طرح های کاربردی/ حل معضل:

فرآيند بازيافت گوگرد به روش کلاوس فرآيندي بسيار رايج در صنعت است. استفاده از كاتاليست‌هاي مناسب مي‌تواند بازده خوبي را در فرآيند ايجاد نمايد. بسياري از واحدهاي صنعتي فرآيند کلاوس تا دهه 1970، کاتاليست­هاي بوکسيتي را به­شکل گرانول استفاده مي­كردند. بوكسيت يك ماده طبيعي معدني با هزينه‌هاي فرآورش اندك است كه كاتاليست ساخته شده از آن در قيمت‌هاي پاييني عرضه مي‌شود. بوکسيت مينرال طبيعي آلومينا بالا و حاوي مقادير زيادي ناخالصي است که در واکنش کلوس از لحاظ کاتاليستي نامطلوب­اند. به‌علاوه بوکسيت فعال سطح ويژه پاييني دارد که اثر منفي بر روي پتانسيل تبديل مي­گذارد.  در سال هاي 1973 و 1974 دنيا با كاهش نفت خام مواجه گرديد. از اين رو توجه به نفت خام‌هاي با ميزان گوگرد بالاتر جلب شد، همزمان مقررات زيست محيطي در مورد انتشار گازهاي زيان آور از طريق دودکش­هاي کارخانجات باعث گرديد که در صنعت گوگردسازي مراقبت­هاي بيشتري از طرف سازندگان کاتاليست به­وجود آيد و اين مسئله اثر مطلوبي در راندمان بازيابي گوگرد بوجود آورد. در حال حاضر بر اساس کاربرد، کاتاليست­هاي کلاوس در سه گروه کاتاليست­هاي استاندارد آلومينايي با خلوص بالا، کاتاليست­هاي ارتقا يافته آلومينايي، کاتاليست­هاي بر پايه اکسيد تيتانيم طبقه بندي مي‌شوند.

 

مگا پروژه:

کاتاليست­هاي استاندارد آلوميناي با خلوص بالا براي هر مرحله کاتاليستي کارخانه کلوس براي تبديل سولفيد هيدروژن به گوگرد عنصري مناسب و مقرون به‌صرفه هستند. اين نوع كاتاليست تقريبا 80 درصد كاتاليست‌هاي كلوس را ساليانه به‌خود اختصاص مي‌دهند. آلوميناهاي فعال ارتقا يافته يا تلقيح شده، دومين نسل از كاتاليست‌هاي كلوس هستند كه ساليانه حدود 17 درصد بازار را به‌خود اختصاص دادند و به‌طور متوسط 50 درصد بيشتر از آلوميناي استاندارد هزينه دارند. کاتاليست­هاي بر پايه تيتانيا به گونه­اي طراحي شده­اند که در اولين مرحله کاتاليستي فرآيند ميزان سرعت واکنش­هاي هيدروليز سولفيد کربنيل را زياد نموده ودر عين حال ميزان تبديل سولفيد هيدروژن و دي اکسيد گوگرد را در حد بالايي نگه مي­دارند. يکي ديگر از ويژگي­هاي جالب اين کاتاليست­ها در اولين راکتور کاتاليستي اين است که اجازه مي­دهند واکنش­ها را در دماي پايين­تري به­پيش بروند و معمولاً ميزان تيتانيا در اين کاتاليست­ها بالاتر از 85 درصد مي باشد.  با توجه به مصرف زياد كاتاليست­هاي آلوميناي خالص و تيتانيا و نيز وجود پتانسيل ساخت اين كاتاليست‌ها (مواد اوليه، كارخانه‌ها ، نيروي متخصص و ...) در كشور به منظور صرفه­جويي ارزي و تقليل وابستگي به خارج از كشور، بومي سازي توليد اين كاتاليست‌ها انجام گرفت.

 

بومی سازی:

هدف از اين طرح بومي سازي توليد صنعتي كاتاليست‌ها در داخل كشور است. ثبت پتنت داخلي با تاييد سازمان پژوهشهاي علمي و صنعتي ايران در يكي از مراحل ساخت كاتاليست به ثبت رسيده است.

 

جلوگیری از خروج ارز:

فرآيند بازيافت گوگرد در پالايشگاه‌هاي گازي ايران بر اساس فرآيند اصلاح شده كلاوس با بازدهي 98-95 درصد هستند. دو يا سه راكتور كاتاليستي در واحدهاي بازيافت گوگرد پالايشگاه‌هاي گازي ايران وجود دارد. در حال حاضر ميزان كاتاليست‌هاي مصرفي در محدوده 5-3 سال در كل راكتورها 86/1135 تن آلوميناي خالص، 8/45 تن آلوميناي پروموت شده و 68/445 تن تيتانيا است. با توجه به طرح‌هاي توسعه‌اي و يا اصلاحي ميزان كاتاليست‌هاي مصرفي در كل راكتورها به 76/1626 تن آلوميناي خالص، 8/45 تن آلوميناي پروموت شده و 68/501 تن تيتانيا و 76/392 تن تغيير خواهد كرد. نظر به مصرف زياد كاتاليست­هاي آلوميناي خالص و تيتانيا و نيز وجود پتانسيل ساخت اين كاتاليست‌ها (مواد اوليه، كارخانه‌ها ، نيروي متخصص و ...) در كشور به منظور صرفه­جويي ارزي و تقليل وابستگي به خارج از كشور، امكان پذيري اقتصادي پروژه‌ها مورد بررسي قرار گرفت. با توجه به IRR به دست آمده داراي توجيه اقتصادي مي باشد. بر اين اساس پروژه‌هاي ساخت كاتاليستها مصوب گرديد..

 

تجاری سازی:

در مرحله عقد تفاهم‌نامه سه جانبه بين پژوهشگاه صنعت نفت، مديريت پژوهش وفناوري شركت ملي گاز و شركتهاي سرمايه ‌گذار براي تجاري سازي كاتاليست‌هاي فرايند كلوس است. 

 

توجیه اقتصادی:

امكان پذيري اقتصادي پروژه‌هاي ساخت كاتاليست‌هاي آلومينا و تيتانياي كلوس به ترتيب به ظرفيت 2000 و720 تن در سال با استفاده از نرم افزار comfar ( بر مبناي اطلاعات اقتصادي سال 91) مورد ارزيابي قرار گرفته شد. عوامل متعددی نظير هزينه‌هاي سرمايه گذاري ثابت، هزينه هاي عملياتي، هزينة مواد اوليه، ماليات، قيمت فروش كاتاليست، طول دورة  بهره برداري و دورة ساخت، هزینه استهلاك، نرخ تنزیل و ... بر اقتصاد پروژه تأثیر مستقیم دارند. با انجام تحليل حساسيت، پارامترهاي اصلي مؤثر شناسايي شد. نرخ بازده داخلي بدست‌ آمده از پروژه هاي ساخت كاتاليست آلومينا و تيتانيا به ترتيب 13/49 و 42/93 درصد مي باشدكه به دليل بالا بودن IRR طرح كاملا داراي توجيه اقتصادي مي باشد.

 

نظر کارفرما:

در مرحله واگذاري به بخش‌هاي صنعتي است.