واحد P.G.H در مجتمع پتروشیمی اراک در بخش اولفین و یکی از
مجتمع های جانبی آن محسوب می شود و در مجتمع هائی وجود دارد که خوراک ورودی به واحد اولفین شامل ترکیبات سنگین تر از مانند نفتا و گازوئیل باشد .
این واحد از واحدهای جانبی پتروشیمی اراک می باشد و تولید بنزین مرغوب برای مصارف صنعتی و نه برای مصرف سوخت بلکه برای تولید مواد با ارزش افزوده بالاتر از گازوئیل مدنظر می باشد .
تولید سالانه این واحد 105 هزارتن در سال می باشد .
خوراک ورودی به این واحد که از واحدهای دیگر بخش اولفین به دست
می آید شامل ترکیبات پارافینی ، اولفینی و آروماتیکی می باشد که ترکیبات آلکا دی انی نیز در آنها وجود دارد .
ترکیبات آلکا دی انی به دو صورت در کیفیت محصول تاثیر می گذارند اول اینکه با اکسید شدن توسط اکسیژن در مجاورت کاتالیزور آهن که در جداره لوله ها و مخازن وجود دارد باعث ایجاد ترکیبات رنگی می کند و رنگ محصول نهایی که در اینجا باید بی رنگ باشد کدر می شود .
دوم آنکه با واکنش پلیمری ایجاد صمغ کرده و در مخازن با ایجاد یک لایه ضخیم مانع از انتقال مواد شده و یا در لوله ها باعث گرفتگی آن می شوند .
بنابراین باید تاثیرات این مواد مزاحم تا حد امکان کاهش یابد به همین دلیل در بخش اولفین واحد جانبی P.G.H نیز قرار داده شده است که هدف آن تبدیل مواد دی اولفینی که ناپایدارند به مواد پایدار پارافینی می باشد.
بطور کلی این واحد شامل دو بخش یکی واکنش(RACTION) و دیگری جداسازی (DISTILLATION) می باشد.
در بخش اول خوراک پس از صاف شدن توسط فیلتر و جداسازی آب و گاز آز آن توسط پمپ و پس از گرم شدن و ترکیب با هیدروژن به داخل راکتور پمپاژ می شود .
در داخل راکتور ترکیبات دی انی و هیدروژن در حضور کاتالیزور پالادیم با یکدیگر ترکیب شده و تولید مواد پارافینی می نمایند بعد از عمل واکنش محصولات خروجی از راکتور به مخزن جداکننده دما بالا
V-1002وارد شده و در این قسمت برشهای سنگین و سبک از هم جدا
می شوند.
برشهای سبک پس از خنک شدن توسط هوا و آب وارد مخزن جداکننده V-1003 شده و در آنجا ترکیبات سبک ( عمدتا هیدروژن ) و سنگین از هم جدا شده و هیدروژن به داخل لاین خوراک بازگشت داده می شود .
و ترکیبات سنگین به همراه ترکیبات سنگین حاصل از V-1002 به مرحله دوم فرستاده می شوند.
مرحله جداسازی شامل سه برج تقطیر با شرایط دما و فشار متفاوت برای جداسازی ترکیبات برشهای می باشد.
بدین ترتیب که ترکیبات خروجی از بخش اول وارد برج جداکننده برش (T-1001 ) شده و از پائین ترکیبات سنگین وارد برج جداکننده (T-1003) شده و از بالای برج T-1001 ترکیبات بدست می آید .
در برج جداکننده برش (T-1003) ، از ترکیبات سنگین تر جدا شده و از بالای برج خارج می شود و ترکیبات سنگین تر از پائین برج خارج شده و برای جداسازی به برج جداسازی (T-1002) فرستاده می شوند.
در برج جداسازی ، از مواد سنگین تر جدا شده و از بالای برج خارج می شود و مواد سنگین تر تحت عنوان HEAVY ENDS بعنوان سوخت در قسمت HOT SECTION مورد استفاده قرار می گیرند.
محصولات هر کدام جداگانه به مخازن ذخیره سازی فرستاده می شوند.
ترکیبات را که شامل مقدار زیادی بنزن است (تقریبا 90%) به پتروشیمی تبریز فرستاده شده تا در آنجا پس از عمل جداسازی کامل و واکنش با اتیلن ، پلی استایلن تولید شود .
و را به نسبت مشخص ترکیب کرده و پس از بارگیری به کشورهای اروپائی می فرستند تا در آنجا محصولاتی با ارزش افزوده بسیار بالاتر مانند عطر ساخته شود.
پس از توزیع کلی درباره فرآیند اکنون به شرح جزئیات فرایندی پرداخته می شود : جزئیات عملیات : خوراک با ترکیب درصد جدول 1 با دمای 40 درجه سلسیوس و فشار 5/4 بار بداخل یک فیلتر توری دار وارد می شود.
این فیلتر از نوع ایستاده (STRINER) بوده و ذرات جامد را از مایع توسط توری جدا می کند.
و این ذرات در ته فیلتر جمع شده و پس از مدتی فیلتر برای شستشو از عملیات خارج شده و فیلتر دوم که بصورت موازی با آن قرار دارد شروع به کار می کند.
فشار عملیاتی فیلتر 3/4 بار و دمای آن 40 درجه سلسیوس می باشد علت استفاده از فیلتر در این منطقه این است که ذرات جامد که از ماقبل وارد سیستم شده است یا باعث بسته شدن دریچه لوله ها و یا باعث جرم گرفتگی لوله های مبدل می شود که در این حالت انتقال حرارت کندتر و راندمان انتقال حرارت کاهش می یابد.
و یا اینکه سطح مؤثر کاتالیزورها را می پوشاند و یا باعث از بین رفتن قسمتهای داخلی پمپهای فرآیندی می شود.
بنابراین قبل از تمام این تجهیزات باید فیلتر وجود داشته باشد.
مخلوط حاصل حاوی مقدار زیادی آب و گازهای سبک است که از قسمتهای قبل وارد این مرحله می شوند.
گازها در کار پمپ و راکتور اختلال ایجاد کرده و آب باعث ایجاد محیط اسیدی و خوردگی تدریجی لوله ها می شود.
بنابراین این مواد باید تا حد ممکن از مخلوط جدا شوند که این عمل توسط یک مخزن سه فازی (V-1001) انجام می گیرد .
این مخزن به شکل استوانه افقی بوده و دارای یک صفحه موج گیر شبکه ای می باشد .
مایعات از یک طرف این صفحه وارد می شوند و در اثر ورود ایجاد تلاطم می نمایند .
کار اصلی این صفحه توری شکل از بین بردن این تلاطم ها و امکان جداسازی سه فاز آب ، مواد آلی سنگین و گازهای سبک می باشد.
آب به دلیل سنگین تر بودن در پائین مخزن ، گازها بعلت سبک تر بودن در بالا جمع آوری شده و متناوبا تخلیه می شوند .
دما و فشار این مخزن 40 درجه سلسیوس و 3/3 بار می باشد.
کار دیگر این مخزن ذخیره کردن مایع برای ایجاد دبی ثابت در فرآیند میباشد.
گازهای خروجی از این مخزن به مخزن جمع آوری گازها فرستاده می شوند.
هیدروکربنهای سنگین خروجی از این مخزن به یک پمپ از نوع سانتریفیوژ فرستاده می شوند این پمپ با یک پمپ دیگر از همان نوع بصورت موازی قرار دارد تا در صورت نیاز به سرویس یا از کارافتادگی از آن استفاده شود.
مایع خروجی از پمپ ها با شرایط (1) خارج شده و با هیدروژن ترکیب می شوند .
عمل افزایش هیدروژن گازی به ترکیبات مایع بدین صورت است که در مسیر جریان مایع داخل لوله ، هیدروژن گازی توسط یک نازل مانند شکل (1) و بصورت یک درصد وزنی به مایع تزریق می شود.
مخلوط پس از اختلاط با مایع برگشتی با شرایط (3) با فشار 46 بار بداخل مبدل 1001 با سیال گرم محصول خروجی از راکتور پیش گرم می شود.
این مبدل از نوع پوسته لوله (SHELL AND TUBE) بوده و دارای دو مسیر (PASS) بصورت رفت و برگشتی می باشد .
داخل لوله ها خوراک جریان داشته و داخل پوسته محصول خروجی از راکتور جریان دارند .
این دو جریان به صورت ناهمسو می باشد.
محصول خروجی از راکتور قبل از ورود به داخل مبدل توسط شیری به دو قسمت تقسیم می شود تا مقدار ورودی بداخل مبدل کنترل شود.
که این عمل باعث کنترل دمای خوراک خروجی می شود.
خوراک پس از این مرحله با شرایط (5) به مبدل 1002 که با بخار فشار متوسط MPSTEAM کار میکند وارد می شود.
این مبدل از نوع پوسته لوله بوده و داخل لوله خوراک و خارج از آن در داخل پوسته بخار جریان دارد .
در این مبدل خوراک به دو قسمت برای کنترل دمائی تقسیم می شود بطوریکه قسمتی از آن از مبدل عبور کرده و گرم می شود و قسمت دیگر با همان دمای ورودی با خروجی از مبدل ترکیب شده و دمای مناسب ورودی به راکتور بدست می آید .
به این خاطر خوراک داخل لوله جریان دارد که تبادل حرارتی بیشتری انجام گیرد و جریانات بصورت ناهمسو می باشند تا گرادیان دمائی در همه جای آن وجود داشته باشد.
پس از این عملیات خوراک برای ورود به راکتور آماده شده و به راکتور هیدروژناسیون فرستاده می شود.
راکتور هیدروژناسیون : این راکتور از نوع لوله ای (PLUG) عمودی و از جنس فولاد ضد زنگ می باشد که از کاتالیزور پالادیم 3% بر پایه آلومین پرشده است .
اندازه این ذرات حدود یک الی دو میلیمتر و کروی شکل می باشند.
علت انتخاب کاتالیزور پالادیم این است که برای واکنش هیدروژناسیون دی اولفین ها از بین تمام کاتالیزورهای موجود ، پالادیم قدرت واکنش پذیری و همچنین گزینش پذیری SELECTIVITY) ) بیشتری داشته و می تواند عملیات را با راندمان بالا انجام دهد.
راکتور مورد نظر از دو قسمت پرکن (PACKING) تشکیل شده که یک قسمت بلندتر و قسمت دیگر کوتاهتر می باشد.
قسمت کوتاهتر در بالا و قسمت بلند تر در پائین راکتور قرار دارد.
شرایط عملیاتی این راکتور فشار حدود 27 بار و دمای ورودی بین 120-45 درجه سلسیوس می باشد که در شرایط ایده آل و زمانی که کاتالیزور تازه و تمیز است دمای 45 درجه سلسیوس و به تدریج دما افزایش یافته و درنهایت به حدود 120 درجه سانتیگراد در پایان فعالیت کاتالیست و زمانیکه کاتالیست از کار می افتد می رسد .
حد نهائی دمای سطح کاتالیزور باید حدود 185 تا 200 درجه کنترل گردد .
چون دمای بیشتر باعث رسوب پلیمرها می شود .
بستر کاتالیزور از بالا تا پائین دارای رنج دمائی می باشد چون خوراک شامل انواع هیدروکربنهای اشباع نشده می باشد.
و این رنج دمائی باعث می شود تا همه هیدروکربنها از سبک تا سنگین واکنش داده و تولید محصول نمایند.
واکنش هیدروژناسیون گرمازاست این انرژی گرمایی توسط واکنش گرها جذب شده و باعث بالا رفتن دما در طول بستر می شود.
بهمین دلیل تفاوت دمائی بین ابتدا و انتهای بستر زیاد است .
برای جلوگیری از مشکلات رسوب پلیمرها ، بسترها را به دو قسمت تقسیم می کنند و در بین دو بستر جریانی از جنس محصولات ولی با دمای کمتر برای خنک کردن راکتور وارد می شود که به آن کوئینچ (QUINCH) گویند.
جریان کوئینچ با جریان محصول خروجی از بستر اول ترکیب شده و دمای مخلوط کمتر شده و با دمای کمتر وارد بستر دوم می شود.
و واکنش دوباره آغاز شده و تا پائین راکتور این واکنش ادامه می یابد.
در نتیجه ورود کوئینچ دمای محصول خروجی از بستر دوم کمتر از مقدار حداکثر شده و مشکلات فوق ایجاد نخواهد شد.
در اثر کارکرد راکتور واحدهای سمی مثل آرسنیک ها و ترکیبات گوگردی که در خوراک وجود دارند روی سطح کاتالیزور را می پوشانند و با ایجاد شبکه غیرقابل نفوذ برای نفوذ واکنش گرها از انجام واکنش جلوگیری می کنند.
پس از مدتی در اثر این عامل سرعت واکنش کاهش یافته و محصول با کانورژن کمتر بدست می آید .
برای بدست آوردن محصول مناسب در این حالت یا باید دما را افزایش دهیم و یا خوراک را کمتر وارد کنیم که از این میان افزایش دما امری اقتصادی تر به نظر می آید .
ولی باید دمای نهائی نیز کنترل گردد که رسوب پلیمرها ایجاد نشود.
پس افزایش دمای ورودی باید کنترل شده باشد ، بتدریج دمای ورودی افزایش می یابد تا به حدود 120-115 درجه می رسد.
در این زمان فعالیت کاتالیزور بسیار کم می باشد و نیاز به احیاء کاتالیزور احساس می شود.
در این حالت این راکتور از چرخه خارج شده و راکتور بعدی که بصورت موازی با آن قرار دارد ، جایگزین آن شده و عملیات ادامه می یابد.
احیای کاتالیزور به قرار زیر انجام می گیرد.
فعالیت کاتالیست مورد استفاده در طی عملیات به تدریج کاهش می یابد که معمولا همراه با افت فشار در راکتور مخصوصا در بستر اول می باشد .
این کاهش فعالیت بعلت غیرفعال شدن (DEACTIVATION) تدریجی کاتالیست ناشی از وجود ناخالصی در خوراک و رسوب پلیمرها مخصوصا پنتا دی ان که باعث گرفتگی بستر کاتالیست می شود می باشد .
برای فعالیت بیشتر کاتالیست می توان دمای ورودی راکتور را بالا برد ولی عمل بالا بردن دمای ورودی راکتور تا حد معینی مجاز می باشد زیرا افزایش دما باعث پیشرفت واکنش های پلیمریزاسیون می شود که این عمل ناخواسته است .
غالبا پایان یک سیکل فعالیت کاتالیست با رسیدن به بالاترین حد مجاز دما در راکتور همراه می باشد.
توسط IFP دستورالعملی ساده و آسان برای بازیافت فعالیت کاتالیست بدون عملیات سوزاندن(BURNING) ابداع گردیده است که این دستورالعمل شامل عملیات (REACTIVATION) می شود در این عملیات با عبور هیدروژن گرم از بستر کاتالیست این امکان بوجود می آید تا اغلب پلیمرهای سبک حذف شده پلی سیکلو پنتادی ان ها تجزیه شوند و همچنین مواد نسبتا پایدار مثل پلی استایرن (HYDROGENOLYSIS) گردند .
بعد از این عملیات افت فشار در طول راکتور بحالت عادی برمی گردد و کاتالیست فعالیت خود را باز می یابد تکرار این عملیات دو یا سه مرتبه می تواند مفید باشد چون فاصله سیکلها کم شده و تعداد این عملیات در یک مدت زمان مشخص زیاد می گردد در این زمان باید عملیات REGENATION را انجام داد .
REACTIVATION : همانطور که گفته شد عملیات REACTIVATION با عبور هیدروژن گرم از بستر کاتالیست صورت می گیرد .
هیدروژن از طریق مسیری که برای این عملیات درنظر گرفته شده است وارد کوره 10-F-1001 شده و پس از گرم شدن وارد راکتور و سپس وارد ظرف DECOCKING میگردد.
فشار در مسیر باید بصورتی باشد که گازهای خروجی که از ظرف DECOCKING بتوانند به اتمسفر تخلیه شوند .
مقدار جریان هیدروژن توسط 10-FI-104 به میزان 200 نیتون متر مکعب بر ساعت از کاتالیست تنظیم میگردد.
این عملیات برای دو حالت زیر درنظر گرفته می شود.
زمانی که فعالیت کاتالیست بخاطر وجود آب روی سطح آن کم شده است .
در این حالت شرایط عملیات بدین گونه است : TEMPRATURE 250 C DURATION 8 HOURS 2- زمانیکه افت فشار در بستر کاتالیست زیاد باشد .
در این حالت شرایط عملیاتی بشرح ذیل می باشد .
TEMPRATURE 430 C DURATION 15 HOURS بعد از پایان عملیات دمای راکتور پائین آورده می شود ( توجه اینکه سرعت افزایش و کاهش دما در این عملیات یکسان بوده و حدود 40-30 سانتیگراد بر ساعت می باشد ) تا برابر دمای محیط گردد .
سپس جریان هیدروژن قطع و جریان نیتروژن جهت تخلیه مسیر از هیدروژن برقرار میگردد.
پس از پایان عملیات راکتور تحت یک فشار مثبت نیتروژن قرار می گیرد .
باید توجه کرد که راکتور در طول عملیات و پس از آن از قسمت پروسس جدا میگردد.
REGNERATION : عملیات REGNERATION وقتی انجام می شود که مجبور باشیم برای رساندن کیفیت محصولات به حد مطلوب دما را بالا ببریم این عملیات در سه مرحله انجام می شود .
مرحله STRIPPING ": در این مرحله ابتدا نیتروژن پس از عبور از کوره به درون راکتور جریان می یابد و دمای بستر کاتالیست را تا 200 درجه سانتیگراد بالا میبرد.
مقدار جریان نیتروژن گردشی توسط 10-F1-303 روی 1270 نیوتن متر مکعب بر ساعت تنظیم میگردد.
پس از رسیدن به دمای 200 درجه سانتیگراد جریان نیتروژن قطع و جریان بخار آب (STEAM) با همان مقدار یعنی 1270 نیوتن متر مکعب بر ساعت برقرار میگردد و دمای راکتور را تا 250-230 درجه بالا می بریم و به مدت 10 ساعت راکتور را در این شرایط نگه میداریم .
مقدار جریان بخار آب توسط 10-F1-305 تنظیم میگردد.
مرحله PEROXIDATION : در این مرحله در همان شرایط مرحله قبل دما 250-230 درجه سانتیگراد شروع به تزریق هوا درون STEAM می کنیم .
مقدار افزایش هوا مرحله به مرحله بصورتی انجام می شود که هیچگاه افزایش دمای بیش از 30 درجه سانتیگراد درون بستر کاتالیست بوجود نیاید.
هنگامیکه این افزایش دما در طول راکتور متوقف شد جریان هوا را قطع می کنیم و وارد مرحله بعد می شویم .
حداکثر مقدار اکسیژن تزریقی در این مرحله 03/0 حجمی توسط 10-F1-124 تنظیم میگردد.
3-مرحله سوزاندن BURNING : در این مرحله در حالیکه جریان هوای تزریقی به STEAM قطع است دما را تا 400 درجه سانتیگراد بالا می بریم سپس دوباره تزریق هوا را شروع کرده و آنرا طوری مرحله به مرحله افزایش می دهیم که در هر مرحله 1/0 درصد حجمی افزایش اکسیژن داشته باشیم .
حداکثر مقدار اکسیژن تزریقی هوا در این قسمت 3/0 درصد حجمی می باشد .
حداکثر مجاز افزایش دما درون بستر کاتالیست در این شرایط 60 درجه سانتیگراد می باشد وقتی که افزایش دمای درون بستر در شرایطی که دمای ورودی 400 و مقدار اکسیژن 03/0 درصد حجمی می باشد مشاهده نگردید مقدار هوای تزریقی را مرحله به مرحله افزایش می دهیم تا مقدار اکسیژن به 3 درصد حجمی برسد.
اگر دمای درون بستر دیگر افزایش نیافت دما را تا 460 درجه سانتیگراد بالا می بریم و به مدت 4 ساعت عملیات در این شرایط ادامه می دهیم سپس جریان هوا قطع شده و دما را تا 250 درجه سانتیگراد کاهش می دهیم .
در این دما جریان STEAM را قطع کرده و عمل سرد کردن را با نیتروژن ادامه میدهیم تا به دمای محیط برسیم .
برای استفاده از کاتالیست باید عملیات REDUCTION را انجام دهیم .
REDUCTION : در طی عملیات REGENERATION و در مرحله دوم این عملیات (OXIDATION STEP ) کاتالیست به صورت اکسید درمی آید که بایستی بصورت فلز فعال احیاء شود.
بنابراین بعد از هر عملیات REGENERATION احتیاج به عملیات REDUCTION داریم تا کاتالیست را از شکل اکسید فلز آن بصورت فلز فعال درآوریم .
درطی عملیات REDUCTION واکنش زیر انجام میگیرد : PdO + H2 ---------- Pd + H2O گاز مورد استفاده برای عملیات می تواند دارای مشخصات زیر باشد : H2 * 25% C2H4 * 5% HCL, H2S * NIL CO * 500 PPM ولی گاز بکار برده شده برای عملیات REDUCTION در این واحد از ترکیب 25% حجمی هیدروژن و 75% حجمی نیتروژن به دست می آید .
شرایط عملیاتی به شرح زیر می باشد.
TEMPERATURE : 100 C AT REACTOR INLET : 80 C AT REACTOR OUTLET.
PRESSURE : LOWER THAN 5 DURATION : 8 HOURS AFTERREQUIREDTEMPERATURE HAVE BEEN REACHED GAS FLOW RATE : 200 OF CATALYST.
بعد از اینکه مسیر عبور گاز مهیا شد هیدروژن و نتیروژن با ترکیب گفته شده بالا بعد از عبور از کوره در مسیر جریان می یابند .
دمای کاتالیست تا صد درجه سانتیگراد بالا برده می شود .
بصورت 30-40 درجه سلسیوس بر ساعت وقتی که آخرین TI راکتور دمای 80 درجه سانتیگراد را نشان داد شرایط عملیاتی به مدت 8 ساعت ثابت نگه داشته می شود .
سپس عمل گرم کردن قطع شده و شروع به پائین آوردن دما می نمائیم وقتی که دمای راکتور به 40 درجه سانتیگراد رسید جریان هیدروژن را قطع کرده و به وسیله نیتروژن راکتور و کل مسیر را شستشو (PURGE) می نمائیم .
بدین ترتیب راکتور آماده عملیات می شود.
محصولات از پائین راکتور خارج شده و داخل سراهی به دو قسمت تقسیم می شوند که یک قسمت به داخل مبدل 1001 رفته و نقش سیال گرم کننده را برای پیش گرم کردن خوراک ایفا می کند.
و قسمت دیگر آن با خروجی از مبدل 1001 ترکیب شده و با شرایط (6) وارد مخزن 1002 – V می شود.
دمای این مخزن در حدود 137-132 درجه سانتیگراد و فشار آن حدود 24 بار کنترل می گردد .
در این مخزن گازهای سبک و مایعات سنگین به دلیل اختلاف دانسیته جدا می شوند.
این مخزن به صورت استوانه ای عمودی میباشد گازها از بالا و مایعات از پائین مخزن جدا می شوند.
مایعات خروجی با شرایط (8) بدو قسمت تقسیم می شوند که یک قسمت به داخل پمپ 1002 رفته که این پمپ از نوع سانتریفیوژ می باشد و با فشار 55 بار از داخل ایرفن AIR FAN – 1001 عبور کرده و با شرایط (4) بعنوان کوئینچ از جوانب راکتور و بین دو بستر به آن وارد می شود.
ایرفن مذکور از تعداد زیادی لوله و یک فن تشکیل شده است .
که از داخل لوله ها مایع عبور می کند و هوا که در اینجا خنک کننده محسوب می شود توسط فن از کناره های لوله عبور میکند .
شرایط عملیاتی فن را طوری می توان طراحی کرد که در هر شرایط دمائی محیط دمای مطلوب را به ما دهد.
قسمت دیگر مایع خروجی از مخزن 1002 با مایع خروجی از مخزن 1003 ترکیب شده و با شرایط (12) به داخل برج 1001 وارد می شود.
ضمنا مقدار کوئینچ توسط شیر کنترل کنترل می گردد.
گازهای خروجی از مخزن 1002 در دو مرحله ابتدا توسط ایرفن و سپس توسط مبدل سرد می شوند.
ایرفن 1002 مانند ایرفن 1001 از تعداد زیادی لوله تشکیل شده که عمل خنک کردن گازها در آن انجام می گیرد .
در طی عملیات گازهای سنگین تر کندانس می شوند و برای کندانس تمام گازهای مفید از مبدل استفاده می شود علت استفاده از مبدل بعد از ایرفن و یا بعبارتی استفاده از ایرفن ملاحظات اقتصادی می باشد .
چون اگر بخواهیم از مبدل برای این کار استفاده کنیم باید از مبدل بسیار بزرگ با هزینه بسیار بیشتر از این استفاده کنیم .
مبدل مذکور از نوع پوسته لوله بوده و در داخل پوسته سیال سرد کننده که در اینجا آب است جریان دارد و در داخل لوله محصولات جریان دارند .
جریانات به صورت ناهمسو می باشد تا راندمان کار بالا رود .
محصولات در داخل مبدل تا 40 درجه سلسیوس سرد شده و وارد مخزن 1003 می شوند.
فشار این مخزن 1/23 بار می باشد این مخزن برای جداسازی گازها از مایعات به کار می رود .
گازهای بسیار سبک از مایعات جدا شده و از بالای مخزن خارج می شوند و به مخزن 1005 وارد می شوند.
دما و فشار این مخزن 40 درجه سانتیگراد و 1/23 بار می باشد.
این مخزن بصورت عمودی بوده و روی محل ورود گازها شبکه توری شکلی قرار دارد تا مایعات ورودی را جمع آوری کند و مانع از خروج مایعات شود در قسمت فوقانی این مخزن یک اجکتور قرار دارد که با بخار فشار متوسط کار میکنند و زمانیکه افت فشاری داخل مخزن 1005 ایجاد شود شروع به کار می کند.
و با ایجاد خلع باعث تخلیه گازها از مخزن می شود.
این گازها با شرایط ده بعنوان هیدروژن برگشتی دوباره به سیستم بازگشت داده می شود.
مایعات داخل مخزن 1003 با شرایط (11) از پائین مخزن جدا شده و با اختلاط با مایعات خروجی از مخزن 1002 با شرایط (12) به قسمت دوم عملیات که به عملیات جداسازی معروف است فرستاده می شوند.
عملیات جداسازی : این مرحله شامل سه برج تقطیر است که به ترتیب برای جداسازی بکار می رود .
این سه برج با نامهای برج 1001 ، برج 1003 و برج 1002 برای جداسازی به ترتیب بکار می روند.
برج 1001 : (DEPANTANIZER) این برج دارای شرایط زیر می باشد : دمای بالا و پائین برج 90 درجه سلسیوس و 161 درجه سلسیوس و فشار آن 5/5 بار کنترل می گردد.
این برج دارای 46 سینی از نوع BABBLE CAP بوده که قطر سینی ها در حدود 2/2 متر و ارتفاع برج 29 متر می باشد.
ریبویلر این برج از نوع لوله ای و یو شکل می باشد که مبدلی از نوع لوله – لوله محسوب می شود .
در داخل لوله داخلی محصولات پائین برج جریان دارد و خارج از آن بخار با فشار متوسط MP.STEAM جریان دارد.
جریانات بصورت ناهمسو می باشد .
تا راندمان و انتقال حرارت حداکثر شوند.
خوراک از بالای سینی شماره 16 وارد برج می شود و شرایط ترمودینامیکی و دمائی طوری طراحی شده که در این دما و فشار جریان ورودی به صورت مخلوط دو جزئی گاز و مایع باشند.
از طرفی خوراک حاوی مقداری گازهای سبک مانند هیدروژن می باشد که از مراحل قبل برجای مانده است و برای استحصال محصول بصورت خالص باید این مواد جدا شوند .
اگر محصولات را از بالای برج خارج کنیم ، یقینا این مواد زائد همراه آن خارج می شود و باعث بروز مشکل در سیستم و همچنین در مخازن نگه داری می شود .
بنابراین برای اجتناب از این مشکلات محصول را از قسمت فوقانی برج خارج نمی کنیم ، بلکه این عمل در چند سینی پائین تر انجام شده و در آنجا محصول تقریبا خالص بهمراه مقدار کمی مواد سنگین تر از آن خارج می شود .
که در هر صورت در کار ما ایجاد مشگل نمی کند.
و از طرفی انشعاب دیگری در قسمت فوقانی برج ایجاد شده است که با انجام عملیاتی گازهای سبک از بالای برج جدا شده و مایعات سنگین تر دوباره به بالای برج بازگشت داده می شوند .
با توجه به اینکه مقدار محصول خروجی از این قسمت 93 کیلوگرم در ساعت و مایعات برگشت داده شده به بالای برج 12953 کیلوگرم برساعت می باشد نسبت مایعات برگشت داده شده به محصولات خروجی بالا بوده و تقریبا رفلاکس کامل داریم .
که این به معنی خلوص کامل برای گازهای سبک می باشد.
در بالای این برج بعلت وجود آب و ترکیبات کلرو آلکالی که اسیدی اند خوردگی وجود دارد برای همین منظور برای از بین بردن خوردگی به آن آنتی کروژم اضافه می کنند.
که این ترکیبات ، ترکیباتی بازی شامل مقدار زیادی آمونیاک است تا PH مخلوط در حدود 7-6 که حالت خنثی است کنترل شود.
گازهای خروجی از قسمت بالای برج باید سرد شوند .
این عملیات در کل پارشال می باشد.
یعنی قسمت اعظم از مواد ورودی که دارای دمای شبنم بالائی هستند کندانس شده و مقدار جزئی از آن که گازهای سبک می باشند.
و دارای نقطه شبنم پائینی هستند بصورت گاز باقی می مانند.
این مخلوط برای سرد شدن و جدا شدن از یکدیگر ابتدا وارد یک خنک کننده با هوا (ایرفن 1003) می شوند.
این ایرفن شامل یک فن بزرگ و چندین لوله می باشد.
که این لوله ها شامل یک مسیر بوده و مواد با دمای بالا وارد آن شده و دمای آن پائین می آید .
و از طرفی دیگر با دمای پائین تر خارج میشوند.
در حین این عمل مقداری از ورودی که دارای دمای بالا می باشد کندانس می شود.
و برای کندانس کامل مواد سنگین به یک مبدل نیاز داریم در اینجا نیز ملاحظات اقتصادی دلیل استفاده از مبدل و ایرفن می باشند.
مبدل با آب سردکننده کار می کند و بصورت پوسته لوله می باشد.
در داخل پوسته آب سرد و داخل لوله مواد هیدروکربنی جریان دارند.
این مبدل از چندین لوله و یک مسیر رفت و برگشت تشکیل شده است .
در این مبدل جریانات بصورت ناهمسو می باشند.
مواد سنگین بصورت مایع کندانس می شوند.
در اینجا برای جداسازی فازها و همچنین آب ورودی از مخزن جدا کننده سه فازی (V-1004) استفاده میکنیم .
این مخزن از نوع افقی بوده و شرایط دما و فشار آن بصورت 40 درجه سلسیوس و 6/4 بار می باشند.
در این مخزن سه فاز ایجاد می شوند یک فاز گاز و دو فاز مایع .
فاز گاز از بالای مخزن جدا شده و به سمت مخزن سوخت گاز(FUEL GAS ) فرستاده می شود.
که دارای شرایط (15) و دمای 40 درجه سلسیوس و فشار 4 بار می باشد که پس از اضافه شدن به خروجی از مخزن 1003 به سمت مخزن جمع آوری سوخت و با شرایط 18 فرستاده می شود .
بخش مایع مخزن 1004 شامل دو فاز آبی و ترکیبات آلی می باشد .
که فاز آبی در مخزنی که زیر مخزن 1004 تعبیه شده جمع آوری می شود و از آنجا خارج می شود و فاز آلی از قسمت بالاتر آن خارج شده و بداخل یک پمپ از نوع سانتریفیوژ فرستاده می شود.
و با شرایط (14) دوباره به برج بازگردانیده می شود.
پمپ مذکور با یک پمپ دیگر به صورت موازی قرار دارد که در صورت ازکار افتادگی از این پمپ استفاده می شود.
قبل از تمام پمپ ها و کندانسورها با توجه به آنچه که گفته شد صافی هائی قرار می گیرد تا مواد جامد را که از لوله های مسیر کنده شده است از مایع جدا کند و از مشکلات و پیامدهای آن جلوگیری نماید .
از قسمت فوقانی سینی شماره 42 برش جدا میشود که دارای دمای 96 درجه سانتیگراد می باشد .
در این دما تمامی مخلوط بصورت گازی شکل میباشد و برای حمل و نقل آن مشکلاتی وجود دارد.
پس باید مخلوط تا حدممکن سرد شود که به مایع تبدیل شود.
و براحتی پمپاژ شود.
برای این منظور از مبدل 1006 استفاده می کنیم این مبدل از نوع U شکل بوده و از نوع لوله – لوله بوده ، در داخل لوله مرکزی برش و خارج آن آب سردکننده جریان دارد.
جریانات بصورت ناهمسو می باشند تا راندمان کار حداکثر باشد بعد از این مبدل یک پمپ قرار دارد که محصولات را پمپاژ کرده و با فشار 8/7 بار و دمای 40 درجه با شرایط (16) به سمت مخازن هدایت می کند.
در اینجا مقداری مواد دی انی وجود دارد این مواد در مجاورت کاتالیزور آهن تبدیل به ترکیبات رادیکالی می شود که این ترکیبات پس از جمع شدن و ایجاد پیوند با خود و یا هیدروکربنی دیگر ، تولید زنجیر طویلی بنام صمغ می نمایند و یا اینکه با واکنش با اکسیژن و تولید پراکسید و واکنش های زنجیری صمغ تولید نمایند.
از آنجا که صمغ باعث ایجاد مشکل در سیستم های انتقال و مخازن می شود ، باید از تولید آن جلوگیری به عمل آید .
برای این منظور از موادی به نام آنتی اکسیدانت ( ضد اکسید شدگی ) استفاده می شود .
این مواد در مرحله واکنش های زنجیری وارد عمل شده و با ایجاد پیوند با واکنش گرها مانع از ادامه واکنش و تولید صمغ می شوند.
مقدار این مواد باید کنترل شده باشد .چون این مواد بسیار گران قیمت می باشند و ورود بیش از نیاز آن باعث بالا رفتن مخارج تولید می شود.
مقدار ورودی آنتی اکسیدانت توسط آزمایش DIEN VALUE مشخص می شود.
پس از اضافه کردن آنتی اکسیدان مخلوط به داخل یک مخزن فرستاده می شود و در آنجا نگهداری می شود .
این مخزن از نوع کروی می باشد تا در اثر فشار گاز که در اثر تبخیر مایعات در شرایط دمائی بالای محیط ایجاد می شود دچار انفجار نشود.
در پائین برج 1001 و در قسمت تحتانی سینی شماره 1 دو انشعاب باید گرفته شود.
که یکی به سمت ریبویلر و دیگری به سمت برج 1003 برود .
برای اینکار از یک تیغه در وسط برج که به صورت قطری قرار دارد استفاده می شود.
در یک قسمت این تیغه و روی آن ناودانی سینی شماره (1) قرار دارند .
مایع از ناودانی به داخل این قسمت ریخته شده و آنرا پر می کند.
و از تیغه به صورت سرریز به داخل قسمت دوم فرستاده می شود در هر قسمت مجرائی برای تخلیه وجود دارد .
در زیر قسمت اول که در زیر ناودان واقع است .
مجرائی برای فرستادن مایع به سمت ریبویلر قرار دارد و از آنجا مایعات برای گرم شدن و به جوش آمدن به سمت ریبویلر تخلیه می شوند و در زیر قسمت دوم مجرای دیگری برای تخلیه و فرستادن مایعات به سمت برج 1003 تعبیه شده است .
داخل ریبویلر حتما باید مایع جریان داشته باشد.
در غیراینصورت اگر ریبویلر خالی کار کند باعث ایجاد کک و یا گرفتگی مجرای ریبویلر می شود و این عمل باعث از کار افتادگی ریبویلر و تغییر ترکیب درصدهای خروجی از برج میشود.
بهمین دلیل زیر ناودان شماره یک مجرای خروجی برای ریبویلر وجود دارد تا در صورت بروز اشکال در سیستم های ماقبل و کاهش دبی ورودی به ریبویلر همچنان وجود داشته باشد.
ریبویلر 1005 از نوع پوسته – لوله بوده و بصورت عمودی در کنار برج نصب شده است .