چربی ها دو نوع هستند: اشباع و غیر اشباع. هر دوی این چربی ها به ازای هر یک گرم، ۹ كالری انرژی تولید می کنند. ولی اثرات این دو بر روی كلسترول خون متفاوت می باشد.
چربی اشباع كه جامد است، در غذاهای حیوانی و غذاهای فن آوری شده و روغن بعضی از مواد گیاهی از قبیل: روغن خرما، روغن نارگیل و كره كاكائو یافت می شود. این چربی باعث افزایش كلسترول بد می شود و كلسترول وارد خون می گردد.
چربی غیر اشباع در روغن زیتون، گردو، آجیل، غذاهای دریایی و تخم مرغ یافت می شود. این چربی برعكس چربی اشباع، باعث كاهش تری گلیسیرید ها (اسیدهای چرب) و افزایش كلسترول خوب و كاهش كلسترول بد می گردد و به این طریق كلسترول وارد كبد می شود.
چربی های اشباع در دمای معمولی جامد، ولی چربی های غیر اشباع در دمای معمولی مایع هستند.
چربی غیر اشباع برای ساخت سلول های مغز، سلامت قلب و نیز برای اعصاب چشم خوب می باشد.
در حدود ۲۰ سال پیش، محققان یكی از انواع چربی های غیر اشباع را یافتند و آن را ” امگا ۳ ” نامیدند و چون این چربی در بدن ساخته نمی شود، به همین خاطر یكی از چربی های ضروری برای بدن است.
امگا ۳ موجب كاهش چربی و فشار خون می شود و جلوی ضربان نامنظم قلب را می گیرد.
امگا ۳ در تن ماهی، ماهی ساردین ، ماهی سالمون و تخم مرغ و…. می باشد.
می دانید كه چرا چربی غیر اشباع مفید برای سلامت است؟
این نوع چربی افسردگی و آلزایمر و سرطان سینه را دور می كند، جلوی تنگی تنفس را می گیرد، عوارض خونی در دیابتی ها را كم كرده، باعث تقویت سیستم ایمنی می شود و با بیماری ها می جنگد.
گذشته از این، جلوی ضربات تشنج را گرفته و باعث سلامت قلب ، عصب و عضله می شود.
اگر كودك شما فعالیت زیادی دارد به طوری كه شما را عاصی كرده است ، هیچ نگران نباشید و به او یكی از منابع چربی غیر اشباع را بدهید.
اگر این چربی را به زنانی كه زودتر از موقع زایمان می کنند بدهیم، از كمبود وزن بچه جلوگیری کرده و همین طور موجب افزایش رشد مغز بچه می شود.
شاید به همین علت باشد كه در زمان های گذشته به زنان یك كاسه پر از روغن می دادند.
چربی غیر اشباع در چه غذاهایی یافت می شود؟
این نوع چربی در دانه سویا، گردو، ماهی، تخم مرغ، بادام زمینی، گندم، روغن زیتون و گوجه فرنگی می باشد.
متخصصان تغذیه می گویند كه اگر می خواهید سالم و همیشه با وزن ایده ال باشید، یكی از انواع چربی های غیر اشباع را مصرف كنید.
برای گیاه خواران و جوانان و ورزشكاران، مصرف چربی های غیر اشباع ضروری است.
گیاهخواران برای تأمین ویتامین های مورد نیازشان و ورزشكاران برای افزایش عضلات و جوانان برای رشد، به تخم مرغ نیاز دارند.
مركز سلامت آمریكا پیشنهاد كرده است كه برای سالم زیستن باید ۲۰۰ گرم در هفته ماهی بخورید.
به طور كلی باید بدانید كه هر نوع چربی، چه اشباع و چه غیر اشباع، در صورتی كه زیاد مصرف شود مضر است.
در خوردن چربی ها زیاده روی نكنید و مراقب چاق شدن و بیماری های حاصله از آن باشید.
چربی‌های اشباع‌شده در برابر چربی‌های اشباع‌ ‌نشده
رژیم غذایی سالم باید حاوی مقداری چربی باشد، اما چربی زیاد به چاقی و سایر بیماری‌ها مانند بیماری قلبی می‌انجامد.
چربی‌های اشباع‌شده میزان کلسترول بد یا LDL خون را بالا می‌برند و باید از خوردن مقادیر زیاد آن اجتناب کرد.
غذاهایی که معمولا دارای مقادیر زیاد چربی اشباع‌شده هستند شامل فراورده‌های حیوانی مانند کره، پنیر، شیر، بستنی و گوشت چربی‌دار می‌شود.
برخی از روغن‌‌های گیاهی – مانند روغن نارگیل و نخل – نیز دارای مقادیر بالای چربی‌های اشباع‌شده هستند.
چربی‌های اشباع‌نشده در واقع می‌توانند میزان کلسترول LDL را پایین بیاورند، بنابراین جایگزین خوبی برای چربی‌های اشباع‌شده هستند.
اما حتی چربی‌های اشباع‌نشده هنوز مقدار زیادی کالری به بدن وارد می‌کنند، بنابراین از مصرف زیاد آنها هم باید پرهیز کرد.
از جمله غذاهایی که منابع خوب چربی‌های اشباع‌نشده به حساب می آیند می‌توان به زیتون و روغن زیتون، بادام زمینی و آووکادو اشاره کرد.
چربی های بد:
– چربی اشباع: همانطور که گفته شد این نوع چربی در دمای اطاق به حالت جامد است. چربی اشباع در غذاهایی با مواد اولیه حیوانی مانند گوشت ، شیر پر چرب ، کره ، و پنیر یافت می شود عامل تغذیه ای مهمی در افزایش کلسترول بد خون به شمار می رود. البته برخی مواد دیگر از جمله روغن نارگیل ، روغن پالم ، و کره کاکائو نیز حاوی چربی اشباع هستند و به هنگام خرید این مواد باید به محتوای چربی آنها هم توجه داشت.
– چربی ترنس: چربیهای ترنس نیز مانند نوع اشباع می توانند سطوح کلسترول بد خون را بالا ببرند اما چربی خوب خون را نیز پایین می آورند. این نوع چربی در غذاهای تهیه شده با روغن های هیدروژنه مانند کراکرها ، غذاهای سرخ شده ، انواع دونات ها و کلوچه ها وجود دارند.
چربی های خوب:
– چربی های غیر اشباع: وقتی صحبت از چربی سالم یا خوب است منظور چربی های غیر اشباع از نوع پلی و مونو هستند که اگر به جای چربی اشباع مصرف شوند سطوح کلسترول بد خون را کاهش می دهند. انواع روغن مانند روغن زیتون ، کانولا و آفتابگردان جزء این گروه هستند و البته برخی مواد دیگر مانند آجیل نیز منابع خوبی از این نوع چربی محسوب می شوند.
اسیدهای چرب امگا – سه که در روغن ماهی مانند ماهی تن و سالمون یافت می شوند نوعی چربی اشباع نشده پلی هستند که در برابر بیماریهای قلبی عروقی اثر حفاظت بخش دارند.
به هرحال نکته مهم این است که گنجانیدن چربی در برنامه غذایی لازم است اما در این مورد هم رعایت تعادل در میزان مصرف به اندازه نوع روغن مصرفی حائز اهمیت است.
چربی های اشباع شده
این چربی ها بیش از هرچیز میزان کلسترول را در برنامه غذایی تان افزایش می دهند که عبارتند از:
تمام جربی هایی که در گوشت قرمز و گوشت مرغ وجود دارد.
 روغن هسته نخل
 روغن نارگیل
 چربی های موجود در لبنیات

چربی های مفید عبارتند از:
۱- چربی های دارای چند پیوند اشباع نشده
این چربی ها به کاهش مقدار کلسترول تام کمک می کنند. به جای چربی های اشباع شده از این چربی ها (به مقدار کم) مصرف کنید. که عبارتند از:
روغن آفتاب گردان، سویا و ذرت
ماهی های چرب مثل ماهی تن، ماهی آزاد، ساردین، اوزون برون.
۲- چربی های با یک پیوند اشباع نشده
این چربی ها به کاهش LDL و مقدار کلسترول تام کمک می کنند. به جای چربی های اشباع شده، از این چربی ها (به مقدار کم) مصرف کنید. مانند روغن زیتون، گردو و فندق.
برنامه غذایی جهت کنترل کلسترول
«طبقه بندي چربي ها»
چربي ها را غالبا بر حسب اشباع يا غير اشباع بودن و درجه غير اشباع اسيد چرب موجود در آنها بسته بندي مي كنند.
اختصاص دادن نام چربي هاي اشباع براي روغن هاي حيواني وچربي هاي غير اشباع براي چربي هاي گياهي نيز دور از انتظار نيست.اغلب چربي هاي موجود در غذا ۸تا۱۰اسيد چرب دارند كه بعضي از آنها اشباع شده و برخي اشباع نشده اند.
چربي هاي تشكيل شده از اسيدهاي چرب اشباع نشده نقطه ذوب پاييني دارندودر درجه حرارت معلومي مايع مي باشند اما اسيدهاي چرب اشباع شده نقطه ي ذوب را بالا مي برند واگربااين اسيدها چربي تهيه شود در درجه حرارت معلومي جامد هستند.
دراغلب روغن هاي گياهي تعدادنسبتا زيادي اسيد چرب اشباع نشده با يك يا چند پيوند دوگانه وجود دارد ولي اكثر چربي هاي حيواني اسيدهاي چرب اشباع شده زيادي دارند .
روغن هاي گياهي از قبيل روغن پنبه دانه،بادام زميني،ذرت،گلرنگ و دانه ي سويا بسيار ارزانتر از چربي هاي حيواني است.
اين روغن ها را مي توان با هزينه ي كم وبازده ي خوب بوسيله ي عمل هيدروژنه دار كردن به چربي هاي ملايمي تبديل كرد.
چربي هايي كه داراي اسيدهاي چرب اشباع مي باشند از چربي هايي كه اسيدهاي چرب غير اشباع دارند كمتر اكسيده و فاسد مي شوند همچنين مزه شان ديرتر تغيير مي كند در نتيجه ي عمل هيدروژن دار كردن مصرف چربي هاي گياهي افزايش يافته و از مصرف چربي حيواني كاسته مي شود.در آمريكا سالانه حدود ۳۶۰۸٫۱ميليون تن چربي هيدروژن دار مصرف مي شود.
اشباع و ترانس :
اسيد هاي چرب از نظر نوع پيوند بين اتم ها ، به دو فرم اشباع شده و غير اشباع وجود دارند . در اسيدهاي چرب اشباع نشده ، ايزومرهاي هندسي و مكاني از مولكول ها وجود دارند . در حالت طبيعي پيوندهاي دوگانه اسيدهاي چرب غير اشباع در موقعيت چرخشي سيس(CIS )قرار دارند ، يعني زنجيره هاي كربني دو طرف پيوند دوگانه در مجاورت يكديگر هستند و اتم هاي هيدروژن نيز در سمت ديگر در مجاورت هم قرار گرفته اند.اما فرم ايزومري ترانس زماني ايجاد مي شود كه زنجيره اتم هاي كربن تا حدي مستقيم شده باشد و اتم هاي هيدروژن نيز در جهت مخالف يكديگر واقع شده باشند . ايزومر ترانس يك اسيد چرب غير عادي است و در مقايسه با ايزومر سيس داراي نقطه ذوب بالاتر ، قابليت انحلال كمتر و واكنش پذيري كندتر است . ايزومر ترانس طي فرآيند هيدروژناسيون براي توليد روغن نباتي جامد و نيز مقدار كمي طي عمليات بي بو كردن روغن هاي مايع به وجود مي آيد و همچنين در بعضي مواد غذايي طبيعي مانند شير به ميزان كم وجود دارد . وجود اين اسيد چرب در روغن و چربي نامطلوب و براي سلامتي مضر است ، از همين رو تنها روغن هايي براي مصرف مناسبند كه ميزان اسيد چرب ترانس آنها كمتر از ۱۰ درصد باشد .
چربی‌های غیر اشباع اضطراب را كاهش می‌دهند
چربیهای گروه ” امگا – ۳ ” می‌توانند روی اختلالات خلقی پیش از قاعدگی كه گاهی باعث ایجاد اختلال در عملكرد شغلی – تحصیلی و روابط بین فردی می‌شود مؤثر باشند و حالت بی‌ثباتی عاطفی، افسردگی و اضطراب این دوران را از بین ببرند. وی افزود: به علاوه این چربیها قادرند دردهای دوران قاعدگی را كاهش دهند و اثر مثبتی روی آرامش فرد داشته باشند. قابل ذكرست چربی‌های ” امگا – ۳ ” به وفور در ماهیها یافت می‌شوند و نوع طبخ، اثری روی مقدار آنها ندارد. در ضمن در شیر، تخم مرغ غنی شده، دانه غلات و مغز جوانه‌ها مقداری ” امگا – ۳ ” یافت می‌شود.

فرآیندهای تولید آمونیاک

فرآیند سنتز آمونیاک ابتدا توسط شرکت BASF توسعه داده شد. تحول مهم در صنعت آمونیاک ظهور واحدهای آمونیاک بر پایه ریفرمینگ با بخار آب تکی‌-‌قطاری (Single-train) بود که شرکت Kellogg پایه گذار آن بود. این فناوری هزینه تولید را شکست و موجب افزایش ظرفیت تولید آمونیاک شد. میزان انرژی مصرفی برای تولید آمونیاک برای چنین واحدهایی از حدود GJ/t NH٣ ٤٥ به کمتر از GJ/t NH٣ ٢٩ کاهش یافت. با استفاده از واحدهای Single-train امکان افزایش ظرفیت تولید واحدهای آمونیاک انجام گرفت. فرآیندهای تولید بر پایه ریفرمینگ با بخار آب از لحاظ نوع فناوری متفاوت است. این رقابت شدید به خاطر ظرفیت واحد و هزینه بکار رفته در ساخت آن می‌باشد. در حال حاضر از شرکت‌های صاحب تکنولوژی در زمینه فرآیندهای تولید آمونیاک می‌توان به شرکت‌های Kellogg، Haldor Topsoe، Cassale، Uhde و … اشاره کرد.

اصلاح یا روزآمد کردن واحدهای قدیمی آمونیاک و بکارگیری فناوری‌های جدید تولید آمونیاک در جهت کاهش مصرف انرژی و افزایش ظرفیت واحدها بوده است. در گذشته اصطلاح فناوری آمونیاک بیشتر برای فناوری سنتز آمونیاک (کاتالیست، رآکتور و چرخه سنتز) به کار می‌رفت. اما امروزه به سری کاملی از عملیات صنعتی که خوراک اولیه به محصول آمونیاک تبدیل می‌شود اطلاق می‌شود. نوع خوراک عامل مهم و تعیین کننده شکل فرآیند است که بستگی به شیوه تولید گاز سنتز و خالص‌سازی آن دارد. عامل مهم دیگر ظرفیت واحد است که با توجه به میزان مصرف خوراک، انرژی و هزینه‌های آن‌ها اقتصادی بودن تولید را توجیه می‌کند مهم‌ترین کارهایی که در بهینه کردن بخش سنتز آمونیاک انجام شده شامل استفاده از رآکتورهای بهبود یافته، حجم زیاد کاتالیست و استفاده از کاتالیست‌های سنتز جدید جهت افزایش درصد تبدیل بوده است. پیشرفت‌های اصلی در طراحی رآکتور سنتز آمونیاک استفاده از شیوه های جدید خنک کردن در آن و بکارگیری الگوی جریان تقاطعی (محوری‌-‍شعاعی) و یا شعاعی برای گاز سنتز به جای الگوی محوری است. لازم به ذکر است فرآیندهای صنعتی تولید آمونیاک با کاتالیست آهن در محدوده دمایی (C ° ٤٠٠-٥٥٠) و فشار (bar ٢٥٠-١٠٠) است.

پژوهش برای فرایندهای جدید تولید آمونیاک باید بر پایه اهداف زیر باشد:

• کم کردن دماها و فشارهای بکار گرفته شده در فرآیندهای موجود و رسیدن به شرایط معمولی واکنش
• کم مصرف کردن و یا مصرف نکردن انرژی فسیلی
• سرمایه گذاری کمتر
• کاربری ساده

کاتالیست سنتز آمونیاک

واکنش سنتز آمونیاک از نیتروژن و هیدروژن شامل چندین مرحله است که یکی از این مراحل تفکیکN٢  می باشد. تفکیک N٢ مشکل‌ترین مرحله در سنتز آمونیاک است که وابسته به انرژی زیاد پیوند N≡N است. نقش اصلی کاتالیست‌های سنتز آمونیاک تاثیر آن‌ها بر روی این مرحله است. کاتالیست‌های سنتز آمونیاک قلب واحد آمونیاک محسوب شده و تعیین کننده فشار و دمای عملیاتی، میزان جریان گاز برگشتی و مقدار تولید آمونیاک می‌باشند. همچنین مستقیما روی خلوص گاز مصرفی، هزینه سرمایه گذاری و انرژی مصرفی برای تولید گاز سنتز و خالص‌سازی آن اثر دارند. اگر چه هزینه کاتالیست‌ها در مقایسه با قیمت کلی واحد سنتز آمونیاک ناچیز است اما اقتصادی بودن فرآیند کلی تولید آمونیاک بوسیله عملکرد کاتالیست سنتز آمونیاک تعیین می‌شود.
کاتالیست‌های سنتز آمونیاک بایستی دارای خواصی نظیر فعالیت بالا، کمترین حساسیت به سموم کاتالیستی، طول عمر زیاد،  استحکام مکانیکی و مقاومت سایشی مناسب باشند. مدت زمان لازم برای تخلیه، بارگیری و احیاء کاتالیست اثر قابل ملاحظه‌ای در هزینه تولید آمونیاک دارد.

مطالعات زیادی در مورد کاتالیست‌های سنتز آمونیاک در مقایسه با کاتالیست‌های دیگر فرآیندهای صنعتی شده است. در طی توسعه کاتالیست آمونیاک در آغاز ١٩٠٩، بیش از ١٠٠٠٠ آزمون کاتالیستی با ٤٠٠٠ کاتالیست در آزمایشگاه‌های شرکت BASF انجام شد. بهینه‌سازی کاتالیست سنتز آمونیاک از سال ١٩٢٠ آغاز شد. از همان زمان تولید صنعتی آمونیاک تا امروز فقط کاتالیست‌های آهن ارتقاء داده شده با اکسیدهای غیر قابل احیاء استفاده شده‌اند. ترکیب اصلی کاتالیست‌های آهن هنوز خیلی شبیه به نخستین کاتالیست توسعه داده شده توسط شرکت BASF است. فعالیت کاتالیستی آهن قبل از ظهور آن در سنتز صنعتی آمونیاک شناخته نشده بود. آهن خالص فعالیت اولیه قابل توجهی نشان می‌دهد که این خاصیت برای مدت زمان طولانی فقط با گاز سنتز خالص، می‌تواند حفظ شود. در ادامه پژوهش‌های انجام شده نشان داده که اثرات کاتالیستی آهن بوسیله افزودن اکسیدهای فلزی مقاوم در برابر احیاء بهبود می‌یابد.

اگر چه کاتالیست سنتی بر اساس آهن هنوز در مقیاس تجاری کاربرد دارد، تلاش برای توسعه کاتالیست‌های با کارایی بیشتر برای سنتز آمونیاک در راستای کاهش مصرف انرژی همچنان ادامه دارند. در این راستا کاتالیست‌های بر اساس روتنیم و نیترید کبالت مولیبدن به عنوان کاتالیست‌های نسل دوم و سوم مورد توجه قرار گرفته‌اند و کاتالیست‌های بر اساس روتنیم بعنوان نخستین کاتالیست غیرآهنی به مقیاس تجاری رسیده‌اند که در فرآیند KAAP استفاده شدند. کاتالیست مربوطه امروزه در حدود ٧ واحد آمونیاک در دنیا بکار گرفته شده است. لازم به ذکر است رآکتور سنتز آمونیاک بر اساس فرآیند KAAP دارای چهار بستر کاتالیستی که در یکی از بسترها از کاتالیست آهن و سه بستر دیگر از کاتالیست تحاری روتنیم استفاده می شود. از مزایای این کاتالیست نسبت به کاتالیست آهن بهبود شرایط عملیاتی سنتز آمونیاک (دما: C° ٤٥٠-٣٥٠ و فشار: bar ١٠٠-٨٠) و درصد تبدیل بیشتر (حدود ٢٠ درصد) می باشد. از معایب کاتالیست روتنیم، پایه کربن آن می باشد که در شرایط سنتز آمونیاک متانیزه می شود که البته با انجام عملیات‌های شیمیایی باعث بهبود پایداری آن شدند. با وجود این هنوز ارزان‌تر بودن آهن نسبت به روتنیم و پایداری آن در شرایط سنتز آمونیاک مزیت اساسی در بکارگیری آن بعنوان کاتالیست سنتز آمونیاک محسوب می شود. 

نسل کنونی کاتالیست‌های مورد استفاده در فرآیند سنتز آمونیاک نسبت به کاتالیست‌های گذشته فعال‌تر، مقاوم‌تر و بهینه‌تر بوده و شرایط عملیاتی واحدها را از نظر مصرف انرژی، افزایش تولید و عمر بسترها بهبود داده است. کاتالیست‌های امروزی سنتز آمونیاک بر پایه آهن حاوی ارتقاء دهنده‌های دیگری هستند که در کاتالیست‌های قدیمی‌تر فقط بعنوان ناخالصی طبیعی مواد خام وجود داشتند. طول عمر و عملکرد کاتالیست‌ها با بهینه‌سازی نسبت‌های اجزاء، شرایط تهیه و اندازه کاتالیست به طور قابل ملاحظه‌ای زیاد می‌شود. ارتقاء دهنده‌های مورد استفاده در کاتالیست سنتز آمونیاک را می‌توان به دو گروه ارتقاء دهنده‌های ساختاری نظیر اکسید آلومینیوم، اکسید کلسیم و ارتقاء دهنده‌های الکترونی نظیر اکسید پتاسیم دسته‌بندی کرد. انتخاب اندازه و شکل کاتالیست‌های سنتز آمونیاک به دو عامل تعیین کننده عملکرد کاتالیست و افت فشار بستگی دارد و به اشکال نامنظم با اندازه‌های ٣-١، ٦-٣ و ١٢-٦ میلیمتر در بازار عرضه می‌شود که بسته به نوع رآکتور و شرایط عملیاتی واحد از آن‌ها استفاده می‌شود. سموم کاتالیست سنتز آمونیاک به دو دسته سموم موقت شامل ترکیبات اکسیژن دار مثل H٢O ، CO، CO٢ و O٢ و سموم دائم شامل ترکیبات گوگردار، فسفر، آرسنیک و کلردار تقسیم‌بندی می‌شوند. این مواد ممکن است همراه گاز سنتز و یا مواد اولیه مورد نیاز جهت ساخت کاتالیست وارد شوند.

تولید کنندگان کاتالیست با توجه به متفاوت بودن شرایط عملیاتی و رآکتور، کاتالیست‌هایی با حالات اکسایشی متفاوت و از پیش احیاء شده را پیشنهاد می کنند. تولید کننده‌های معروف این کاتالیست شرکت‌های Haldor Topsoe، Johnson-Matthey، Sud-chemie و … هستند که در حال حاضر واحدهای آمونیاک کشور از کاتالیست‌های این شرکت‌ها استفاده می‌کنند.

کاربردهای آمونیاک

مهمترین کاربرد آمونیاک برای تولید کود است (% ٨٠ تولید جهانی در این بخش مصرف می‌شود). صنعت پلاستیک با حدود % ١٠ برای تولید پلی یورتان‌ها، رزین‌های اوره- فرمالدئید، نایلون، پلی‌آکریلونیتریل‌ها و …، دومین مصرف کننده به شمار می‌آید. حدود % ٥ تولید آمونیاک در مواد منفجره به کار رفته و بقیه در تولید سموم و کاربردهای دیگر (عمدتاً ساخت مواد شیمیایی آلی) استفاده می شود. در ایران بیشترین مصرف آمونیاک برای تولید کود اوره جهت استفاده در کشاورزی و باقیمانده جهت صنایع و موارد دیگر استفاده می‌شود. از آنجایی‌که حدود % ٨٠ مصرف آمونیاک برای تولید کودهای شیمیایی مصرف می‌شود بنابراین آینده تولید آمونیاک وابسته به کود و الگوی مصرف جهانی آن است.

واحدهای تولید آمونیاک در ایران و میزان مصرف کاتالیست سنتز آمونیاک

نخستین واحد پتروشیمی تولید آمونیاک در ایران در سال ١٣٤٢ با ظرفیت ١٠٠ تن در روز در شیراز و دومین واحد آمونیاک در سال ١٣٤٩ در پتروشیمی رازی با ظرفیت ١٠٠٠ تن در روز به بهره برداری رسید. هم اکنون ایران دارای ٨ واحد آمونیاک فعال شامل سه واحد رازی، ٢ واحد پردیس، یک واحد شیراز، یک واحد خراسان و یک واحد کرمانشاه با مجموع ظرفیت ١١١٥٠تن در روز و ٢٤ واحد آمونیاک در حال ساخت، انعقاد قرارداد و در دست مطالعه با مجموع ظرفیت ٤٥٢٠٠ تن در روز است که در حال حاضر حدود ٢ درصد از سهم تولید آمونیاک در جهان را در اختیار دارد که با راه‌اندازی واحدهای اشاره شده میزان سهم تولید آمونیاک بیش از ٥ درصد خواهد شد. با احتساب طول عمر میانگین کاتالیست سنتز آمونیاک در حدود ١٣سال و بر اساس تعداد واحدهای آمونیاک، میزان فعلی مصرف کاتالیست سنتز آمونیاک آهن حدود ٢٠٠ تن در سال و با ساخت و راه اندازی کلیه واحدهای مذکور به ٦٥٠ تن در سال خواهد رسید. به این ترتیب کاتالیست سنتز آمونیاک یکی از پرمصرف‌ترین کاتالیست‌های صنعت پتروشیمی محسوب می‌شود.

اقدامها و فعالیتهای شرکت جهت دست‌یابی به دانش فنی ساخت کاتالیست سنتز آمونیاک

با توجه به این که ایران یکی از قطب‌های تولید آمونیاک در جهان و خاورمیانه است لذا دست‌یابی به دانش فنی ساخت کاتالیست سنتز آمونیاک در سند توسعه کاتالیست وزارت نفت گنجانده شد و شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی با داشتن امکانات جهت آزمون رآکتوری و انجام پروژه‌های پژوهشی مرتبط بعنوان هاب پژوهشی کاتالیست مذکور در نظر گرفته شد. در شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی این کاتالیست طی اجرای پروژه‌های تحقیقاتی ثبت شده به شماره‌های ٨٢١١٤٣٣١،  ٨٥٠١٣، ٠٨٧٠٢٤٩٠١٢ و ٠٨٧٠٢٤٩٢١٣ تولید شده است.

ساخت کاتالیست سنتز آمونیاک به روش گداخت یا ذوب است که به دمای بالای C° ١٥٠٠ نیاز دارد. برای تامین چنین دمایی جهت ذوب مخلوط اکسیدهای فلزی که در متالورژی سرباره محسوب می‌شوند به کوره‌های خاص دما بالا نیاز است. با توجه به وجود چنین امکاناتی در پژوهشگاه مواد و انرژی، قرارداد پژوهشی برای انجام پروژه‌ای مشترک جهت ساخت کاتالیست سنتز آمونیاک و تدوین فرمولاسیون آن بین شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی و پژوهشگاه مواد و انرژی در اسفند ماه سال ١٣٩٠منعقد شد. در این پروژه ساخت نمونه‌ها ابتدا در مقیاس گرم با مواد آزمایشگاهی خالص و سپس با مواد صنعتی با خلوص مناسب و به روش‌های مختلف ذوب با کوره‌های مشعلی، المنتی (مقاومتی)، القایی و قوس الکتریکی انجام شد. پس از تعیین مشخصات نمونه‌های ساخته شده، آزمون رآکتوری در شرایط مختلف دما، فشار و جریان خوراک انجام شد که در نهایت نمونه بهینه، مناسب و قابل رقابت با نمونه‌های خارجی از میان نمونه‌های ساخته شده انتخاب شد. در پروژه مذکور فرمولاسیون نهایی تدوین و روش ذوب مناسب جهت افزایش مقیاس انتخاب شد.
جهت افزایش مقیاس تولید و بهینه‌سازی پارامترهای ساخت در مقیاس بالاتر، پروژه دیگر در سال ١٣٩٢ با عنوان “بهینه سازی ساخت کاتالیست سنتز آمونیاک در مقیاس پایلوت” به صورت مشترک بین پژوهشگاه مواد و انرژی و شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی تصویب و اجرا شد. در این پروژه ابتدا نمونه‌های مختلف در مقیاس ٢٥ کیلوگرمی با مواد اولیه متفاوت و با روش ذوب قابل افزایش در مقیاس صنعتی تهیه شدند و هر یک مورد ارزیابی رآکتوری و تعیین مشخصات قرار گرفتند. پارامترهای تاثیرگذار تولید در این مقیاس بررسی و بهینه سازی شدند. در نهایت نمونه کاتالیست بهینه و نهایی در مقیاس ٢٠٠ کیلوگرمی با امکانات و تجهیزات شرکت‌های داخلی تهیه شد.

از این طرح تاکنون یک پتنت به شماره ٨٢٥٤٩ ثبت شده است. نتایج آزمون‌های رآکتوری و تعیین مشخصات فیزیکی و شیمیایی نمونه کاتالیست شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی موفقیت آمیز بوده و قابل رقابت با نمونه‌های خارجی کاتالیست‌های مصرفی در واحد آمونیاک می‌باشند و می‌تواند پاسخگوی نیازهای داخلی کشور باشد.

شکل‌های زیر خلاصه‌ای از مراحل ساخت و توسعه این کاتالیست را نشان می‌دهد. در تهیه کاتالیست آهن به روش ذوب، خلوص مواد اولیه شاخص مهمی در کارآیی کاتالیست‍‌های تهیه شده محسوب می‌شود زیرا در این روش مرحله‌ای که بتوان سموم را حذف نمود وجود ندارد. همان‌طور که در شکل ١ نشان داده شده برای ساخت کاتالیست سنتز آمونیاک مواد اولیه با نسبت مناسب مخلوط و در کوره ذوب شده و سپس با برنامه‌ریزی دمایی سرد می‌شوند. مذاب سرد شده خرد و به اندازه‌های مناسب دانه‌بندی می‌شوند در شکل ٣ تصویر دستگاه آزمون رآکتوری همراه با دستگاه گاز کروماتوگراف (GC) برای اندازه‌گبری میزان آمونیاک تولیدی آمده است. دستگاه مربوط در فشار bar ٣٠ و محدوده دماهای C° ٥٥٠-٣٠٠ قادر به اندازه‌گیری فعالیت نمونه‌های کاتالیست سنتز آمونیاک است.

بررسی مالی و اقتصادی طرح تولید کاتالیست سنتز آمونیاک پایه مگنتیت بر اساس دانش فنی شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی نشان داده که این طرح از لحاظ مالی نه تنها قابل قبول و توجیه پذیر است، بلکه بسیار مناسب می¬باشد. کاتالیست مذکور با مواد اولیه داخلی با خلوص مناسب و امکانات و تجهیزات داخل کشور قابل تولید صنعتی است.

شکل ١: شمای ساخت کاتالیست سنتز آمونیاک آهن پایه مگنتیت به روش ذوب

شکل ٢: ذوب اکسید آهن و ارتقا دهنده‌ها برای تولید کاتالیست سنتز آمونیاک در مقیاس پایلوت

 
شکل ٣: مقایسه فعالیت کاتالیست ساخت شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی با کاتالیست مطرح صنعتی در تولید آمونیاک در شرایط دور از تعادل

شکل ٤: تصویر دستگاه آزمون رآکتوری کاتالیست سنتز آمونیاک مجهز به دستگاه GC

مشخصات فنی کاتالیست سنتز آمونیاک آهن پایه مگنتیت شرکت
مشخصات فنی کاتالیست سنتز آمونیاک آهن پایه مگنتیت ساخته شده بر اساس دانش فنی شرکت در جدول ١ آمده است.

جدول ١: مشخصات فنی کاتالیست سنتز آمونیاک آهن پایه مگنتیت ساخته شده بر اساس دانش فنی شرکت

شکل ٢: تصویر کاتالیست سنتز آمونیاک

پروژه‌های پژوهشی آتی شرکت در زمینه کاتالیست سنتز آمونیاک

پروژه‌های پژوهشی آتی شرکت در زمینه کاتالیست سنتز آمونیاک دست‌یابی به دانش فنی ساخت کاتالیست سنتز آمونیاک آهن پایه وستیت است. لازم به ذکر است کاتالیست آهن بر پایه وستیت از سال ٢٠٠٣ در واحدهای آمونیاک دنیا جایگزین کاتالیست آهن پایه مگنتیت شده است که به دلیل فعال‌تر بودن منجر به کاهش انرژی و صرفه‌جویی در هزینه‌های عملیاتی واحدهای آمونیاک شده که تا به امروز حدود ٢٠ درصد از واحدهای آمونیاک دنیا این کاتالیست را جایگزین نموده‌اند.

توانمندی شرکت در زمینه کاتالیست سنتز آمونیاک

• تولید کاتالیست در مقیاس صنعتی با کمک شرکت‌های توسعه دهنده داخلی
• انجام همه آزمون‌های مرتبط با تعیین مشخصات فیزیکی و شیمیایی (Characterization) کاتالیست سنتز آمونیاک
• انجام آزمون رآکتوری و تعیین فعالیت (Activity) نمونه‌های کاتالیست سنتز آمونیاک
• ارائه مشاوره به واحدهای آمونیاک جهت انتخاب و تعویض کاتالیست