به گزارش خبرنگار مهر، صبح امروز از دو محصول راهبردی در صنعت نفت، گاز و پتروشیمی با عنوان «کاتالیست شیفت دما بالای بدون کروم» و «کاتالیست شیفت دما متوسط» در شرکت دانش بنیان
توسعه صنایع نفت و گاز سرو رونمایی شد.
این دو محصول حاصل تمرکز بر یکی از نیازهای مهم صنعت گاز و فرآیندهای تولید هیدروژن و گاز سنتز است؛ جایی که کاتالیست نقش مستقیمی در تبدیل مونوکسیدکربن و تنظیم ترکیب گاز برای مراحل بعدی فرآیند دارد.
در فرآیند Water-Gas Shift، مونوکسیدکربن موجود در گاز با بخار آب واکنش داده و به هیدروژن و دیاکسیدکربن تبدیل میشود. به این ترتیب، ضمن کاهش CO، مقدار هیدروژن مورد نیاز فرآیند افزایش پیدا میکند. کاتالیستهای شیفت دما بالا و متوسط، بسته به طراحی فرآیند و شرایط عملیاتی، در واحدهای تولید هیدروژن، آمونیاک، متانول، گاز سنتز و برخی فرآیندهای پالایشگاهی و پتروشیمیایی مورد استفاده قرار میگیرند.
بنابراین کیفیت و عملکرد این کاتالیستها تنها یک موضوع آزمایشگاهی نیست؛ بلکه مستقیماً با راندمان فرآیند، مصرف انرژی، کیفیت گاز خروجی، پایداری عملیاتی و هزینه تمامشده محصول نهایی ارتباط دارد.
اهمیت کاتالیست شیفت دمای بالای بدون کروم
یکی از ویژگیهای مهم محصول نخست، حذف کروم از فرمولاسیون کاتالیست شیفت دما بالا است. در نسلهای متداول کاتالیستهای HTS، ترکیبات مبتنی بر آهن و اکسیدهای تقویتکننده مورد استفاده قرار میگیرند و در برخی فرمولاسیونهای سنتی، کروم نیز بهعنوان پروموتر حضور دارد. توسعه یک کاتالیست HTS بدون کروم، از منظر فناوری کاتالیست اهمیت ویژهای دارد؛ زیرا امکان حرکت به سمت فرمولاسیونهایی با ریسک زیستمحیطی کمتر، مدیریت سادهتر مواد مصرفشده و کاهش وابستگی به ترکیبات کرومدار را فراهم میکند.
البته ارزیابی نهایی هر کاتالیست باید بر اساس دادههای عملکردی واقعی شامل فعالیت، پایداری، افت فشار، مقاومت مکانیکی، رفتار حرارتی و عملکرد در شرایط صنعتی انجام شود.
دستاورد دوم؛ کاتالیست شیفت دما متوسط
محصول دوم، کاتالیست شیفت دما متوسط است که برای شرایطی طراحی شده که کنترل دقیق میزان CO و افزایش راندمان تبدیل در محدوده دمایی میانی اهمیت دارد. توسعه همزمان این دو کاتالیست به صنعت اجازه میدهد بخشی از زنجیره فناوری کاتالیستی واحدهای تولید گاز سنتز و هیدروژن را با اتکا به دانش و توان ساخت داخل تأمین کند.
صرفهجویی ارزی؛ فراتر از جایگزینی یک محصول وارداتی
اهمیت اقتصادی این دستاورد فقط در قیمت خرید خود کاتالیست خلاصه نمیشود. هر واحد صنعتی که از یک کاتالیست بومی با عملکرد قابل قبول استفاده میکند، علاوه بر کاهش نیاز به واردات، میتواند از مزایایی همچون کاهش هزینههای تأمین، کوتاه شدن زنجیره تأمین، کاهش ریسک تحریم و محدودیتهای وارداتی، دسترسی سریعتر به خدمات فنی و امکان تأمین قطعات و شارژهای جایگزین بهرهمند شود.
از طرف دیگر، در کاتالیستهایی که در مقیاس چندین تن در واحدهای صنعتی مصرف میشوند، بومیسازی میتواند در طول عمر واحد، ارزش اقتصادی قابل توجهی ایجاد کند. بنابراین این پروژه را باید بخشی از یک زنجیره بزرگتر یعنی بومیسازی دانش، مواد اولیه، فرآیند ساخت، کنترل کیفیت و خدمات فنی کاتالیست دانست.
امروز کاتالیستها از مهمترین اجزای راهبردی صنایع نفت، گاز و پتروشیمی محسوب میشوند. توقف یا محدودیت تأمین یک کاتالیست خاص میتواند در برخی واحدها به کاهش ظرفیت تولید یا افزایش هزینههای عملیاتی منجر شود. بنابراین توسعه کاتالیستهای داخلی فقط یک پروژه تحقیقاتی نیست؛ بلکه بخشی از امنیت زنجیره تأمین صنعت محسوب میشود.
در این پروژه تلاش شده تا دانش طراحی و ساخت کاتالیست از مرحله آزمایشگاهی به سمت محصول صنعتی قابل اتکا حرکت داده شود؛ محصولی که بتواند در کنار تأمین نیاز داخلی، در آینده ظرفیت حضور در بازارهای منطقهای را نیز داشته باشد.
بهبود عملکرد فرآیند و کاهش اثرات زیستمحیطی
توسعه کاتالیستهای جدید باید همزمان دو هدف را دنبال کند: بهبود عملکرد فرآیند و کاهش اثرات زیستمحیطی. کاهش یا حذف ترکیبات کرومدار در کاتالیست HTS میتواند از منظر مدیریت مواد اولیه، تولید، حملونقل و در نهایت مدیریت کاتالیست مصرفشده، یک گام مثبت باشد. از سوی دیگر، افزایش راندمان واکنش شیفت میتواند به بهینهتر شدن فرآیند تولید هیدروژن و گاز سنتز کمک کند و در صورت دستیابی به عملکرد مطلوب صنعتی، زمینه کاهش مصرف انرژی و کاهش شدت انتشار آلایندهها به ازای واحد محصول را فراهم کند.
بومی سازی کاتالیست ها و تقویت اقتصاد ملی
شاید در نگاه اول کاتالیست یک محصول کاملاً صنعتی به نظر برسد و ارتباط آن با زندگی مردم چندان آشکار نباشد؛ اما واقعیت این است که بسیاری از محصولات مورد استفاده مردم، از زنجیرههای صنعتی وابسته به کاتالیست عبور میکنند. هیدروژن، آمونیاک، متانول و بسیاری از مواد شیمیایی پایه، در زنجیره تولید صنایع مختلف حضور دارند. بنابراین هر اقدامی که باعث کاهش هزینه تولید، افزایش پایداری واحدهای صنعتی، کاهش وابستگی خارجی و افزایش امنیت تأمین محصولات راهبردی شود، در نهایت میتواند به تقویت اقتصاد ملی و کاهش هزینههای زنجیره تولید منجر شود.
کاتالیست شاید در حجم یک واحد صنعتی سهم کوچکی داشته باشد، اما در عملکرد همان واحد، نقشی بسیار بزرگ ایفا میکند. امروز با رونمایی از کاتالیست شیفت دما بالای بدون کروم و کاتالیست شیفت دما متوسط، یک گام دیگر در مسیر خودکفایی فناورانه، کاهش وابستگی ارزی، ارتقای بهرهوری و توسعه فناوریهای پاکتر در صنعت کشور برداشته شده است.
این محصولات را میتوان نمونهای از پیوند موفق دانش تخصصی، تحقیق و توسعه و نیاز واقعی صنعت دانست؛ مسیری که ادامه آن میتواند کشور را در حوزه کاتالیستهای پیشرفته، نه تنها خودکفا، بلکه در آینده به یک بازیگر منطقهای تبدیل کند.
