گذر از پژوهش به فناوری: تکنولوژی نوین پلاسما در صنعت نفت، گاز و پتروشیمی

نوع مقاله : مقاله ترویجی

نویسنده

شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی، شرکت ملی صنایع پتروشیمی، تهران، صندوق پستی1435884711، ایران

چکیده

بیش از ۹۰٪ جهان اطراف ما از پلاسما تشکیل شده است. پلاسما به عنوان حالت چهارم ماده متشکل از فضای گازی یونیزه شامل یون‏‌ها، الکترون‌ها، رادیکال‌های آزاد شیمیایی و ذرات برانگیخته است. از آنجا که در دهه‏‌های اخیر، ورود تکنولوژی پلاسما در پژوهش‏‌های بنیادی ‌و کاربردی علوم مختلف توانسته است صنایع وابسته به این تکنولوژی را متحول سازد، لذا به همین شیوه، فناوری پلاسما می‌تواند در صنعت نفت، گاز و پتروشیمی نیز به طور چشمگیری وارد شود.
تکنولوژی پلاسما، مزایای کلیدی را فراهم می‌کند. گازهای گلخانه‌ای تولید نمی‌کند، آثار تخریبی آن در محیط زیست پایین است و از همه مهمتر منجر به کاهش هزینه‌ی اقتصادی می‌شود. همچنین در جستجوی یک منبع جایگزین برای کاهش مصرف انرژی، پلاسما توانسته است روش‌های جدیدی برای تولید هیدروژن و گازهای غنی هیدروژنی برای فناوری پیل‏‌های سوختی و فرآیندهای تبدیلات گازی را پیشنهاد نماید. علاوه بر این، پلاسما قادر است آلاینده‌‏هایی سمی را حذف کند.
استفاده از تکنولوژی پلاسما به‌منظور جایگزینی آن با تکنولوژی‏های‌ موجود در مباحث مشعل‌‏های پلاسمایی، جوشکاری پلاسمایی، گازی سازی، محافظت کوره‌ها و بویلرها از فرسایش و خوردگی، تصفیه آب، پردازش پساب‏‌های شیمیایی و صنعتی، حذف آلاینده‏‌های سمی و... می‌‎تواند در افزایش بهره‌‏وری و صرفه‌‏جویی مصرف انرژی مفید باشد. از آنجا که تکنولوژی پلاسما به صورت گسترده‌ای توسعه نیافته است، بنابراین پتانسیل به کار گیری آن نیز بسیار  فراوان خواهد بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Plasma Technology in Oil, Gas and Petrochemical Industries: Research to Development Opportunities

نویسنده [English]

  • Mahtab Gharibi

Petrochemical Research and Technology Company, National Petrochemical Company, O.P. Box 1435884711, Tehran, Iran

چکیده [English]

Plasmas are partially ionized gases, which besides ions and electrons, constitutes of chemical radicals and excited particles. Most of 90% our universe is in plasma state. In the last decade, new application areas of plasma chemistry and plasma processing have been emerged, such as plasma modifications, plasma ignition and combustions. In the same manner, plasma technology has revolutionized the oil industry. Plasma technology provides a number of key benefits; it has low environment emissions, it does not generate any greenhouse gases and most importantly decreases the economic costs. Plasma technology has established new concept in as plasma spray, plasma gasification and plasma welding. In search of an alternative source of reducing power consumption, plasma chemistry has proposed new methods for producing H2 and H2-rich gases in fuel-cell technology and conversion of natural gas into syngas (CO-H2). In addition, plasma has been able to remove toxic pollutants such as SOx and NOx. The use of plasma technology in order to replace it with existing technology topics plasma torch, plasma welding, gas formation, erosion and corrosion protection, furnaces and boilers, water treatment, process chemicals and industrial wastes, removal of toxic pollutants, and etc. could be useful in increasing efficiency and saving energy. Since the plasma technology is largely undeveloped, so the potential to do it would be too much.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Plasma technology
  • Plasma research
  • Industrial plasma
  • Energy economy
  1. B. Jiang , J. Zheng , S. Qiu, M. Wu, Q. Zhang ,Z. Yan, Q. Xue, “Review on electrical discharge plasma technology for wastewater remediation”, Chemical Engineering Journal , 236, 2014, 348–368.
  2. M .Neelima, A. Banerjee, A. Gupta, S. Omar, K. Balani, “Progress in material selection for solid oxide fuel cell technology: A review”, Progress in Materials Science, 72, 2015,141–337.
  3. Erik C. Neyts , “The role of ions in plasma catalytic carbon nanotube growth: A review”, Frontiers of Chemical Science and Engineering, 9, 2015, 154-162.
  4. O. V. Penkov, M. Khadem, W. Lim, D. Kim, “A review of recent applications of atmospheric pressure plasma jets for materials processing”, Journal of Coatings Technology and Research, 2015, 12, 225-235.
  5. G. Keijzers, Thermal Spray Coatings and High Performance Engine Valves, Advanced Materials & Processes (2010).
  6. M. A. Malik, A. Ghaffar, S.A. Malik, Water purification by electrical discharges, Plasma Sources Science and Technology , 82 (2001)10.
  7. P. Talebizadeh, M. Babaie, R. Brown, H. Rahimzadeh, Z. Ristovski, M. Arai, "The role of non-thermal plasma technique in NOx treatment: A review", Renewable and Sustainable Energy Reviews,  40, 2014, 886–901.
  8. P. Fauchais, Understanding plasma spraying, Journal of Physics D: Applied Physics, 37 (2004) R86.
  9. Chaubey RS, Satanand ," A review on development of industrial processes and emerging techniques for production of hydrogen from renewable and sustainable sources", Renewable and Sustainable Energy Reviews , 23, 2013,443-462.
  10. G. Kühn, S. Weidner, R. Decker, A. Ghode, J. Friedrich, Selective surface functionalization of polyolefins by plasma treatment followed by chemical reduction, Surface and Coatings Technology, 116–119 (1999) 796-801.
  11. B. Gérard, Application of thermal spraying in the automobile industry, Surface and Coatings Technology, 201 (2006) 2028-2031.
  12. S. Samukawa, M. Hori, S. Rauf, K. Tachibana, et. al, “The 2012 Plasma Roadmap”,J. Phys. D: Appl. Phys., 45 (2012) 253001.
  • تاریخ دریافت: 03 اردیبهشت 1401
  • تاریخ پذیرش: 03 اردیبهشت 1401