ضرورت شناسایی و ارزیابی کاتالیست ها در صنعت نفت

فرآیندهای کاتالیستی از مهمترین و کلیدی ترین عملیات صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و شیمیایی کشورهای توسعه یافته و یا درحال توسعه به شمار می روند و با توجه به اینکه کاتالیست در تولید انواع سوخت ها و طیف وسیعی از فرآورده های میانی و نهایی مورد نیاز جامعه، نقش حیاتی دارند، اهمیت آنها به طور روز افزونی در حال افزایش است.

به گزارش خبرنگار NIOC، کاتالیست ها باعث افزایش سرعت و جهت دادن به واکنش های شیمیایی به سمت محصولات دلخواه شده و بیش از یک قرن است که توجه محققان و صاحبان صنایع را به خود جلب کرده است.
 ارزش بازار جهانی کاتالیست رقمی بیش از ۲۰ میلیارد دلار است و جالب اینکه مصرف این مقدار کاتالیست در سطح جهان باعث تولید بیش از ۴۰۰۰ میلیارد دلار سوخت و انواع مواد شیمیایی و پتروشیمیایی می شود.
با توجه به برنامه های توسعه صنعت نفت کشور و همچنین راه اندازی واحدهای جدید پالایشی نظیر واحدهای گوگردزدایی گازوئیل برای پالایشگاه هایی مانند تهران و تبریز، واحدهای RFCC برای پالایشگاه هایی از جمله اراک آبادان و اصفهان، واحدهای جدید وایزومراسیون برای پالایشگاه هایی مانند تهران، اراک، بندر عباس و اصفهان، مصرف کاتالیست ها در سال های پیش رو بدون تردید به بیش از دو برابر خواهد رسید.
 هرچند پیش بینی دقیق میزان مصرف مشکل است، لیکن به نظر می رسد که مصرف کل کاتالیست های صنعتی کشور در پایان برنامه پنجم به بیش از ۵۰۰۰ تن در سال خواهد رسید که ارزش این میزان میلیون ها دلارمی شود.
تحریم های اعمال شده از سوی برخی از کشورها مشکلاتی برای تهیه کاتالیست های مورد نیاز پالایشگاه ها و مجتمع های پتروشیمیایی کشور ایجاد کرده ولی خوشبختانه این امر باعث شده است که در سال های اخیر چندین شرکت داخلی نسبت به تولید برخی از کاتالیست ها و جاذب های پر مصرف اقدام کنند که تولید چند نمونه از آنها نیز براساس فرمولاسیون و دانش فنی توسعه یافته در مرکز تحقیقات کاتالیست پژوهشگاه صنعت نفت بوده است.
 پس از تایید و کنترل کیفیت کاتالیست های تولید شده در داخل توسط واحد شناسایی و بررسی های راکتوری مرکز تحقیقات کاتالیست پژوهشگاه صنعت نفت، بسیاری از این تولیدات در صنایع پالایشگاهی و پتروشیمیایی ایران بکار گرفته شده است.
طی سال های گذشته در مرکز تحقیقات کاتالیست پژوهشگاه صنعت نفت بیش از ۴ میلیون دلار سرمایه گذاری به منظورتجهیز آزمایشگاه ها و پایلوت های کنترل کیفیت کاتالیست های پرمصرف صنایع پالایش نفت و گاز و پتروشیمی شده است.
در حال حاضر مصرف انواع کاتالیست های صنعتی در کشور بیش از ۲۰۰۰ تن در سال است که این نیاز در صورت عدم خودکفایی باعث خروج سالیانه میلیون ها دلار ارز از کشور می شود.
جایگزینی دانش فنی کاتالیست های بومی با شرکت های آمریکایی و فرانسوی
دانشمندان ایرانی و پژوهشگران صنعت نفت در زمینه دستیابی به دانش فنی کاتالیست ها به موفقیت های بزرگی دست یافته اند که می توان به فرآیندهای مهم کاتالیستی در صنایع پالایش حذف ترکیبات گوگردی (مرکاپتان ها) از محصولاتی مانند میعانات گازی و گاز مایع اشاره کرد که خوشبختانه دانش فنی صد درصد بومی برای حذف این مواد توسط پژوهشگاه صنعت نفت به صنایع نفت ارایه شده و هم اکنون تمام فازهای پارس جنوبی، پالایشگاه گاز پارسیان، مجتمع پتروشیمی خارک و سایر ازاین دانش فنی استفاده می کنند و این در حالی است که در گذشته برای حذف مرکاپتان ها از دانش فنی شرکت های آمریکایی و فرانسوی استفاده می شد.
صنعت نفت همچنین در زمینه فناوری تولید کاتالیست های مورد استفاده در صنایع نفت، به دستاوردهای قابل توجهی دست یافته است که می توان به دانش فنی کاتالیست های واحدهای ریفرمینگ پالایشگاه ها (تولید بنزین)، فرآیندهای تولید هیدروژن و کاتالیست های نمزدایی اشاره کرد.
 تولید بنزین با عدد اکتان بالا و دوستدار محیط زیست، برای نخستین بار در صنعت پالایش با دانش فنی بومی پژوهشگاه و شرکت ملی مهندسی ساختمان نفت، در پالایشگاه امام خمینی(ره) شازند (در پاییز سال ۹۰) با همت متخصصین صنعت نفت به بهره برداری رسید و گامی بزرگ در جهت خودکفائی برداشته شد. لازم به ذکر است در کلیه پالایشگاه های ایران که تولید بنزین می کنند تا بحال از دانش فنی شرکت های اروپائی و آمریکایی استفاده شده است.
پالایشگاه گاز با نشان ملی پژوهشگاه صنعت نفت با تکیه بر توان محققان و پژوهشگران خود و استفاده از ظرفیت دانشگاه های کشور موفق به دستیابی و تدوین دانش فنی اجزاء مختلف یک پالایشگاه گاز شده است.
طی ۵ ساله گذشته پژوهشگاه صنعت نفت با حمایت های وزارت نفت طرح های پژوهشی مختلفی را در جهت توسعه دانش فنی و دستیابی به فناوری طراحی پالایشگاه گاز ملی با موفقیت به پایان رسانده است.
این پروژه بزرگ ملی در حوزه های مدیریت، طراحی و تجهیزات مشخصات ویژه ای از جمله طراحی بر مبنای توانمندی و توانمندسازی سازندگان داخلی تجهیزات، طراحی مطابق با استانداردهای جهانی و ارائه الگو های لازم در خصوص کیفیت طراحی و تجهیزات، استفاده از تمام توان داخلی شامل دانشگاه ها و مراکز پژوهشی، شرکت های مهندسی مشاور، پیمانکاری و سازندگان و دانش موجود در واحدهای عملیاتی صنعت گاز در قالب یک شبکه و استفاده از مدل های جدید و بومی مدیریت فناوری و تلفیق پژوهش، طراحی و مهندسی معکوس را دارد.
پایان انحصار شرکت آلمانی بازل توسط بانوی پژوهشگر ایرانی در صنعت پلی اتیلن
دستیابی به کاتالیست تولید پلی اتیلن چندقله ای ازدستاوردهای قابل توجه پژوهشگران ایرانی به شمار می رود که چندی پیش توسط یک بانوی پژوهشگر در صنعت نفت محقق شد و در آینده ای نزدیک شاهد افزایش کیفیت و فرآیند پذیری صنعت پلی اتیلن با استفاده از دانش فنی مذکور خواهیم بود.
فرآیندهای پلی اتیلن تاکنون در کشور به صورت دو قله ای انجام می شد و برای انجام فرآیند چند قله ای، صنعت به دانش فنی شرکت بازل آلمان وابسته بود که با تلاش پژوهشگران واحد نیمه صنعتی این دانش فنی با ظرفیت ۱۵۰ کیلوگرم در ساعت شهریور سال گذشته راه اندازی شد و بر اساس پیش بینی کارشناسان واحد صنعتی آن نیز تا سال ۹۵ راه اندازی می شود و بدین ترتیب یک بانوی ایرانی توانست به انحصار دانش فنی تولید پلی اتیلن سنگین چند قله ای شرکت بازل آلمان برای همیشه پایان و هزینه های تهیه این محصول را به یک سوم کاهش دهد. گفتنی است این شرکت آلمانی به دلیل اعمال تحریم های بین المللی علیه ایران از فروش لایسنس این فرآیند به کشور ایران خود داری کرد.
با توجه به آمار و نکات ذکر شده، انتخاب کاتالیست های بهتر می تواند از هدر رفتن منابع باارزش اولیه جلوگیری کند و تولید محصولات بهتر را به دنبال داشته باشد.
 دانش ارزیابی کاتالیست ها باید روز آمد و از نقطه نظر تجهیزات و پایلوت ها بر اساس فناوری های فرایندی به روز و دقیق باشد. واحد شناسایی و بررسی های راکتوری مرکز تحقیقات کاتالیست پژوهشگاه صنعت نفت یکی از منحصر به فرد در زمینه شناسایی و ارزیابی و بررسی عملکرد کاتالیست ها محسوب می شود و بدین لحاظ به عنوان آزمایشگاه مرجع برای کنترل کیفیت کاتالیست ها به شمار می رود. همچنین این واحد دارای گواهینامه ISO/IEC ۱۷۰۲۵:۲۰۰۵ است که استانداردی بین المللی برای تایید صلاحیت آزمایشگاه‌هایی است که فعالیت‌های آزمون انجام می‌دهند.
تمامی پالایشگاه های نفت و گاز، مجتمع های پتروشیمی، اکثر کارخانجات شیمیایی، مجتمع های فولاد و بعضی از کارخانجات تولید محصولات غذایی در تولید خود از طیف گسترده ای از کاتالیست ها بهره می گیرند به طوری که سالیانه مقادیر زیادی ارز صرف خرید کاتالیست های مورد نیاز از شرکت های تولید کننده خارجی می شود.
 با توجه به وجود منابع غنی هیدروکربنی و گسترش روزافزون صنایع مذکور و به دلیل اهمیت و نقش ویژه کاتالیست ها در این صنایع، ارزیابی کاتالیست ها و کسب دانش فنی و تدوین فن آوری ساخت کاتالیست های پرمصرف در مقیاس نیمه صنعتی ( به نحوی که به راحتی قابل توسعه به مقیاس صنعتی باشد) اهمیت و ضرورت خاصی دارد.
کاتالیست ها امروزه کالاهایی استراتژیک برای صنایع مختلف بویژه صنایع پتروشیمی و پالایش بشمار می روئد و نقش مهمی در زنجیره تولید ایفا می کنند.
تولید حجم انبوهی از این کاتالیست ها در خارج ار کشور از یک سو و تحریم ناعادلانه صنعت عظیم نفت کشورمان از سویی دیگر، کسب دانش فنی تولید و بومی سازی تولید کاتالیست‌ها را به امری ضروری تبدل کرده است.
براساس این گزارش بیش از ٨٥ درصد مواد شیمیایی، حداقل در یک مرحله از تولید از روی کاتالیست ها عبور می کنند و در ٩٥ درصد از تکنولوژی های کنترل آلودگی نیز از کاتالیست استفاده می شود.
هم اکنون ارزش بازار جهانی کاتالیست، بیش از ٢٠ میلیارد دلار است و ایران به دلیل برخورداری از موقعیت ژئوپولتیکی مناسب و بهره مندی از ذخایر فراوان نفت و گاز و در اختیار داشتن نیروی انسانی متخصص و مجرب بسیار، می تواند به سهم شایسته ای از این بازار جهانی دست یابد.