مقررات کنترل انتشار گاز دی اکسید کربن از کشوری به کشور دیگر متفاوت است و با به روز رسانی سیاست‌ها و اهداف زیست‌محیطی دولت‌ها، می‌تواند در معرض تغییر باشد. با این حال، برخی از مقررات رایج و موافقت نامه های بین المللی که به انتشار CO2 در صنایع نفت و گاز می پردازند عبارتند از:
استانداردهای ملی انتشار: بسیاری از کشورها استانداردهای انتشار ملی را ایجاد کرده اند که محدودیت هایی را برای میزان CO2 و سایر گازهای گلخانه ای مجاز برای انتشار توسط تأسیسات صنعتی تعیین می کند. این استانداردها ممکن است بر اساس نوع تاسیسات و مکان آن متفاوت باشد.
قیمت‌گذاری کربن: برخی از کشورها یا مناطق مکانیسم‌های قیمت‌گذاری کربن، مانند مالیات کربن یا سیستم‌های سقف تجارت آن را اجرا کرده‌اند. این مکانیسم‌ها هزینه ای را برای انتشار کربن تعیین می‌کنند و یک انگیزه اقتصادی برای پالایشگاه‌ها و پتروشیمی ها فراهم می آورد تا تولید CO2 خود را کاهش دهند.
اهداف انرژی های تجدیدپذیر: دولت ها ممکن است اهدافی را برای افزایش استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر در فرآیندهای صنعتی تعیین کنند. این اهداف، پالایشگاه ها و پتروشیمی ها را تشویق می کند تا گزینه های انرژی پاک تر را اتخاذ کنند و وابستگی خود را به سوخت های فسیلی کاهش دهند.
الزامات جذب و ذخیره کربن (CCS): در مناطق خاصی، ممکن است نیاز به پیاده‌سازی فناوری‌های جذب و ذخیره‌سازی کربن برای جذب و ذخیره بخشی از انتشار CO2 باشد.
گزارش و تأیید انتشار: صنایع اغلب موظفند انتشار گازهای گلخانه ای خود را به طور منظم به مقامات نظارتی گزارش دهند. این داده‌ها به دولت‌ها کمک می‌کند تا پیشرفت به‌سوی اهداف کاهش انتشار را دنبال کنند و از انطباق با مقررات زیست‌محیطی اطمینان حاصل کنند.
موافقت نامه های بین المللی: موافقت نامه های بین المللی، مانند توافقنامه پاریس، ممکن است بر سیاست های ملی تأثیر بگذارد و اهداف کاهش انتشار گسترده تری را تعیین کند. کشورهای شرکت کننده متعهد به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای خود هستند و انتظار می رود که صنایع داخلی آن کشورها در این تلاش ها سهیم باشند.
استانداردهای فناوری و بهترین روش‌ها: برخی مقررات ممکن است استفاده از فناوری‌های خاص یا بهترین شیوه‌هایی را که برای کاهش انتشار CO2 شناخته شده‌اند، الزامی کند. اینها ممکن است شامل تجهیزات کارآمد انرژی، فناوری‌های کنترل انتشار یا سیستم‌های بازیابی حرارت هدر رفته باشد.
ارزیابی اثرات زیست‌محیطی: قبل از شروع پروژه‌های جدید یا گسترش پروژه‌های موجود، ممکن است از صنایع خواسته شود تا ارزیابی‌های اثرات زیست‌محیطی را برای ارزیابی انتشار بالقوه و توسعه استراتژی‌های کاهش دی اکسید کربن انجام دهند.
برای صنایع مهم است که از چشم انداز نظارتی در حال تحول مطلع باشند و از قوانین و استانداردهای قابل اجرا پیروی کنند. عدم رعایت مقررات انتشار گازهای گلخانه ای می تواند منجر به جریمه های مالی، محدودیت های عملیاتی و آسیب به اعتبار یک شرکت شود. علاوه بر این، تلاش‌های پیشگیرانه برای کاهش انتشار CO2 می‌تواند صنایع نفت و گاز را به عنوان مسئولیت پذیر محیط‌زیست معرفی کند و رقابت‌پذیری آنها را در جهانی که به طور فزاینده‌ای بر اصول زیست محیطی متمرکز است، بهبود بخشد.
چندین استراتژی و فناوری را می توان برای کنترل و کاهش انتشار CO2 در این فرآیندهای پتروشیمیایی و پالایشگاهی به کار گرفت:
بهبود بهره وری انرژی: اجرای روش ها و فناوری های کارآمد انرژی می تواند منجر به کاهش مصرف انرژی و در نتیجه انتشار کمتر CO2 شود. این ممکن است شامل بهینه سازی شرایط فرآیند، استفاده از یکپارچه سازی حرارتی، و اتخاذ سیستم های کنترل پیشرفته باشد.
جذب و ذخیره کربن (CCS) : این روش شامل جلوگیری از انتشار گازهای گلخانه ای از فرآیند ها، انتقال آن به محل ذخیره سازی (اغلب در اعماق زمین) و ذخیره دائمی آن است. این راهکار از ورود CO2 به جو جلوگیری می کند.
جذب و بهره برداری کربن (CCU): برخی از پالایشگاه ها ممکن است به جای ذخیره دی اکسید کربن جذب شده، از آن در کاربردهای مختلف مانند افزایش بازیافت نفت، تولید مواد شیمیایی یا در تولید سوخت های مصنوعی استفاده کنند. البته به جز استفاده از دی اکسید کربن در تولید اوره در کنار آمونیاک، مابقی زنجیره های ارزش CO2 در مرحله تجاری سازی انبوه قرار ندارند و فعالیت های پژوهش و فناورانه بر آنها متمرکز است.
تغییر به مواد اولیه کم کربن: استفاده از مواد اولیه کم کربن یا تجدید پذیر می تواند به طور قابل توجهی فرآیند تشدید کننده انتشار کربن را کاهش دهد. این ممکن است شامل ترکیب مواد اولیه زیستی یا سرمایه گذاری در منابع انرژی تجدیدپذیر برای تولید برق باشد.
تولید هیدروژن: استفاده از هیدروژن به عنوان ماده اولیه یا سوخت می تواند انتشار CO2 را کاهش دهد. از این رو هیدروژن به عنوان یک سوخت پاک مورد توجه قرار گرفته است و می توان آن را از طریق روش های مختلفی تولید کرد، از جمله رفورینیگ بخار هیدروکربن ها با جذب دی اکسید کربن (CCS) که هیدروژن آبی نامیده می شود یا الکترولیز آب با استفاده از انرژی های تجدید پذیر که سبب تولید هیدروژن سبز می گردد.
بهینه‌سازی فرآیند: استفاده از فناوری‌های پیشرفته، مانند مدل‌سازی و شبیه‌سازی رایانه‌ای، می‌تواند به بهینه‌سازی فرآیندها و کاهش انتشار CO2 کمک کند. در کنار آن روش های کاهش تولید گاز های مشعل و یا به حداقل رساندن آن یا حذف آنها از عوامل کاهش انتشار این گاز است.
یکپارچه‌سازی با انرژی‌های تجدیدپذیر: ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر، مانند خورشید و باد، در عملیات پالایشگاه و پتروشیمی ها می‌تواند انتشار کربن مرتبط با مصرف انرژی را جبران کند. از پیشگامان این روش در کشور می توان به هلدینگ پترو پالایش اصفهان اشاره نمود.
توجه به این نکته ضروری است که کنترل انتشار CO2 در کارخانه اغلب نیازمند سرمایه گذاری و همکاری قابل توجه بین صنایع، دولت ها و سایر ذینفعان است. مقررات دولتی، مشوق‌ها و تقاضاهای بازار برای شیوه‌های پایدار می‌توانند نقش مهمی در هدایت این تلاش‌ها به سوی آینده‌ای پایدارتر و کم کربن داشته باشند.
یکی از دیگر از روش های کنترل انتشار CO2 می‌تواند استفاده از گازهای هدر رفتیWASTE GAS و فرعی OFF GAS برای تولید برق و بخار در صنایع پتروشیمی و پالایشی باشد. پالایشگاه ها و کارخانه های پتروشیمی می توانند به جای رهاسازی این گازها در اتمسفر یا سوزاندن آن در مشعل ها، از آنها به عنوان ماده اولیه برای اهداف مختلف از جمله تولید برق و بخار استفاده کنند. این رویکرد چندین مزیت برای کنترل انتشار دارد:
کاهش انتشار گازهای گلخانه ای: مجتمع های پتروشیمی با استفاده از گازهای فرعی و هدر رفتی برای تولید آب و برق، می توانند از انتشار CO2 و سایر گازهای گلخانه ای در جو یا شعله ور شدن جلوگیری کنند. این به کاهش ردپای کربن CARBON FOOT PRINT کلی تأسیسات کمک می کند.
بهره وری انرژی: استفاده از گاز فرعی و هدر رفتی می تواند با به حداکثر رساندن استفاده از منابع موجود در پالایشگاه و پتروشیمی، کارایی انرژی را بهبود بخشد. با تبدیل گازهای زائد به انرژی مفید، این کارخانه می تواند نیاز به مصرف سوخت فسیلی اضافی برای تولید برق را کاهش دهد. این موضوع با توجه با ناترازی مصرف گاز طبیعی در کشور که بویژه در فصول سرد سال نمود می یابد بسیار موثر باشد.
انعطاف پذیری در تامین انرژی: با تکیه بر منابع داخلی گازی برای تولید برق و بخار، مجتمع می تواند به انعطاف پذیری بیشتری در تامین انرژی، به ویژه در دوره های نوسان قیمت انرژی یا اختلال در عرضه، دست یابد.
با این حال، توجه به این نکته مهم است که در حالی که استفاده از گازهای فرعی برای کنترل انتشار CO2 مفید است، ممکن است نیاز به استراتژی‌های کاهش انتشار اضافی را به طور کامل برطرف نکند. پالایشگاه‌ها و مجتمع‌های پتروشیمی همچنان باید سایر اقدامات کنترل انتشار، مانند جذب و ذخیره کربن (CCS) یا یکپارچه‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر را برای دستیابی به کاهش قابل توجه و جامع‌تر انتشار در نظر بگیرند.
علاوه بر این، امکان استفاده از گاز هدر رفتی و فرعی به کمیت و ترکیب گاز تولید شده در طی فرآیند و ظرفیت موجود برای تبدیل آن به انرژی مفید بستگی دارد. علاوه بر این، الزامات نظارتی و محدودیت‌های فنی باید هنگام اجرای پروژه‌های بهره‌برداری از گاز در نظر گرفته شوند. با این وجود، هنگامی که به درستی مدیریت و یکپارچه سازی رعایت شود، استفاده از گاز تولیدی تولید برق و بخار می تواند گامی ارزشمند به سمت یک پالایشگاه و پتروشیمی پایدار و سازگار با محیط زیست باشد.
به عنوان یک انتخاب در مجموعه یکپارچه پتروشیمی، کراکینگ LPG (گاز مایع نفتی) می تواند یک گزینه بهتری برای راهکار بدون مشعل و کنترل انتشار CO2 در مقایسه با کراکرهای مایع یا مخلوط باشد. این در درجه اول به دلیل تفاوت در ترکیب گازهای خروجی و شدت کربن مواد اولیه مورد استفاده در فرآیندکراکینگ است.
کراکینگ LPG در مقایسه با کراکر نفتا، گاز خروجی بیشتری تولید می کند. گاز فرعی، گاز زائدی است که در طی فرآیند کراکینگ ایجاد می‌شود و اغلب حاوی اجزایی مانند متان و هیدروژن است. از آنجایی که LPG دارای محتوای بالاتری از هیدروکربن‌های سبک‌تر است، گازهای فرعی ناشی از کراکینگ LPG معمولاً دارای نسبت بیشتری از متان و هیدروژن هستند.
استفاده از گاز فرعی حاصل از کراکینگ LPG برای مقاصد دیگر به عنوان مواد اولیه تولید برق و بخار به طور قابل توجهی نیاز به مشعل را کاهش می دهد یا حتی از بین می برد. FLARING سوزاندن کنترل شده گازهایی است که قابل استفاده یا بازیافت نیستند و این یک عمل رایج در پالایشگاه ها و تاسیسات پتروشیمی است. با استفاده از گاز فرعی کراکینگ LPG، می توان FLARING را به حداقل رساند.
کنترل انتشار متان به عنوان یک گاز گلخانه ای قوی که پتانسیل گرمایش جهانی به طور قابل توجهی بالاتر از CO2 در بازه های زمانی کوتاه تر دارد بسیار دارای اهمیت است. هنگامی که گاز فرعی فرایند حاوی متان باشد، جذب و استفاده صحیح از آن می تواند از انتشار آن در جو جلوگیری کند و به تلاش های کاهش انتشار گازهای گلخانه ای کمک کند.
هیدروکربن‌های مایع مانند نفتا در مقایسه با LPG، مواد اولیه نسبتاً سنگین‌تری دارند، به این معنی که حاوی اتم‌های کربن بیشتری در هر مولکول است. در نتیجه، کراکینگ نفتا معمولاً CO2 بیشتری را در هر واحد خروجی محصول در مقایسه با کراکینگ LPG آزاد می کند. با انتخاب LPG به عنوان ماده اولیه، کراکر می تواند ذاتاً ردپای کربن کمتری داشته باشد.
با این حال، مهم است که عوامل مختلفی را قبل از تعیین مناسب بودن پروژه کراکر LPG برای مشعل صفر و کنترل انتشار CO2 در نظر بگیریم:
در دسترس بودن مواد اولیه: در دسترس بودن و هزینه LPG به عنوان ماده اولیه باید ارزیابی شود، زیرا می تواند بر اساس پویایی عرضه و تقاضای منطقه ای متفاوت باشد.
امکان سنجی فنی: قابلیت های تاسیسات برای فرآوری LPG و مدیریت افزایش تولید گاز فرعی باید ارزیابی شود تا از عملیات روان تولید اطمینان حاصل شود.
دوام اقتصادی: صرفه اقتصادی پروژه کراکینگ LPG، از جمله هزینه ارتقا یا اصلاح زیرساخت های موجود، باید به طور کامل ارزیابی شود.
در نتیجه، یک پروژه کراکینگ LPG با طراحی مناسب با استفاده کارآمد از گاز فرعی می تواند در واقع یک استراتژی امیدوارکننده برای دستیابی به گاز مشعل صفر و کنترل انتشار CO2 در یک پالایشگاه یا پتروشیمی باشد. به عنوان مثال، یک کراکر LPG با ظرفیت 1.5 میلیون تن خوراک، با تولید گاز 350 تن در ساعت گاز فرعی در کنار محصولات اصلی اتیلن (بیش از 40% خوراک)و پروپیلن و برش چهار کربنه می تواند به عنوان سوخت، 115 مگاوات ساعت برق و 230 تن در ساعت بخار مورد نیاز برای یک مجتمع یکپارچه را در کنار حال تامین خوراک گاز خود کوره کراکینگ به میزان 15 تن در ساعت را تامین می کند.
در کشورمان با توجه به تولید حدود 14 میلیون تن LPG سرد و گرم در پالایشگاه های نفت خام و گاز کشور که عمدتا به صورت خام فروشانه با تخفیف هایی قابل توجه زیر قیمت قراردادی آرامکو CP ARAMCO نشریه پلتس فروخته می شود و در کنار ناترازی مصرف گاز طبیعی و ریسک های استفاده از فرایند های MTP و MTO جهت تولید الفین ها، احدات مجتمع های پتروشیمی بر اساس کراکینگ LPG ضمن مرتفع نمودن معضلات تامین خوراک و جلوگیری از خام فروشی می تواند در کنار ایجاد خودکفایی در تامین یوتیلیتی مورد نیاز مجتمع ها (برق و بخار مصرفی) گامی رو به جلو در جهت احداث صنایع با گاز مشعل صفر و جلوگیری از انتشار گاز دی اکسید کربن در راستای صیانت از محیط زیست باشد.
استانداردهای ملی انتشار: بسیاری از کشورها استانداردهای انتشار ملی را ایجاد کرده اند که محدودیت هایی را برای میزان CO2 و سایر گازهای گلخانه ای مجاز برای انتشار توسط تأسیسات صنعتی تعیین می کند. این استانداردها ممکن است بر اساس نوع تاسیسات و مکان آن متفاوت باشد.
قیمت‌گذاری کربن: برخی از کشورها یا مناطق مکانیسم‌های قیمت‌گذاری کربن، مانند مالیات کربن یا سیستم‌های سقف تجارت آن را اجرا کرده‌اند. این مکانیسم‌ها هزینه ای را برای انتشار کربن تعیین می‌کنند و یک انگیزه اقتصادی برای پالایشگاه‌ها و پتروشیمی ها فراهم می آورد تا تولید CO2 خود را کاهش دهند.
اهداف انرژی های تجدیدپذیر: دولت ها ممکن است اهدافی را برای افزایش استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر در فرآیندهای صنعتی تعیین کنند. این اهداف، پالایشگاه ها و پتروشیمی ها را تشویق می کند تا گزینه های انرژی پاک تر را اتخاذ کنند و وابستگی خود را به سوخت های فسیلی کاهش دهند.
الزامات جذب و ذخیره کربن (CCS): در مناطق خاصی، ممکن است نیاز به پیاده‌سازی فناوری‌های جذب و ذخیره‌سازی کربن برای جذب و ذخیره بخشی از انتشار CO2 باشد.
گزارش و تأیید انتشار: صنایع اغلب موظفند انتشار گازهای گلخانه ای خود را به طور منظم به مقامات نظارتی گزارش دهند. این داده‌ها به دولت‌ها کمک می‌کند تا پیشرفت به‌سوی اهداف کاهش انتشار را دنبال کنند و از انطباق با مقررات زیست‌محیطی اطمینان حاصل کنند.
موافقت نامه های بین المللی: موافقت نامه های بین المللی، مانند توافقنامه پاریس، ممکن است بر سیاست های ملی تأثیر بگذارد و اهداف کاهش انتشار گسترده تری را تعیین کند. کشورهای شرکت کننده متعهد به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای خود هستند و انتظار می رود که صنایع داخلی آن کشورها در این تلاش ها سهیم باشند.
استانداردهای فناوری و بهترین روش‌ها: برخی مقررات ممکن است استفاده از فناوری‌های خاص یا بهترین شیوه‌هایی را که برای کاهش انتشار CO2 شناخته شده‌اند، الزامی کند. اینها ممکن است شامل تجهیزات کارآمد انرژی، فناوری‌های کنترل انتشار یا سیستم‌های بازیابی حرارت هدر رفته باشد.
ارزیابی اثرات زیست‌محیطی: قبل از شروع پروژه‌های جدید یا گسترش پروژه‌های موجود، ممکن است از صنایع خواسته شود تا ارزیابی‌های اثرات زیست‌محیطی را برای ارزیابی انتشار بالقوه و توسعه استراتژی‌های کاهش دی اکسید کربن انجام دهند.
برای صنایع مهم است که از چشم انداز نظارتی در حال تحول مطلع باشند و از قوانین و استانداردهای قابل اجرا پیروی کنند. عدم رعایت مقررات انتشار گازهای گلخانه ای می تواند منجر به جریمه های مالی، محدودیت های عملیاتی و آسیب به اعتبار یک شرکت شود. علاوه بر این، تلاش‌های پیشگیرانه برای کاهش انتشار CO2 می‌تواند صنایع نفت و گاز را به عنوان مسئولیت پذیر محیط‌زیست معرفی کند و رقابت‌پذیری آنها را در جهانی که به طور فزاینده‌ای بر اصول زیست محیطی متمرکز است، بهبود بخشد.
چندین استراتژی و فناوری را می توان برای کنترل و کاهش انتشار CO2 در این فرآیندهای پتروشیمیایی و پالایشگاهی به کار گرفت:
بهبود بهره وری انرژی: اجرای روش ها و فناوری های کارآمد انرژی می تواند منجر به کاهش مصرف انرژی و در نتیجه انتشار کمتر CO2 شود. این ممکن است شامل بهینه سازی شرایط فرآیند، استفاده از یکپارچه سازی حرارتی، و اتخاذ سیستم های کنترل پیشرفته باشد.
جذب و ذخیره کربن (CCS) : این روش شامل جلوگیری از انتشار گازهای گلخانه ای از فرآیند ها، انتقال آن به محل ذخیره سازی (اغلب در اعماق زمین) و ذخیره دائمی آن است. این راهکار از ورود CO2 به جو جلوگیری می کند.
جذب و بهره برداری کربن (CCU): برخی از پالایشگاه ها ممکن است به جای ذخیره دی اکسید کربن جذب شده، از آن در کاربردهای مختلف مانند افزایش بازیافت نفت، تولید مواد شیمیایی یا در تولید سوخت های مصنوعی استفاده کنند. البته به جز استفاده از دی اکسید کربن در تولید اوره در کنار آمونیاک، مابقی زنجیره های ارزش CO2 در مرحله تجاری سازی انبوه قرار ندارند و فعالیت های پژوهش و فناورانه بر آنها متمرکز است.
تغییر به مواد اولیه کم کربن: استفاده از مواد اولیه کم کربن یا تجدید پذیر می تواند به طور قابل توجهی فرآیند تشدید کننده انتشار کربن را کاهش دهد. این ممکن است شامل ترکیب مواد اولیه زیستی یا سرمایه گذاری در منابع انرژی تجدیدپذیر برای تولید برق باشد.
تولید هیدروژن: استفاده از هیدروژن به عنوان ماده اولیه یا سوخت می تواند انتشار CO2 را کاهش دهد. از این رو هیدروژن به عنوان یک سوخت پاک مورد توجه قرار گرفته است و می توان آن را از طریق روش های مختلفی تولید کرد، از جمله رفورینیگ بخار هیدروکربن ها با جذب دی اکسید کربن (CCS) که هیدروژن آبی نامیده می شود یا الکترولیز آب با استفاده از انرژی های تجدید پذیر که سبب تولید هیدروژن سبز می گردد.
بهینه‌سازی فرآیند: استفاده از فناوری‌های پیشرفته، مانند مدل‌سازی و شبیه‌سازی رایانه‌ای، می‌تواند به بهینه‌سازی فرآیندها و کاهش انتشار CO2 کمک کند. در کنار آن روش های کاهش تولید گاز های مشعل و یا به حداقل رساندن آن یا حذف آنها از عوامل کاهش انتشار این گاز است.
یکپارچه‌سازی با انرژی‌های تجدیدپذیر: ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر، مانند خورشید و باد، در عملیات پالایشگاه و پتروشیمی ها می‌تواند انتشار کربن مرتبط با مصرف انرژی را جبران کند. از پیشگامان این روش در کشور می توان به هلدینگ پترو پالایش اصفهان اشاره نمود.
توجه به این نکته ضروری است که کنترل انتشار CO2 در کارخانه اغلب نیازمند سرمایه گذاری و همکاری قابل توجه بین صنایع، دولت ها و سایر ذینفعان است. مقررات دولتی، مشوق‌ها و تقاضاهای بازار برای شیوه‌های پایدار می‌توانند نقش مهمی در هدایت این تلاش‌ها به سوی آینده‌ای پایدارتر و کم کربن داشته باشند.
یکی از دیگر از روش های کنترل انتشار CO2 می‌تواند استفاده از گازهای هدر رفتیWASTE GAS و فرعی OFF GAS برای تولید برق و بخار در صنایع پتروشیمی و پالایشی باشد. پالایشگاه ها و کارخانه های پتروشیمی می توانند به جای رهاسازی این گازها در اتمسفر یا سوزاندن آن در مشعل ها، از آنها به عنوان ماده اولیه برای اهداف مختلف از جمله تولید برق و بخار استفاده کنند. این رویکرد چندین مزیت برای کنترل انتشار دارد:
کاهش انتشار گازهای گلخانه ای: مجتمع های پتروشیمی با استفاده از گازهای فرعی و هدر رفتی برای تولید آب و برق، می توانند از انتشار CO2 و سایر گازهای گلخانه ای در جو یا شعله ور شدن جلوگیری کنند. این به کاهش ردپای کربن CARBON FOOT PRINT کلی تأسیسات کمک می کند.
بهره وری انرژی: استفاده از گاز فرعی و هدر رفتی می تواند با به حداکثر رساندن استفاده از منابع موجود در پالایشگاه و پتروشیمی، کارایی انرژی را بهبود بخشد. با تبدیل گازهای زائد به انرژی مفید، این کارخانه می تواند نیاز به مصرف سوخت فسیلی اضافی برای تولید برق را کاهش دهد. این موضوع با توجه با ناترازی مصرف گاز طبیعی در کشور که بویژه در فصول سرد سال نمود می یابد بسیار موثر باشد.
انعطاف پذیری در تامین انرژی: با تکیه بر منابع داخلی گازی برای تولید برق و بخار، مجتمع می تواند به انعطاف پذیری بیشتری در تامین انرژی، به ویژه در دوره های نوسان قیمت انرژی یا اختلال در عرضه، دست یابد.
با این حال، توجه به این نکته مهم است که در حالی که استفاده از گازهای فرعی برای کنترل انتشار CO2 مفید است، ممکن است نیاز به استراتژی‌های کاهش انتشار اضافی را به طور کامل برطرف نکند. پالایشگاه‌ها و مجتمع‌های پتروشیمی همچنان باید سایر اقدامات کنترل انتشار، مانند جذب و ذخیره کربن (CCS) یا یکپارچه‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر را برای دستیابی به کاهش قابل توجه و جامع‌تر انتشار در نظر بگیرند.
علاوه بر این، امکان استفاده از گاز هدر رفتی و فرعی به کمیت و ترکیب گاز تولید شده در طی فرآیند و ظرفیت موجود برای تبدیل آن به انرژی مفید بستگی دارد. علاوه بر این، الزامات نظارتی و محدودیت‌های فنی باید هنگام اجرای پروژه‌های بهره‌برداری از گاز در نظر گرفته شوند. با این وجود، هنگامی که به درستی مدیریت و یکپارچه سازی رعایت شود، استفاده از گاز تولیدی تولید برق و بخار می تواند گامی ارزشمند به سمت یک پالایشگاه و پتروشیمی پایدار و سازگار با محیط زیست باشد.
به عنوان یک انتخاب در مجموعه یکپارچه پتروشیمی، کراکینگ LPG (گاز مایع نفتی) می تواند یک گزینه بهتری برای راهکار بدون مشعل و کنترل انتشار CO2 در مقایسه با کراکرهای مایع یا مخلوط باشد. این در درجه اول به دلیل تفاوت در ترکیب گازهای خروجی و شدت کربن مواد اولیه مورد استفاده در فرآیندکراکینگ است.
کراکینگ LPG در مقایسه با کراکر نفتا، گاز خروجی بیشتری تولید می کند. گاز فرعی، گاز زائدی است که در طی فرآیند کراکینگ ایجاد می‌شود و اغلب حاوی اجزایی مانند متان و هیدروژن است. از آنجایی که LPG دارای محتوای بالاتری از هیدروکربن‌های سبک‌تر است، گازهای فرعی ناشی از کراکینگ LPG معمولاً دارای نسبت بیشتری از متان و هیدروژن هستند.
استفاده از گاز فرعی حاصل از کراکینگ LPG برای مقاصد دیگر به عنوان مواد اولیه تولید برق و بخار به طور قابل توجهی نیاز به مشعل را کاهش می دهد یا حتی از بین می برد. FLARING سوزاندن کنترل شده گازهایی است که قابل استفاده یا بازیافت نیستند و این یک عمل رایج در پالایشگاه ها و تاسیسات پتروشیمی است. با استفاده از گاز فرعی کراکینگ LPG، می توان FLARING را به حداقل رساند.
کنترل انتشار متان به عنوان یک گاز گلخانه ای قوی که پتانسیل گرمایش جهانی به طور قابل توجهی بالاتر از CO2 در بازه های زمانی کوتاه تر دارد بسیار دارای اهمیت است. هنگامی که گاز فرعی فرایند حاوی متان باشد، جذب و استفاده صحیح از آن می تواند از انتشار آن در جو جلوگیری کند و به تلاش های کاهش انتشار گازهای گلخانه ای کمک کند.
هیدروکربن‌های مایع مانند نفتا در مقایسه با LPG، مواد اولیه نسبتاً سنگین‌تری دارند، به این معنی که حاوی اتم‌های کربن بیشتری در هر مولکول است. در نتیجه، کراکینگ نفتا معمولاً CO2 بیشتری را در هر واحد خروجی محصول در مقایسه با کراکینگ LPG آزاد می کند. با انتخاب LPG به عنوان ماده اولیه، کراکر می تواند ذاتاً ردپای کربن کمتری داشته باشد.
با این حال، مهم است که عوامل مختلفی را قبل از تعیین مناسب بودن پروژه کراکر LPG برای مشعل صفر و کنترل انتشار CO2 در نظر بگیریم:
در دسترس بودن مواد اولیه: در دسترس بودن و هزینه LPG به عنوان ماده اولیه باید ارزیابی شود، زیرا می تواند بر اساس پویایی عرضه و تقاضای منطقه ای متفاوت باشد.
امکان سنجی فنی: قابلیت های تاسیسات برای فرآوری LPG و مدیریت افزایش تولید گاز فرعی باید ارزیابی شود تا از عملیات روان تولید اطمینان حاصل شود.
دوام اقتصادی: صرفه اقتصادی پروژه کراکینگ LPG، از جمله هزینه ارتقا یا اصلاح زیرساخت های موجود، باید به طور کامل ارزیابی شود.
در نتیجه، یک پروژه کراکینگ LPG با طراحی مناسب با استفاده کارآمد از گاز فرعی می تواند در واقع یک استراتژی امیدوارکننده برای دستیابی به گاز مشعل صفر و کنترل انتشار CO2 در یک پالایشگاه یا پتروشیمی باشد. به عنوان مثال، یک کراکر LPG با ظرفیت 1.5 میلیون تن خوراک، با تولید گاز 350 تن در ساعت گاز فرعی در کنار محصولات اصلی اتیلن (بیش از 40% خوراک)و پروپیلن و برش چهار کربنه می تواند به عنوان سوخت، 115 مگاوات ساعت برق و 230 تن در ساعت بخار مورد نیاز برای یک مجتمع یکپارچه را در کنار حال تامین خوراک گاز خود کوره کراکینگ به میزان 15 تن در ساعت را تامین می کند.
در کشورمان با توجه به تولید حدود 14 میلیون تن LPG سرد و گرم در پالایشگاه های نفت خام و گاز کشور که عمدتا به صورت خام فروشانه با تخفیف هایی قابل توجه زیر قیمت قراردادی آرامکو CP ARAMCO نشریه پلتس فروخته می شود و در کنار ناترازی مصرف گاز طبیعی و ریسک های استفاده از فرایند های MTP و MTO جهت تولید الفین ها، احدات مجتمع های پتروشیمی بر اساس کراکینگ LPG ضمن مرتفع نمودن معضلات تامین خوراک و جلوگیری از خام فروشی می تواند در کنار ایجاد خودکفایی در تامین یوتیلیتی مورد نیاز مجتمع ها (برق و بخار مصرفی) گامی رو به جلو در جهت احداث صنایع با گاز مشعل صفر و جلوگیری از انتشار گاز دی اکسید کربن در راستای صیانت از محیط زیست باشد.