شناسايي و بررسي عاملهاي موثر براي كاتاليست‌هاي آلوميناي كلاوس در پالايشگاه‌هاي ايران

Characterization and evaluation of effective parameters for Alumina Claus Catalysts in Iranian Refineries

فرايند كلاوس به دليل كاهش روزافزون ذخاير هيدروكربني شيرين و افزايش استخراج نفت و گاز از مخازن ترش، مبناي فرايند صدها واحد بازيافت گوگرد در سطح جهان است. انتخاب مناسب و پيش‌بيني عملكرد كاتاليست آلوميناي كلاوس با توجه به تنوع در سازندگان و مصرف بالاي اين نوع كاتاليست، يك مسئله مهم براي پالايشگاه‌ها در بازدهي فرايندكلاوس است. در اين مقاله، كاتاليست‌ها تهيه و ويژگي فيزيكي، شيميايي و ريزساختاري آن با استفاده از روش‌هاي پراش پرتو ايكس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، جذب نيتروژن و جيوه، مقاومت مكانيكي و غيره مورد بررسي قرار گرفت. با توجه به نتايج، حضور فازهاي آلوميناي فعال و ناخالصي سديم تا ppm 2500، عدم حضور فاز بوهميت و ناخالصي‌هاي ديگر مانند سيليكا و آهن اكسيد، توزيع مناسب از حجم حفرهها ريز و درشت براي افزايش مكان‌هاي سطح فعال و دسترسي آزاد به منطقه واكنش از ويژگي‌هاي مهم بشمار مي‌آيد كه منجر به عمر طولاني‌تر كاتاليست مي‌شود. همچنين، مقاومت سايشي و مكانيكي بالا با حفظ توزيع مناسب حجم حفرهها و چگالي پايين مشخصه‌هاي مهم در انتخاب كاتاليست هستند. كاتاليست‌هاي با ساختارنانو ويژگي مناسب‌تري دارند.

Claus process is based on hundreds process of sulfur recovery units in the worldwide because of the shortening sweet hydrocarbons reservoirs and increasing the extraction of oil and gas from sour reservoirs. Suitable selection and predicting the performance of pure alumina Claus catalysts in view of the diversity of manufacturers and the high consumption is an important issue in the efficiency of Claus process. In this paper, catalysts were taken and their physical, chemical, and microstructural properties were evaluated by X-ray diffraction, scanning electron microscope, nitrogen and mercury adsorption, mechanical resistance etc. According to the results obtained from the study of the properties, the presence of active alumina phases and sodium impurity up to 2500 ppm, the lack of boehmite phase and others impurities like silica and iron oxide, good distribution of pore volumes for increasing active surface area and free access to the reaction zone are important properties. These properties lead to a longer life for the catalyst. The high attrition and mechanical resistance with maintaining proper distribution of pore volume and low density are important characters for the catalyst selection. Nanostructured catalysts have suitable properties.