مقاله درباره اهمیت تبدیل گاز به مواد شیمیایی

اختصاصی از فایل هلپ مقاله درباره اهمیت تبدیل گاز به مواد شیمیایی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"

 فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحات:12

مزایای استفاده از آنها پرداخته‌ایم:

اهمیت تبدیل گاز به مواد شیمیایی

مقدار ذخایر اثبات شدة گاز دنیا حدود 140 تریلیون متر مکعب است که حدود 30 درصد آن در منطقة خاورمیانه قرار  دارد. از آن جمله می‌توان به بزرگترین مخازن گازی جهان نظیر پارس جنوبی و میدان گازی شمال کشور اشاره کرد. با وجود این ذخایر گازی، طبق آمار (SRI)، خاورمیانه تنها 9 درصد بازار محصولات گازی جهان را در اختیار دارد.

گاز طبیعی، سوختی پاک و خوراکی مناسب برای صنایع شیمیایی است؛ اما به‌دلیل ویژگی‌های خاص خود، انتقال آن به سمت بازار مصرف دشوارتر و گرانتر از انتقال نفت خام است. این مسئله ناشی از مشکلاتی نظیر نبود بازار امن و مناسب، هزینة بالای حمل و نقل و گران و پیچیده‌بودن تکنولوژی‌های انتقال نظیر LNG و خطوط لوله است. به عنوان مثال یک کشتی LNG، حدود 33 میلیون گالن LNG با ارزش گرمایی حدود 3 تریلیون BTU جابجا می‌نماید، در حالیکه یک کشتی نفتکش (که ساده‌تر و ارزانتر نیز هست) 2.2 میلیون بشکه نفت خام با ارزش گرمایی برابر با 130 تریلیون BTU را انتقال می‌دهد که حاکی از بالابودن هزینة انتقال گاز طبیعی است. علاوه بر این، مشکلات زیست‌محیطی تولید و انتقال LNG و همچنین هزینة بالا و ضرورت رعایت مسایل ایمنی سایر روش‌های صادرات گاز نظیر خط لوله و هیدرات، صادرات گاز را با مشکلات بیشتری روبرو می‌سازد.

از این رو، تبدیل گاز طبیعی به مواد شیمیایی و جایگزین کردن صادرات این مواد به جای صادرات گاز، علاوه بر اینکه بازار فروش مناسب و مطمئنی دارد، ارزش افزودة بیشتری را نصیب کشور صادرکننده می‌کند و مشکلات صادرات گاز را نیز به همراه ندارد.

اما تبدیل گاز طبیعی به محصولات با ارزش نیز، به‌دلیل ترکیبات موجود در گاز طبیعی با مشکلات خاصی روبروست. گاز طبیعی محتوی بیش از 90 درصد متان، حدود 6 درصد اتان و 4درصد از سایر هیدروکربن‌ها است، که تنها 6 درصد اتان آن جهت تولید محصولات شیمیایی مورد مصرف قرار می‌گیرد.

تکنولوژی‌های مرسوم در صنایع پتروشیمی، قابلیت تولید الفین‌ها و محصولات پتروشیمیایی را فقط از گاز مایع و اتان موجود در گاز طبیعی دارند. از این رو، با تکیه بر فرآیندهای فعلی پتروشیمیایی، نمی‌توان ارزش افزودة موجود را چندان ارتقا داده و مشکلات صادرات گاز را کاهش داد. بنابراین باید به دنبال تکنولوژی‌های جدیدی بود که توانایی تبدیل متان موجود در گاز را به فرآورده‌های با ارزش داشته باشد. در این صورت، علاوه بر رفع مشکل صادرات گاز طبیعی به‌صورت خام، 90 درصد آن به مواد با ارزش افزوده بالا تبدیل می‌شود و درآمد حاصله از چند سنت به ازای هر فوت مکعب به چند ده  دلار در هر فوت مکعب خواهد رسید.

در ادامه، به معرفی و بررسی اجمالی این تکنولوژی‌ها می‌پردازیم:

1- تکنولوژی‌های تولید متانول در ظرفیت‌های بالا (مگامتانول)

متانول از متان گاز طبیعی تولید می‌شود و دارای کاربردهای متنوعی است. عمده‌ترین مصرف این ماده، تولید مواد شیمیایی است. البته متانول کاربردهای دیگری نظیر استفاده در خودروها به‌عنوان سوختی پاک را نیز داراست. لکن هزینة نسبتاً بالای تولید آن به روش‌های معمول، این قبیل کاربردهای متانول را غیراقتصادی ساخته است. یکی از روش‌های اقتصادی و نوین تولید متانول، استفاده از واحدهای مگامتانول (واحدهای تولید در ظرفیت‌های بالا) است. این واحدها، به‌دلیل هزینة بسیار پایین‌تر جهت ساخت، استفاده از کمپروسورهای کوچکتر و استفادة بهینه از گرما و انرژی در فرآیند، متانولی تولید می‌نمایند که به مراتب ارزان‌تر از متانول تولیدی واحدهای معمولی است.

طبق پیش‌بینی‌ها در سال 2008، بیش از 30 درصد متانول دنیا از طریق واحدهای جدید مگامتانول با ظرفیت بیش از 4500 تن در روز تأمین می‌گردد. متانول ارزان حاصله را می‌توان در تولید اسید استیک، MTBE (مادة جایگزین سرب بنزین) و همچنین به‌عنوان سوخت خودروها مورد استفاده قرارداد. همچنین با استفاده از تکنولوژی‌های نوین که در قسمت‌های بعد معرفی خواهند شد، می‌توان این ماده را به مواد با ارزشی نظیر اتیلن، پروپیلن و DME تبدیل نمود.

2- تکنولوژی‌های تبدیل متانول به اتیلن و پروپیلن (MTO  و MTP ):یکی از فرآیندهایی که تبدیل متان را به محصولات با ارزشی نظیر الفین‌ها میسر می‌کند، MTO است که متانول خام را به اتیلن و پروپیلن تبدیل می‌نماید. در طی این فرآیند، در مرحلة اول، گاز طبیعی به متانول خام تبدیل شده و در مرحلة دوم متانول حاصله از طریق واکنش کاتالیستی به اتیلن و پروپیلن تبدیل می‌گردد. اتیلن و پروپیلن تولیدی با خلوص بالای 97 درصد است و می‌توان آن‌را به راحتی جدا ساخت و به واحد پلیمرسازی فرستاد. گرچه تکنولوژی‌های دیگری نظیر OCM برای تبدیل متان به اتان و پس از آن الفین‌ها وجود دارند، اما این فرآیندها در مقایسه با فرآیند MTO از بازده پایین‌تر و صرفه اقتصادی کمتری برخوردار هستند.