برچسب: بخش اول

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مهندسی شیمی

بخش اول

چكيده

امروزه به دليل كاربرد زياد روغن‌هاي صنعتي، شيوه‌ها و روش‌هاي جديد براي بهبود كيفيت خواص روان‌كننده‌ها به كار برده مي‌شود. در گذشته فرايندهاي توليد روان‌كننده‌ها به چند روش خلاصه مي‌شد. امروزه به دليل دستيابي به فناوري‌ها و مواد جديد، تحولاتي در فرايندهاي سنتي توليد روغن صورت گرفته است. از جمله اين فناوري‌ها و مواد مي‌توان به مواد افزودني جديد، بهبود دهنده‌هاي خواص ويسكوزيته، و جلوگيري‌كننده‌ها اشاره نمود. در اين مقاله ابتدا فرايندهاي سنتي، و در ادامه فرايندهاي جديد توليد روان‌كننده‌ها شرح داده شده‌اند. سپس به روش‌هاي توليد و خواص مواد افزودني بهبود‌دهندة روان‌كننده پرداخته‌ايم.

 

1. مقدمه

كاركرد و وظيفة اصلي روغن‌هاي روان‌كننده كاهش اصطكاك، انتقال گرما، و جلوگيري از آلودگي است. طراحي روان‌كننده‌اي كه بتواند وظايف فوق را با هم انجام دهد، كار بسيار پيچيده‌اي مي‌باشد. اين كار نيازمند دقت زياد در ايجاد تعادل بين خواص پايه‌هاي نفتي و خواص مواد افزودني است كه براي بالا بردن كارايي روان‌كننده به كار مي‌روند. اين مقاله اطلاعات كلي از همة فاكتورهاي مؤثر در يك روان‌كنندة خوب را در اختيار مي‌گذارد.

 

2. پاية روغن‌هاي روان‌كننده

روغن‌هاي روان‌كننده معمولاً از يك سيال پايه كه اغلب منشأ نفتي دارد تشكيل شده‌اند كه با مواد افزودني شيميايي بركيب شده است. مواد افزودني براي ارتقاي خصوصيات سيال پاية نفتي به كار مي‌روند. سيال‌هاي پايه را مي‌توان از دو منبع عمده به دست آورد.

1. مواد حاصل از پالايش نفت خام

1. مواد مصنوعي كه از تركيبات تقريباً خالص تشكيل شده و داراي خواص روان‌كنندگي مناسبي هستند.

پاية نفتي روغن

نفت خام از طريق حفر چاه‌هايي در پوستة زمين به عمق حدود 5 مايل به دست مي‌آيد. نفت خام مرتباً تحت فشار بالايي همراه با مخلوطي از گازها به سطح زمين مي‌آيد. گاز را از نفت جدا كرده و براي جداسازي مايعات فرارتر استفاده مي‌كنند. اين گازها گاز طبيعي (گاز مايع) را تشكيل مي‌دهند. گاز خشك به عنوان سوخت به فروش مي‌رسد يا به زير زمين برگشت داده مي‌شود تا فشار سفرة نفتي را حفظ كند. با اين كار ميزان بهره‌وري نفت خام بيشتر مي‌شود.

نفت خام داراي انواع گوناگوني است با تركيباتي با رنگ‌هاي مختلف؛ از روشن تا تيره و سياه مانند آسفالت جامد. نفت خام مخلوط پيچيده‌اي است كه حاوي هيدروكربن‌هاي مختلف با زنجير يك تا 15 كربني و گاهي حتي بيشتر. محدودة نقطة جوش اين تركيبات با افزايش تعداد اتم‌هاي كربن نيز افزايش مي‌يابد.

تركيبات	دماي جوش تقريبي (ºC)
گاز طبيعي	كمتر از 20
گاز مايع (گازولين)	30 تا 200
ديزل و سوخت خانگي	200 تا 350
روغن‌هاي روان‌كننده و سوختهاي سنگينتر	بيش از 350

مواد آسفالتي سنگينتر توانايي تبخير ندارند و هنگامي كه در دماهاي بالاتر از دماي نرمال تقطير گرم كنند، تجزيه مي‌شوند. در اين حالت مولكول‌هاي آن‌ها به اشكال گاز، گاز مايع، سوخت‌هاي سبك يا تركيبي متشكل از مولكولهاي با وزن‌هاي مولكولي بالا شكسته مي‌شوند.

نفت خام همچنين داراي مقادير مختلفي از تركيبات حاوي گوگرد، نيتروژن، اكسيژن، فلزاتي مانند واناديوم و نيكل، آب، و نمك است. تمام اين مواد در طول فرايند پالايش يا فرايندهاي توليد بعدي مي‌توانند مشكل‌ساز شوند. كاهش مقدار اين مواد و يا حذف آن‌ها از نفت خام هزينه‌هاي پالايش را افزايش مي‌دهد.

اولين قدم در پالايش نفت خام معمولاً نمك‌زدايي است. به دنبال آن گرم كردن نفت خام در كوره‌ها باعث تبخير جزئي نفت خام مي‌شود. مخلوط نفت داغ و بخار وارد برج تقطير مي‌شود كه در فشاري كمي بالاتر از فشار اتمسفر كار مي‌كند. اين برج نفت خام را به گروه‌هايي از هيدروكربن‌ها بر اساس نقطة جوششان جدا مي‌كند. پسماند سياه سنگين از انتهاي برج اتمسفري خارج مي‌شود.

از آنجايي كه پسماند تمايل به تجزيه‌شدن در دماهاي بالاتر از 700 درجة فارنهايت دارد، برش‌هاي با نقطة جوش بالاتر مانند (روغن‌هاي روان‌كننده) را بايد در برج تقطير خلأ و جداگانه به دست آورد. فشار بسيار پايين اين برج به طور كاملاً محسوس نقطة جوش نفت خام و تركيبات داخل آن را كاهش مي‌دهد. مواد انتهايي برج خلأ براي تهية آسفالت يا انجام عمليات بيشتر و تهية مواد سبكتر استفاده مي‌شوند.

روغن‌هاي روان‌كنندة نفتي در واقع قسمتي از نفت خام با نقطة جوش بالا هستند كه پس از جداسازي تمام تركيبات سبكتر، در نفت خام باقي مي‌مانند. آن‌ها از نفت‌هاي خام مختلفي به دست مي‌آيند كه از نقاط مختلف جهان استخراج مي‌شود. خصوصيات اين نفت‌ها بسيار متفاوت است. به عنوان مثال پيچيدگي يك روغن روان‌كنندة نفتي به علت وجود ايزومرهاي گوناگون و يا تركيبات مختلفي است كه يك هيدروكربن با تعداد اتم‌هاي كربن مشخص مي تواند داشته باشد. يك مولكول پارافيني با 25 اتم كربن كه جزء اصلي يك روغن روان‌كنندة معمولي است، داراي 52 هيدروژن است و مي تواند حدوداً 37 ميليون ايزومر داشته باشد.

همچنين با به حساب آوردن تركيبات نفتني و آروماتيك با 25 اتم كربن، كه هر كدام تعداد زيادي ايزومر دارند، اين گوناگوني افزايش مي‌يابد. اين امر سبب متفاوت بودن خواص فيزيكي و كيفيت عملكرد پايه‌هاي روغني حاصل از نفت‌هاي خام مختلف مي‌شود.

توليد مواد پاية روغني از نفت خام نيازمند يك سري فرايندهاي حذفي (كاهش) براي جداسازي تركيبات نامطلوب است تا پاية روغني، خواص و كيفيت مطلوب را به دست آورد. به طور كلي اين فرايند شامل 5 مرحلة زير است

 

1. تقطير خلأ

برج خلأ كه پسماند برج اتمسفريك را به يك سري از برش‌هاي نفتي با جرم مولكولي متفاوت يا ويسكوزيته‌هاي متفاوت از 100-90 تا 500 neutral جدا مي‌كند. (عدد neutral ويسكوزيتة مخلوط در 100 درجة فارنهايت است.) پسماند برج شامل مواد سبك است كه قبل از ورود به واحد استخراج بايد از مواد آسفالتيني و رزين‌ها جدا شود.

2. استخراج

استخراج از طريق مايع (furfural) تركيبات آروماتيك را از تركيبات غير آروماتيك جدا مي‌كند. به عبارت ساده‌تر، در اين فرايند فرفورال با خوراك ورودي مخلوط مي‌شود به مخلوط اجازه داده مي‌شود تا به دو فاز مجزا تقسيم شود. Raffinate و استخراج دو لاية جداسازي شده و حلال را از هر فاز بازيافت مي‌كنند.

فاز استخراج حاوي مقدار زيادي آروماتيك است. فاز raffinate حاوي مقدار زيادي هيدروكربن‌هاي پارافيني است. فرايند استخراج خواص گرمايي و پايداري در مقابل اكسيداسيون را در مقايسه با پاية روغن قبل از فرايند افزايش مي‌دهد. علاوه بر اين خواص ويسكوزيته در برابر دما را نيز بهبود مي‌بخشد كه نشانگر ويسكوزيتة بالاتر مي‌باشد.

برای رفتن به بخش دوم کلیلک کنید

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مهندسی شیمی

بخش اول

 

مقدمه:

استابلایزر نوعي برج تقطير سيني دار است كه براي جداسازي مواد سبك(بوتان و سبكتر) از بنزين و در نتيجه كاهش فراريت و تثبيت بنزين بكار برده مي شود.بنابراين در استابيلايزرهاي بنزين،خوراك برج بنزين تثبيت نشده، محصول پايين برج بنزين تثبيت شده و محصول بالاي برج گاز مايع(شامل بوتان،پروپان و كمي گازهاي سبكتر ) مي باشد.واحدهاي كاهش گرانروي(visbreaker) از جمله واحدهايي هستند كه بنزين توليدي آنها در آخرين مرحله قبل از خروج از واحد،به برج استابيلايزر فرستاده مي شود.
در این واحد میعانات خروجی (هیدروکربورهای خروجی) از واحدهای GTU و Sump که ترش است ، نمزدایی و CMF (نفت) ( که این دو واحد شیرین هستند) و پس از طی مراحلی تثبیت شده و وارد مخازن هیدرو کربور می شود و از آنجا به واحد topping فرستاده می شود. کار اصلی این واحدحذف H₂S ، هیدروکربورهای سبک (C₇) و افت فشار هیدروکربور برای ذخیره در مخازن است.[1]

بدلیل نبودن منابع راجب برج stabilizer و با توجه به این مطلب که بیشتر از چند صفحه نمی توان راجب قست های برج سخن گفت در این تحقیق ما به بررسی واحدهای stabilization موجود در برخی پالایشگاه های کشور نظیر واحد تثبیت میعانات گازی و نفتی پالایشگاه خانگیران(شهید هاشمی نژاد) و واحد های غلظت شکن و تثبیت میعانات گازی شرکت مجتمع گاز پارس جنوبی “SPGC” و … می پردازیم.

 

واحد تثبیت مایعات نفتی (پالایشگاه خانگیران):

 

واحد تثبيت مايعات نفتي جهت تثبيت هيدروكربورهاي مايع همراه گاز طراحي شده است. اين واحد ضمن جدا نمودن هيدروكربورهاي سبك و هيدروژن سولفوره موجود از ساير هيدروكربورهاي مايع ، سوخت مناسب ديگهاي بخار را فراهم مي نمايد. واحد تثبيت مايعات نفتي در پالايشگاه شهيد هاشمي نژاد از دو دستگاه كاملاً مشابه تشكيل شده كه ظرفيت هر يك برابر 66 درصد كل هيدروكربورهاي مايع پالايشگاه مي باشد. مقدار جريان واحدهاي تثبيت كننده بر اساس جرياني معادل با 31/19 متر مكعب در ساعت طراحي شده كه مقدار 58/16 از اسلاگ گيرهاي مركز جمع آوري و 73/2 ار برجهاي خشك كننده تامين مي شود.

هيدروكربورهاي مايع همراه گاز چاهها از قسمت جمع آوري گاز وارد پالايشگاه مي شوند. اين هيدروكربورها را بايستي تا كنترل نقطه شبنم گاز خروجي پالايشگاه از گاز ترش ورودي جدا نمود. اولين جداسازي هيدروكربورهاي مايع در لجن گيري سيستم جمع آوري گاز مي باشد. ساير نقاطي كه هيدروكربورهاي مایع از گاز جدا شده و جهت عمليات به واحد تثبيت مايعات نفتي فرستاده ميشوند به شرح زير می باشند :

جدا كننده گاز ورودي                           INLET GAS SEPARATOR

فيلتر گاز ورودي                                        INLET GAS FILTER

جدا كننده گاز احيا               REGENERATION GAS SEPARATOR

صافي هاي گاز سرد و گرم      HEATING & COOLING GAS STAINE

فيلر گاز انتهايي                                  RESIDUED GAS FILTER

مايعات نفتي هر واحد تصفيه گاز به مخزن ذخيره مايعات نفتي و هيدروكربور (سمپ هيدروكربور) واحد مربوطه تخليه مي گردد. از اين مخزن مايعات مذكور به واحد STB پمپ ميشوند. واحد تثبيت كننده (STB) از دو قسمت مشابه تشكيل شده كه هر يك مستقل از ديگري كار مي كنند. بعد از تقسيم جريان بين دو واحد ذكر شده ، هيدروكربورهاي مايع جهت تفكيك اوليه وارد مخزن تبخير ناگهاني اوليه (FIRST  STAGE  STABILIZER  FIASH  DRUM ) مي شوند.

هيدروكربورهاي سبك و هيدروژن سولفوره موجود پس از جدا شدن تحت كنترل شير كنترل فشار به خط اصلي تخليه به مشعل فرستاده ميشود. آب همراه هيدروكربور نيز از مسير زير فلش درام به واحد آب ترش ارسال مي گردد.

ساير هيدروكربورها پس از اين مخزن به دو شاخه تقسيم مي شوند. شاخه كمتر از طريق FV-400 به قسمت فوقاني مخزن تبخير ناگهاني ثانويه بعنوان مايع برگشتي (جهت تفكيك و كنترل مناسب) فرستاده ميشود. شاخه بيشتر از مبدل حرارتي خوراك/ محصول گذشته تا با محصول فلش درام ثانويه تبادل حرارت نمايد. سپس در مبدل حرارتي توسط بخار فشار بالا (H.P) كاملا گرم مي گردد. پس از آن مايعات وارد فلش درام مرحله دوم مي شود. هيدروكربورهاي سبك و هيدروژن سولفوره موجود پس از جدا شدن در اين مخزن در برجك فلش درام با جريان كمتري كه به عنوان مايع برگشتي از قسمت فوقاني وارد مي شود تبادل حرارتي نموده و سپس از طريق شير كنترل فشار PV- 401 بطرف مشعل هدايت مي گردند. ساير مايعات به عنوان محصول ابتدا وارد مبدل حرارتي خوراك/ محصول و سپس كولر آبي شده تا پس از سرد شدن به مخازن ذخيره هيدروكربورهاي مايع (STABILIZER PRODUCT TACK) محصول تثبيت شده به عنوان سوخت ديگهاي بخار و خوراك واحد تقطير مايعات نفتي (TOPPING PLANT) مورد استفاده قرار گرفته و مازاد آن جهت فروش به بازار منتقل مي شود.

برای رفتن به بخش دوم کلیلک کنید

 

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مهندسی شیمی

بخش اول

مقدمه

واحدهای نفت و گاز برای نگهداری نفت خام و گاز و نیز انبار کردن فرآورده های نفتی گوناگون, نیاز به تعداد بسیاری مخزن دارند. تعداد این مخازن به عواملی چند, چون دوری و نزدیکی واحد به منابع تامین کننده نفت خام, تعداد و ظرفیت واحدهای پالایش, تنوع فرآورده های تولیدی و سرانجام چگونگی انتقال و پخش فرآورده ها بستگی دارد.
در صنایع شیمیایی, مواد ارزشمند مانند بنزین یا گاز مایع, طی فرآیندهای مختلفی از مواد شیمیایی خام, مانند نفت خام جدا می شوند یا از آنها به وجود می آیند.
چند راه برای انتقال مواد خام از منابع تامین کننده به واحد فرآیندی وجود دارد که بر حسب مورد و شرایط, از یکی از آنها مانند خطوط انتقال یا تانکر استفاده می گردد.
همچنین محصولات تولیدی نیز به روش های مختلف به بازار داخلی یا خارجی عرضه می شوند.
به دلایل زیادی از جمله یکسان کردن کیفیت محصول, اندازه گیری حجم محصول جهت فروش, امکان بارگیری و انتقال به تانکر یا کشتی در حداقل زمان ممکن و … سبب می شود تا مواد محصول را بعد از تولید, در مخازن مناسب ذخیره نمایند.

موارد استفاده مخازن

1- ذخیره مواد اولیه و خوراک واحدها
2- ذخیره مواد واسطه تولید شده در فرآیند
3- ذخیره فرآورده ها
4- ذخیره مواد برای بارگیری و پخش
5- همسان نمودن کیفیت محصول
6- معیاری جهت اندازه گیری حجم خوراک و محصول تولید شده

انواع مخازن

تقسیم بندی جامع و یکسانی برای مخازن ذخیره وجود ندارد. طبقه بندی مخازن, می تواند از دیدگاه های متفاوتی مانند شکل هندسی, نوع سیال یا بر حسب فشار بخار ماده ذخیره شده در آن باشد.

 

تقسیم بندی مخازن

مخازن را به دو دسته کلی مخازن روباز و در بسته تقسیم بندی نمود.

گازها, سیالات آتش گیر, مواد شیمیایی خطرناک مانند اسید ها یا بازها و سیالاتی که از خود گازهای سمی منتشر می کنند, باید در مخازن در بسته نگهداری و ذخیره شوند.
از مخازن در بسته, می توان به مخازن با سقف ثابت, مخازن سقف شناور, مخازن کروی, استوانه ای و مخازن سرد اشاره نمود.
از آنجا که مواد مختلف, دارای خواص شیمیایی و فیزیکی مختلفی هستند, شرایط و نحوه مناسب ذخیره سازی آن ها از یکدیگر متفاوت است. به همین جهت انتخاب نوع مناسب مخزن اهمیت فراوانی دارد.

 

مهمترین پارامترها در انتخاب نوع مخزن

فراریت یا به عبارت دیگر فشار بخار
سمی بودن
میزان آتش گیری ماده مورد نظر

 

 

دسته بندی مخازن ذخیره سازی بر حسب فشار بخار سیال

مخازن با سقف ثابت :
این نوع مخزن, استوانه ای قائم یا سقف ثابت مخروطی شکل بوده, بر پایه مناسب ترین اندازه قطر و بلندی برای تامین ظرفیت مورد نیاز, استاندارد شده است و برای انباشتن فرآورده های گوناگون نفتی مورد استفاده قرار می گیرد.
در صورتی که فشار بخار ماده مورد نظر زیاد نباشد ولی, ماده مورد نظر, سمی یا آتش گیر باشد, مانند ترکیبات سنگین نفتی, اکریل آمید, دی اتیل پیرو کربنات, دی ایزوپیل فلوئوروفسفات

برای رفتن به بخش دوم کلیلک کنید

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مهندسی شیمی

بخش اول

مقدمه

اندازه گيری جریان یكي از مهمترین جنبه های كنترل
فرآیند است و در حقيقت رایج ترین پارامتر اندازه گيری
فرآیند مي باشد . دبي سنج ها براي تعيين مقدار سيال
عبوری از لوله به كار مي روند. جریان عموما توسط اندازه
گيری سرعت در یك سطح مقطع مشخص اندازه گيری مي شود.
دبي حجمي با رابطه ساده QV = A * Vبدست مي آید.
در اینجا Aسطح مقطع لوله و Vسرعت سيال است.
از عوامل موثر بر دبی جریان در لوله عبارتند از : سرعت
سيال ، اصطكاك سيال در تماس با لوله ، ویسكوزیته و
دانسيته سيال

دبی سنج

دبی سنج ها در دو نوع اساسي تقسيم بندي مي شوند : دبی سنج
هایي كه در مسير جریان می باشند و دبی سنج هایی كه از
لوله منشعب شده اند . هد متر ها یا دبی سنج ها اختلاف
فشاری رایج ترین نوع وسایل اندازه گيری جریان در صنعت مي
باشند . مبنای محاسبه دبی در این نوع دبی سنج ها بر اساس
سنجش سرعت سيال و سپس توليد سيگنالي متناسب با سرعت سيال
است.
 

عوامل موثر بر انتخاب دبی سنج ها

دقت و اطمينان پذیری: اندازه گيری غير دقيق منجر به
خسارت به تجهيزات و محصولات كارخانه مي شود و با اندازه
گيری دقيق مي توان مقدار توزیع و یا تركيب سيالات را
مشخص كرده و دقيقا سود و زیان توليد را محاسبه كرد.

چگونگی انتخاب دبی سنج

انتخاب دبی سنج مناسب مستلزم شناخت شرایط عملياتي
فرآیند و نيازمندي هاي عملكرد تجهيزات است. شرایط
عملياتی فرآیند ها شامل مواردی چون تخمين دبی حداكثر و
حداقل فرآیند ، دما و فشار عملكرد و خواص فيزیكی اعم از
ویسكوزیته ، دانسيته ، فرسایش و خوردگی مي باشند.
از معيار های دیگر انتخاب دبی سنج ها در فرآیند ها توجه
به مزایا و عيوب آنها مي باشد . مزایا و عيوب دبی سنج
ها بر اساس معيار هایی چون دقت ، قابل اعتماد بودن ،
قيمت خرید ، هزینه نصب ، هزینه مالكيت ، سهولت استعمال
، قابليت اندزه گيری دبی مایع ، بخار و گاز ، محدودیت
پذیري ، تكرار پذیری ، قابليت نگهداری ، حساسيت به لرزش
، افت فشار ، وجود اندازه های مختلف و … مي باشد.

برای رفتن به بخش دوم کلیلک کنید