مازوت یک نوع سوخت فسیلی است که از تقطیر نفت خام بدست می‌آید. این سوخت از مخلوطی از هیدروکربن‌ها تشکیل شده است و به عنوان یکی از انواع سوختهای فسیلی مهم در صنعت استفاده میشود.
هرچه نفت خام از نوع سنگینتر باشد مقدار مازوت تولید شده در برج تقطیر بیشتر خواهد بود.
مازوت به عنوان یک منبع انرژی قابل احتراق، در صنایع مختلف به کار می‌رود
به طور کلی، مازوت به عنوان یک منبع انرژی ارزان و قابل دسترس برای صنایع مختلف استفاده میشود، اما به دلیل اثرات منفی زیست محیطی و گرمایش جهانی، استفاده از این نوع سوخت‌ها به میزان کمتر توصیه میشود.
استفاده از مازوت و سوختهای فسیلی دیگر، اثرات منفی زیست محیطی بسیاری را به همراه دارد که شامل موارد زیر میشود:
- آلودگی هوا: سوخت مازوت باعث تولید دی‌اکسید کربن، اکسیدهای نیتروژن و سولفور دی‌اکسید میشود که باعث آلودگی هوا و افزایش غلظت گازهای گلخانه‌ای در جو زمین میشود.
- تغییرات اقلیمی: سوخت مازوت باعث افزایش غلظت گازهای گلخانه‌ای و تغییرات اقلیمی شده است. این تغییرات شامل افزایش دمای جهانی، ذوب یخچال‌ها و کاهش تعداد حیوانات و گیاهان مختلف میشود.
- آلودگی آب: استفاده از مازوت باعث آلودگی آب و خطر برای حیات دریایی میشود. سوخت مازوت می‌تواند باعث نفوذ هیدروکربن‌ها و سایر مواد آلاینده به آب شود که می‌تواند برای حیات دریایی و انواع مختلف حیوانات و گیاهان مختلف خطرناک باشد.
- اثرات سلامتی: سوخت مازوت باعث افزایش آلودگی هوا و افزایش میزان بیماری‌های تنفسی میشود. همچنین، توسط انسان‌ها در هنگام استفاده، می‌تواند باعث آسیب به سیستم تنفسی و ایجاد مشکلات سلامتی دیگر شود.
- اثرات بر تنوع زیستی: استفاده از مازوت و سوختهای فسیلی دیگر باعث کاهش تنوع زیستی و نابودی انواع مختلف حیوانات و گیاهان میشود.
به طور کلی، استفاده از مازوت و سوختهای فسیلی دیگر باعث آلودگی هوا، آب و خاک، کاهش تنوع زیستی و تغییرات اقلیمی شده است.
مازوت حاوی مقادیر مختلفی از گوگرد است که معمولاً حدود 4 درصد میباشد . گوگرد یک عنصر معدنی است که در انوع‌های مازوت وجود دارد و می‌تواند اثرات مخرب زیست محیطی متعددی داشته باشد،
فرآیند گوگرد زدایی
شاید گوگرد زدایی از مازوت بطور مستقیم، کار آسان و به صرفه ای از نظر فنی و اقتصادی نباشد.
از مازوت میتوان سوختهای دیگری مانند بنزین و گازوئیل تولید کرد. این فرآیند به عنوان تبدیل مازوت به فرآیندهای نفتی سبک شناخته میشود. در این فرآیند، مازوت تحت فشار و دمای بالا تبدیل به بنزین، گازوئیل، نفت خام و سایر محصولات نفتی میشود.
بنزین و گازوئیل از محصولات مهمی هستند که از مازوت تولید میشوند و برای استفاده در وسایل نقلیه و صنایع مختلف استفاده میشوند. این سوخت‌ها دارای خواص سوختی مناسب و با بازدهی بالا هستند و به عنوان جایگزین‌های مناسب برای مازوت در بسیاری از موارد استفاده میشوند.
به همین دلیل، تبدیل مازوت به بنزین و گازوئیل و انجام فرایندهای گوگرد زدایی بطور همزمان، یک روش موثر برای استفاده از منابع انرژی فسیلی است که می‌تواند به کاهش آلودگی و بهبود کارایی سوخت‌ها منجر شود.
افزودن هیدروژن به مازوت با روشهای مختلف، در واکنش هیدروکرکینگ به منظور تبدیل آن به بنزین و گازوئیل به صورت فرآیندی خاص انجام میشود که به عنوان فرایند هیدروژناسیون شناخته میشود. در این فرآیند، عموما هیدروژن ویا مواد هیدروژن دهنده به مازوت اضافه میشوند و همزمان ملکولهای سنگین مازوت به مولکولهای سبکتری شکسته میشوند تا مواد سنتزی با خواص مورد نظر مانند بنزین و گازوئیل تولید شود. این فرآیند معمولا در سه مرحله انجام میشود:
- مخلوط مازوت و هیدروژن: در ابتدا، مازوت و هیدروژن به صورت مخلوطی به یک راکتور وارد شده و به طور معمول در فشار بالا و در حضور یک کاتالیست واکنش انجام میشود.
- واکنش تبدیل: در این مرحله، هیدروژن به مازوت اضافه میشود و واکنش شیمیایی بین این دو ماده اتفاق می‌افتد. این واکنش به عنوان واکنش هیدروژناسیون شناخته میشود و منجر به تبدیل مازوت به بنزین و گازوئیل میشود.
- جداسازی محصولات: پس از اتمام واکنش، محصولات سنتزی شامل بنزین و گازوئیل از مخلوط جدا شده و به مراحل بعدی پردازش میشوند.
فرآیند تبدیل هیدروژناسیون به همراه فرایند کرکینگ یکی از روشهای موثر برای تولید بنزین و گازوئیل از مازوت است که در صنایع نفت و گاز به کار می‌رود. این فرآیند به دلیل تولید سوختهای با کیفیت و کاهش آلودگی محیط زیست، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
هیدروکرکینگ مازوت یک فرآیند پیچیده شیمیایی است که به منظور تبدیل مازوت به محصولات سبکتر و با ارزش بیشتر مانند بنزین، گازوئیل، و سایر محصولات نفتی انجام میشود. این فرآیند به منظور بهره‌برداری بیشتر از مازوت سنگین و تولید محصولات با ارزش اقتصادی بیشتر، استفاده میشود.
سیستم گوگرد زدایی از مازوت به صورت پیوسته :
با توجه به تولید حجم بالایی از مازوت در کشور و ملاحضات زیست محیطی در دنیای امروز نیاز به گوگردزدایی از مازوت از سالها پیش مورد توجه و نیاز بوده است. شرکتها و موسسات زیادی چه داخلی و چه خارجی تحقیقات متعددی را در این خصوص انجام داده اند که نتایج آن نیز منتشر شده است. شرکت ما روشی اقتصادی به لحاظ حجم سرمایه گذاری و ارزش افزوده در زنجیره تولید تحت لیسانس شرکت Blitzco آلمان در ظرفیتهای مختلف اقتصادی پیشنهاد میکند.
در این تکنولوژی مازوت به شبه گازوئیل (حدود 70%) با گوگرد حداکثر 5000 PPM و قیر یا کک نفتی سبز (Green coke) به صورت پیوسته تبدیل میگردد.
در مراحل بعدی در صورت نیاز میتوان میزان گوگرد را به میزان کمتری نیز کاهش داد.
مزایای این تکنولوژی عبارتند از:
Continues Processing
Middle Distillation
5000 PPM Sulfur
Liquid Catalyst
Low sulfur CPC Coke or bitumen
No flare
بررسی اقتصادی
هماگونه که قبلا توضیح داده شد مازوت با مقادیر زیادی سولفور همراه است.
استفاده از مازوت پر سولفور به عنوان سوخت تقریبا در تمام دنیا به دلیل ایجاد آلودگی شدید ممنوع میباشد و به همین دلیل این محصول از قیمت پایینی برخوردار است.
سولفور زدایی از مازوت به صورت مستقیم کاری بسیار دشوار و غیر اقتصادی میباشد چرا که غلظت و مولکولهای بزرگ این ماده مانع بزرگی برای فرایندهای سولفور زدایی میباشند.
معمولاً سولفور زدایی در مراحل بعدی، از محصولات تولید شده و سبکتر مانند گازوئیل و بنزین انجام میپذیرد.
از سوی دیگر تبدیل مازوت به سوختهای سبکتر ایجاد ارزش افزوده بیشتری نیز مینماید.
برای مثال قیمت هر تن مازوت پر سولفور حاصل از تقطیر نفت خام در حدود 200 دلار میباشد.
در فرآیند هیدروکرکینگ و دی سولفوریشن حدود 65 الی 70 درصد مازت به سوخت سبک با سولفور 5000 PPM با قیمت متوسط 600 الی 700 دلار برتن و حدود 25 الی 30 درصد آن به قیر مرغوب پر سولفور به قیمت هر تن 200 دلار تبدیل میگردد.
با در نظر گرفتن حدود 20 درصد هزینه های فرآیندی و تولید یه ازای هر تن مازوت، هزینه های فوق حدود 40 دلار بر تن برآورد میگردد.
حدود 5 درصد از ماده اولیه نیز به عنوان گاز فلر از سیستم خارج میشود، این گاز به عنوان سوخت در فرآیند تولید مورد استفاده قرار میگیرد.