یکی از مهمترین مسائل در مورد مخازن نفتی و گازی، میزان حضور گاز هیدروژن سولفید است که تجمع این گاز در یک مخزن علاوه بر آنکه موجب کاهش انرژی گرمایی و از بین رفتن موجودات دریایی می شود، از نظر زیست محیطی نیز اثرات مخرب و جبران ناپذیری در برخواهد داشت.

پژوهشگران ایرانی موفق به حذف ترکیبات گوگردی در نفت خام با استفاده از مایعات یونی و نانو ذرات شدند.

نفت

سحر صفرخانی، فارغ التحصیل کارشناسی ارشد رشته آلودگی محیط زیست از دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد با بیان اینکه طی تحقیقاتی به بررسی جامع ترکیبات گوگردی موجود در نفت خام و از بین بردن آن داشتیم، گفت: بنا داشتیم ترکیبات گوگردی را با مایعات یونی از نفت خام حذف کنیم چرا که این روش به لحاظ فنی و اقتصادی توجیه پذیری قابل قبولی در صنعت دارد.

صفرخانی خاطرنشان کرد: یکی از مهمترین مسائل در مورد مخازن نفتی و گازی، میزان حضور گاز هیدروژن سولفید است که تجمع این گاز در یک مخزن علاوه بر آنکه موجب کاهش انرژی گرمایی و از بین رفتن موجودات دریایی می شود، از نظر زیست محیطی نیز اثرات مخرب و جبران ناپذیری در برخواهد داشت.

وی با بیان اینکه پس از تحقیقات لازم از سه نوع مایع یونی که در دسترس و ارزان بود استفاده کردیم، افزود: همچنین علاوه بر سه نوع مایع یونی، از سه نوع نمک فلزی به منظور سنتز نانوذرات در محیط مایعات یونی استفاده کردیم تا حذف هیدروژن سولفید از نفت خام اثر بخشی داشته باشد.

صفرخانی افزود: در این پروژه، بر روی حذف هیدروژن سولفید در نفت خام برداشت شده از چاه های نفت تلاشهایی صورت گرفته تا هیدروژن سولفید ( آلاینده خطرناک در نفت خام و گاز طبیعی) قبل از انتقال و پالایش نفت حذف شود.

وی افزود: این گاز(هیدروژن سولفید) اثرات متعدد بدی بر روی محیط زیست و صنعت دارد که باران های اسیدی، سرطان، خوردگی خطوط لوله، سم کاتالیزور و مبدل در اگزوز ماشین ها از اثرات سو این گازها به شمار می روند.

صفرخانی گفت: «۱- اتیل ۳- متیل تترا ایمیدازولیوم فلوروبوریت [EMIM] ][BF۴]» و «۱ – هیدرو کسی اتیل ۲- متیل ایمیدازولیوم دی سیانامید[HEMIM][DCA] » که ذاتا آب دوست هستند، با « ۱ – اتیل ۳- متیل ایمیدازولیوم بیس تری فلئورو متیل سولفونیل ایمید[EMIM][NTf۲] » که آبگریز است، به عنوان بازدارنده قوی هیدروژن سولفید و افزودنی به نفت خام استفاده شد. همچنین از سه نوع نمک فلزی برای اصلاح الکتروشیمیایی این مایعات یونی استفاده شد.

وی با بیان اینکه در این مطالعه، برای حذف هیدروژن سولفید(H۲S ) نفت خام از نانو امولسیون مایع یونی استفاده شد، عنوان کرد: همچنین توانستیم این سه مایع یونی را با فلز نانو ذرات و با رسوب الکتروشیمیایی نمک های فلزی اصلاح کنیم.

به گفته وی، محدوده غلظت مناسب از مایعات یونی برای حذف کامل از هیدروژن سولفید از نفت خام «یادآوران» با دو روش روش دینامیک و استاتیک مشخص شد.

وی ادامه داد: همچنین روش دینامیک برای بررسی مقدار دوز مورد نیاز برای حذف هیدروژن سولفید( H۲S )، روش استاتیک با طراحی آزمایش آماری « با استفاده از روش رویه پاسخ و از طریق CCD » برای مدل سازی و ارزیابی پارامترهای موثر در حذف H۲S در این مطالعه استفاده شد.

وی گفت: پس از مطالعات در میان مایعات یونی، «۱– هیدرو کسی اتیل ۲- متیل ایمیدازولیوم دی سیانامید [HEMIM][DCA] » بهترین اثر را بر روی کاهش هیدروژن سولفید داشت، در حالی که « ۱ – اتیل ۳- متیل ایمیدازولیوم بیس تری فلئورو متیل سولفونیل ایمید[EMIM][NTf۲] »، دارای سریع ترین اثر بود.

صفرخانی اظهار داشت: پس از اصلاح با نانوذرات، فعالیت و ظرفیت حذف هیدروژن سولفید برای مایعات یونی به طور قابل توجهی افزایش می یابد، تا حدی که اثر یک یا دو عامل بسیار کم شده است.

وی عنوان کرد: در پایان این تحقیقات به نتیجه رسیدیم که در میان مایعات یونی «۱– هیدرو کسی اتیل ۲- متیل ایمیدازولیوم دی سیانامید [HEMIM][DCA] » بهترین اثر و نانو ذرات مس بهترین عملکرد را برای حذف هیدروژن سولفید نسبت به آهن دارد.

وی ادامه داد: «۱ – اتیل ۳- متیل ایمیدازولیوم بیس تری فلئورو متیل سولفونیل ایمید[EMIM][NTf۲] » یک طبیعت آبدوست دارد، بدین گونه می تواند مقادیر بالاتری از نمک فلزی را حل کند و به تبع آن مقادیر بالاتری از نانو ذرات ها در طول مدت سنتز الکتروشیمیایی تشکیل شده اند.

به گفته وی، این واقعیت ممکن است دلیل این باشد که چرا این مایع یونی عملکرد بهتری به عنوان اسکونجر گاز H۲S دارد. از سوی دیگر، مس تمایل بیشتری به جذب هیدروژن سولفید نسبت به آهن دارد. این موضوع به عملکرد بالای مس در حذف H۲S نسبت به مایعات یونی حاوی آهن منتج می شود.

در این پروژه که در دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد به راهنمایی دکتر میران بیگی عضو هیات علمی پژوهشگاه صنعت نفت و مشاوره دکتر امیر وحید عضو هیات علمی پژوهشگاه صنعت نفت و دکتر سید ابوالقاسم میرحسینی، عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد انجام شده پس از مطالعه مقالات خارجی و داخلی جستجو در زمینه حذف هیدروژن سولفید از نفت خام صورت گرفت.

منبع: مهر