یک نمونه پالایشگاه گاز
واحدهای پالایشگاه شامل واحد 100 ، تأسیسات سر چاهها و خطوط جمع آوری، واحد 200 واحد تفکیک کننده های ورودی، واحد 400 واحد تنظیم نقطه شبنم، واحد 500 سیکل تبرید، واحد 600 واحد بازیافت گلایکول، واحد 700 واحد تثبیت مایعات گاز، واحد 810 واحد آب آشامیدنیومصرفی، واحد 820 واحد هوای فشرده، واحد 830 واحد گاز سوخت، واحد 840 واحد برج و حوضچه های سوزان، واحد 860 واحد آب آتش نشانی، واحد 900 واحد تولید برق (نیروگاه) و واحد 1000 واحد شیرین سازی گازهای ترش، گاز مایع خروجی از واحد 700، پکیج نیتروژن و پکیج آب شیرینکن[1]میباشد.
علاوه بر واحدهای ذکر شده که روند اصلی پالایش گاز هستند، واحدهای دیگری هم در این پالایشگاه به منظور پشتیبانی از عملیات در حال اجرا و ایجاد شرایط بهینه کاری مشغول میباشند. این واحدها شامل اتاق کنترل و واحد تعمیرات میشود.
1-2-1 اتاق کنترل
اتاق کنترل در واقع مغز پالایشگاه بوده و همواره در حال بررسی شرایط انجام فرآیندهای پالایش، تبرید و انتقال گازها و میعانات گازی است.
در اتاق کنترل سرعت چرخش پمپها، توربین ها، کمپرسورها و فن های خنک کننده و همچنین دما و سایر پارامترهای مورد نیاز به صورت لحظه به لحظه در حال اندازه گیری است و در صورت ورود به منطقه بحرانی، هشدار[2]هایی توسط دستگاه کنترلی نمایش داده شده و در صورت وجود شرایط اضطراری دستگاه های تحت خطر را خاموش می کند.
1-2-2واحد تعمیرات
این واحد به زیر مجموعه هایی تقسیم می شود که هرکدام به فعالیت های تخصصی خود می پردازند.
الف) واحد تعمیرات پیشگیرانه:
عهدهدار پیگیری انجام درخواست کارهای تعمیراتی و چک لیست ها، پایش و مراقبت از دستگاهها و تجهیزات دوار و ثابت تاسیسات به منظور بهبود فعالیتهای تعمیراتی و کاهش توقفات ناگهانی و بدون برنامهریزی و همچنین کاهش هزینه های تعمیراتی، افزایش قابلیت اطمینان دستگاهها، در دسترس بودن آنها و... میباشد.
ب) واحد ابزار دقیق
شرح وظایف این واحد شامل سرویسدهی به کلیه تجهیزات ابزار دقیقی که میبایست بر اساس دستورالعملهای سازندگان و یا دستگاه نظارت انجام پذیرد مانند:
آنالیزرها، کنترلولوها، ترانسمیترها، ریگلاتورها، لوپها، سولونوئیدولوها، گیجها و رکوردرها،ترموکوپلها، دماسنجها، سطح سنجها، جریان سنجهاو کنترلرهای دیزل پمپها ، دیزل ژنراتورهامیباشد.
واحد تعمیرات برق
خدمات نگهداری، تعمیر و سرویسهای مربوط به ادوات و دستگاهای برقی موجود در مجموعهی پالایشگاه و در کلیه ساعات شبانهروز بر عهدهی این واحد میباشد، این واحد شامل 2 زیرمجموعهی تعمیراتی میباشد، یکی از این واحدها در کارگاه مرکزی واقع شده است و وظیفهی تعمیرات تجهیزات قابل ارسال به کارگاه را دارد و واحد دیگر مسئولیت ارائه سرویس دهی به تجهیزات در سایت پالایشگاه را بر عهده دارد.
از جمله ادوات و دستگاههایی که توسط واحد تعمیرات برق سرویسدهی میشوند میتوان به الکتروموتورها، تابلوهای برق فشار ضعیف ، ترانس رکتیفایرها، سیستمهای روشنایی، شارژرها، سیستمهای ارت اشاره نمود .
واحد تعمیرات مکانیک
این واحد به بخشهای مکانیک دستگاه های ثابت[3]، مکانیک ماشین آلات دوار [4]و مکانیک عمومی تقسیم میشود.
کارگاه مرکزی
این واحد مسئول انجام امور گارگاهی شامل کارگاه های جوشکاری، کارگاه شیرآلات صنعتی و کارگاه ماشین ابزار میباشد.
فصل دوم) مبانی و اصول حاکم
سیستم تبرید[5]:
تبرید عبارت است از جذب حرارت از یک سیال و دفع آن به سیال دیگر (سیال می تواند هوا یا آب ویا هر نوع گاز یا مایع دیگر باشد). در کلیه سیستمهای تبرید حفظ سرما مستلزم جذب حرارت از موادی با درجه حرارت کمتر و خارج کردن این حرارت به محیطی با درجه حرارت بالاتر می باشد.
2-1-1اجزاسیستم تبرید:
الف) کمپرسور
ب) کندانسور
ج) شیرانبساط
د) تبخیرکننده[6]
شکل2-1-شماتیک چرخه تبرید
2-1-2چرخه تبرید تراکم بخار
در سیکل تبخیر-تراکمی ایدهآل از سیال عامل به عنوان ماده خنککننده برای جذب و
از دست دادن انرژی گرمایی استفاده میشود. انتقال انرژی باعث میشود سیکل
تبخیر- تراکمی یک محیط بسته را خنک کند. در سیکل تبخیر- تراکمی ایدهآل از هر گونه اتلافی صرفنظر میشود. نحوه کار سیکل تبخیر- تراکمی در شکل (2-2) دیده میشود. در این سیکل، سیال عامل به صورت بخار اشباع وارد کمپرسور میشود. هنگامیکه سیال عامل فشرده میشود، دما و فشار آن افزایش مییابد(1به2). پس از فشرده شدن سیال وارد چگالنده میشود. در این قسمت انرژی گرمایی با محیط مبادله میشود که در نتیجه سیال عامل خنک شده و به مایع اشباع تبدیل میشود(2 به 3). سپس سیال از درون شیر انبساط عبور میکند و فشار و حرارت آن در طی یک فرآیند آنتالپی ثابت کاهش مییابد (3به4). به دلیل کاهش فشار و حرارت، سیال عامل به صورت مخلوطی از مایع و گاز وارد تبخیرکننده میشود. در این قسمت، سیال به بخار اشباع تبدیل شده است و دوباره وارد کمپرسور شده و سیکل تکرار میشود.
شکل 2-2چرخه تبرید تراکم – بخار ایده ال
سیستم شکل2-1 رامیتوان به دو منظوراستفاده کرد،مورد اول اینکه ازاین سیستم برای سرد سازی استفاده کرد،که دراین صورت میخواهیم فضایی را در دمای پایین تر از دمای محیط، نگهداریم. بنابراین دراین صورت هدف از ساختن چنین سیستمی، کمیت میباشد.
عملکرد سیستم تبرید را برحسب ضریب، اندازه میگیرند:
(2-1)
مورد دوم این است که ازسیستم تبرید به عنوان تلمبه گرما استفاده شود.دراین مورد میخواهیم فضایی را در دمای ،بالاترازدمای محیط، نگه داریم و هدف از ساختن چنین سیستمی،کمیت میباشد.در این صورت عملکرد تلمبه ی گرمایی،،بصورت زیراست:
(2-2)
به این نکته بایدتوجه کرد که سیستم های تبرید و پمپ های گرمایی از نظر متغییرهای طراحی باهم متفاوتند،ولی تحلیل هردوی آنها یکسان است.
2-1-3 انحراف چرخه تبرید تراکم بخارواقعی ازچرخه ایده آل
تفاوت چرخه تبرید واقعی با چرخه ایدهآل عمدتا به دلیل افت فشار سیال و انتقال گرما به محیط اطراف و یا از آن است.چرخه واقعی میتواند به چرخه شکل(2-3) نزدیک باشد. احتمالا بخاری که وارد کمپرسور میشود فوقگرم[7] میشود. برگشتناپذیریهایی در فرآیند تراکم وجود دارد و انتقال گرما به محیط اطراف صورت میگیرد که موجب کاهش آنتروپی میشود. فشار خروجی از چگالنده کمتر از فشار ورودی به آن و دمای سیال در چگالنده اندکی بیش ازدمای محیطی است که گرما
[1]D.M Water
[2]Alarm
[3]Fixed Equipments
[4]Machinery
[5]Refrigeration system
[6]Evaporator
[7]Super Heat
بررسی امکان کاهش مصرف انرژی در واحد کت کراکر (FCCU) پالایشگاه آبادان از طریق بهینه سازی متغیرهای فرایندی
در این پروژه واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان با استفاده از نرم افزار Hysys refinery مشابه سازی شده است. در مشابه سازی و دریافت اطلاعات از خصوصیات خوراک و حل معادلات موازنه جرم و انرژی استفاده شده است. داده های مشابه سازی و داده های عملیاتی واحد کت کراکر آبادان با هم مقایسه شده اند.
همچنین با تغییر بعضی متغیرهای مهم عملیاتی واحد ، تاثیر آنها روی وزن مولکولی و عدد اکتان بررسی شده است و شرایط بهینه برای عملیات واحد معرفی شده است.
در پایان با استفاده از انرژی گرمایی گازهای خروجی واحد ( برج احیاء )اقدام به تولید مقدار قابل توجهی بخار آب با فشار متوسط شده است که مجددا" در واحد مورد استفاده قرار می گیرد و ارزش اقتصادی ان محاسبه گردیده است.
کلمات کلیدی :
1- شکست کاتالستی 2- برج احیاء 3- رایزر 4- عدد اکتان 5- بستر سیال 6- فعالیت کاتالیست
فهرست مطالب
فصل اول مقدمه ................................ 1
مقدمه .............................................................. 2
1-1- مدلسازی و شبیه سازی .................................................. 2
1-2- کاربردهای شبیه سازی.................................................... 3
1-2-1- کاربردهای شبیه سازی در پژوهش و توسعه فرایندها ..................................................... 3
1-2-2- کاربردهای شبیه سازی در طراحی فرایند ......................................................... 3
1-2-3- کاربردهای شبیه سازی در بهره برداری مطلوب ازتاسیسات موجود .................................... 4
فصل دوم تئوری ...................................................................... 6
2-1- شرح کلی ...................................................................................................... 7
2-2- چگالی و اندازه ذرات ...................................................................................... 8 2-3- فعالیت (Activity)........................................................... 9
2-4- مقدار کربن بر روی کاتالیست (Carbon content) .................................... . 9
2-5- تبدیل (Conversion) ............................................................ 10
2-6- مشابه سازی واحد کت گراکر ........................................................... 10
2-7- واکنشهای شیمیایی کراکینگ................................................. 11
2-8- مدل سینیتیکی کراکینگ ........................................ 12
.2-9- شرح کلی واحد FCCU آبادان ............................................ 15
2-9-1- سیستم پیش گرم کننده خوراک (Feed preheater system) ........................................... 16
2-9-2- راکتور (Reactor) ............................................................. 17
2-9-3- تزریق خوراک به راکتور(Feed injection to reactor) ............................................................................ 17
2-9-4- منطقه واکنشReaction zone ) ) ................................................................................................................... 18
2-9-5- بازیابی کننده کاتالیست در راکتور(Reactor catalyst recovery) .......................................................... 19
2-9-6- عریان کننده کاتالیست مصرف شده (Spent catalyst stripper) ............................................................... 20
2-9-7- لوله ایستاده کاتالیست مصرف شده و شیرهای لغزنده
(Spent catalyst stand pipe & slide valves) .......................................................... 21
2-9-8- احیاء کننده کاتالیست (Regenerator section) ............................................ 22
2-9-9- دمنده هوا (Air blower) ................................................ 22
2-9-10- احیاء کننده ............................ 23
2-9-11- کاترل ((cottrell percipitator .................................................................. 25
2-9-12- بخش تفکیک محصولات راکتور(Fractionation section) .......................... ........................................ 25
2-9-13- سیستم ته مانده برج (Slurry system) ..................................................................................................... 26
2-9-14- ته نشین کننده دور(Dor settler) .................................................................................................................... 26
2-9-15- سیستم گازوییل سنگین (Heavy cycle oil system) ......................................... 27
2-9-16- سیستم گازوییل سبک (Light cycle oil system) ...................... 27
2-9-17- سیستم برگشتی گردشی بالای برج (Top circulating reflux system) .............................. 28
فصل سوم پیشینه ................................ 29
فصل چهارم اشکال و جداول................................... 31
فصل پنجم نتایج و بحث ........................................ 74
5-1- بحث و نتیجه گیری ............................ 75
5-2- خوراک ............................ 75
5-3- رایزر (Riser) .......................... 76
5-4- راکتور ......................... 78
5-5- کاتالیست .................. 79
5-6- داده های تجربی ....................... 80
فصل ششم
نتیجه گیری ............................... 84
منابع ............... 86
فهرست اشکال
1-1: مدل سه تکه ای ............. 13
a1-4: شمای کلی مشابه سازی واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ................................................................................ 32
b 1-4: شمای کلی مشابه سازی واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ................................................................................ 33
2-4: بخش های مختلف واحد کت کراکر وارتباط بین آنها ................................................................................................ 34
3-4: بخش های جانبی مربوط به واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان .................................................................................. 34
۴-4: شخصات هندسی مربوط به طراحی واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ................................................................... 35
5-4: مقدار هدر رفتگی گرما در طراحی واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ..................................................................... 35 6-4: اطلاعات عملیاتی مربوط به بالا برنده خوراک واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ................................................ 36
7-4: اطلاعات عملیاتی مربوط به برج احیاء واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ............................................................... 36
8-4: اطلاعات عملیاتی مربوط به راکتور واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ....................................................................... 37 9-4: فشار های عملیاتی موجود در واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ............................................................................ 37
10-4: اطلاعات مربوط به خوراک واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ............................................................................... 38
11-4: اطلاعات مربوط به کاتالیست مورد استفاده در واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ........................................... 38 12-4: فاکتورهای تصحیح واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ............................................................................................ 39
برگه وضعیت جریان های موجود بر روی واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ..................................................... 39 13-4:
14-4: وپزگیهای جریان های موجود بر روی واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان .......................................................... 40
15-4: ترکیب درصد محصول خروجی از واحد کت کراکر ................................................................................................ 40 16-4: نتایج مربوط به وضعیت واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان .................................................................................. 41
17-4: نتایج مربوط به برش های گرفته شده از کت کراکر پالایشگاه آبادان .............................................................. 42
18-4: نتایج مربوط به وضعیت بالابرنده های خوراک در واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ........................................... 43
19-4: نتایج مربوط به برج احیاء واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان .................................................................................... 44
20-4: نتایج مربوط به وضعیت کاتالیست پالایشگاه آبادان ................................................................................................. 45
21-4: نتایج مربوط به وضعیت کک در واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ...................................................................... 46 22-4: نتایج مربوط به وضعیت راکتور و عریان کننده کاتالیست ..................................................................................... 47
23-4: نتایج مربوط به وضعیت فشار در واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ..................................................................... 48 24-4: ارتباطات موجود در برج تفکیک پالایشگاه آبادان .................................................................................................... 49
4: نمایش وضعیت و محاسبات مربوط به برج تفکیک واحد کت کراکر ................................................................ 50 -25
26-4: مشخصات مربوط به برج تفکیک واحد کت کراکر ................................................................................................ 51
27-4: مشخصات مورد استفاده در محاسبات مربوط به برج تفکیک واحد کت کراکر ............................................. 52
28-4: تغیرات دما و فشار در سینی های مربوط به برج تفکیک واحد کت کراکر ..................................................... 53
29-4: تقریب های مورد استفاده در سینی های مختلف برج تفکیک واحد کت کراکر ............................................. 53
30-4: وضعیت محصولات جانبی برج تفکیک واحد کت کراکر ....................................................................................... 54
31-4: مشخصات فیزیکی سینی های برج تفکیک واحد کت کراکر ............................................................................. 54
32-4: میزان افت فشار در سینی های مختلف برج تفکیک واحد کت کراکر .............................................................. 55
33-4: شرایط عملکردی مربوط به جریان های مرتبط با برج تفکیک واحد کت کراکر ............................................. 55
34-4: خصوصیات مربوط به جریان های مرتبط با برج تفکیک واحد کت کراکر ....................................................... 56
35-4: ترکیب در خوراک و محصولات مربوط به برج تفکیک واحد کت کراکر ......................................................... 56
های مورد استفاده در محاسبات مربوط به برج تفکیک واحد کت کراکر .......................................... 57 spec : 36-4
37-4: خلاصه ای از عملکرد سینی های مختلف مربوط به برج تفکیک واحد کت کراکر ...................................... 57
44-4: عملکرد pinch در سینی های مختلف برج تفکیک واحد کت کراکر ................................................................. 61
45-4: برگه مربوط به تنظیم جریان های موجود در برج تفکیک واحد کت کراکر ................................................. 61
46-4: محیط مربوط به برج تفکیک و جریان های ورودی و خروجی واحد کت کراکر ............................................ 62
47-4: ارتباطات مربوط به طراحی برج تفکیک واحد کت کراکر .................................................................................. 62
48-4: پارامتر های مربوط به طراحی برج تفکیک واحد کت کراکر ............................................................................. 63
49-4: تقریب های مورد استفاده در طراحی برج تفکیک واحد کت کراکر .............................................................. 63
50-4: برگه شرایط مربوط به خروجی های برج تفکیک واحد کت کراکر ................................................................. .64
51-4: برگه مربوط به خصوصیات محصولات برج تفکیک واحد کت کراکر .............................................................. .64
52-4: برگه مربوط به خصوصیات محصولات برج تفکیک واحد کت کراکر ............................................................. 65
53-4: برگه مربوط به ترکیب درصد محصولات برج تفکیک واحد کت کراکر .......................................................... 65
54-4: برگه مربوط به ترکیب درصد محصولات برج تفکیک واحد کت کراکر ........................................................... 66
55-4: برگه مربوط به شرایط کاندنسر مربوط به برج تفکیک ........................................................................................ 66
56-4: برگه مربوط به خصوصیات محصولات کاندنسر برج تفکیک ............................................................................... 67
57-4: برگه مربوط به ترکیب درصد محصولات خروجی از کاندنسر برج تفکیک ....................................................... 68
58-4: شکل نقطه جوش محصولات خروجی از کاندنسر برج تفکیک ........................................................ 69
59-4: برگه مربوط به شرایط محصولات کاندنسر برج تفکیک ......................................................... 70
60-4: برگه مربوط به خصوصیات محصولات کاندنسر برج تفکیک ........................................... 71
61-4: برگه مربوط به ترکیب درصد محصولات کاندنسر برج تفکیک ...................................... 72
62-4: برگه مربوط به مقدار و مشخصات بخار آب تولیدی .................................... 73
فهرست نمودارهاا
38-4: نمودار تغییرات دما در سینی های مختلف برج تفکیک واحد کت کراکر ...................................................... 58
39-4: تغییرات فشار در سینی های مختلف برج تفکیک واحد کت کراکر ................................................................ 58
43-4: تغییرات مقدار K برای آب، پروپان، i_بوتان و n_بوتان در برج تفکیک واحد کت کراکر ................................ 60
41-4: تغییزات مقدار چگالی مایع و بخار در سینی های مختلف برج تفکیک واحد کت کراکر ............................ .59
42-4: تغییرات نسبت مولی آب، پروپان، i_بوتان و n_بوتان در برج تفکیک واحد کت کراکر ..................................... 60
40-4: تغییرات مقدارجریان مایع و بخار در سینی های مختلف برج تفکیک واحد کت کراکر ................................ 59
1-5: تغییرات جرم مولکولی و عدد اکتان با تغییر دمای خوراک ................................... 76
تغییرات جرم مولکولی و عدد اکتان با تغییر قطر رایزر ......................... 77 :2-5
3-5: تغییرات جرم مولکولی و عدد اکتان با تغییر طول رایزر ...................... 78
4-5: تغییرات جرم مولکولی و عدد اکتان با تغییر دمای راکتور ........................... 79
5-5: تغییرات جرم مولکولی و عدد اکتان با تغییر درجه فعالیت کاتالیست ....................... 80
6-5: مقایسه داده های تجربی با داده های ناشی از مشابه سازی با
نرم افزار مربوط بهC.C.G کت کراکر پالایشگاه آبادان ................... 81
7-5: مقا یسه داده های تجربی با داده های ناشی از مشابه سازی با
نرام افزار مربوط به L.C.O کت کراکر پالایشگاه آبادان.......... 82
8-5: مقایسه داده های تجربی با داده های ناشی از مشابه سازی با
نرام افزارمربوط به H.C.O کت کراکر پالایشگاه آبادان ............ 82
9-5: مقایسه داده های تجربی با داده های ناشی از مشابه سازی با
نرام افزار مربوط به slurry oil کت کراکر پالایشگاه آبادان .. 83
پیشرفت چشمگیر اقتصادی ایران همراه با فعالیت های عظیم صنعتی شدن و همچنین بهبود و ترقیات رفاه اجتماعی باعث ازدیاد تقاضای فراورده های نفتی در سراسر کشور شده است.
پالایشگاه شیراز در کیلومتر 25 جاده شیراز- تهران واقع شده است ظرفیت طراحی شده این پالایشگاه 36/6 متر مکعب در روز معادل دو میلیون تن در سال و 40.000 بشکه در روز خوراک نفت خام مورد نیاز پالایشگاه شیراز بوسیله یک خط لوله 10 اینچی به طول 230 کیلومتر از منابع نفتی گچساران تامین می گردد این پالایشگاه که به کوشش شبانه روزی متخصصین ایرانی در سال 1352 راه اندازی و مورد بهره برداری قرار گرفته است در مدت فعالیت خود بویژه در سالهای بعداز انقلاب شکوهمند اسلامی و نیز در جریان جنگ تحمیلی رژیم عراق به منظور تامین نیازهای سوخت کشور تغییرات بسیاری در جهت بهبود روشهای تولید و نیز افزایش تولیدات متنوع نیاز داخلی بخود دیده است.
پالایشگاه شیراز در آن روز یعنی زمان تاسیس یکی از پالایشگاه های مدرن و کمپلکس است که در ساختمان آن از آخرین ابداعات صنعت نفت و مهندسی استفاده گردید و توجه کافی برای کم کردن آلودگی هوا به عمل آمده است نصب یک اتاق کنترل متمرکز برای کلیه واحدهای پالایشگاه مجهز به لوازم و ابزارهای مدرن ژرفاسنج و دما سنج خودکار در مخازن و همچنین تسهیلات بارگیری خودکار و ابداعات جدید و وسائلی هستند که در اختیار متصدیان برای اداره پالایشگاه قرار دارد تا بتوان از پالایشگاه در سطح عالی بین المللی بهره برداری نمود.
پلایشگاه شیراز توسط شرکت آمریکایی (Universal – product co) طراحی و توسط شرکت ایتالیایی (snamprogetti) و نظارت شرکت ملی نفت ایران ساخته شده است.
ظرفیت طراحی شده برای واحدهای مختلف پالایشگاه شیراز.
دستگاه های پالایش | ظرفیت طراحی شده |
تنظیم در جو تنظیم در خلاء تهیه گاز مایع تصفیه گاز مایع با مراکس تصفیه نفت سفید با مراکس تصفیه نفتای سبک با مراکس تصفیه گاز گوگردزدائی نفتا بنزین کاتالیستی کاهش گرانروی گوگردزدائی نفت سفید ایزدوماکس تولید هیدروژن بازیابی گوگرد | 40.000 بشکه در روز 18.400 بشکه در روز 1710 بشکه در روز 1580 بشکه در روز 3000 بشکه در روز 2640 بشکه در روز 418 میلیون فوت مکعب در روز 5225 بشکه در روز 6215 بشکه در روز 8990 بشکه در روز 3120 بشکه در روز 9280 بشکه در روز 17 میلیون فوت مکعب در روز 42 تن در روز |
قیردمیده | |
فرآورده های پالایشگاه شیراز
کارآموزی از پالایشگاه بندر عباس
-مقدمه
قبل از آنکه به نقاط ضعف سیستم حفاظتی پالایشگاه بندرعباس بتفکیک سطوح ولتاژی و نواحی حفاظتی آنان بپردازیم، بهتر است که لا اقل یکی از حوادث اتفاق افتاده در مجتمع را با استفاده از ابزار شبیه سازی و با توجه به تمامی اطلاعات شبکه برق رسانی پیاده شده بررسی و مرور نمائیم. زیرا بسیاری از نقاط ضعف شبکه های حفاظتی با مرور حوادث قبلی مشخص تر می گردند. ضمناً صحت نتایج شبیه سازی و اطلاعات ورودی به اثبات می رسد. بدین منظور حادثة اتصالی در سرکابل خط 20KV ورودی به پست SS04 در ساعت 02:24:03 روز 25 Jul 2004 در زیر مورد بررسی قرار می گیرد.
2-گزارش حادثه
کپی برگه های گزارش حادثه که توسط مهندسی برق پالایشگاه در تاریخ 7/4/83 صادر گردیده است در ضمیمة 1 آورده شده است.
3-شبیه سازی حادثه
شبیه سازی حادثه توسط مدول Frequency Dynamic که از مدول T/S یا پایداری گذرای نرم افزار پاشا نشأت می گیرد صورت گرفته است.
3-1-شرائط شبکه
شبکة برق رسانی پالایشگاه بندرعباس با درنظرگیری معادل شبکة سرتاسری ایران در سطوح ولتاژی 230KV، 63KV، 20KV، 11KV، 1KV و 380 ولت بصورتی که در دایاگرام تک خطی شماره 0101-1 آمده است جهت انجام محاسبات مورد استفاده قرار گرفته است.
جدول شماره I تعداد عناصر پیاده سازی شده را در دیاگرام تک خطی مذکور و همچنین در نواحی LMC، LAP و LEP نشلان می دهد. در سطح 380 ولت از تکنیک معادل سازی جهت درنظرگیری رفتار نواحی فوق استفاده گردیده است. بنابراین شبکة اصلی در حال شبیه سازی دارای 1390 باس بار یا گره می باشد.
بانک اطلاعاتی مودر استفاده در گزارش 0201-1 ارائه گردیده است. شرائط تنظیم حدود 2700 عدد وسایل حفاظتی که در شبیه سازی حاضر نقش خود را ایفا نموده اند در گزارش 0202-2 آورده شده است. مابقی وسائل حفاظتی (حدود 5460 عدد) شامل فیوزها و رله های حرارتی در سطح 380 ولت، به علت انجام عملیات معادل سازی در شبیه سازی موجود نقشی را ایفا نمی نمایند مگر اینکه بزرگترین فیلر خروجی هر قسمت با فیوز و رله حرارتی مربوطه در دیاگرام اصلی شبکه جایگذاری شده است و این وسایل در شبیه سازی حاضر نقش پیدا می نمایند.
3-2-شرایط شبکه قبل از اتصالی
شرائط بارگذاری شبکه قبل از حادثه بعلت حجم وسیع آن و نیز به علت موجود نبودن دستگاههای اتوماتیک که بر تمامی شبکه نظارت داشته باشند (سیستمهای SCADA) معلوم نمی باشد.
چکیده گزارش کارآموزی
نفت خام پس از استحصال در مراکز بهره برداری برای تولید فرآورده های گوناگون مصرفی، به پالایشگاه ارسال می شود. برخی از واحدها و دستگاه های مختلفی که در پالایشگاه وجود دارند عبارتند از: واحد تقطیر با دستگاه تقطیر در فشار جو، دستگاه تقطیر در فشار خلاء، دستگاه کاهش گرانروی، دستگاه تهیه گاز مایع، دستگاه تبدیل کاتالیستی، دستگاه آیزوماکس، دستگاه تولید هیدروژن، دستگاه تهیه ازت، دستگاه تصفیه گاز و بازیابی گوگرد و واحد تولید قیر و فرآورده های آسفالتی، واحد تصفیه و تولید روغن با قسمتهای استخراج آسفالت، استخراج با حلال فورفورال، موم گیری، تصفیه روغن با گاز هیدروژن و قسمت استخراج و تهیه روغن که بعضی از قسمت های اخیر به بخش خصوصی واگذار گردیده است.
نفت خام باگذر از این دستگاه ها و طی هر کدام از این مراحل، به فرآورده های گوناگونی تبدیل می شود. برق مصرفی در پالایشگاه در خود پالایشگاه تولید می شود. آبی که توسط لوله کشی وارد پالایشگاه می شود، توسط دستگاه های موجود به آب خام تبدیل می شود تا قابل مصرف برای استفاده در دستگاه ها باشد.
آزمایشگاه پالایشگاه جهت کنترل عملیات تصفیه و سنجش کیفیت محصولات نهایی به صورت شبانه روزی و در سه شیفت کاری فعالیت می نماید. برای این منظور آزمایشگاه دارای قسمت 24 ساعته کنترل مواد نفتی در واحدهای مختلف، قسمت تجزیه با استفاده از ارزیابی مقادیر گازها، قسمت مربوط به انواع آنها، قسمت ویژه برای ارزیابی دقیق بر روی انواع سوخت جت، قسمت محلول سازی و بررسی رسوب تشکیل شده در اثر عملیات پالایش می باشد.
ترکیبات نفت خام
قسمت اعظم ترکیبات نفت خام از هیدروکربن ها تشکیل شده است که عموماً مقادیر کمی از گوگرد، اکسیژن، ازت، وانادیوم، نیکل و غیره در آن یافت می شود. عملیات فیزیکی در پالایش نفت (مانند تقطیر) تابع خواص هیدروکربن های موجود در آن و عملیات شیمیایی (مانند تصفیه و گوگرد زدایی) تابع مقادیر ناخالصی آن مانند گوگرد، ازت و غیره می باشد.
هیدروکربن ها Hydrocarbones
انواع گوناگون هیدروکربن های نفت خام را در سری های مختلف طبقه بندی نموده اند که از جمله مهمترین آنها می توان پارافین ها (Paraffins)، نفتین ها (Naphthenes)، آروماتیک ها (Aromatics) و اولفین ها (Olefines) را نام برد.
پارافین ها
اتمهای کربن با اتصال به اتمهای هیدروژن در طول یک خط ساختمان زنجیری پارافین های نرمال را تشکیل می دهند. ساده ترین پارافین که هیدروکربنی بسیار سبک است متان (Methane) CH4 نام دارد. پارافین بعدی در این سری اتان (Ethane) C2H6 می باشد. متان و اتان از آنجائیکه در شرایط معمولی مایع نمی شوند به گاز خشک معروفند.
مولکول های بعدی این سری پروپان (Propane) C2H6 و بوتان (Butane) C4H10 می باشند که اگرچه در شرایط متعارفی بصورت گاز هستند، ولی براحتی مایع شده و در مخلوط های مناسب بعنوان گاز مایع مصرف می شوند.
مولکول بعدی که اولین پارافین مایع در شرایط متعارفی است پنتان (Pentane) C2H12 نام دارد. پارافین های نرمال می توانند از متان شروع شده و به پلیمر هایی شامل هزاران کربن در طول یک زنجیر ساده خطی ختم گردند. ایزوپارافین ها (Iso-Paraffins) ایزومرهای پارافین های نرمال هستند که در آن هر اتم کربن می تواند به یک تا چهار اتم کربن دیگر بپیوندد.
در پارافین ها با افزایش اتمهای کربن نقطه جوش بالا می رود، ولی عموماً در تعداد مساوی از اتمهای کربن، ایزوپارافین ها نسبت به پارافین ها دارای نقطه جوش و نقطه ذوب پائینتر و عدد اکتان بالاتر هستند. فرمول کلی پارافین ها CnH2n+2 می باشد که در آن n برابر تعداد اتمهای کربن است.
نفتین ها
نفتین ها شکل دیگری از هیدروکربن های پارافین هستند که تقریباً در همه انواع نفت خام وجود دارند. در این سری کربن ها با پیوند با هم تشکیل یک حلقه بسته را میدهند که به این دلیل گاهی هم آنها را سیکلوپارافین (Cycleo Paraffin) می نامند. ساده ترین نوع اشباع شده این سری سیکلوپروپان می باشد که در آن سه اتم کربن و شش اتم هیدروژن تشکیل یک مثلث را داده اند.
آروماتیک ها
همه هیدروکربن های آروماتیک دارای حلقه های شش ضلعی با شش اتم کربن و سه اتصال مضاعف می باشند. ساده ترین آروماتیک که پائینترین نقطه جوش را در این سری دارد بنزن (Benzene) است. هیدروکربن های این سری معمولاً معطر و دارای عدد اکتان بالا می باشند.
اولفین ها
اولفین به پارافین اشباع نشده اطلاق می گردد. در این ترکیب دو اتم کربن بجای اشتراک در یک الکترون در دو الکترون شریک شده و اتصال مضاعف می یابند. ساده ترین اولفین، اتیلن (Ethylene) C2H4 است که در آن دو اتم کربن در دو الکترون شریک بوده و بقیه ظرفیت را با اتمهای هیدروژن پر می کنند.
اتمهای متعدد کربن در ترکیبات اولفین می توانند بصورت خطی (مانند پارافین ها) قرار گیرند. گاهی ممکن است بیش از یک اتصال مضاعف در یک مولکول وجود داشته باشد. مانند بوتادینCuH6 (Butadiene) که در این صورت آنها را دی اولفین (Diolefine) می نامند.
ترکیبات متفرقه
نمک
نمک که بصورت آب نمک بهمراه نفت خام به دستگاه های پالایش وارد میشود، یکی از ناخالصی های عمده ای است که باعث گرفتگی مبدلهای حرارتی و تولید کک در لوله های کوره می گردد. علاوه بر این نمک های کلره مخصوصاً کلرور منیزیم تولید اسید کلریدریک مینماید که خورندگی در دستگاه های پالایش بویژه در قسمت فوقانی برج تقطیر را سبب می گردد.
پیشگفتار
اینجانب ............. پروژه کارآموزی خود را در ،پالایشگاه شرکت نفت شیراز گذرانده ام .
این پروژه شامل گزارش ها ، و تجربیاتی است که در پالایشگاه شرکت نفت شیراز به مدت 240 ساعت کارآموزی ، ثبت شده است و مقایسه اطلاعات و تئوری های مختلف صورت گرفته است. ودر پایان از زحمات مسئولین پالایشگاه شرکت نفت شیراز کمال تشکر رادارم .
مقدمه
یکی از اهداف اساسی و بسیار مهم سیاستگذاران ایجاد ارتباط منطقی و هماهنگ صنعت و محیط کار با دانشگاه و دانشجو می با شد که هم در شکوفائی ورشد صنایع موثر بوده و هم دانشجویان را از یادگیری دروس تئوری محظ رهایی داده و علم آنها را کاربردی تر کرده و باعث می شود آن را در عرصه عمل ، آزموده و به مشکلات و نا بسامانیهای علمی و عملی محیط کار آشنا شده و سرمایه وقت خویش را در جهت رفع آنها مصرف نمایند ، که برای جامعه در حال توسعه ما از ضروریات می با شد .
با این مقدمه شاید اهمیت و جایگاه درس دو واحدی کارآموزی برای ما روشنتر شده و با نگاهی دیگر به آن بپردازیم .
میزان رضایت دانشجو از این دوره
این دوره بسیار مفید و برای دانشجوحاعز اهمیت می باشد وهدف آشنایی با محیط کارگاهی ، کسب تجربه ، ایجاد و درک روابط بین مفاهیم و اندوخته های تئوری با روشها و کاربردهای عملی و اجرایی ، ایجاد ارتباط با محیط کار و تعیین میزان کاربرد تئوری در عمل بوده است.
شریح کلی از نحوة کار، وظایف و مسئولیتهای کارآموزی در محل کارآموزی و ارائه لیستی از عناوین کارهای انجام شده توسط دانشجو:
وظایف انجام شده در شرکت کامپیوتری تراشه افزار پارسه به شرح زیر می باشد.
1- آشنایی با سخت افزارو لوازم جانبی
2- اسمبل کردن کامپیوتر
3- آشنایی با شبکه کامپیوتری
4- آشنایی با فنآوری اطلاعات
: آشنایی با سخت افزارو لوازم جانبی
سخت افزار شامل کلیه قطعات کامپیوتر می باشد از قبیل:
1- مادر بورد 2- CPU 3- کیس و پاور 4- فلاپی دیسک 5- هارد دیسک 6- سی دی رام 7- کارت صدا 8- کارت فکس مودم 9- کارت گرافیک 10- کی بورد 11- مانیتور 12- ماوس 13- پلاتر 14- پرینتر 15- کارت شبکه 16- کارت TV 17- کارت I/O 18- قلم نوری 19- RAM 20- رسیور کارت 21- اسکنر
آشنایی با قطعات سخت افزاری
مادر بورد یا برد اصلی کامپیوتر( Main Board , Mother Board): بردی است که کلیه بردهای کامپیوتر روی آن نصب می شوند. بر روی آن محلهایی برای اتصال یا قرار گرفتن کارتهای مختلف‘ کابلهای مختلف و سی پی یو قرار دارد. ابعادی حدود 25*30 سانتی متر دارد. چند مدل رایج آن عبارتند از: GIGA، ATC 7010، Asus و ... جزء اصلی ترین بردها محسوب می گردد. نوع سی پی یو و ایرادهایش مستقیما روی نحوه کاردکرد
سیستم تاثیر می گذارد و کوچکترین ایراد آن باعث عدم کارکرد کامپیوتر می گردد.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
تاریخچه 1
پیش گفتار 5
کلیاتی راجع به نفت 9
نام گذاری فرآورده های نفتی 14
فصل اول: جستجو و تولید نفت 16
1-1- منشأ نفت 16
2-1- زمین شناسی نفت 16
1-2-1- انواع مخازن نفت 19
3-1- اکتشاف نفت 21
1-3-1- روش های ژئوفیزیکی 23
2-3-1- روشهای ژئوشیمی 24
4-1- حفاری 25
حفاری برای استخراج 26
فصل دوم: ترکیب شیمیایی نفت خام فرآورده های نفتی 31
1-2- ترکیب شیمیایی نفت خام 31
فهرست مطالب
عنوان صفحه
2-2- ترکیب شیمیایی فراورده های نفتی 36 1-2-2- مشتقات ایدروکربور نفت طبیعی 36
الف- بنزین 36
ب – نفت چراغ، نفت گاز 37
ج- روغن ها 38
2-2-2- مشتقات غیر ایدروکربورنفت طبیعی 41
الف- ترکیبات گوگردار دار 41
ب – ترکیبات اکسیژندار 42
ج- ترکیبات ازت دار 43
د- ترکیبات فلز دار 43
فصل سوم- مشخصات شیمی فیزیکی ایدروکربوهای خالص
و برشهای نفتی 45
1-3- کلیات 45
2-3- نقطه جوش متوسط برشهای نفتی 46
فهرست مطالب
عنوان صفحه
3-3- عامل تشخیص KUOP 47 1-3-3- ایدروکربورهای خالص 47
2-3-3- برشهای نفتی 47
5-3- فشار بخار 48
1-5-3- ایدروکربورهای خالص 48
2-5-3- برشهای نفتی 48
3-5-3- مخلوط ایدروکربورها 48
فصل چهارم
آزمایشهای انجام شده 50
تاریخچه:
پالایشگاه کرمانشاه در سال 1314 با تولید روزانه 4200 شبکه، در شمال شهر کرمانشاه در کنار رودخانه قره مو شروع به غعالیت کرد. در سال 1340 طرح توسعۀ پالایشگاه به ظریت 15000 شبکه در روز به انجام رسید و در 27 اردیبهشت سال 1350 به طور رسمی افتتاح شد، متماقب آن ظرفیت پالایشگاه در سال 1357 به حدود 19000 شبکه در روز افزایش یافت. همزمان با احداث پالایشگاه، خط لوله 3 اینچ نفت شهر برپیده و به جای آن خط لوله ای به قطر 8 اینچ و به طول260 کیلومتر احداث شده در آبان ماه 1362 نیز خط لوله افرینه به کرمانشاه به قطر 16 اینچ و به طول 172 کیلومتر آماده بهره برداری شد.
در حال حاضر خوراک پالایشگاه از طریق دو خط لوله نفت شهر به کرمانشاه و اهواز به کرمانشاه و حوزه سرکان ماله کوه تأمین می شود. در سال 1363 نیز با ایجاد تغییراتی تحت عنوان پروژه نوسازی، ظرفیت پالایشی آن به حدود 30000 شبکه در روز افزایش داده شد که نسبت به رفیت طراحی اولیه 100 درصد افزایش نشان می دهد. در سال 1378 شرکت پالایش نفت کرمانشاه به ثبت رسید و پالایشگاه در زیر مجموعۀ آن قرار گرفت.
پروژه های اجرا شده:
1/ تغییرات آرایش و تعداد مبدلهای پیشگرم
2/ نصب Studed tube در قسمت کنوکسیون کوره تقطیر
3/ نصب فلاش درام
4/ نصب دوده گیر در کوره واحد تقطیر
5/ نصب دستگاه نمک گیر
6/ نصب دودکش مستقل برای کوره سوم واحد تبدیل کاتالسیتی
7/ پروژه تصفیه فاضلاب صفتی و بهداشتی
8/ اخذ گواهینامه بین المللی مدیریت کیفیت Iso 9002
9/ اخذ گواهینامه بین الملی سیستم مدیریت زیست محیطی Iso 14001
پروژه های در دست اجرا:
1/ پروژه دیگهای بخار جدید شامل 2 دستگاه بویار
هر یک به ظرفیت 30 تن در ساعت با فشار 600 پوند بر اینچ مربع
2/ پروژه تولید آب صتی(DM) به ظریفت 100 متر مکعب در ساعت
3/ سیستم جمع آوری آبهای مقطر برگشتی
4/ پروژه نصب دو دستگاه ژنواتورهای بخاری هر یک به ظرفیت 3 مگاوات
5/ پروژه استفاده از MTBE بجای تترااستیل سرب
6/ پروژه بازیافت سلاپس بدون سرب و تزریق آن به نفت خام
تولیدات پالایشگاه:
با توجه به استقرار نظام های کنترل کیفی Iso9002 و زیست محیطی Iso 14001 فعلاً این شرکت حداکثر روزانه25000 شبکه فراورده نفتی را به شرح زیر تولید می کند.
A بنزین معمولی56/17
B نفت سفید54/14
C نفت گاز8/16
D گاز مایع 24/3
E نفت کوره 24/43
F سوخت و ضایعات 62/4
جدول مقایسه ای
واحد های پالایش | ظرفیت حرارتی اولیه شبکه در روز | طرفیت بالقوه شبکه در روز |
نمک گیر | 30000 | 30000 |
فلاش درام | 30000 | 30000 |
تقطیر در جو | 15000 | 25000 |
تصفیه نفتا | 2800 | 3400 |
تبدیل کاتالیسی | 2800 | 3400 |
تصفیه نفت شفید | 2800 | 4000 |
تولید گاز مایع | 700 | 1150 |
واحر مراکس | 1050 | 2200 |
مخازن شامل: ظرفیت شبکه:
نفت خام 400000
محصولات نفتی 420000
مواد غیر نفتی 130000
گزارش کارآموزی پالایشگاه گاز سرخون و قشم
فصل اول) مقدمه
1-1 معرفی اجمالی پالایشگاه گاز سرخون و قشم
در راستای تأمین بخشی از نیازهای انرژی کشور و جایگزینی و مصرف گاز طبیعی به عنوان انرژی پاک و ارزان و مناسب برای مصارف خانگی و صنعتی در استانهای هرمزگان و کرمان، شرکت پالایش گاز سرخون و قشم تأسیس و فعالیت های خود را در بخش تولید گاز طبیعی پالایش شده و مایعات گازی همراه از دو حوزه گازی سرخون و گورزین که به ترتیب در منطقه بندرعباس و جزیره قشم واقع شدهاند، از سال 1375 آغاز نمودهاست. این پالایشگاه که در 25 کیلومتری شما شرقی بندرعباس واقع شده و تاکنون دو فاز آن تکمیل و راه اندازی شده است، دارای ظرفیت تولید گاز طبیعی 5/18 میلیون مترمکعب استاندارد گاز و 12000 بشکه مایعات گازی تثبیت شده و 90 تن گاز مایع در روز است.
شروع بهره برداری از فاز اول آن در سال 1365 و فاز دوم در سال 1375 می باشد. گاز طبیعی مورد نیاز این پالایشگاه از طریق 14 حلقه چاه موجود در منطقه تأمین می شود - اخیراً نیز قرار است که حلقه چاههای شماره 15 و 16 نیز به این مجموعه اضافه شوند- و پس از انجام فرآیندهای تفکیک، شیرین سازی و نمزدایی بر روی آن، آماده انتقال به مبادی مصرف می گردد.
انجام این فرآیند های اصلی که در طراحی و تجهیز آنها از آخرین اطلاعات و فناوری استفاده شده است، توسط واحد های شیرین سازی، نم زدایی، بازیافت گلایکول، تبرید با پروپان، تثبیت مایعات و تولید گاز مایع و ... میسر می گردد. تولید انرژی برق در این تأسیسات توسط توربین های گازی موجود که مجموعاً 2/7 مگاوات ظرفیت را دارا هستند، انجام میگیرد. گاز طبیعی تولید شده علاوه بر تأمین نیازهای مصرف نیروگاه بندرعباس، پالایشگاه نفت بندرعباس و صنایع تولیدی استان هرمزگان، مصارف خانگی و صنعتی استان کرمان نظیر مس سرچشمه، شهرهای سیرجان، کرمان، رفسنجان و ... راتغذیه می نماید که در آینده به این تعداد افزودهخواهدشد.
مایعات گازی این پالایشگاه در گذشته به وسیله خط لوله به تأسیسات خونسرخ فرستاده شده و پس از ذخیره سازی در مخازن به اسکله فرستاده میشد و پس از بارگیری در کشتی عمدتاً به کشورهای شرق آسیا صادر می شد اما در چند سال اخیر مایعات گازی تثبیت شده این پالایشگاه جهت تأمین بخشی از خوراک ورودی پالایشگاه نفت بندرعباس ارسال می گردد.
گاز مایع به عنوان محصول جدید این پالایشگاه در واحد تثبیت مایعات گازی تولید و به شرکت های پخش فرآورده های نفتی تحویل می گردد.
پروژه سرخون یک در سال 1365مورد بهره برداری قرار گرفت. از این پروژه به منظور تامین گاز مورد نیاز نیروگاه بندرعباس استفاده می شد.این پروژه شامل تاسیسات سرچاهها خطوط لوله جمع آوری دو فاز گاز، واحد تفکیک کننده های مرکزی، واحد تثبیت مایعات گازی، خط لوله انتقال گاز به نیروگاه بندرعباس و همچنین مخازن، خط لوله و پمپ های انتقال مایعات تثبیت شده به مخازن خونسرخ جهت صادرات می باشد، لازم به ذکر است که مرکز تثبیت موقت مایعات گازی فقط در هنگام خارج از سرویس بودن واحد تثبیت سرخون دو (واحد تثبیت مایعات گازی، واحد 700) به کار میافتد.
ظرفیت کل این واحد 7/6 میلیون متر مکعب نرمال در روز بوده و گاز مورد نیاز واحد از پنج حلقه چاه (چاههای شماره 1و 2و 3و 4و 9)که بر روی مخزن گاز طبیعی سرخون و در لایه گوری و جهرم حفر شده است تامین میگردد. ظرفیت بهره برداری از هر چاه در شرایط عادی عملیاتی، به استثنای چاههای شماره 1 و 3 معادل 34/1 و چاههای شماره 1و3 به ترتیب معادل 67/2 میلیون متر مکعب نرمال در روز میباشد.
گاز پس از جمع آوری وارد چهار ردیف تفکیک کننده دو فاز با فشار عملیاتی 69 بار میشود، گاز تفکیک شده برای تنظیم نقطه شبنم به سرخون دو منتقل میشود سپس از خروجی سرخون دو به مقدار نیاز گاز به خط 22 اینچی انتقال گاز نیروگاه تزریق میشود.