نوشته‌شده در

استابیلایزر و استابیلایزینگ

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مهندسی شیمی

بخش پنجم

به مجموعۀ این عملیات پایدارسازی اصطلاحاً Condensate Stabilization , یا تثبیت میعانات گازی گفته می شود، این عملیات به سه دلیل انجام می شود:

1- حذف هیدرروکربنهای سبک وقابل تبخیر(عناصر فرار) و یا به عبارتی دیگر بازیافت متان، اتان، پروپان و تاحدود زیادی بوتان يا LPG از جریان هیدروکربنی مایع (میعانات گازی) می باشد.

2- کاهش فشار بخار سیال و رساندن آن به یک (Reid Vapor Pressure) RVP معین به عنوان یک مشخصه فنی ، به گونه ای که بتوان از دو فازی شدن سیال جلوگیری به عمل آید .

– RVP روش خاصی برای مشخص کردن نوع برشهای هیدروکربنی است ، در روش Reid سیال هیدروکربنی در یک محفظه با فشار متغیر قرار می گیرد و تا دمای oC 8/37 حرارت داده می شود، پس از مدتی فشار بالای این سیال ثابت می گرددکه این فشار ، RVP سیال را مشخص مي كند. به عبارت دیگر RVP را می توان به عنوان فشار بخار سيال در تعادل با فاز مايع در دماي (oF 100) oC 8/37 ،كه کمتر از فشار محیط مي باشد تعریف کرد به گونه ای که در شرایط انتقال و نگهداری در ناحیه تک فازی مایع قرار گیرد. میزان RVP در فصول گرم و سرد سال به علت تغیير در مقدار ترکیبات تشکیل دهنده جریان هیدروکربنی متفاوت خواهد بود این میزان برای فصل زمستان حدود psia 12و برای فصل تابستان حدود psia10 میباشد .

شکل 1 نمودارحالت تعادلی فشار- دمای میعانات گازی را قبل و بعد ازعملیات تثبیت براي يك تركيب از ميعانات گازي كه در جدول 1 آمده ، نشان می دهد. همچنین این نمودار نشان دهنده کاهش فشار بخار سیال با حذف عناصرسبك می باشد.

3- کاهش میزان آب همراه با میعانات به کمتر ازppmw 500 و حذف مرکپتان و عناصراسیدی از سیال (البته قابل ذکر است که میعانات گازی به صورت طبیعی حاوی مقادیرخیلی کمی از , H2S CO2 نسبت به جریان هيدروكربني گازی می باشند. )


 روشهای تثبیت میعانات گازی(Stabilization System)

عمده ترین روشهایی که برای تثبیت میعانات گازی استفاده می شوند عبارتنداز جداسازی براساس ایجاد شرایط تعادل فازی بین بخار ومایع (Flash Vaporization) و جداسازی برپایه اختلاف نقطه جوش هیدروکربنها(Stabilization by Fraction )
 

1- Flash Vaporization:

در این روش، تثبیت میعانات گازی براثر عمل تفکیک عناصر فرار از هیدروکربنهای سنگینتر براساس تعادل فازی بین بخار و مایع در یک سری Flash Tank تارسیدن به یک RVP معین صورت می پذیرد.
پس از جداسازی جریان مایع از جریان گازی درون Slugcatcher ، جریان مایع برای عمل تفکیک میعانات گازی از آب و محلول MEG ( که به منظور جلوگیری از یخ زدگی جریان گاز به خطوط لوله تزریق می شود) و گازهای باقیمانده وارد یک جداکننده سه فازی می شود.

جریان هیدروکربنی مایع (میعانات گازی) جداشده، که در اثر افت فشار ناگهانی با عبوراز یک شیر فشار شکن به صورت دو فازی در آمده ، وارد اولین Flash Tank می شود سپس عمل تفکیک دو فاز بر اساس تعادل فازی بین بخار و مایع در دما وفشار نهایی جریان، درون Flash Tank صورت می پذیرد . بدین گونه می توان عناصر فرار را از جریان اصلی مایع حذف نمود. جریان مایع خروجی برای جداکردن عناصر سبک بیشتر، وارد Flash تانک بعدی که در فشار پایین تری عمل می کند می شود واین عملیات تا رسیدن به یک RVP معین تکرار می گردد.

جریانهای گازی جدا شده از بالای Flash Tank ها که شامل عناصر سبک هیدروکربنی می باشد پس از تامین فشار درکمپرسورها به سیستم فراورشی گاز فرستاده می شود و جریان آب و محلول گلایکول جدا شده از جداکننده سه فازی به منظور احیای گلایکول به واحد MEG Recovery ارسال می شود همچنین به عنوان یک مشخصه فنی میزان آب همراه با میعانات گازی تثبیت شده نبايستی بیشتر ازppmw 500 باشد.
شکل 2 یک سیستم ساده از تثبیت میعانات گازی به روش Flash Vaporization نشان می دهد.

2- Fraction


دراین روش جدایش عناصر سبک و قابل تبخیر از هیدروکربنهای سنگین براساس اختلاف در نقطه جوش هیدروکربنها صورت می پذیرد.
این سیستم از یک جداکننده سه فازی که Stabilizer Feed Drum نیز نامیده می شود ، یک برج تثبیت کنندهStabilizing Tower (که می تواند به صورت سینی دار و یا پر شده از پکینگ باشد) ، یک Reboiler در پایین برج ، یک خنک کننده (Condenser) در بالای برج ویکسری مبدلهای حرارتی و پمپها تشکیل شده است.
جریان مایع جداشده از جریان اصلی گاز در قسمت Slugcatcher که شامل میعانات گازی ، آب و گلایکول می باشد به یک جداکننده سه فازی ارسال می گردد وجریان هیدروکربنی پس از تفکیک به عنوان خوراك اصلي به قسمت بالای برج تثبیت Stabilizer Column فرستاده می شود. اين برج به گونه اي است كه فضا و زمان لازم براي تبادل جرم و انرژي بين دو فاز مايع و بخار را فراهم ميكند. چنانچه برج از نوع سيني دار باشد ، سينيهاي بالاي سيني خوراك، نقش تقطيري و سينيهاي زير سيني خوراك نقش جداسازي و يا دفع هيدروكربنهاي ناپايدار و سبك را از جريان هيدروكربني دارد. شكل 3 يك نمونه از برج تثبيت همراه با يك Condenser دربالا و يك Reboiler در پايين برج نشان مي دهد.


 
دمای Reboiler در این سیستم به گونه ای تنظیم شده که سبکترین هیدروکربن در قسمت تحتانی برج (به عنوان جریان محصول) پنتان وسنگین ترین هیدروکربن درجریان گازی بالای برج، بوتان باشد.
جريان خروجي پايين برج بعد از تبادل انرژي با جريان خوراك ورودي و رسيدن به دما و فشار معين به عنوان محصول نهايي تثبيت شده، شناخته مي شود. قسمتي از جريان بخار بالاي برج كه پس از تبادل حرارتي در قسمت خنك كننده به صورت مايع در آمده براي تنظيم دماي جريان بالاي برج وكنترل خلوص جريان به عنوان Reflux به برج برگشت داده مي شود و بخارات باقي مانده بعد از تبادل حرارتي در خنك كننده به عنوان جريان هيدروكربني سبك كه عمدتاً شامل متان ،اتان، پروپان و بوتان مي باشد به سيستم فراورشي گاز فرستاده مي شود.


قابل ذكر است كه جریان هیدروکربنی قبل از ورود به برج ابتدا نمک زدایی شده وبا استفاده از انرژی جریانهای گرم در مبدل های حرارتی افزایش دما پیدا می کند . ناگفته نماند كه جريان خروجي از پايين برج Debutanizer كه اكثراً شامل C5+مي باشد ، مي تواند به عنوان جريان خوراك دوم وارد برج تثبيت گردد. شکل 4 یک سیستم ساده از تثبیت میعانات گازی به روش Fractionنشان می دهد.
با مقايسه بين اين دو روش مي توان گفت: روش  Fractionنسبت به روش قبل برای رسيدن به يك RVP معين، دقیق تر و از لحاظ اقتصادی به صرفه می باشد ولي در گذشته به دليل سادگي كار عمدتاً روش Flash Vaporization متداول بوده.[3]

برای رفتن به بخش ششم کلیلک کنید
نوشته‌شده در

ایمنی مخازن

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مهندسی شیمی

بخش پنجم

بازرسی مخازن

دلایل اصلی بازرسی مخازن را می توان به شرح ذیل عنوان نمود.
1- بازرسی و معلوم کردن وضعیت فیزیکی مخزن
2- میزان، نوع و علت های فساد و تخریب دستگاه که بایستی به طور دقیق بعد از هر بازرسی معین گردد.
دلایل بازرسی و اهداف مهم
1- ایمنی کار
2- تداوم کار
3- قابل اطمینان بودن
ایمنی ورود و کار در داخل مخازن
بهترین راه برای پیشگیری از حوادث ورود یا کار در داخل مخازن تنظیم فرمهای بازرسی(چک لیست) می باشد.

1- آیا مخزن کلا از محتویات آن خالی شده است؟
2- آیا مخزن به وسیله آب(یا مواد مناسب دیگر) شستشو شده است؟
3- آیا گازها یا بخارات داخل مخزن به وسیله هوا، بخار آب، گاز خنثی(متناسب با شرایط) کلا از مخزن خارج شده اند.
4- آیا فضای داخل مخزن کاملاتهویه شده است؟
5- آیا گاز سنجی به عمل آمده و مقدار گاز در حد مجاز تشخیص داده شده است؟
6- آیا غلظت اکسیژن در فضای داخلی مخزن اندازگیری شده در حد مجاز است؟
7- آیا اتصالات ورودی و خروجی مخزن کاملا مسدود شده اند.؟
8- آیا دریچه ورود از لحاظ اندازه با افراد وارد شونده به مخزن تطابق دارد؟
9- آیا وسایل لازم که می بایست همراه شخص وارد مخزن شود آماده و آزمایش شده اند؟

محدودیت ها و مسائل ایمنی مربوطه قبل از بازرسی

1- ایزوله کردن واحد یا دستگاه، با اتصالات مناسب درجه حرارت و فشار کار که از ورود گاز، بخار، مایعات و یا هرگونه سیال دیگر به داخل مخزن ممانعت کند.
2- داخل مخزن بایستی تخلیه و تمیز گردد و بوسیله دستگاه گاز سنج کنترل شود که عاری از مواد قابل انفجار و اشتعال گردد.
3- نور کافی و پلکان ورود به داخل مخازن پیش بینی شود.
4- قبل از ورود به داخل مخزن ابزار آلات بازرسی مورد تایید قرار گیرد.
5- از لوازم حفاظت فردی مناسب مانند، کلاه ایمنی، دستکش، لباس کار و سایر لوازم مناسب استفاده گردد.
6- در بازرسی از برج های بلند می بایستی به تمامی افرادی که در ارتباط با آن برج کار می کنند اطلاع داده شود که بازرسین فنی در داخل برج مشغول به کار هستند.
7- تعداد افراد بازرس داخل برج های بلند بایستی بیش از دو نفر بوده و یک نفر بیرون از برجها کنار دریچه ورودی گمارده شود.

 

انواع بازرسی ها

1- بازرسی بیرونی
2- بازرسی داخلی
1- 1 اکثر بازرسی ها ی بیرونی می تواند در حین کار واحد انجام گیرد و نیازی به توقف واحد نمی باشد. انواع بازرسی بیرونی به شرح ذیل است.
بازرسی پلکان، نردبان محل عبور و مرور افراد
پایه ها و فونداسیون
نازل ها
سایر دستگاههای روی مخازن
بازرسی رنگ و عایق کاری
خوردگی و معایب بیرونی
2 این نوع بازرسی شامل بازدید کلیه نقاط داخل مخزن از جمله سینی ها، دیوارهای کف، درین ها و… می گردد.

خطرهای الکتریسیته ساکن و نکات ایمنی مربوط به آن

جرقه ناشی از الکتریسیته ساکن به آسانی می تواند در پالایشگاه ها و واحدهای نفت و گاز, انفجار و آتش سوزی ایجاد کند. تقریباً کلیه فرآورده های نفتی مانند بنزین, نفت سفید, سوخت جت, نفت کوره و فرآورده های مشابه در مراحل مختلف پالایش و هنگام جریان یافتن در تلمبه ها, لوله و مخازن, با الکتریسیته ساکن بارور می شوند. مقدار بار الکتریکی آن ها بر حسب نوع محصول, متفاوت است.
به طور کلی در فرآورده هایی که خاصیت هادی بودن بیش تری دارند, مقدار بیش تری الکتریسیته مقاومت بیشتری نشان دهد (فرآورده های تصفیه شده و خالص) معمولاً شدت تولید بار الکتریسیته, به مراتب کم تر است ولی, از آن جا که بار الکتریسیته آن ها به علت مقاوم بودن مایع, به کندی تخلیه می شود, اختلاف پتانسیل بیشتری در آن ها به وجود می آید.
هنگامی که فرآورده های نفتی به مخازن تلمبه می شوند, دو نوع خطر الکتریسیته ساکن به وجود می آید: یکی جرقه هایی که ممکن است در سطح مایع در مخزن تولید شوند و بسیار خطرناک هستند و دیگر آن که در صورت عایق بودن زمین, بار الکتریسیته در مخزن متراکم شود. در حالت دوم, خطر تراکم بار الکتریکی در جداره مخزن با نصب سیم ارت از بین می رود.
مرتبط بودن مخزن با زمین, به هیچ وجه نمی تواند از خطر اول؛ یعنی, جهش جرقه در سطح مایع, جلوگیری کند بنابراین, تنها راه جلوگیری از انفجار در مخازن, استفاده از سقف شناور و قطع ارتباط هوا با سطح مایعات است. در ضمن مزیت دیگر این گونه مخازن, این است که تشکیل بخارات نفتی به علت تبخیر تا حدود زیادی کاهش می یابد.
برای این که احتمال تولید جرقه در سطح مایع به حداقل برسد, باید از پر کردن مخازن با سرعت زیاد و ریختن مایع از بالا که ایجاد تلاطم در سطح مایع می کند, خودداری شود. بار الکتریسیته ای که به هنگام پر شدن مخزن تولید می شود, پس از ساکن شدن مایع مخزن در مدت چند ثانیه تا حدود دو ساعت تخلیه می شود و پس از آن, خطر تولید جرقه از بین می رود.

برای رفتن به بخش ششم کلیلک کنید
نوشته‌شده در

انواع دبی سنج

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مهندسی شیمی

بخش پنجم

دبی سنج سرعتی Velocity Meters

مبناي محاسبه دبي در اين نوع دبي سنج ها بر اساس سنجش سرعت سيال و سپس توليد سيگنالي متناسب با سرعت سيال است. معادله QV = A * V نشان مي دهد كه سيگنال توليدي دبي حجمي جريان ، خطي است. سرعت سنج ها معمولاً نسبت به هدمتر ها كمتر به پروفايل سرعت حساس هستند. بعضي از آنها فاقد موانع هستند و به دليل خروجي خط نسبت به هدمترها كمتر به پروفايل سرعت حساس هستند. بعضي از آنها فاقد موانع هستند و به دليل خروجي خطي نسبت به جريان، بر عكس دستگاه هاي مبتني بر اختلاف فشار هيچ گونه رابطه جذري ندارند .
توربین متر
جریان سطح مغناطیسی
گردابه سنج
اولتراسونیک سنج

 

توربين متر Turbine Meter

يك دبي سنج توربيني از يك روتور چند تيغه كه توسط ياتاقاني نگه داشته شده است تشكيل شده است و در مقطع لوله عمود بر جريان قرار گرفته است سيال روتور را متناسب با سرعت سيال مي راند و متعاقب آن دبي حجمي جريان بدست مي آيد.
يك سيم  پيچ ( Coil ) بيرون دستگاه اندازه گيري ، هنگامي كه تيغه خطوط مغناطيسي سيم پيچ را قطع مي كند ولتاژ متناوبي توليد مي كند ؛ هر پالس ولتاژ توليدي بيانگر حجم مايع عبوري مي باشد.
اين دبي سنج به دليل آن كه روتور آن معمولاً از فولاد ضد زنگ ساخته شده با بسياري از سيالات سازگار است. با اين حال لازم است ياتاقان آن كه روتور را براي گردش در سرعت هاي بالا نگه مي دارد تميزكاري شود.
دبي سنج هاي توربيني عمدتاً در خطوط لوله هايي كمتر از 5/0 اينچ تا 12 اينچ به كار مي روند و سرعت پاسخ آنها بالا بوده و دقت خوبي دارند.
از مشخصه هاي ديگر اين دبي سنج، تكرار پذيري ، قابليت محدوديت پذيري عالي و دقت بالاي آنها مي باشد و معمولاً براي اندازه گيري مايعات و گازهاي تميز به كار مي روند و براي سيالات ويسكوز و چرخشي مناسب نمي باشند.

 

جريان سنج الكترومغناطيسی Electromagnetic Flowmeter

اساس كار سيستم دبي سنج هاي مغناطيسي مبتني بر قانون القاي مغناطيسي فارادي است كه بيانگر آن است كه هرگاه رسانايي در يك ميدان مغناطيسي حركت كند در آن ولتاژ جريان القاء مي شود.
Faraday’s Law : E = KBDV

مقدار ولتاژ القايي، مستقيماً متناسب با سرعت رسانا ، V ، پهناي رسانا ، D ، و قدرت ميدان مغتاطيسي ، B ، مي باشد. هنگامي كه مايع رسانا از ميدان مغناطيسي با سرعت V عبور مي كند الكترود ها ولتاژ القايي را دريافت مي كنند . پهناي رسانا به فاصله بين الكترود ها بستگي دارد (بدنه ايزوله از اتصال كوتاه با ديواره جلوگيري مي كند ) ، تنها متغير اين وسيله سرعت مايع رسانا است و به دليل آن كه قدرت ميدان مغناطيسي و فواصل الكترود ها ثابت نگه داشته شده است ولتاژ خروجي ، E  ، مستقيماً با سرعت متناسب است.

 

گردابه سنج Vortex Meter

اساس كار دبي سنج هاي  Vortex مبتني بر پديده Vortex Shedding موسوم به اثر وان كارمن مي باشد . درون آن يك مانع ( Bluff Body ) است و به هنگام عبور سيال از آن سيال شكافته شده و گردابه هاي (Eddies) كوچكي توليد مي شود كه در امتداد و پشت مانع جمع مي شوند اين گردابه ها باعث نوسان فشار مي شوند و سپس توسط سنسور اندازه گرفته مي شود. فركانس توليد گردابه به طور مستقيم با سرعت سيال متناسب است.

 

اولتراسونيک سنج Ultrasonic Meters

اين دبي سنج ها جهت تعيين دبي سيال از امواج صوتي استفاده مي كنند . پالس هاي مبدل پيزوالكتريك از سيال متحرك با سرعت صوت عبور كرده و سپس سرعت سيال با روش هايي مختلف اندازه گيري مي شود .

برای رفتن به بخش ششم (پایانی) کلیلک کنید