دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
چکیده
با توجه به اینکه بنزین از اصلی ترین و اساسی ترین فرآورده های نفتی بوده و به عنوان پر مصرف ترین آنها نیز شناخته شده است , همواره در صنعت نفت سعی شده است با تولید هر چه بیشتر و بهتر این سوخت استراتژیک , به نیازهای بازار داخلی کشور پاسخ داده شود ؛ به ویژه در سالهای اخیر که بحث تحریم واردات آن به کشور مورد توجه دشمنان قرار گفته است . از آنجا که مهندسین طراحی فرآیند ارتباط تنگاتنگی با صنایع نفت به ویژه این محصول با ارزش دارند , می بایست با نحوه تولید آن آشنا شده و چگونگی دست یافتن به بنزین با کیفیت را مد نظر قرار دهند .
بخش اول پالایشگاه و فرآیندهای پالایش
1- روش های ساخت در پالایشگاه
هدف از پالایش آن است که از نفت خام ردیف کاملی از فراورده های نفتی که جوابگوی نیاز کمی وکیفی بازار مصرف باشند تولید شود .
در این رابطه پالایشگر از تعدادی روش های فیزیکی جداسازی و روشهای شیمیایی تبدیل وتصفیه استفاده می کند که به هم پیوستگی این عملیات نمودار ساخت پالایشگاه را تشکیل می دهد.
با توجه به نمودار ساخت ، پالایشگاهها به سه دسته تقسیم می شوند :
1) ساده یا انرژی ساز که انواع سوختها را تولید می کنند مثل سوخت مایع ،بنزین,نفت سفید وگازوئیل.
2) روغن ساز یا کامل که علاوه بر سوختها انواع روان کننده ها وپرافین ها و قیرها را تولید می کنند.
3) پتروشیمیایی که در کنار مواد سوختی مواد اولیه پتروشیمی نظیر اتیلن , پروپیلن , بوتن و آروماتیک ها را از طریق کراکینگ با بخار ورفرمینگ تولید می کند .
در طی عملیات پالایش , فرآیندهای پالایشی عبارتند از :
1) فرآیندهای جداسازی 2) فرآیندهای تبدیل
3) فرآیندهای پایانی 4) فرآیندهای حفاظت از محیط زیست
1) فرآیندهای جداسازی خود به چند دسته تبدیل می شوند :
1- الف- تقطیر :
- تقطیر اتمسفری ( تفکیک نفت خام به برشهای نفتی با فاصله جوش مشخص )
- تقطیر خلأ ( جهت تقطیر باقیمانده تقطیر اتمسفری و تفکیک آن به برشهای نفتی )
- تقطیر جانبی ( جهت جداسازی فراورده های خروجی از واحدهای تبدیل)
1- ب- استخراج با حلال[1] :
- آسفالت گیری ( جداسازی مواد روغنی به جا مانده خلأ )
- استخراج آروماتیک های سنگین از روغن
1- ج- جذب[2] : جهت جداسازی هیدروژن سولفید از جریان های گاز پالایشگاه
1- د- جذب سطحی[3] : جهت تخلیص هیدروژن و تصفیه روغن ها
1- ز- تبلور[4] : برای جداسازی موم ها از برش های روغنی
2) فرآیندهای تبدیل که جهت بهبود مشخصات فرآورده های نفتی به کار می روند شامل واکنشهای زیر هستند :
2- الف- واکنش های تجدید آرایش مولکولی شامل :
- رفرمینگ کاتالیزوری جهت بهبود عدد اُکتان بنزین سنگین
- ایزومری برای بهبود عدد اُکتان بنزین سبک
2- ب- واکنشهای افزایشی شامل :
- الکیلاسیون به منظور تولید بنزین با عدد اکتان بالا
- الگیلومری جهت تولید بنزین
- سنتز اترها که هدف آن تولید اترهای افزاینده عدد اوکتان است.
همچنین انواع فرآیندهای تبدیل را می توان به صورت زیر تقسیم بندی نمود :
- حرارتی مانند فرآیند کاهش گرانروی و ککینگ
- کاتالیزوری مثل کراکینگ کاتالیزوری , هیدروکراکینگ و رفرمینگ با بخار
3) فرآیندهای پایانی که شامل دو بخش زیر میباشند :
- تصفیه در حضور هیدروژن و هیدروژناسیون جهت حذف آلاینده های نفتی و افزایش ثبات آن ها .
- شیرین سازی جهت تبدیل یا حذف آلاینده های گوگردی موجود در مواد نفتی سبک .
4) فرآیندهای حفاظت از محیط زیست عبارتند از :
- فرآورش گازهای – بازیافت گوگرد
- فرآورش گاز دودکش
- عملیات بر روی فاضلاب های پالایشگاهی
2- نمک گیری از نفت خام
این عملیات جهت حذف کلریدهای منیزیم و سدیم , سولفات , سیلیس و اکسیدهای آهن صورت می گیرد .
اساس روش نمک گیری ، انحلال املاح موجود در نفت خام به وسیله آب است . چنانچه میزان املاح موجود در نفت خام از10پوند (5/4کیلوگرم) در 1000بشکه تجاوز کند می بایست آن را نمک گیری کرد .
pH ، چگالی و گرانروی نفت خام ، نسبت حجمی آب شستشو به نفت خام و نوع دمولسیفایر از عوامل مؤثر بر بازده نمک گیری هستند .
عملیات نمک گیری با مخلوط کردن نفت خام با 2 تا 10 درصد جمی آب شستشو در دمای C˚150-90 انجام می شود .
درصد آب مصرفی و دمای عملیات بستگی به چگالی نفت خام دارد . یعنی برای نمک گیری نفت خام سنگین تر آب بیشتری مصرف خواهد شد .
نمک ها در آب شستشو حل شده سپس در مخزن جداکننده ، آب و نفت از هم جدا می شوند , این جداشدن یا در اثر افزودن مواد شیمیایی شکننده امولوسیون ( دیمولسیفایر) صورت می گیرد و یا از طریق ایجاد میدان الکتریکی با پتانسیل بالا به منظور تسریع در به هم چسبندگی قطره های آب حاوی نمک .
3- تقطیر
در جداسازی به روش تقطیر از اختلاف نقاط جوش مواد موجود در نفت خام استفاده می شود که محدوده بین نقطه جوش ابتدایی تا انتهایی را فاصله جوش می نامند .
در برج تقطیر اتمسفریک تعداد سینی ها بین 30 تا 50 و در برج خلأ بین 8 تا 20 عدد می باشد .
فرآورده های برج تقطیر اتمسفری عبارتند از :
گازهای سبک ، گاز مایع شده ،بنزین سبک وسنگین ، برش کروزن (شامل نفت سفید و سوخت جت) و گازوئیل اتمسفری .
در پایین این ستون تقطیر، آب تزریق می شود که هدف آن جداسازی گازوئیل به جا مانده اتمسفری است .
فرآورده های ستون خلأ نیز عبارتند از :
گازوئیل خلأ ( خوراک فرآیندهای هیدروکراکینگ و کراکینگ کاتالیزوری )، و فرآورده های جانبی (که برای روغن سازی استفاده می شود).
در برج خلأ فشار بین 15 تا 40 میلیمتر جیوه می باشد .
با توجه به پایین بودن فشار در ستون تقطیر خلأ ،حجم بخارهای تولید شده به ازای هر بشکه خوراک ، بیشتر از حجم آنها در ستون تقطیر اتمسفری است و به همین دلیل قطر ستونهای خلأ بیشتر است .
4- فرآیندهای تصفیه و تخلیص فرآورده های نفتی
ترکیبات گوگردی , نیتروژن دار , اکسیژن دار و فلزات ، عمده ترین آلاینده های نفت خام هستند .
از جمله اشکالات متعددی که این آلاینده ها به وجود می آورند می توان به موارد زیر اشاره کرد :
- آلوده سازی محیط زیست
- ایجاد خوردگی در تأسیسات
- مسموم کردن کاتالیزورها
- ایجاد ناپایداری در فرآورده ها
عملیات تصفیه نفت خام به دو صورت شیمیایی برای فرآورده های سفید (بنزین,نفتا و نفت سفید) و تصفیه با هیدروژن برای همه برش های نفتی انجام می شود .
به طور کلی عملیات تصفیه به سه منظور به کار می روند :
- کاهش بعضی خصوصیات نامطلوب که می توانند اثر نامساعدی بر عملیات پالایشی داشته باشند .
- بهبود مشخصات بعضی فرآورده ها
- تغلیظ بعضی از سازنده ها به منظور فروش یا تبدیل بعدی آن ها
روش تصفیه شیمیایی از سه طریق انجام می شود :
- تصفیه با اسید سولفوریک که هدف آن خنثی نمودن ترکیبات بازی , حذف ترکیبات اکسیژن دار و اکسیده کردن مرکاپتان ها می باشد .
- تصفیه با سود .
- شیرین سازی[5] که با استفاده از محلول های آمین صورت می گیرد . مثلا از منو اتانول آمین برای تصفیه گازطبیعی واز دی اتانول آمین جهت تصفیه گازهای پالایشگاهی استفاده می شود .
در عملیات تصفیه با هیدروژن[6] واکنشهای اصلی عبارتند از :
کاهش فلزات و هالوژن ها ، گوگردگیری ، نیتروژن گیری ، اکسیژن گیری وهیدروژناسیون .
واکنشهای تصفیه با هیدروژن ، گرمازا هستند .
میزان مصرف هیدروژن بستگی به مشخصات خوراک از نظر فاصله جوش و مقدار گوگرد،اولفین ها ، دی اولفین ها و آرو
- Solvent Extraction
- Absorption
- 3.Adsorption
- 4.Crystallization
- 1. Sweetning
- 2. Hydrotreacting
