پیرولیز لجن نفتی و گل حفاری (Pyrolysis of Petroleum Sludge)
021-66791775
0910-6618679
پیرولیز لجن نفتی و گل حفاری (Pyrolysis of Petroleum Sludge)
با هدف تولید پیرو اویل، کربن بلک و سایر محصولات فرعی، فرایندی ۲۴ ساعته می باشد. این فرآیند به‌طور کلی یک فرآیند زمان‌بر و پیچیده است و مدت زمان آن به عوامل مختلفی چون نوع مواد اولیه، شرایط فیزیکی (دما و فشار)، و تجهیزات مورد استفاده بستگی دارد. معمولاً، یک فرآیند پیرولیز تنها تعداد محدودی از مواد را در یک زمان خاص پیرولیز می‌کند و برای تولید مقدار زیادی پیرواویل، کربن بلک و سایر محصولات فرعی، نیاز به تکرار چندین دوره پیرولیز داریم.
در این فرآیند، ابتدا مواد آلی مانند چوب، پلاستیک یا زباله در یک محیط بدون اکسیژن و در دماهای بالا تجزیه می‌شوند و به محصولات فرعی تبدیل می‌شوند. سپس، این محصولات فرعی تحت شرایط مناسب برای تولید پیرواویل و کربن بلک به کار می‌روند.
در تولید پیرواویل به‌صورت صنعتی، فرآیند پیرولیز به‌صورت پیوسته انجام می‌شود و می‌تواند به مدت چند روز به چند هفته طول بکشد تا مقدار معینی از پیرواویل تولید شود. کربن بلک نیز می‌تواند به‌صورت پیوسته یا نیمه‌پیوسته تولید شود و به طور کلی به مدت مدت‌های مختلفی نیاز دارد تا به مقدار مطلوب برسد.
به‌عنوان مثال، تولید کربن بلک به‌صورت نیمه‌پیوسته در کوره‌های کربن‌کاری انجام می‌شود و معمولاً مدت زمان معینی برای هر دوره کاری در کوره تعیین می‌شود. در میانه، برای تولید پیرواویل، نیاز به دماهای بالا و زمان طولانی‌تری برای پیرولیز مواد داریم. در همه موارد، مهم است که فرآیند به طور دقیق کنترل شود تا محصولات نهایی با کیفیت مطلوب تولید شوند.
مواد پلیمری در رآکتور نرم شده و پس از آن پلیمرها به طور مداوم به مولکول های کوچک تر تجزیه می شوند. مولکول های کوچکتر در اثر تجزیه گرمایی و بدون حضور اکسیژن تبخیر شده و به صورت بخار از راکتور خارج می شوند.
شرکت انرژی فلات، ارائه کننده ماشین آلات، تجهیزات و کاتالیستهای مورد نیاز جهت تولید مستقیم سوخت از پسماند، آمادگی خود را برای ارائه طرح مذکور به سرمایه گذاران اعلام می دارد.
پیرولیز لجن نفتی و گل حفاری (Pyrolysis of Petroleum Sludge)
بخار و گازهای تولید شده به مخزن جداسازی گاز – بخار جریان می یابند. بخار از کندانسور عبور کرده و در این واحد، بخار کندانس شده و به نفت پیرو Pyro Oil تبدیل می شود. مولکول های کوچکتر به حالت گاز باقی مانده و در مرحله بعدی فرایند به عنوان سوخت سوزانده می شوند. این گاز Pyro-gas می باشد و تولید آن از ۲ تا ۳ ساعت پس از شروع فرآیند آغاز می شود.
روغن پیرولیز تولید شده، در تانک ذخیره جمع آوری شده و می توان از طریق پالایش مجدد، از این محصول گازوئیل تولید نمود.
سایر محصولات پیرولیز
کربن بلک:
ماده‌ای سیاه و پودری است که از جامدات کربنی تولید می‌شود. این ماده بسیار سیاه و دودی است و به عنوان یک پیگمنت طبیعی یا افزودنی به محصولات مختلف مانند لاستیک، مواد پلاستیکی، مواد رنگی، مواد انکاپسوله‌کننده (کپسوله‌سازی دارویی)، و محصولات دیگر اضافه می‌شود.
کربن بلاک، یک ماده با ساختار مشبک کربنی می‌باشد که در موارد مختلف به عنوان یک ماده چند منظوره و با کاربردهای گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرد. در زیر، موارد استفاده اصلی کربن بلاک آورده شده‌اند:
فیلتراسیون آب:
کربن بلاک به عنوان یک جاذب فعال مورد استفاده در فیلترهای آب جهت حذف مواد آلی، بو، و ذرات معلق می‌شود.
صنعت الکترونیک:
در برخی از کاربردهای الکترونیکی، کربن بلاک به عنوان یک ماده موصلی برای تولید الکترودها و قطعات الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاتالیزور:
بخشی از کربن بلاک می‌تواند به عنوان کاتالیزور در فرآیندهای شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد، به خصوص در تولید برخی از محصولات شیمیایی.
تصفیه هوا:
در دستگاه‌های تصفیه هوا، کربن بلاک به عنوان یک فیلتر جاذب برای حذف آلاینده‌های گازی ناخواسته مورد استفاده قرار می‌گیرد.
صنایع مواد غذایی:
در تولید برخی از محصولات مواد غذایی، کربن بلاک به عنوان یک عامل رنگزای طبیعی و مواد جاذب برای افزایش کیفیت محصولات استفاده می‌شود.
صنعت مواد شیمیایی:
کربن بلاک در تولید بسیاری از مواد شیمیایی و پلیمرها به عنوان یک ماده پرکاربرد استفاده می‌شود.
صنایع غذایی و نوشیدنی:
در تولید برخی از محصولات غذایی و نوشیدنی، کربن بلاک می‌تواند به عنوان یک عامل تثبیت‌کننده، رنگزا و جاذب برای تصفیه محصولات مورد استفاده قرار گیرد.
تولید برخی از باتری‌ها:
در تکنولوژی باتری‌ها، کربن بلاک ممکن است به عنوان یک جزء اصلی در الکترودها و ساختار باتری‌ها به کار رود.
مصارف زراعی:
کربن بلاک به عنوان یک ماده آلی و بهبود دهنده خاک در کشاورزی و باغبانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
صنایع نساجی:
در تولید برخی از محصولات نساجی مانند فیلترهای هوا و آب، کربن بلاک به عنوان یک ماده جاذب و تصفیه‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مصارف کربن بلاک در حوزه‌های مختلف نشان از تنوع وسیع این ماده در صنایع مختلف دارد و به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد خود، در بسیاری از زمینه‌ها مورد توجه و استفاده قرار گرفته است.
ویژگی‌های مهم کربن بلک عبارتند از:
۱٫ رنگدهی: یکی از کاربردهای اصلی کربن بلک در صنعت رنگ‌سازی است. این ماده به عنوان یک پیگمنت سیاه برای رنگ‌ها و محصولات رنگی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۲٫ اصطکاک و سایش: کربن بلک به عنوان یک ماده تقویت‌کننده در تولید لاستیک استفاده می‌شود. افزودن کربن بلک به لاستیک به بهبود ویژگی‌های مکانیکی مانند مقاومت در برابر اصطکاک و سایش کمک می‌کند.
۳٫ مواد پلاستیکی: کربن بلک به عنوان یک ماده تقویت‌کننده و پیگمنت در تولید مواد پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده می‌تواند مقاومت مکانیکی و زیبایی محصولات پلاستیکی را بهبود بخشد.
۴٫ پیشرانه‌سازی مواد انکاپسوله‌کننده: در صنایع داروسازی و مواد غذایی، کربن بلک به عنوان یک پیشرانه برای انکاپسوله‌کردن داروها و مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد تا آنها را در داخل کپسول‌ها یا میکروکپسول‌ها محافظت کند.
۵٫ مواد نانوتکنولوژی: نانوکربن بلک نسخه نانومتری از کربن بلک است و در تحقیقات نانوتکنولوژی و ایجاد مواد نانوساختار به کار می‌رود.
کربن بلک به عنوان یک ماده چندمنظوره در صنایع مختلف استفاده می‌شود و به دلیل ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی مناسب خود، در تولید محصولات متنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پس از هر مرحله پیرولیز، راکتور بوسیله جریان هوا خنک شده و سپس کربن باقی مانده در درون آن به طور مستقیم به مخزن مخصوص نگهداری تخلیه می شود.
با توجه به استفاده از کنترلر PLC و هوشمندسازی فرآیند، می توان در مصرف گاز طبیعی تا ۲۰۰ متر مکعب صرفه جویی نمود.
شرکت انرژی فلات، ارائه کننده ماشین آلات، تجهیزات و کاتالیستهای مورد نیاز جهت تولید مستقیم سوخت از پسماند، آمادگی خود را برای ارائه طرح مذکور به سرمایه گذاران اعلام می دارد.
محصولات نهایی:
روغن پیرولیز قابل استحصال از پسماند های مختلف به شرح زیر است:
پسماند و پسابهای نفتی: ۶۰% تا ۸۵%
لاستیک: بیش از ۶۵%
پلاستیک ها : ۳۶% تا ۴۲%
محصول اصلی پلنت پیرولیز، پیرو اویل یا روغن پیرولیز نام دارد . این محصول در بسیاری از صنایع به عنوان سوخت مورد استفاده قرار می گیرد. از دیگر محصولات فرآیند می توان به موارد ذیل اشاره نمود.:
گازوئیل سبک (LDO Light Diesel Oil)
نفت معمولی (Normal Oil)
نفت سنگین (Heavy Oil)
در حال حاضر تقاضای زیادی برای سوخت های نفتی در بازار وجود دارد، زیرا صنایع مختلف و پرمصرف برای مقاصد مختلف نیاز به سوختهای ارزانتر دارند.
کابردهای پیرو اویل (Pyro Oil) :
صنایع فولاد
صنایع غلتکی فلزات
صنایع شیمیایی
بویلرها
کوره ها
تولید قطعات مختلف با استفاده از روشهای Forging and die-casting
پیروگاز تا ۵ درصد (Pyro Gas) :
جزء اصلی این گاز متان می باشد. به همین دلیل قابلیت کندانس و ذخیره سازی ندارد. از این گاز می توان به عنوان سوخت کمکی جهت تامین حرارت مورد نیاز پروسه و یا سایر مصارف گرمایی استفاده نمود.
پیرولیز لجن نفتی و گل حفاری (Pyrolysis of Petroleum Sludge)
پیرولیز لجن نفتی و گل حفاری (Pyrolysis of Petroleum Sludge)
دستگاه پیرولیز فلاتِک، به منظور ساده سازی فرآیند و بالابردن راندمان
https://aparat.com/v/qN0uo
چه موادی را می توان در فرآیند پیرولیز استفاده کرد؟
شرکت انرژی فلات، ارائه کننده ماشین آلات، تجهیزات و کاتالیستهای مورد نیاز جهت تولید مستقیم سوخت از پسماند، آمادگی خود را برای ارائه طرح مذکور به سرمایه گذاران اعلام می دارد.
پیرولیز به عنوان یک فرآیند شیمیایی تجزیه مواد آلی به مواد مختلف در دماهای بالا و در غیاب اکسیژن انجام می‌شود و می‌توان مواد مختلفی را پیرولیز کرد. موادی که می‌توان به وسیله پیرولیز تجزیه کرد شامل:
پلاستیک‌ها: انواع مختلف پلاستیک‌ها از جمله پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن، پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) و … می‌توانند با پیرولیز به موادی مانند روغن‌ها، گازها، و کربن سیاه تجزیه شوند.
لاستیک: لاستیک‌های مسنعمل، تایرها و سایر محصولات لاستیکی می‌توانند به وسیله پیرولیز به مواد مختلفی تبدیل شوند، از جمله روغن‌ها و کربن سیاه.
زباله‌های آلی: زباله‌های آلی مانند پسماندهای غذایی و گیاهی نیز می‌توانند به وسیله پیرولیز به موادی مانند گازها، روغن‌ها و کربن سیاه تبدیل شوند.
مواد آلی دیگر: برخی مواد آلی دیگر مانند چوب، کاغذ و مواد آلی دیگر نیز با پیرولیز به مواد مختلف تجزیه می‌شوند.
توجه داشته باشید که شرایط و دماهای مورد نیاز برای پیرولیز ممکن است برای هر نوع ماده متفاوت باشد. همچنین، مهم است که پیرولیز به طور منظم و در شرایط محیطی مناسب انجام شود تا به بازیافت مواد و حفظ محیط زیست کمک کند.
از مشاوره رایگان کارشناسان رسمی محیط زیست استفاده کنید.
پیرولیز انواع پلاستیک:
پیرولیز انواع پلاستیک و محصولات آن یک فرآیند مهم در بازیافت و تولید مواد ارزشمند است. در این فرآیند، مواد پلاستیکی با دمای بالا و در غیاب اکسیژن تجزیه می‌شوند و به مواد مختلف تبدیل می‌شوند. این مواد می‌توانند شامل موارد زیر باشند:
روغن‌ها: پیرولیز پلاستیک می‌تواند به تولید روغن‌های مختلفی منجر شود. این روغن‌ها معمولاً در صنایع مختلف مانند پتروشیمی و تولید سوخت مورد استفاده قرار می‌گیرند.
گازها: پیرولیز پلاستیک می‌تواند به تولید گازهای مختلفی مانند متان، اتیلن، و دیگر گازها منجر شود. این گازها ممکن است در تولید انرژی یا به عنوان مواد اولیه در صنایع شیمیایی استفاده شوند.
کربن سیاه: پیرولیز پلاستیک معمولاً به تولید کربن سیاه (کاربن بلک) منجر می‌شود. این ماده معمولاً در صنایع مختلف به عنوان مواد پرکننده، پیگمنت، یا در تولید لاستیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مواد معدنی: پیرولیز پلاستیک ممکن است به تولید مواد معدنی مانند مرمر و گچ منجر شود. این مواد معمولاً در صنایع ساختمانی و ساخت و ساز مورد استفاده قرار می‌گیرند.
پیرولیز لاستیک:
پیرولیز لاستیک یک فرآیند شیمیایی است که در آن لاستیک با دمای بالا و در غیاب اکسیژن تجزیه می‌شود. این فرآیند به معنای تجزیه و تبدیل مواد تشکیل دهنده لاستیک به مواد مختلف می‌باشد. مواد حاصل از پیرولیز لاستیک معمولاً شامل روغن‌ها، گازها، و کربن سیاه است. این مواد می‌توانند در مصارف مختلف مورد استفاده قرار گیرند و از این طریق به بازیافت مواد و کاهش زباله‌های لاستیکی کمک کنند. همچنین، پیرولیز لاستیک می‌تواند به عنوان یک روش موثر برای کاهش تأثیر محیطی مرتبط با دفن پسماندهای لاستیکی مورد استفاده قرار گیرد.
فواید پیرولیز لاستیک
پیرولیز لاستیک دارای فواید متعددی است:
بازیافت مواد: پیرولیز لاستیک به تجزیه لاستیک به موادی نظیر روغن‌ها، گازها، و کربن سیاه منجر می‌شود. این مواد قابل استفاده در صنایع مختلف مانند پتروشیمی، تولید سوخت، و تولید لاستیک مجدد هستند.
کاهش پسماند: با پیرولیز لاستیک، تخلیه زباله‌های لاستیکی که ممکن است به محیط زیست آلودگی وارد کنند، کاهش می‌یابد. این به حفظ محیط زیست و کاهش آلودگی هوا و خاک کمک می‌کند.
تولید انرژی: پیرولیز لاستیک می‌تواند به تولید انرژی در قالب گازها و گرما منجر شود. این انرژی می‌تواند برای گرمایش یا تولید برق مورد استفاده قرار گیرد.
کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای: با پیرولیز لاستیک و تبدیل آن به مواد قابل استفاده، کمتر از دی‌اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه‌ای به جو آزاد می‌شود. این به کاهش تأثیرات تغییرات اقلیمی کمک می‌کند.
مدیریت پسماندها: پیرولیز لاستیک به معنای بهبود مدیریت پسماندهای لاستیکی است. این فرآیند به شرکت‌ها و ادارات مسئولان مدیریت پسماندها کمک می‌کند تا با پسماندهای لاستیکی به شیوه‌های مناسبی برخورد کنند.
پیرولیز زباله های آلی:
پیرولیز زباله های آلی شامل اجرای چند شرط مهم است:
دمای بالا: برای پیرولیز زباله، نیاز به دماهای بالا، معمولاً بین ۴۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد دارید. این دماها برای تجزیه مواد آلی موجود در زباله ضروری هستند.
غیاب اکسیژن: پیرولیز زباله عمدی در غیاب اکسیژن صورت می‌گیرد. این فرآیند به عنوان پیرولیز ترمیک یا پیرولیز خشک شناخته می‌شود، زیرا در شرایط بدون اکسیژن انجام می‌شود.
زمان: پیرولیز زباله ممکن است زمان طولانی‌ای نیاز داشته باشد. این زمان می‌تواند از چند ساعت تا چند روز و حتی هفته‌ها تغییر کند، بسته به حجم و نوع زباله.
تجهیزات مناسب: برای اجرای پیرولیز زباله، تجهیزات و واحدهای مناسبی نیاز است. این تجهیزات معمولاً شامل کوره های پیرولیز، سیستم‌های گرمایش، و تجهیزات جداسازی و جمع‌آوری محصولات پیرولیز شده می‌شوند.
مراقبت از محیط زیست: پیرولیز زباله باید با مراعات حداقل آلایندگی و تأثیرات زیست‌محیطی مناسب صورت گیرد تا به حفظ محیط زیست کمک کند. لذا می بایست از فناوری‌ها و روشهای مناسب برای کنترل انتشار گازها و مواد آلاینده در هنگام پیرولیز باید استفاده شود.
با رعایت این شرایط، پیرولیز زباله می‌تواند به بازیافت مواد، تولید انرژی، و کاهش مقدار زباله‌های دفنی کمک کند.
چوب، کاغذ و مواد آلی
چوب، کاغذ، و سایر مواد آلی می‌توانند با پیرولیز به مواد مختلف تبدیل شوند. در ادامه توضیحاتی درباره پیرولیز این مواد آلی آمده است:
چوب: پیرولیز چوب به موادی مانند گازها، روغن‌ها، و کربن سیاه (کاربن بلک) منجر می‌شود. این مواد می‌توانند در صنایع مختلفی مانند تولید انرژی، تولید چوب‌چوبی، و تولید کاغذ مورد استفاده قرار گیرند.
کاغذ: پیرولیز کاغذ نیز به تولید گازها، روغن‌ها، و کربن سیاه منجر می‌شود. این مواد ممکن است در صنعت کاغذسازی مورد استفاده قرار گیرند یا به عنوان منابع انرژی استفاده شوند.
مواد آلی دیگر: مواد آلی دیگر مانند پسماندهای آلی، زباله‌های آلی، و مواد گیاهی نیز می‌توانند با پیرولیز به مواد مانند گازها و روغن‌ها تبدیل شوند. این مواد می‌توانند در تولید انرژی، بهبود مدیریت پسماندها، و بازیافت مواد مفید مورد استفاده قرار گیرند.
پیرولیز این مواد آلی نه تنها به مدیریت بهتر پسماندها کمک می‌کند بلکه می‌تواند منابع انرژی و مواد قابل بازیافت تولید کند. این روش می‌تواند به حفظ محیط زیست و کاهش وابستگی به منابع طبیعی کمک کند.
شرکت انرژی فلات، ارائه کننده ماشین آلات، تجهیزات و کاتالیستهای مورد نیاز جهت تولید مستقیم سوخت از پسماند، آمادگی خود را برای ارائه طرح مذکور به سرمایه گذاران اعلام می دارد.
محصولات فرآیند پیرولیز و کاربردها:
موارد استفاده پیرواویل
پیرواویل یک ماده شیمیایی است که به عنوان یک ترکیب آلی و هیدروکربن اشباعی شناخته می‌شود. این ماده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. در زیر تعدادی از موارد استفاده پیرواویل آمده است:
ماده سوختی: پیرواویل به عنوان یک سوخت فسیلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده می‌تواند در صنایع نیروگاهی و حمل و نقل به عنوان منبع انرژی استفاده شود.
صنعت پتروشیمی: پیرواویل به عنوان ماده اولیه در تولید مواد شیمیایی مختلفی از جمله پلی‌اولفین‌ها، پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پردازش گاز: پیرواویل می‌تواند در فرآیندهای پردازش گاز مانند اختلاط گازهای طبیعی و تصفیه گازها به عنوان حامل گاز و حلال مورد استفاده قرار گیرد.
صنعت الکترونیک: پیرواویل در تولید سنسورها و دیگر قطعات الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
صنایع داروسازی: این ماده ممکن است در فرآیندهای تولید داروها و مواد شیمیایی دارویی مورد استفاده قرار گیرد.
تولید پلاستیک: پیرواویل به عنوان یک ماده اصلی در تولید پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
صنعت مواد شوینده: این ماده ممکن است در تولید مواد شوینده و بهداشتی مانند مایعات ظرفشویی و شوینده‌ها مورد استفاده قرار گیرد.
صنعت غذایی: پیرواویل در برخی از محصولات غذایی به عنوان یک ماده امولسیفیه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پیرواویل به عنوان یک ماده شیمیایی چند منظوره در صنایع مختلف به کار می‌رود و اهمیت بالایی در تولید انرژی و محصولات شیمیایی دارد.
موارد استفاده پیرو گاز
پیروگاز، یک گاز خالص شیمیایی به فرمول CH4، به عنوان متان هم شناخته می‌شود و در صنایع مختلف و مصارف متعدد مورد استفاده قرار می‌گیرد. در زیر تعدادی از موارد استفاده پیروگاز ذکر شده است:
تولید انرژی: یکی از مصارف اصلی پیروگاز در تولید انرژی است. این گاز به عنوان منبع سوخت برای تولید برق و گرما در نیروگاه‌ها و سیستم‌های گرمایشی استفاده می‌شود.
گاز طبیعی: پیروگاز به عنوان یکی از مؤلفه‌های گاز طبیعی مصرف می‌شود و برای تأمین انرژی در خانه‌ها، صنعت‌ها و وسایل نقلیه استفاده می‌شود.
صنعت شیمیایی: پیروگاز به عنوان یک ماده اولیه در تولید مواد شیمیایی مختلف مانند اتیلن، متانول و هیدروژن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تولید گرما: پیروگاز به عنوان یک منبع گرمایشی در صنایع و خانه‌ها استفاده می‌شود. این گاز در سیستم‌های گرمایشی، پکیج‌های گرمایشی و کوره‌ها به کار می‌رود.
وسایل نقلیه: پیروگاز می‌تواند به عنوان سوخت برای وسایل نقلیه استفاده شود. اتومبیل‌ها و اتوبوس‌های متشکل بر پایه پیروگاز به منظور کاهش انتشارات گازهای گلخانه‌ای استفاده می‌شوند.
کشاورزی: پیروگاز در کشاورزی به عنوان سوخت برای دستگاه‌ها و تجهیزات مختلف کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
صنعت خوراک دام: در تولید خوراک دام و طیور، پیروگاز به عنوان یک منبع انرژی مصرف می‌شود.
تولید برخی مواد شیمیایی مانند آمونیاک و فریتیلایزر.
سایر مصارف صنعتی: پیروگاز به عنوان یک ماده سوختی در صنایع مختلفی مانند فولاد، شیشه، سرامیک و پلاستیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پیروگاز به عنوان یک منبع انرژی نسبتاً پاک و موثر برای تولید گرما و برق در صنایع مختلف و منازل به کار می‌رود و به تأمین نیازهای انرژی ما کمک می‌کند.
موارد استفاده از کربن بلک
کربن سیاه (کاربن بلک) یک ماده جامد میکروسکوپی است که از پیرولیز مواد آلی مانند چوب و زباله تولید می‌شود. این ماده دارای ساختاری متخلخل و سطح بسیار بزرگ است و در مصارف متعدد مورد استفاده قرار می‌گیرد. در زیر موارد استفاده از کربن بلک آمده است:
صنایع لاستیک و پلاستیک: کربن سیاه به عنوان یک ماده پرکننده در تولید لاستیک و پلاستیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده به خصوص در تقویت و بهبود خصوصیات مکانیکی محصولات مانند مقاومت به سایش و مقاومت به ترک خیلی موثر است.
صنایع الماس: کربن سیاه در تولید الماس‌های صنعتی به عنوان یک پودر تقویت کننده و پرکننده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
صنایع مواد شیمیایی: این ماده در تولید مواد شیمیایی مختلف مانند محصولات پلیمری و مواد آلی دیگر به عنوان ماده پرکننده و پیگمنت مورد استفاده قرار می‌گیرد.
صنعت الکترونیک: کربن سیاه در تولید الکترودهای مورد استفاده در باتری‌ها و سوختهای سلولی به کار می‌رود.
صنایع غذایی: این ماده ممکن است در برخی از مواد غذایی به عنوان جا به جای چربی مورد استفاده قرار بگیرد.
تولید مصنوعات فلزی و کامپوزیت‌ها: کربن سیاه ممکن است در تولید قطعات فلزی و کامپوزیت‌ها به عنوان ماده تقویت کننده استفاده شود.
صنایع کاغذ و محصولات کاغذی: کربن سیاه به عنوان پیگمنت در محصولات کاغذی و محصولات چاپی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کشاورزی: کربن سیاه به عنوان یک جاذب مورد استفاده در کود‌ها و آبیاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تصفیه آب و هوا: از کربن سیاه در فرآیندهای تصفیه آب و هوا به منظور جذب و حذف آلاینده‌های مختلف مانند VOCs و گازهای سمی استفاده می‌شود.
پزشکی: کربن سیاه در برخی از برنامه‌های پزشکی مانند سیستم‌های تصویربرداری و سنسورهای بیومدیکال به کار می‌رود.
کربن سیاه به دلیل ساختار متخلخل و ویژگی‌های فیزیکی مناسب خود، در صنایع مختلف و در مصارف متعدد به عنوان یک ماده مؤثر و متنوع شناخته می‌شود.
شرکت انرژی فلات، ارائه کننده ماشین آلات، تجهیزات و کاتالیستهای مورد نیاز جهت تولید مستقیم سوخت از پسماند، آمادگی خود را برای ارائه طرح مذکور به سرمایه گذاران اعلام می دارد.
کراکینگ:
کراکینگ یک فرآیند پالایشی است که در آن هیدروکربن‌های سنگین به مولکولهای سبکتر تبدیل می‌شوند. این فرآیند به منظور تولید محصولات نفتی با ارزش بالا مانند بنزین و دیزل استفاده می‌شود.
هدف اصلی کراکینگ: تبدیل هیدروکربن‌های سنگین و پیچیده به مولکولهای سبکتر و با ارزش اقتصادی است.
نوع فرآیند: کراکینگ می‌تواند به صورت حرارتی یا کاتالیتیک انجام شود. در کراکینگ حرارتی، حرارت بالا و در کراکینگ کاتالیتیک، با استفاده از یک کاتالیست، واکنش‌ها به سرعت‌تر و با بازدهی بیشتری انجام می‌شوند.
مواد خام: مواد اولیه کراکینگ معمولاً شامل نفت خام یا مشتقات نفتی سنگین مانند گازوئیل و نفت کندانسات است.
محصولات: شامل بنزین، گازهای سبک (مانند متان و اتیلن)، دیزل، و محصولات سبکتر دیگر می‌شوند.
فرآیندهای مرتبط:
کراکینگ می‌تواند به صورت کراکینگ حرارتی (Pyrolysis) یا کراکینگ کاتالیتیک (Catalytic Cracking) انجام شود.
در کراکینگ حرارتی، حرارت بالایی به مواد خام می‌دهند تا تجزیه شوند.
در کراکینگ کاتالیتیک، از یک کاتالیست جامد به نام زئولیت برای شکستن مولکولهای بزرگ‌تر استفاده می‌شود.
زمان استفاده: کراکینگ به عنوان یک فرآیند اساسی در پالایشگاه‌ها و واحدهای پتروشیمی به کار می‌رود و در فرآیندهای تولید سوخت‌ها و محصولات پتروشیمی مهمی را ایفا می‌کند.
مزایا:
تولید محصولات با ارزش اقتصادی بالا.
بهبود بازدهی استفاده از مواد خام.
کاهش نیاز به نفت خام سنگین.
چالش‌ها:
پراکندگی و کنترل فرآیند.
احتمال تولید نوسانات در کیفیت محصولات.
استفاده از انرژی زیاد در فرآیند حرارتی.
کراکینگ به عنوان یکی از اصلی‌ترین فرآیندهای صنایع نفت و پتروشیمی، نقش حیاتی در تولید سوخت‌ها و مواد اولیه صنایع شیمیایی ایفا می‌کند و به بهبود بازدهی و استفاده بهینه از منابع نفتی کمک می‌کند.
کراکینگ کاتالیزوری
کراکینگ بیشتر در جهت تولید سوخت بکار گرفته می‌شود، نه در جهت تولید مواد شیمیایی و برای این منظور، کراکینگ کاتالیزوری مهم‌ترین فرایند است. برش‌هایی از نفت را که دمای جوش بالا دارند (نوعا گازوئیل)، در (۵۵۰–۴۵۰ سانتی گراد)، با ذرات ریز سیلیس-آلومین و زیر کمی فشار، مجاور می‌سازند. کراکینگ کاتالیزوری نه تنها با شکستن مولکولهای کوچکتر بازده بنزین را افزایش می‌دهد، بلکه کیفیت بنزین را نیز بالا می‌برد. این فرایند مستلزم تشکیل کربوکاتیونهاست و آلکانهایی با ساختارهای بسیار شاخه دار به وجود می‌آورد که در بنزین به آنها نیازمندیم.
کراکینگ کاتالیزوری بستر سیال
واحد کراکینگ کاتالیزوری بستر سیال (FCC)
فرایند کراکینگ کاتالیزوری بستر سیال(به انگلیسی: Fluid Catalytic Cracking) به صورت مخفف FCC از فرایندهای مهم در پالایشگاه‌های نفت محسوب می‌شود، چرا که این روش فرایند اصلی تولید بنزین محسوب می‌شود. این نوع از کراکینگ اولین بار در سال ۱۹۴۲ در پالایشگاه (Baton Rouge refinery) استفاده شد. همانند روشهای دیگر کراکینگ، هیدروکربن‌های پیچیده و بزرگ که باقیماندهٔ واحدهای دیگر پالایشگاهی هستند، به عنوان خوراک برای فرایند FCC به کار می‌رود. محصولات این فرایند نیز برش‌های سبکتری مانند:بنزین، گاز مایع (LPG) و مواد اولیه واحدهای پتروشیمی است. فرایند کراکینگ کاتالیزوری بستر سیال شامل دو بخش اصلی می‌باشد:
راکتور
احیاگر
همچنین در انتها یک برج جداسازی برش‌های شکسته شده را با توجه به نقطه جوش آنها جدا می‌کند. در داخل راکتور واکنش شکستن هیدروکربن‌ها که واکنشی گرماگیر است، انجام می‌شود و در احیاگر نیز کاتالیزورهای غیرفعال شده مجدداً احیا می‌شوند.
در بخش راکتور ابتدا مخلوط هیدروکربن‌ها گرم شده تا بخار شوند سپس با جریانی از کاتالیزورهای احیا شده که از احیاگر می‌آید و جریان برگشتی ترکیب شده و از طریق رایزر به راکتور منتقل می‌شود. دمای داخل راکتور (۹۰۰-F۱۰۰۰) است. در هنگامی که مخلوط در حال بالا رفتن از رایزر است، هیدروکربن‌ها در فشار (۱۰-psi۳۰) شکسته می‌شوند. در روشهای مدرن تر FCC تمام فرایند شکسته شدن مولکول‌ها در رایزر رخ می‌دهد. در قسمت بالای راکتور دستگاه جداساز گاز از جامد یا سیکلون کاتالیزورهای غیرفعال را به بخش احیاگر فرستاده و بخارات هیدروکربن‌های شکسته شده را از بالای راکتور به برج جداسازی می‌فرستد.
در بخش احیاگر کاتالیزورهای مصرف شده دوباره احیا شده و قابل استفاده در راکتور می‌شوند. علت اصلی غیرفعال شدن کاتالیزورها در این روش رسوب لایه‌ای از کک بر روی کاتالیزور است. به منظور از بین بردن این کک‌های رسوب کرده در بخش احیاگر از قسمت پایین هوای داغ به داخل دمیده می‌شود تا کک موجود روی سطح کاتالیزور با هوا سوخته شده و از بالای احیاگر خارج شود و کاتالیزورهای فعال شده نیز مجدداً برای انجام واکنش به راکتور بر می‌گردد. این فرایند چرخشی به‌طور مداوم انجام می‌شود. فرایند سوختن کک روی کاتالیزورها علاوه بر فعال کردن کاتالیزگر، گرمای مورد نیاز برای تبخیر خوراک و انجام واکنش شکست در داخل راکتور مورد استفاده قرار می‌گیرد. در بالای احیاگر نیز مانند راکتور دستگاه سیکلون، گازهای ناشی از سوختن کک را به بالای احیاگر هدایت کرده و کاتالیزورهای احیا شده را دوباره به راکتور برمی‌گرداند. هیدروکربن‌های شکسته شده پس از خروج از راکتور وارد برج جداسازی می‌شود و براساس دمای جوش از یکدیگر جدا می‌شوند.
محصولات جانبی فرایندهای کاتالیستی
همان‌طور که در سازوکار فرایند دیده می‌شود، علاوه بر آلکان‌های کوچکتر حاصل، برخی از هیرو کربن‌های آروماتیک یا آلیفاتیک تولید می‌شوند؛ ولی مهم‌ترین محصول جانبی این فرایند دوده یا کک است. این ماده که به‌طور عمده از کربن تشکیل شده‌است، هم در کراکینگ گرمایی و هم در کراکینگ کاتالیزوری و بر روی کاتالیزگرها تشکیل می‌شود. دوده جز مواد پر کاربرد و در عین حال ارزان قیمت است که در صنایعی چون لاستیک سازی و رنگ‌سازی به عنوان رنگدانه سیاه کاربرد دارد.
شرکت انرژی فلات، ارائه کننده ماشین آلات، تجهیزات و کاتالیستهای مورد نیاز جهت تولید مستقیم سوخت از پسماند، آمادگی خود را برای ارائه طرح مذکور به سرمایه گذاران اعلام می دارد.
تحقیقات:
تبدیل زباله جامد شهری (MSW) به اتانول با استفاده از تاسیساتی هیدرولیز اسید رقیق و نیروی جاذبه
اتانول به عنوان E85 (ترکیب شده با ۱۵٪ بنزین) استفاده می شود. یک وسیله نقلیه سبک، با ارزیابی‌های چرخه حیات موجود بنزین، ذرت-اتانول و انرژی زراعی-سلولزی-اتانول
به عنوان سوخت، همچنین تولید MSW-اتانول را مقایسه می کنیم.
به عنوان یک جایگزین برای مدیریت پسماند، با دفن زباله، با بررسی گزینه های پارامترهای گاز متوجه می شویم که بازخورد کل مصرف انرژی به ازای هر مایل وسیله نقلیه طی شده برای MSW-اتانول کمتر همین مسافت برای ترکیبات ذرت-اتانول و سلولزی-اتانول بوده و استفاده از MSW-اتانول نسبت به انرژی منابع نفتی و سایر سوخت ها کمتر است.
استفاده از MSW-اتانول در وسایل نقلیه انتشار خالص گازهای گلخانه ای (GHG) را به میزان ۶۵ درصد در مقایسه با بنزین و ۵۸ درصد در مقایسه به ذرت-اتانول. کاهش می دهد. تبدیل MSW به اتانول منجر به صرفه جویی خالص انرژی فسیلی ۳۹۷-۱۸۳۰ MJ/MT خواهد شد.