تقليل الإنبعاثات الكبريتية عبر محاكاة Aspen HYSYS V 8.0: بإنشاء مصنع لإنتاج حامض الكبريتيك من الكبريت الصلب الناتج عن معالجة الغاز الطبيعي في مجمع مليتة الصناعي.(دراسة بيئية وتصميم اقتصادي)

المؤلفون

  • أحمد ميلاد أبو سروال كلية التقنية الهندسية /زوارة . قسم النفط. المؤلف

DOI:

https://doi.org/10.65405/fjr7rb17

الكلمات المفتاحية:

الانبعاثات ، الكبريت العنصري ، محاكاة ، حامض الكبريتيك ، التلامس الاحادي.البيئة.

الملخص

الغرض الرئيسي من الدراسة وهو التقليل من الانبعاثات و تحويل المنتج الثانوي (وهو الكبريت العنصري الحر) الناتج عن عملية تحلية الغاز في مصنع مليته إلى منتج مفيد ذو مردود اقتصادي (وهو حمض الكبريتيك) تناولت هذه الدراسة الجوانب البيئية والفنية  المتعلقة بتقييم جدوى إنشاء مصنع متكامل لإنتاج حمض الكبريتيك في مليته؛ بطاقة تصميميه قدرها 60 طن/يوم باستخدام عملية التلامس الأحادي و بنقاوة 98.5٪ وزناً. تمت محاكاة المصنع المقترح لإنتاج حمض الكبريتيك في حالة الاستقرار باستخدام برنامج Aspen Hysys V 8.0 بالطاقة التصميمية المقترحة. يتكون نموذج المصنع من عدد من الوحدات التشغيلية وهي (مجفف، وفرن، ومفاعل حفاز (محول أربعة طبقات) ، ومبادلات حرارية، وخزان خلط، وفواصل، وعمود الامتصاص التفاعلي). تم تصميم واجراء حسابات المواصفات الفنية للمصنع وفقًا للمراجع الصناعية والعلمية المتخصصة.

اشارت النتائج التي تم الحصول عليها إلى أن معدل الإنتاج اليومي للكبريت في مصنع مليته يزيد عن 19.28 طن/يوم، والتي سُجلت بمتوسط 407.67 طن/يوم سنة 2024، وهذه القيمة كافية اقتصاديًا لإنشاء حمض الكبريتيك في المصنع بطاقة إنتاجية (60 طن/يوم). تم إجراء نموذج محاكاة لمصنع لإنتاج حمض الكبريتيك بواسطة نظام التلامس الواحد. حيث تم استخدام تدفقات مواد وطاقة محددة لتصميم الوحدات التشغيلية لتحقيق أقصى نسبة أكسدة لثاني أكسيد الكبريت والتي بلغت 99.4 مول٪. تم حساب مواصفات تصميم المعدات باستخدام العلاقات الرياضية والتي حُققت في مجال صناعة حمض الكبريتيك. كما أن كمية ثاني أكسيد الكبريت المنبعثة من المصنع المقترح والتي تم الحصول عليها من نموذج المحاكاة حوالي 3.767 كجم/طن من حامض الكبريتيك المنتج (أي حوالي 600 جزء في المليون)، وهذه القيمة تقع ضمن النطاق المحدد والمعتمد من قبل وكالة حماية البيئة الأمريكية الرائدة في هذا المجال. وأشارت عملية دراسة انتشار ثاني أكسيد الكبريت المنبعث من مصنع حمض الكبريتيك المقترح باستخدام Disper V4.0 إلى أن التراكيز صغيرة ولا تؤثر على جودة الهواء في المنطقة المحيطة بالمصنع. لذلك فإن بناء هذا المصنع في الموقع المقترح (مليته) لن يكون له أي آثار صحية على مكونات البيئة الحية أو محتوياتها.

بشكل عام، فإن مشروع إنشاء مصنع لإنتاج حمض الكبريتيك هو مشروع صديق للبيئة يضمن التخلص الآمن والاقتصادي من المنتج الثانوي لعملية تحلية الغاز الطبيعي وهو مادة الكبريت، والذي يمثل عامل جذب اقتصادي للقطاعين العام والخاص لتنفيذه.

التنزيلات

تنزيل البيانات ليس متاحًا بعد.

المراجع

LY (2008). قرار أمين اللجنة الإدارية للهيئة العامة للبيئة رقم (96)، المتطلبات البيئية لحماية الهواء من التلوث، طرابلس، ليبيا.

Google Maps (2018). موقع مجمع مليتة. متاح على الإنترنت

Al-Dallal, A. J. A. (2013). محاكاة عملية حامض الكبريتيك الرطب (WSA) لاستغلال الغاز الحمضي المفصول من الغاز الطبيعي العُماني. مجلة الخوارزمي الهندسية، 9(3): 58–69.

Amin, M.R., Sarker, N.K., Khan, T.A., & Islam, M.S. (2013). محاكاة إنتاج حمض الكبريتيك باستخدام عملية الحرق المباشر للكبريت مع الامتصاص الأحادي. مجلة الهندسة، 2(3): 113–117.

Amoot Iranian Trading Company (2013). تجاوز الإنتاج العالمي لحمض الكبريتيك 230.7 مليون طن في عام 2012. متاح على الإنترنت.

Apodaca, L. E. (2012). ملخص السلع المعدنية للكبريت. هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، واشنطن العاصمة.

Ashar, N. G., & Golwalkar, K. R. (2013). دليل عملي لتصنيع حمض الكبريتيك، والأوليوم، وعوامل السلفنة. دار نشر سبرنغر الدولية، سويسرا.

BAT (1999). وثيقة تقنيات أفضل الممارسات المتاحة لإنتاج حمض الكبريتيك. الجمعية الأوروبية لحمض الكبريتيك (ESA)، والرابطة الأوروبية لمصنّعي الأسمدة (EFMA). متاح على الإنترنت.

Bhat, C., & Pinjala, V. (2010). نمذجة مصانع حمض الكبريتيك. مجلة الكبريت، إصدار سبتمبر–أكتوبر، 330: 1–5.

Catalysts (1989). كاتاليست من شركة Catalysts and Chemicals Europe SA، الكتالوج العام. بروكسل، بلجيكا.

Centre for Industry Education Collaboration (2018). حمض الكبريتيك. مركز التعاون في التعليم الصناعي، جامعة يورك، المملكة المتحدة. متاح على الإنترنت.

Chemical Engineering (2018). مؤشر تكلفة مصانع الهندسة الكيميائية (CEPCI): القيمة السنوية لعام 2018. متاح على الإنترنت.

Chowdhury, N. B., Hasan, Z., & Biplob, A. H. M. (2012). محاكاة مصنع حمض الكبريتيك باستخدام HYSYS ونهج تحسين الربح السنوي. مجلة العلوم، 2(4): 179–182.

Christensen, K., & Polk, P. (2011). تقليل انبعاثات SO2 باستخدام محفز Topse’s VK-701 LEAP5™ الجديد. مجلة Sulfuric Acid Today، 17(1): 23–24.

Dougherty, J. W. (2011). مخاوف السلامة المتعلقة بالهيدروجين في صناعة حمض الكبريتيك. مؤتمر الكبريت 2011، 7–9 نوفمبر، هيوستن، تكساس.

DuPont (2012). تقنية عملية حرق الكبريت لإنتاج حمض الكبريتيك MECS®. متاح على الإنترنت.

ECE (2010). المفوضية الأوروبية للبيئة. معايير جودة الهواء. متاح على الإنترنت.

EG (2005). القانون المصري: القرار الوزاري رقم 1741 لسنة 2005، الملاحق التنفيذية للقانون رقم 4 لسنة 1994 بشأن البيئة. جمهورية مصر العربية.

Felthouse, T. R., DiGiovanni, M. P., Horne, J. R., & Richardson, S. A. (2011). تحسين أداء مصنع حمض الكبريتيك باستخدام محفزات MECS الجديدة GEAR. Sulfuric Acid Today، 17(2): 16–18.

Hill, C. G. (1977). مقدمة في حركية الهندسة الكيميائية وتصميم المفاعلات. جون وايلي وأبناؤه، نيويورك، الولايات المتحدة.

Ibanez, J. G., Batten, C. F., & Wentworth, W. E. (2008). التحديد المتزامن لـ SO₂ وSO₃ في غاز متدفق. بحوث الهندسة الكيميائية والصناعية، 47: 2449–2454.

IChemE (1987). إرشادات إجراءات تقييم المخاطر. مركز سلامة العمليات الكيميائية، معهد المهندسين الكيميائيين الأمريكي.

IHS Markit (2017). دليل الاقتصاد الكيميائي. أكتوبر 2017. متاح على الإنترنت.

International Market (2018). أسعار حمض الكبريتيك بتركيز 98.5%. متاح على الإنترنت.

Jiangxi Eloong Environmental Technology Co. Ltd. (2018). متاح على الإنترنت.

King, M., Moats, M., & Davenport, W. G. (2013). تصنيع حمض الكبريتيك: التحليل، التحكم، والتحسين. الطبعة الثانية، إلسفير، بولندا.

King, M. J., & Forzatti, R. J. (2009). المنتجات الثانوية القائمة على الكبريت في صناعة المعادن غير الحديدية. ضمن أعمال مؤتمر COM 48، مونتريال، 137–149.

التنزيلات

منشور

2025-12-06

كيفية الاقتباس

تقليل الإنبعاثات الكبريتية عبر محاكاة Aspen HYSYS V 8.0: بإنشاء مصنع لإنتاج حامض الكبريتيك من الكبريت الصلب الناتج عن معالجة الغاز الطبيعي في مجمع مليتة الصناعي.(دراسة بيئية وتصميم اقتصادي). (2025). مجلة العلوم الشاملة, 10(38), 700-722. https://doi.org/10.65405/fjr7rb17

الأعمال الأكثر قراءة لنفس المؤلف/المؤلفين