دکتر مهران رضایی (مدیر مهندسی و تحقیقات شرکت نفت و گاز سرو)
تولید و رونمایی از کاتالیستی برای نخستین بار در جهان
شرکت نفت و گاز سرو طی سالیان گذشته روندی را پشت سر گذاشته که در نتیجه آن خودکفایی تمامی کاتالیست های مجتمع های تولیدکننده آهن‌اسفنجی کشور و نیز استفاده پتروشیمی ها و پالایشگاه های نفتی متعددی از محصولات این شرکت بوده که اکنون میتوان گفت بخش حداکثری از مجتمع های فولادی کشور با بارگذاری کاتالیست‌های این شرکت تولیدات خود را انجام می دهند.
همچنین پس از همکاری های چندین ساله ای که با شرکت فولاد خوزستان داشته ایم، در چهارمین همایش دو سالانه “بومی‌سازی کاتالیست و فرایند احیای مستقیم آهن” از نسل جدید کاتالیست‌های صنعت فولاد رونمایی گردید. به طوری که این محصولات شامل سه کاتالیست بهبودیافته بوده که به عنوان نسل جدید کاتالیست‌های این شرکت در حوزه احیای مستقیم آهن و با رویکرد بهبود کیفیت محصولات شناخته می شوند.
کاتالیست‌های مورد استفاده در واحدهای آهن اسفنجی یکی از مهم‌ترین عواملی محسوب می‌شوند که روی ظرفیت تولید این واحدها تاثیرگذارند و چنانچه این کاتالیست‌ها فعالیت بالا و طول عمر بیشتری داشته باشند، طبیعتا بازدهی واحد مربوطه نیز ارتقاء خواهد یافت، چرا که مسائلی مانند توقف فعالیت واحد به‌دلیل تعویض کاتالیست منجر به کاهش بهره‌وری شده و از سوی دیگر طول عمر تیوب‌های ریفرمری که کاتالیست در آن بارگذاری شده را نیز کاهش می‌دهد؛ حال آنکه تعویض تیوب ریفرمر برای شرکت‌ها امری هزینه‌بر محسوب شده و نیاز به نقدینگی بالا دارد.
نقش کاتالیست‌ها در مدیریت بحران انرژی
در سال‌های اخیر به واسطه معضلاتی همچون بحث یوتیلیتی و تامین انرژی شاهدیم واحدها در طول سال چندین ماه به دلیل قطع برق یا گاز و آب بالاجبار تولید را با ظرفیت پائین‌تری دنبال می‌کنند. منطقی آن است که برای جبران این عقب‌ماندگی در ماه‌هایی که دسترسی به انرژی شرایط بهتری دارد با نهایت ظرفیت فرآیند تولید دنبال شود و اینجاست که نقش تاثیرگذار کاتالیست نمایان می‌شود.
بهره‌گیری از کاتالیست‌هایی که فعالیت بالاتر دارند شرایطی فراهم می‌آورد که با حجم ثابتی از کاتالیست میتوان حجم مواد ورودی و خوراک ریفرمر را افزایش داد. اما این فرآیند نیازمند افزایش دمای کوره است که این شرایط در میان مدت می‌تواند منجر به کاهش کیفیت و عمر کاتالیست شود.بر این اساس چنانچه بطور مثال عمر پنج ساله برای یک کاتالیست در نظر گرفته شده باشد، کار کردن مداوم در دمای بالا می‌تواند حدود ۳۰ تا ۴۰ درصد از طول عمر کاتالیست بکاهد. بر همین اساس در نسل جدید کاتالیست‌های شرکت نفت و گاز سرو این موضوع در دستور کار قرار گرفته و کاتالیست‌های جدید به‌گونه‌ای طراحی و تولید شده‌اند که پایداری آنها برای افزایش ۱۵ تا ۲۰ درجه‌ای دما افزایش یابد.
ویژگی‌های نسل جدید کاتالیست‌های رونمایی شده
نکته قابل توجه آنکه ایران و هند را میتوان بزرگترین تولیدکنندگان آهن اسفنجی در جهان دانست که بر این اساس در گذشته کاتالیست‌های این حوزه نیز به‌طور انحصاری در “سود کمی” هند تولید می‌شد. ما نیز در سال‌های آغازین فعالیت که تمرکز شرکت بر بحث دانش فنی بود، کاتالیست‌هایی با کیفیتی در حد محصول خارجی ارائه کردیم اما طی چهار تا پنج سال فعالیت تاکید بر بحث کیفیت موجب شد نمونه‌های ما در قیاس با نمونه‌های خارجی عملکرد و کیفیت بهتری نشان دهند؛ به‌عبارت دیگر ما در محصولات نسل قبلی خود از نظر کیفی نمونه‌های خارجی را پشت سر گذاشته بودیم اما اکنون برای اولین بار در جهان کاتالیستی جدید را رونمایی کرده‌ایم.
در میان سه کاتالیستی که تازه رونمایی شده‌اند اولین کاتالیست برای اولین بار در دنیا ارائه شده که از نظر شکل هندسی وضعیت خاص خود را دارد و مقاومت آن به بالاترین حد ممکن رسیده است. این کاتالیست برای واحدهایی که تصمیم افزایش ظرفیت دارند یا آنهایی که قصد دارند کاتالیستی با عمر حداکثری داشته باشند کارکرد دارد.
کاتالیست دوم رونمایی شده (کاتالیست‌های بهبود یافته نیکل بر پایه اکسید کلسیم و اکسید آلومینیوم) نیز محصولی ارتقاء یافته است که قابلیت بکارگیری در دماهای بالاتر را داشته و از سوی دیگر در برابر تشکیل کربن نیز مقاومت مضاعفی از خود نشان می‌دهد. این محصول یک کاتالیست نیمه فعال است که از لحاظ هندسی تغییراتی در آن اعمال شده که پیش از این چنین تغییراتی در کاتالیست‌های حوزه آهن اسفنجی اعمال نشده بود.
کاتالیست سومی که از سوی شرکت نفت‌و گاز سرو رونمایی شده نیز کاتالیستی است که با همکاری شرکت فولاد خوزستان و دانشگاه علم وصنعت توسعه یافته و در واقع کاتالیست ارتقاء یافته فعال با مقاومت بالا در برابر تشکیل کربن است. این محصول برای واحدهایی که از گاز طبیعی استفاده کرده یا ورودی هیدروکربن سنگین آنها بالاست قابلیت استفاده دارد.