بازیافت نیتروژن OAT Cake پتروشیمی خراسان برای تولید آمونیاک و محصولات نیتروژنی ارزشمند از طریق هیدرولیز شیمیایی: مکانیسم فرآیند، بهینه سازی عملیاتی و کاربرد صنعتی

OAT Cake، ضایعات جانبی تولید ملامین در پتروشیمی خراسان، دارای درصد بالایی نیتروژن به صورت تری آزین ها و آمین ها است و درصد کربن کمی دارد. این ترکیب نیتروژنی، اگرچه در حالت ضایعات ارزش اقتصادی کمی دارد، به عنوان منبع بالقوه برای تولید آمونیاک و محصولات نیتروژنی ارزشمند در صنایع شیمیایی شناخته می شود. هدف این مطالعه، طراحی و ارزیابی یک فرآیند صنعتی پایدار برای بازیافت نیتروژن OAT Cake از طریق هیدرولیز شیمیایی کنترل شده و جمع آوری آمونیاک بود.در این فرآیند، OAT Cake ابتدا خشک و خرد شده و ناخالصی های معدنی از آن جدا می شوند تا سطح تماس واکنش بهینه گردد. سپس خوراک آماده شده با محلول قلیایی کنترل شده (NaOH 5–10٪ وزنی) تحت دمای 80–100 درجه سانتی گراد و اختلاط مداوم هیدرولیز می شود. ترکیبات نیتروژنی موجود در OAT Cake طی این واکنش شکسته شده و به صورت آمونیوم محلول در می آید. آمونیاک حاصل از محلول با حرارت دهی و ایجاد جریان گازی آزاد شده و سپس از طریق جذب در آب یا اسید رقیق جمع آوری می شود. این آمونیاک جمع آوری شده می تواند برای تولید اوره، آمونیوم سولفات و سایر واسطه های صنعتی نیتروژنی استفاده شود.نتایج نشان داد که بازده بازیافت نیتروژن از OAT Cake بیش از 80٪ است و فرآیند تحت شرایط عملیاتی پیشنهادی پایدار، کم هزینه و مقیاس پذیر می باشد. آنالیز شیمیایی آمونیاک جمع آوری شده و ترکیبات نیتروژنی محصولات نشان داد که کیفیت آن ها برای استفاده در صنایع شیمیایی و تولید کودهای نیتروژنی قابل قبول و صنعتی است. بررسی باقی مانده های کربنی نشان داد که با وجود درصد پایین کربن، رسوبات باقی مانده می توانند به عنوان سوخت صنعتی یا به همراه منابع کربنی دیگر برای تولید کربن فعال کم بازده مورد استفاده قرار گیرند.مزیت های زیست محیطی این رویکرد شامل کاهش دفن ضایعات، جلوگیری از انتشار نیتروژن به خاک و آب و بهره برداری بهینه از منابع ضایعاتی پتروشیمی است. علاوه بر آن، تولید محصولات نیتروژنی ارزشمند از ضایعات، افزایش ارزش اقتصادی ضایعات و توسعه پایدار صنعتی را ممکن می سازد.این مطالعه، نشان دهنده قابلیت صنعتی و اقتصادی بازیافت نیتروژن OAT Cake با استفاده از هیدرولیز شیمیایی و جمع آوری آمونیاک است و پایه ای برای توسعه فرآیندهای مشابه در سایر ضایعات نیتروژنی پتروشیمی فراهم می کند. نتایج به وضوح نشان می دهد که تمرکز بر بازیافت نیتروژن ضایعات با درصد بالای آمین و تری آزین می تواند جایگزین پایدار و اقتصادی برای مدیریت ضایعات پرنیتروژن صنعتی باشد

کلیدواژه ها:

OAT Cake ، بازیافت نیتروژن ، تولید آمونیاک صنعتی ، هیدرولیز شیمیایی ، محصولات نیتروژنی