طرح توجیهی پالایشگاه شیرین سازی نفت و میعانات گازی☀️ از طراحی تا اجرا
- مدیر تیم تحریریه
- طرحهای توجیهی صنایع شیمیایی و پتروشیمی
بیزنس پلن و طرح توجیهی احداث پالایشگاه شیرین سازی نفت و میعانات گازی میتواند اطلاعات تخصصی راجع به هزینه های احداث و درآمدهای پالایشگاه و سود پالایشگاه میعانات گازی به شما بدهد ، همچنین شما میتوانید از آنها جهت اخذ مجوزها و وام بانکی و یا اخذ زمین استفاده کنید. همچنین در انتهای این مطلب کلیه طرحهای توجیهی آماده راه اندازی پالایشگاه میعانات گازی جهت دانلود شما قرارداده شده اند. این طرحهای توجیهی مربوط به سالهای گذشته بوده و کاربرد اجرایی ندارند و صرفا برای مطالعه میتوانید آنها را دانلود کنید.
✳️ سر فصل های این مقاله (0 تا 100 احداث پالایشگاه شیرین سازی میعانات گازی و برش های نفتی)
✔️ آشنایی با بیزنس پلن پالایشگاه شیرین سازی میعانات گازی
✔️ هدف از اجرای طرح توجیهی احداث پالایشگاه میعانات گازی
✔️ معرفی انواع محصولات طرح توجیهی پالایشگاه میعانات گازی!
✔️ 0 تا 100 بیزنس پلن پالایشگاه شیرین سازی نفت خام
✔️ بررسی انواع رایج برش های نفتی
✔️ مواد اولیه مورد نیاز جهت شیرین سازی میعانات گازی
✔️ بررسی فرایند شیرین سازی در پالایشگاه میعانات گازی
✔️ لیست تجهیزات مورد نیاز پالایشگاه شیرین سازی میعانات گازی
✔️ آشنایی با انواع روش های شیرین سازی نفت خام و برش های نفتی
✔️ مواد اولیه مورد نیاز جهت شیرین سازی نفت خام و برش های نفتی
✔️ بررسی مراحل شیرین سازی نفت خام و برش های نفتی در پالایشگاه
✔️ لیست تجهیزات مورد نیاز پالایشگاه شیرین سازی نفت خام و برش های نفتی
✔️ آشنایی با انواع روش های سولفورزدایی از میعانات گازی
✔️ تفاوت های اصلی میعانات گازی و مایعات گازی
✔️ دانلود فایل های طرح توجیهی تیپ احداث پالایشگاه شیرین سازی نفت و میعانات گازی
✔️ معرفی طرح توجیهی احداث پالایشگاه شیرین سازی میعانات گازی!
✳️ آشنایی با بیزنس پلن پالایشگاه شیرین سازی میعانات گازی:
میعانات گازی نوعی هیدروکربن سبک است که همراه با گاز طبیعی از مخازن گازی یا نفتی استخراج میشود. این ماده به دلیل داشتن ارزش حرارتی بالا، قابلیت فرآوری برای تولید سوختهای سبک مانند بنزین و گازوئیل را دارد.
اما میعانات گازی خام معمولاً حاوی ترکیبات نامطلوبی مانند ترکیبات گوگردی (نظیر هیدروژن سولفید و مرکاپتانها)، آب، دیاکسید کربن و دیگر ناخالصیهایی است که باعث خوردگی تجهیزات، آلودگی محیط زیست و کاهش کیفیت فرآوردههای نهایی میشود.
از این رو، پیش از فرآوری یا صادرات، باید این ترکیبات مضر از آن حذف شوند؛ فرآیندی که به آن شیرینسازی گفته میشود.
پالایشگاه شیرینسازی میعانات گازی، تأسیساتی است که با بهرهگیری از فناوریهای شیمیایی و فیزیکی، ناخالصیهای اسیدی و ترکیبات خورنده موجود در میعانات را حذف یا کاهش میدهد.
پالایشگاه میعانات گازی معمولاً شامل واحدهای جذب گازهای اسیدی با آمین، نمکزدایی، تثبیتکننده فشار بخار، واحد تقطیر و بخشهای جانبی برای تصفیه و بازیافت ترکیبات هستند.
هدف اصلی پالایشگاه شیرینسازی، افزایش کیفیت میعانات گازی برای مصارف صنعتی یا صادراتی، جلوگیری از خوردگی خطوط لوله و تجهیزات، حفظ ایمنی در فرآیندهای بعدی و همچنین رعایت استانداردهای زیستمحیطی است.
پالایشگاههای شیرینسازی نقش کلیدی در زنجیره ارزش صنعت نفت و گاز دارند، زیرا محصول نهایی آنها قابلیت استفاده مستقیم در صنایع پتروشیمی یا بهعنوان خوراک پالایشگاههای نفت را دارد. همچنین، با صادرات این محصولات شیرینشده، درآمدهای ارزی کشور نیز افزایش مییابد.
در صورتی که قصد ورود به کسب وکار احداث پالایشگاه میعانات گازی را دارید، در فاز صفر کسب و کار خود، نیاز به بیزنس پلن و طرح توجیهی احداث پالایشگاه شیرین سازی نفت و میعانات گازی دارید تا بتوانید فرایند اخذ مجوز ها و وام بانکی را طی نموده و بعد از آن نیاز به طراحی و اجرای پروژه را خواهید داشت.
جهت سفارش طرح توجیهی و بیزنس پلن پالایشگاه و مینی ریفاینری نفت و میعانات گازی و همینطور جهت طراحی و ساخت 0 تا 100 پروژه، میتوانید با کارشناسان «وبسایت گسترش کارآفرینی» با مدیریت «مهندس ایمان حبیبی» تماس بگیرید.
✳️هدف از اجرای طرح توجیهی احداث پالایشگاه میعانات گازی:
احداث پالایشگاههای میعانات گازی، به عنوان یک راهبرد فناورانه و اقتصادی، با اهداف زیر دنبال میشود.
1. ارتقای ارزش افزوده از منابع گازی:
میعانات گازی، ترکیبی از هیدروکربنهای سبک با وزن مولکولی پایین، عمدتاً شامل نفتا، بنزین طبیعی، گاز مایع (LPG) و مقادیر جزئی از سایر برشهای سبک است.
پالایش این ترکیب موجب تبدیل آن به فرآوردههای پالایششده با ارزش اقتصادی بالا میشود که در صنایع سوختی، پتروشیمی و شیمیایی کاربرد گسترده دارند. بدین ترتیب، بهجای صادرات ماده خام با ارزش پایینتر، محصولات نهایی با قیمت بالاتر عرضه میشود.
2. کاهش وابستگی به خامفروشی و ارتقاء تابآوری اقتصادی:
فروش مستقیم میعانات گازی در بازارهای جهانی، کشور را در معرض نوسانات شدید قیمتهای بینالمللی و ریسکهای ژئوپلیتیکی قرار میدهد.
با احداث پالایشگاه و فرآوری داخلی، کشور قادر به مدیریت پایدار منابع خود و کاهش آسیبپذیری در برابر تغییرات بازار جهانی خواهد بود، که منطبق بر سیاستهای اقتصاد مقاومتی است.
3. تأمین خوراک صنایع پاییندستی و توسعه زنجیره ارزش:
میعانات گازی پالایششده خوراک مهمی برای مجتمعهای پتروشیمی، واحدهای تولید سوختهای سبک و کارخانههای تولید ترکیبات شیمیایی پایه فراهم میآورد. این امر موجب توسعه صنایع پاییندستی، ایجاد حلقههای مکمل صنعتی و تکمیل زنجیره ارزش هیدروکربنی میشود.
4. تنوعبخشی به سبد انرژی و افزایش امنیت عرضه:
از طریق پالایش میعانات گازی، فرآوردههایی همچون بنزین، نفتا، گاز مایع، نفت سفید، سوخت جت و خوراک پتروشیمی تولید میشود. این تنوع تولیدات، ضمن پاسخگویی به نیازهای داخلی، امکان انعطاف در صادرات فرآوردهها و مدیریت بهینه بازارهای هدف را فراهم میآورد و امنیت عرضه انرژی در سطح ملی را ارتقاء میدهد.
5. ایجاد اشتغال پایدار و توسعه منطقهای:
ساخت و بهرهبرداری از پالایشگاههای میعانات گازی نیازمند نیروی انسانی متخصص در زمینههای مهندسی، عملیات صنعتی، تعمیر و نگهداری و مدیریت پروژه است.
این روند به ایجاد فرصتهای شغلی مستقیم و غیرمستقیم منجر شده و موجب رشد اقتصادی و بهبود شاخصهای توسعه انسانی در مناطق احداث پالایشگاه میشود.
6. ارتقاء بهرهبرداری بهینه از میادین گازی و مدیریت گازهای همراه نفت:
در بسیاری از میادین نفتی، استخراج نفت خام با تولید گازهای همراه همراه است. احداث پالایشگاههای میعانات گازی امکان بازیافت این منابع ارزشمند را فراهم کرده، از سوزاندن گازهای همراه (فلرینگ) جلوگیری میکند و بهرهبرداری از ذخایر نفتی و گازی را بهینه میسازد.
✳️ معرفی انواع محصولات طرح توجیهی پالایشگاه میعانات گازی!
میعانات گازی به موادی گفته میشود که در فرآیند استخراج گاز طبیعی و بهویژه در عملیات جداسازی گازهای طبیعی از میادین مختلف، بهعنوان محصولات جانبی تولید میشوند.
این مواد ترکیباتی هستند که در دما و فشار معمولی به مایع تبدیل میشوند و میتوانند در صنایع مختلفی همچون تولید سوختها، شیمیایی و پتروشیمی استفاده شوند. در ادامه، انواع مختلف میعانات گازی را تشریح کرده ایم.
الف) میعانات سنگین:
میعانات سنگین به موادی اطلاق میشود که دارای وزن مولکولی بالا و غلظت بیشتری نسبت به سایر میعانات گازی هستند. این میعانات معمولاً شامل ترکیباتی از هیدروکربنهای سنگین مانند پروپان، بوتان، و هیدروکربنهای سنگینتر میباشند که در دما و فشار بالا یا در شرایط خاص جداسازی میشوند.
این نوع میعانات بهطور معمول در صنایع شیمیایی و پالایشگاهها برای تولید محصولات مختلف مانند بنزین و گازوئیل مورد استفاده قرار میگیرند.
ب) میعانات متوسط:
میعانات متوسط معمولاً شامل ترکیباتی با وزن مولکولی متوسط هستند که نسبت به میعانات سنگین، کمغلظتتر و سبکترند. این میعانات معمولاً ترکیبهایی از پروپان و بوتان را در بر میگیرند که در فرایندهای جداسازی میعانات گازی از گاز طبیعی بهدست میآیند.
این میعانات میتوانند بهعنوان مواد اولیه برای تولید بنزین و دیگر سوختها و مواد شیمیایی استفاده شوند.
ج) میعانات سبک:
میعانات سبک به موادی گفته میشود که از هیدروکربنهای سبکتر تشکیل شدهاند. این میعانات معمولاً ترکیبهایی از متان، اتان، پروپان و بوتان هستند و بهدلیل وزن مولکولی پایینتری که دارند، نسبت به میعانات سنگین، فرارتر و قابل تبخیرتر هستند.
این میعانات بیشتر برای تولید گازهای مایع (LPG) و بهعنوان سوخت در صنعت انرژی کاربرد دارند.
د) میعانات گازی شیرین:
میعانات شیرین به میعاناتی گفته میشود که میزان گازهای اسیدی مانند هیدروژن سولفید (H₂S) و دیاکسید کربن (CO₂) در آنها بسیار کم است.
بهطور معمول، میعانات شیرین حاوی مقادیر کم یا بدون ترکیبات اسیدی هستند که این ویژگی باعث میشود که پردازش و استفاده از آنها در پالایشگاهها راحتتر و ارزانتر باشد. این میعانات معمولاً در تولید سوختها و محصولات شیمیایی با کیفیت بالا کاربرد دارند.
ه) میعانات ترش:
میعانات ترش به میعاناتی گفته میشود که حاوی مقادیر زیادی از ترکیبات اسیدی، بهویژه هیدروژن سولفید (H₂S) و دیاکسید کربن (CO₂) هستند.
این نوع میعانات معمولاً به پردازش و تصفیه بیشتری نیاز دارند تا ترکیبات اسیدی از آنها جدا شوند. میعانات ترش در فرآیندهای پالایشگاهی بهطور خاص برای تولید گازهای طبیعی و سایر سوختها استفاده میشوند، اما باید دقت زیادی در تصفیه و پالایش آنها به کار رود.
و) میعانات بنزینی:
میعانات بنزینی به میعانات گازی گفته میشود که بیشتر از ترکیبات مشابه بنزین تشکیل شدهاند. این میعانات از هیدروکربنهایی با وزن مولکولی سبک و قابل اشتعال تشکیل شدهاند که بهطور معمول برای تولید بنزین و سوختهای دیگر استفاده میشوند.
این نوع میعانات بهدلیل کیفیت بالا و قابلیت استفاده بهعنوان سوخت، در صنعت نفت و گاز بسیار ارزشمند هستند.
این انواع میعانات گازی بهطور معمول بسته به منبع تولید و نیازهای صنعتی مختلف، پردازش و استفاده میشوند. در هر یک از این موارد، فرایندهای پالایش و تصفیه مختلفی برای بهبود کیفیت و مناسبسازی آنها برای استفاده در صنایع مختلف انجام میشود.
✳️ 0 تا 100 بیزنس پلن پالایشگاه شیرین سازی نفت خام:
پالایشگاه شیرینسازی نفت خام، یکی از واحدهای اصلی در صنعت پالایش نفت است که وظیفه آن حذف ترکیبات ناخواسته، بهویژه ترکیبات گوگرددار مانند سولفید هیدروژن (H₂S)، مرکاپتانها و سایر ناخالصیهای اسیدی و خورنده از نفت خام میباشد.
این پالایشگاه معمولاً بهعنوان یک بخش مقدماتی از فرآیند پالایش در نظر گرفته میشود، چراکه قبل از ورود نفت خام به سایر واحدهای تقطیر و فرآیندهای پیچیدهتر، لازم است ترکیبات مضر آن حذف شوند.
نفت خام استخراجشده از منابع زیرزمینی معمولاً "ترش" است، به این معنا که حاوی مقدار قابل توجهی گوگرد و ترکیبات سولفوری میباشد. این ترکیبات نه تنها موجب خوردگی تجهیزات پالایشگاهی و خطوط لوله میشوند، بلکه باعث آلودگی شدید هوا در زمان احتراق سوختهای تولیدی خواهند شد.
از این رو، شیرینسازی نفت خام برای تولید محصولات باکیفیتتر، سازگار با محیطزیست و منطبق با استانداردهای بینالمللی، اهمیت حیاتی دارد.
هدف از اجرای طرح توجیهی احداث پالایشگاه شیرین سازی نفت خام و برش های نفتی:
هدف اصلی از راهاندازی پالایشگاه شیرینسازی، افزایش ایمنی تجهیزات، کاهش آسیبهای زیستمحیطی، بهبود کیفیت فرآوردههای نفتی مانند بنزین، گازوئیل و نفت سفید، و افزایش ارزش اقتصادی نفت خام فرآوریشده است.
در این پالایشگاهها از روشهایی مانند جذب با محلول آمین، جذب فیزیکی، فرآیند کلوز (Claus) و یا شیرینسازی با هیدروژن (Hydrodesulfurization) استفاده میشود. در نهایت، این فرآیندها کمک میکنند تا نفت خام به مادهای قابلاستفاده و سودآور در صنایع پاییندستی تبدیل شود.
✳️ بررسی انواع رایج برش های نفتی:
در فرآیند پالایش نفت خام، نفت از طریق تقطیر (Distillation) به اجزای مختلفی تقسیم میشود. این فرآیند با توجه به تفاوت در نقطهجوش ترکیبات مختلف نفت خام صورت میگیرد.
بر اساس این ویژگیها، محصولات به دستههای مختلفی تقسیم میشوند که بهطور کلی شامل برشهای سبک، میانی، و سنگین هستند. در ادامه، به توضیح و تشریح هر یک از این برشها و ویژگیهای آنها میپردازیم.
1. برشهای سبک (Light Distillates):
برشهای سبک، بهعنوان اجزای فرّارتر و سبکتر نفت خام شناخته میشوند. این ترکیبات معمولاً در بالاترین قسمت برج تقطیر جمعآوری میشوند و دارای دمای جوش پایینتر هستند. این برشها در صنایع مختلف بهویژه در تولید سوختهای مصرفی و خوراکهای پتروشیمی کاربرد دارند.
الف) گازهای سبک:
گازهای سبک شامل متان (CH₄)، اتان (C₂H₆)، پروپان (C₃H₈) و بوتان (C₄H₁₀) هستند که در دمای محیط بهصورت گاز باقی میمانند.
این گازها بهعنوان سوختهای خانگی (در قالب گاز مایع یا LPG) و همچنین خوراکهای پتروشیمی برای تولید ترکیبات مختلف مانند اتیلن و پروپیلن استفاده میشوند. این گازها معمولاً در پایینترین دماها تقطیر میشوند.
ب) نفتا (Naphtha):
نفتا یک مایع سبک است که بهعنوان خوراک برای واحدهای پتروشیمی بهویژه در فرآیندهای تولید الفینها (مانند اتیلن و پروپیلن) استفاده میشود.
این ماده در واحدهای رفورمینگ کاتالیستی برای تولید بنزین با کیفیت بالا نیز کاربرد دارد. نفتا معمولاً در دمای جوش حدود 300 تا 400 درجه سانتیگراد تقطیر میشود.
ج) بنزین (Gasoline):
بنزین، یکی از سوختهای اصلی برای موتورهای احتراق داخلی است. ترکیب این سوخت معمولاً شامل هیدروکربنهای سبک با نقطه جوش بین 40 تا 200 درجه سانتیگراد است.
این ترکیب باید عدد اُکتان مناسبی داشته باشد تا بتواند احتراق بهینهای در موتورهای بنزینی ایجاد کند. بنزین تولیدی ممکن است با استفاده از تکنولوژیهای اضافی مانند اکسیداسیون کاتالیستی بهبود یابد تا عملکرد بهتری داشته باشد.
د) نفت سفید (Kerosene):
نفت سفید، که نقطه جوش آن بین بنزین و گازوئیل است (معمولاً بین 150 تا 270 درجه سانتیگراد)، عمدتاً در سوخت جت و برای مصارف خانگی مانند بخاریها و اجاقهای نفتی استفاده میشود. این ماده بهعنوان سوخت برای موتورهای جت قدیمی نیز کاربرد دارد.
2. برشهای میانی (Middle Distillates):
این برشها دارای نقطهجوش و وزن مولکولی بالاتری نسبت به برشهای سبک هستند و در بخش میانه برج تقطیر جمعآوری میشوند. این ترکیبات معمولاً بهعنوان سوختهای سنگین و همچنین در صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار میگیرند.
الف) گازوئیل (Diesel):
گازوئیل یا دیزل، سوخت اصلی برای موتورهای دیزلی است که بهطور وسیع در کامیونها، اتوبوسها، قطارها و حتی دیزل ژنراتورها استفاده میشود.
این ماده دارای نقطه جوش بین 250 تا 350 درجه سانتیگراد است و بهطور عمده از هیدروکربنهای سنگینتر تشکیل میشود. گازوئیل باید عدد ستان مناسبی داشته باشد تا در موتورهای دیزلی با کمترین تولید آلایندگی و بالاترین بازده مصرفی سوزانده شود.
ب) سوخت جت (Jet Fuel):
سوخت جت، که بهعنوان سوخت برای هواپیماهای توربوجت و توربوفن استفاده میشود، نوعی از نفت سفید است که از فرآیندهای تصفیهای خاصی عبور کرده تا خواص احتراقی دقیقتری داشته باشد.
این سوخت دارای نقطه انجماد پایین، پایداری بالا در دماهای مختلف، و ترکیب خاصی است که برای استفاده در موتورهای جت ضروری است. نوع معروف این سوخت، Jet A-1 است که در اکثر هواپیماها استفاده میشود.
3. برشهای سنگین (Heavy Distillates):
برشهای سنگین، که شامل ترکیبات با نقطهجوش بسیار بالا هستند، در پایینترین بخش برج تقطیر جمعآوری میشوند. این مواد عموماً چگالتر و ویسکوزتر از برشهای سبک و میانی هستند.
الف) نفت کوره (Fuel Oil یا مازوت) :
نفت کوره یا مازوت، که نقطه جوش بالایی دارد، بیشتر بهعنوان سوخت در نیروگاهها، کشتیها، و دیگهای بخار صنعتی استفاده میشود. این سوخت بهدلیل ویسکوزیته بالای خود نیاز به پیشگرمایش دارد تا در دمای پایینتر جریان پیدا کند و قابلیت احتراق بهتری پیدا کند.
ب) قیر (Bitumen):
قیر یا آسفالت، یکی از سنگینترین برشها است که در فرآیند تقطیر بهعنوان باقیمانده تقطیر جمعآوری میشود. قیر بهدلیل ویسکوزیته بسیار بالا و نقطه ذوب بالایی که دارد، در صنعت ساختوساز برای پوشش جادهها، ایزولاسیون ساختمانها، و بهعنوان چسب کاربرد دارد.
قیر معمولاً با گرمایش یا افزودن محلولهای نفتی نرم میشود تا استفاده از آن در دماهای پایینتر ممکن باشد.
ج) روغنهای روانکننده (Lubricating Oils):
روغنهای روانکننده از برشهای سنگین استخراج میشوند و عمدتاً در صنایع مکانیکی و خودرویی برای روانکاری موتورهای خودرو، گیربکسها، و سیستمهای صنعتی استفاده میشوند.
این روغنها معمولاً بهصورت روغنهای پایه و با افزودنیهای مختلف تولید میشوند تا خاصیت روانکاری و مقاومت در برابر سایش را بهبود دهند.
در کل، فرآیند پالایش نفت خام بهوسیله تقطیر، نفت را به بخشهای مختلفی تقسیم میکند که هر یک ویژگیهای خاص خود را دارند. این تقسیمبندی بهطور گسترده در صنایع انرژی، حملونقل، پتروشیمی، و ساختوساز کاربرد دارد.
هر دسته از این برشها در فرآیندهای خاص خود و با ترکیبهای خاصی مورد استفاده قرار میگیرند و در صنایع مختلف نقش اساسی دارند.
✔️ خلاصه دانش فنی طرح توجیهی احداث پالایشگاه شیرین سازی میعانات گازی!
✳️ مواد اولیه مورد نیاز جهت شیرین سازی میعانات گازی:
1. میعانات گازی (Condensate) :
میعانات گازی بهعنوان خوراک اصلی پالایشگاه شیرینسازی، ترکیبی از هیدروکربنهای سبک با زنجیرههای کربنی بین C₅ تا C₁₂ است که در اثر کاهش فشار و دما از گاز طبیعی جدا میشوند.
این مایع شفاف و فرّار، معمولاً حاوی مقادیر قابلتوجهی از ترکیبات ناخواسته همچون سولفید هیدروژن (H₂S)، دیاکسید کربن (CO₂)، مرکاپتانها و سایر ترکیبات گوگرددار است که حذف آنها برای بهبود کیفیت محصول نهایی و محافظت از تجهیزات ضروری است.
2. مونو اتانول آمین (MEA):
مونو اتانول آمین یکی از پرکاربردترین آمینها در فرآیند شیرینسازی است که بهصورت محلول آبی برای جذب گازهای اسیدی بهویژه H₂S و CO₂ به کار میرود. این ترکیب از واکنش اتانول با آمونیاک تولید شده و دارای خاصیت بازی قوی و قابلیت جذب بالا است . MEA
عمدتاً در واحد جذب (Absorber) استفاده میشود و پس از اشباع شدن، در واحد احیا (Regenerator) بازسازی میگردد. گرچه راندمان جذب بالایی دارد، اما در مقایسه با دیگر آمینها نسبت به تجزیه حرارتی حساستر است و مصرف انرژی بالاتری برای احیا دارد.
3. دی اتانول آمین (DEA):
دیاتانولآمین نسبت به MEA دارای پایداری حرارتی بالاتر و خاصیت خورندگی کمتر است و بههمیندلیل در واحدهایی با فشار و دمای بالاتر ترجیح داده میشود.
این آمین، بهصورت محلول آبی 30 تا 50 درصد استفاده میگردد و در جذب ترکیبات اسیدی عملکرد خوبی دارد. بهدلیل ساختار شیمیایی خاص خود، در برخی کاربردها مانند شیرینسازی گاز با H₂S زیاد و CO₂ کم انتخاب مناسبی است.
4. متیل دی اتانول آمین (MDEA):
متیل دیاتانولآمین یکی از آمینهای گزینشی است که بهطور ویژه برای جذب H₂S در حضور CO₂ بهکار میرود، زیرا قابلیت جذب H₂S آن بالا و جذب CO₂ آن نسبتاً پایین است.
این ویژگی سبب میشود بتوان آن را در فرآیندهایی بهکار برد که نیاز به جداسازی انتخابی H₂S دارند. MDEA از نظر مصرف انرژی برای احیا نیز کاراتر از MEA و DEA است، بنابراین در بسیاری از پالایشگاههای مدرن، انتخاب اول محسوب میشود.
5. آب خالص (برای تهیه محلول آمین):
آب خالص بهعنوان حلال پایه برای تهیه محلولهای آمینی مورد استفاده قرار میگیرد. کیفیت آب مورد استفاده در این فرآیند باید بسیار بالا باشد (مانند آب مقطر یا آب بدون یون) تا از واکنشهای ناخواسته با آمینها و رسوبگذاری در تجهیزات جلوگیری شود.
نسبت حجمی محلول آمین بسته به نوع آمین و طراحی سیستم، معمولاً بین 30 تا 50 درصد است.
6. سود سوزآور (NaOH):
سود سوزآور یا سدیم هیدروکسید، در فرآیند مرکس برای خنثیسازی مرکاپتانها و تبدیل آنها به نمکهای محلول در آب استفاده میشود. این ماده قلیایی قوی، محیط واکنش را بازی نگه میدارد تا واکنشهای اکسیداسیون مرکاپتانها به خوبی انجام شود.
علاوه بر این، سود سوزآور در شستوشوی برخی تجهیزات نیز به کار میرود و به همین دلیل از مواد کلیدی در واحدهای شیرینسازی به شمار میآید.
7. کاتالیزور مرکس (Merox Catalyst):
کاتالیزور مورد استفاده در فرآیند مرکس، معمولاً بر پایه فلزاتی مانند کبالت یا وانادیم است که در محیط قلیایی قادر به تسریع واکنش اکسیداسیون مرکاپتانها به دیسولفیدهای پایدارتر هستند.
این کاتالیزورها به صورت محلول یا جذبشده روی بسترهای خاص در سیستم استفاده میشوند و عمر مفید آنها بسته به ترکیب خوراک، شرایط عملیاتی و نگهداری واحد متغیر است.
8. هوا یا اکسیژن:
اکسیژن (اغلب از طریق تزریق هوا) در فرآیند مرکس بهعنوان اکسیدکننده استفاده میشود. این گاز با همکاری کاتالیزور، واکنش اکسیداسیون مرکاپتانها را در محیط قلیایی فعال میکند و موجب تبدیل آنها به دیسولفیدهای محلولناپذیر میشود که به راحتی قابل جداسازی از جریان هستند.
میزان و نحوه تزریق هوا باید بهدقت کنترل شود تا از اکسیداسیون بیش از حد یا خطرات انفجاری جلوگیری گردد.
9. بازدارنده خوردگی (Corrosion Inhibitor):
در حضور گازهای اسیدی مانند H₂S و CO₂ و محلولهای آمینی، تجهیزات پالایشگاهی مستعد خوردگی شدید هستند. برای جلوگیری از این مشکل، از بازدارندههای خوردگی استفاده میشود که معمولاً ترکیبات آلی ویژهای هستند که با ایجاد لایه محافظ روی سطح فلزات، از تماس آنها با محیط خورنده جلوگیری میکنند. این مواد بهصورت پیوسته به سیستم تزریق میشوند و نقش حیاتی در حفظ ایمنی و دوام تجهیزات دارند.
10. مواد ضد کف (Antifoam Agents):
فرآیند جذب گازهای اسیدی با محلولهای آمینی ممکن است همراه با تشکیل کف باشد که مانع عملکرد مطلوب برج جذب یا احیا میشود. برای کنترل این پدیده، از مواد ضد کف استفاده میشود.
این ترکیبات معمولاً بر پایه پلیسیلوکسانها یا روغنهای معدنی اصلاحشدهاند و با کاهش کشش سطحی حبابها، باعث فروپاشی سریع کف میشوند.
✳️ بررسی فرایند شیرین سازی در پالایشگاه میعانات گازی :
فرایند شیرینسازی میعانات گازی در پالایشگاه یکی از مراحل حیاتی و کلیدی در آمادهسازی این نوع از خوراکهای هیدروکربنی برای مصارف صنعتی و پالایشگاهی است. که در ادامه به تفصیل فرایند آن خواهیم پرداخت.
1. پیشگرمایش میعانات گازی:
در نخستین مرحله، میعانات گازی پیش از ورود به واحد جذب، تا دمایی در حدود 40 تا 60 درجه سانتیگراد گرم میشود. این افزایش دما کمک میکند تا واکنشپذیری ترکیبات نامطلوب گوگردی بیشتر شده و همچنین فرایند جذب آنها توسط محلول جاذب یا ماده جامد کارایی بالاتری داشته باشد.
عملیات پیشگرمایش معمولاً توسط مبدلهای حرارتی صورت میگیرد و بخشی از گرمای بازیافتی از دیگر قسمتهای فرایند به این منظور اختصاص مییابد.
2. تماس میعانات با ماده جاذب یا محلول شیمیایی:
در این گام، میعانات وارد برج تماس میشود؛ جایی که با ماده جاذب (مانند بستر جامد) یا محلول شیمیایی (مانند محلول آمین) برخورد پیدا میکند.
در این تماس، ترکیباتی نظیر گاز سولفید هیدروژن، گاز دیاکسید کربن و مرکاپتانها بهصورت شیمیایی یا فیزیکی از میعانات گازی جدا میشوند. این واکنش در داخل برج جذب اتفاق میافتد و بخش زیادی از ترکیبات خورنده و ناخواسته از جریان مایع حذف میشود.
3. جداسازی گازهای آزادشده از مایع پالایششده:
پس از آنکه گازهای اسیدی و خورنده از میعانات گازی جذب شدند، بخشی از این گازها به شکل آزاد یا پیوسته با محلول باقی میمانند. بنابراین، در این مرحله، جداسازی فاز گازی از مایع انجام میگیرد.
این عمل در ظروف مخصوصی به نام جداساز انجام میشود که هدف آن حذف گازهای آزاد یا سبک باقیمانده در بالای برج جذب است. این گازها معمولاً به واحد بازیافت یا سوزاندن هدایت میشوند تا از انتشار مستقیم به محیط جلوگیری شود.
4. بازسازی محلول شیمیایی یا تعویض ماده جامد جاذب:
در روشهایی که از محلولهای شیمیایی مانند آمین استفاده میشود، محلول اشباعشده پس از جذب گازهای اسیدی، وارد برج احیاکننده میشود. در این برج، با استفاده از حرارت، ترکیبات جذبشده از محلول جدا شده و محلول آمین دوباره قابل استفاده میگردد.
اما در روشهایی که از بستر جامد استفاده میشود، پس از اشباع شدن جاذب، یا باید جاذب را احیا کرد (در صورت امکان) یا آن را تعویض نمود. این مرحله برای پایداری و تداوم عملکرد سیستم ضروری می باشد.
5. تثبیت نهایی میعانات گازی پالایششده:
در آخرین مرحله، برای اطمینان از حذف کامل ترکیبات سبک یا باقیمانده، میعانات گازی پالایششده وارد برج تقطیر جز به جز میشود.
در این برج، ترکیباتی که هنوز در فشار و دمای عملیاتی باقی ماندهاند (مانند برخی هیدروکربنهای سبک یا گوگردی) از محصول نهایی جدا میشوند.
این فرآیند که به تثبیت نهایی معروف است، باعث افزایش کیفیت میعانات خروجی و آمادهسازی آن برای مصرف نهایی یا ارسال به پالایشگاه اصلی میشود.
✳️ لیست تجهیزات مورد نیاز پالایشگاه شیرین سازی میعانات گازی:
1. جداکننده سهفازی (Three-Phase Separator):
جداکننده سهفازی در ورودی پالایشگاه قرار میگیرد و وظیفه آن جداسازی فازهای گاز، مایع هیدروکربنی (میعانات) و آب شور یا آب همراه است. طراحی آن به گونهای است که بر اساس اختلاف چگالی بین این سه فاز، هر کدام در بخش مشخصی از مخزن تجمع مییابد.
گاز از قسمت بالا، میعانات از بخش میانی و آب از قسمت پایین تخلیه میشود. این جداسازی اولیه نقش کلیدی در کاهش بار ورودی به واحدهای پاییندستی دارد.
2. واحد شیرینسازی با آمین (Amine Sweetening Unit):
این واحد برای حذف ترکیبات اسیدی همچون H₂S و CO₂ از جریان گاز یا مایع طراحی شده است. در برج جذب (Absorber)، محلول آمین با خوراک تماس پیدا کرده و گازهای اسیدی را جذب میکند.
سپس محلول آلوده وارد برج احیا (Regenerator) میشود، که در آن تحت گرما و فشار پایینتر، گازهای اسیدی از آمین جدا شده و آمین بازتولید میشود. این واحد برای کاهش خورندگی، حفظ کیفیت محصول و مطابقت با استانداردهای زیستمحیطی ضروری می باشد.
3. برج تثبیت (Stabilizer Column):
برج تثبیت برای خارجسازی ترکیبات سبک و فرار (مانند پروپان و بوتان) از میعانات گازی استفاده میشود تا فشار بخار محصول کاهش یابد و در دمای محیط پایدار بماند.
این برج معمولاً دارای یک Reboiler در پایین و یک Condenser در بالا است. جریان مایع در برج از پایین به بالا حرکت کرده و تحت تأثیر گرما، اجزای سبک تبخیر شده و از بالا خارج میشوند، درحالیکه مایع تثبیتشده از پایین جمعآوری میشود.
4. برج تقطیر جزءبهجزء (Fractionation Column):
برج تقطیر، میعانات را بر اساس نقطه جوش اجزای مختلف جداسازی میکند. در این برج، خوراک در ارتفاع مشخصی تزریق میشود و با حرارت در پایین برج، اجزای سبکتر به سمت بالا صعود کرده و اجزای سنگینتر در پایین باقی میمانند.
محصولات بهدستآمده شامل برشهایی مانند گاز مایع، نفتا، کروزن و گازوئیل است. طراحی و کنترل دقیق این برج برای بهینهسازی راندمان جداسازی حیاتی است.
5. واحد حذف آب (Dehydration Unit):
حذف رطوبت از گاز یا میعانات برای جلوگیری از یخزدگی در خطوط انتقال یا تشکیل هیدرات اهمیت دارد. رایجترین روش، استفاده از گلایکول (مانند تریاتیلن گلایکول) است که در تماس با جریان گاز، بخار آب را جذب میکند.
سپس گلایکول مرطوب وارد سیستم بازیابی شده و پس از جداسازی آب، مجدداً بازیافت میشود. در برخی موارد، از مواد جامد جاذب مانند زئولیت یا سیلیکاژل نیز استفاده میشود.
6. جداکننده گاز از مایع (Gas-Liquid Separator):
این تجهیز برای جداسازی گاز آزاد از جریان مایع بهکار میرود و معمولاً پیش از پمپها یا مخازن قرار میگیرد.
به دلیل اینکه وجود گاز در مایع میتواند موجب آسیب به تجهیزات پاییندستی شود، این جداکننده با ایجاد آرامش در جریان و کاهش سرعت، گاز را به سطح آورده و از مایع جدا میسازد. طراحی آن بر اساس دبی جریان، فشار کاری و خصوصیات سیال انجام میشود.
7. کمپرسورها (Compressors):
کمپرسورها گازهای سبک یا گازهای جداشده از سایر واحدها را فشرده کرده و برای ارسال به خطوط انتقال یا استفاده مجدد آماده میکنند. بسته به کاربرد، از انواع پیستونی، اسکرو یا گریز از مرکز استفاده میشود.
طراحی کمپرسور باید با دقت نسبت فشار، دمای ورودی، رطوبت گاز و ایمنی را در نظر بگیرد. کنترل دما و روانکاری از جنبههای مهم بهرهبرداری مطمئن آن است.
8. پمپها (Pumps):
پمپها برای انتقال مایعاتی مانند میعانات، آمین، گلایکول و دیگر سیالات در فرآیند استفاده میشوند. نوع پمپ بسته به ویژگی سیال (چسبندگی، خورندگی، دبی) میتواند گریز از مرکز یا جابجایی مثبت باشد.
انتخاب درست پمپ و حفاظتهای کنترلی در برابر کاویتاسیون یا بار اضافی برای افزایش طول عمر سیستم حیاتی است.
9. مبدلهای حرارتی (Heat Exchangers) :
این تجهیزات برای تبادل حرارت بین دو جریان سیال طراحی شدهاند؛ مثلاً گرمکردن خوراک سرد با استفاده از جریان خروجی گرم یا بالعکس.
انواع رایج آن شامل مبدلهای پوسته و لوله، صفحهای و لوله مارپیچ هستند. انتخاب نوع مبدل بستگی به فشار کاری، نوع سیال، و بازده حرارتی مورد نیاز دارد. نگهداری منظم برای جلوگیری از رسوب و افت راندمان ضروری است.
10. کوره هوای گرم یا هیتر (Heater / Furnace):
کورهها برای گرمکردن خوراک قبل از ورود به برج تثبیت یا تقطیر استفاده میشوند. این گرمایش معمولاً از طریق احتراق مستقیم گاز طبیعی یا سوخت مایع صورت میگیرد.
طراحی کوره باید به گونهای باشد که توزیع دما یکنواخت باشد و از پدیدههایی مانند داغ شدن بیش از حد لولهها جلوگیری شود. پایش شعله و ایمنی احتراق، بخش کلیدی عملکرد کوره است.
11. مشعل شعلهسوز (Flare System):
سیستم فلر برای تخلیه ایمن گازهای اضافی یا اضطراری طراحی شده است تا از تجمع فشار خطرناک در تجهیزات جلوگیری شود. این گازها معمولاً در نوک فلر سوزانده میشوند.
فلر دارای اجزایی مانند مشعل، سیستم کنترل احتراق، خط بخار یا هوای کمکی و پشتیبانی اضطراری است. این سیستم نقش مهمی در حفاظت از پالایشگاه و محیطزیست ایفا میکند.
12. مخازن ذخیره (Storage Tanks):
مخازن برای ذخیرهسازی موقت میعانات، گلایکول، آمین یا محصولات فرآیندی بهکار میروند. طراحی این مخازن بر اساس نوع سیال، فشار بخار، دمای نگهداری و شرایط محیطی صورت میگیرد.
انواع مختلفی چون مخازن سقف ثابت، شناور یا دو جداره استفاده میشود. نصب تجهیزات ایمنی مانند شیرهای اطمینان، ونت و سیستم اعلام حریق الزامی می باشد.
13. واحد ابزار دقیق و کنترل (Instrumentation & Control):
این واحد شامل تجهیزات اندازهگیری فشار، دما، سطح، دبی، آنالایزرهای گاز و همچنین سامانههای کنترلی مانند DCS یا PLC است. هدف، کنترل شرایط فرآیند، جلوگیری از نوسان عملیاتی و حفاظت از تجهیزات است. سیستمهای کنترل خودکار میتوانند بهصورت متمرکز، عملیات پالایشگاه را پایش و تنظیم کنند.
14. سیستم تزریق مواد شیمیایی:
برای جلوگیری از خوردگی، تشکیل کف، رسوب یا هیدرات، مواد شیمیایی خاصی در نقاط حساس فرآیند تزریق میشود. این سیستم شامل مخازن ذخیره، پمپهای تزریق با دبی دقیق، و خطوط توزیع است. انتخاب صحیح ماده شیمیایی و کنترل دقیق نرخ تزریق برای عملکرد پایدار و ایمن فرآیند حیاتی است.
15. سیستم تصفیه پساب صنعتی (Waste Water Treatment):
آبهای تولیدی که حاوی هیدروکربن، نمک و ترکیبات شیمیایی هستند باید قبل از تخلیه تصفیه شوند. این سیستمها شامل جداکننده نفت - آب (API Separator)، سیستمهای شناورسازی با هوا (DAF)، فیلترهای بستر جاذب و تجهیزات شیمیایی هستند. هدف کاهش BOD، COD، مواد جامد معلق و آلایندههای نفتی برای حفاظت از محیطزیست است.
✔️ خلاصه دانش فنی طرح توجیهی احداث پالایشگاه شیرین سازی نفت خام!
✳️ آشنایی با انواع روش های شیرین سازی نفت خام و برش های نفتی:
روش های شیرین سازی نفت خام به دو دسته اصلی روشهای شیمیایی و روشهای فیزیکی و همچنین روشهای پیشرفتهتر صنعتی تقسیم میشوند.
1. روشهای شیمیایی:
الف) فرآیند دکتر (Doctor Process):
این یکی از قدیمیترین روشهای شیرینسازی است که برای حذف مرکاپتانهای سبک از برشهایی مانند بنزین استفاده میشود. در این روش، از محلولی شامل سرب اکسید و گوگرد عنصری در محیط قلیایی استفاده میشود که مرکاپتانها را به دیسولفیدهای بدون بو تبدیل میکند.
با وجود سادگی، این روش به دلیل استفاده از ترکیبات سمی مانند سرب، امروزه کمتر مورد استفاده قرار میگیرد و جای خود را به روشهای ایمنتر داده است.
ب) فرآیندهای مبتنی بر سود سوزآور (Caustic Treating):
در این فرآیند، از محلول سود سوزآور (NaOH) برای شستوشوی برشهای نفتی استفاده میشود. ترکیبات اسیدی مانند H₂S و مرکاپتانها با سود واکنش داده و به نمکهای محلول در آب تبدیل میشوند که میتوان آنها را جدا کرد. این روش ساده، کمهزینه و رایج است اما برای گوگردهای پیچیدهتر، کاربرد محدودی دارد.
ج) فرآیندهای آمینی (Amine Treating) :
در این روش، گازهای ترش (حاوی H₂S و CO₂) از درون محلولهای آمینی مانند مونواتانولآمین عبور داده میشوند. آمینها با H₂S واکنش میدهند و ترکیبات قابل جداسازی تشکیل میدهند.
این فرآیند بهویژه برای گازهای خروجی از واحدهای تقطیر و کراکینگ مناسب بوده و در بسیاری از پالایشگاهها بهعنوان پیشفرآیند استفاده میشود.
د) فرآیندهای اکسیداسیون (Oxidation Processes):
در این دسته از فرآیندها، ترکیبات گوگرددار مانند مرکاپتانها در حضور عوامل اکسیدکننده (مانند هوا یا پراکسید) به ترکیباتی با بوی کمتر یا بیبو مانند دیسولفیدها تبدیل میشوند.
معمولاً از کاتالیزورهایی مانند کبالت یا آهن برای تسریع واکنش استفاده میشود. فرآیندهای اکسیداسیونی در فشار و دمای نسبتاً پایین قابل اجرا هستند.
ه) فرآیندهای مبتنی بر نمکهای فلزی (Metal Salt Processes):
در این فرآیندها، از نمکهای فلزی مانند استات مس یا کلرید آهن برای واکنش با ترکیبات گوگرددار استفاده میشود. این نمکها ترکیبات خورنده یا بدبو را به رسوبات جامد یا ترکیبات قابل استخراج تبدیل میکنند. این روشها بیشتر برای برشهای خاص یا شرایط ویژه مورد استفاده قرار میگیرند.
2. روشهای فیزیکی:
الف) جذب سطحی (Adsorption):
در این روش، ترکیبات گوگرددار بر روی سطوح مواد جاذب مانند زئولیتها، کربن فعال یا آلومینا جذب میشوند. این روش بیشتر برای تصفیه گازها و برشهای سبک نفتی مناسب است و میتواند به عنوان مرحله نهایی پالایش برای حذف باقیمانده گوگرد عمل کند.
ب) استخراج با حلال (Solvent Extraction):
در این فرآیند، برشهای نفتی با حلالهایی مانند فنل، فورفورال یا NMP تماس داده میشوند تا ترکیبات گوگرددار یا آروماتیکها در آن حل شده و از فاز اصلی جدا شوند. استخراج با حلال یک روش انتخابی برای بهبود کیفیت برشهای سنگین مانند روغنهای پایه است.
ج) تقطیر (Distillation):
تقطیر از نظر فنی فرآیند جداسازی است تا شیرینسازی، اما در بسیاری موارد برای حذف ترکیبات فرّار و سبک گوگردی از برشهای نفتی بهکار میرود. با استفاده از تقطیر، میتوان ترکیبات بدبو و خورنده را در برشهای سبکتر متمرکز کرده و جدا نمود.
د) فرآیندهای غشایی (Membrane Processes):
در این روش، غشاهایی با انتخابپذیری بالا برای جداسازی ترکیبات گوگرددار از سوختها مورد استفاده قرار میگیرند. این فناوری نوین هنوز در حال توسعه است ولی به دلیل بهرهوری بالا و مصرف کم انرژی، پتانسیل بالایی برای استفاده صنعتی در آینده دارد.
3. روشهای پیشرفتهتر صنعتی:
الف) فرآیند Merox (Mercaptan Oxidation):
این فرآیند نسخه پیشرفتهای از شستوشوی قلیایی است و برای حذف مرکاپتانها از گاز مایع، بنزین و نفت سفید طراحی شده است. مرکاپتانها با سود سوزآور واکنش داده و سپس در حضور کاتالیزور و اکسیژن به دیسولفیدهای بیبو تبدیل میشوند. فرآیند Merox بهدلیل بهرهوری بالا و امکان بازیافت سود، در پالایشگاهها بسیار متداول است.
ب) فرآیند HyLube (Hydrofinishing of Lubes):
HyLube برای تصفیه روغنهای پایه از ناخالصیهایی مانند گوگرد، نیتروژن و فلزات بهکار میرود. در این فرآیند، ترکیبات نفتی در حضور هیدروژن و کاتالیزورهای فلزی در دما و فشار بالا واکنش داده و ترکیبات مزاحم به H₂S و NH₃ تبدیل میشوند. HyLube برای تولید روانکارهایی با رنگ روشن، ویسکوزیته مناسب و پایداری حرارتی بالا ضروری است.
ج) فرآیند گوگردزدایی هیدروژنی (Hydrodesulfurization – HDS):
این فرآیند یکی از مؤثرترین و گستردهترین روشها برای حذف گوگرد از نفت خام است. در HDS، برشهای نفتی با هیدروژن در حضور کاتالیزورهایی مانند نیکل - مولیبدن در دما و فشار بالا واکنش داده و گوگرد به صورت گاز سولفید هیدروژن (H₂S) جدا میشود.
این روش در تولید سوختهای با گوگرد پایین و رعایت استانداردهای زیستمحیطی نقش کلیدی دارد.
✳️ مواد اولیه مورد نیاز جهت شیرین سازی نفت خام و برش های نفتی:
1. نفت خام ترش:
نفت خام ترش به عنوان ماده اولیه اصلی پالایشگاههای شیرینسازی، حاوی مقادیر قابل توجهی ترکیبات گوگردی از جمله سولفید هیدروژن (H₂S)، مرکاپتانها، تیوفنها، بنزو تیوفنها و دیبنزو تیوفنها است.
وجود این ترکیبات نهتنها موجب خوردگی تجهیزات پالایشگاهی میشود بلکه انتشار آنها در محصولات نهایی (مانند گازوئیل یا بنزین) منجر به آلایندگی شدید محیط زیست و آسیب به موتورهای احتراقی خواهد شد.
هدف از پالایش این نوع نفت، حذف یا کاهش این ترکیبات گوگرددار برای تولید سوختهای پاک و قابل مصرف است.
2. برشهای نفتی ترش:
برشهای نفتی ترش شامل برشهایی نظیر نفتا، نفت سفید، گازوئیل، نفت کوره و گاز مایع (LPG) هستند که از تقطیر نفت خام ترش بهدست میآیند.
این برشها حاوی درصدهای مختلفی از گوگرد هستند که بسته به نقطه جوش و ترکیبات موجود، روش خاصی برای شیرینسازی آنها انتخاب میشود.
برای مثال، مرکاپتانهای موجود در LPG و نفتا با روش MEROX شیرین میشوند، در حالیکه گازوئیل و نفت کوره معمولاً با فرآیند هیدروژناسیون گوگردزدایی میشوند.
3. گاز هیدروژن (H₂) :
گاز هیدروژن یکی از حیاتیترین مواد در فرآیند هیدروهیدسولفوریزاسیون (HDS) است. در این فرآیند، گوگرد موجود در ترکیبات آلی گوگرددار با هیدروژن واکنش داده و به سولفید هیدروژن (H₂S) تبدیل میشود که بهراحتی از سیستم خارج میشود.
تولید، فشردهسازی و بازیافت هیدروژن از جمله بخشهای مهم در طراحی واحدهای HDS پالایشگاه است، چرا که تأمین پایدار و خالص این گاز، نقش مستقیمی در بازده و عمق شیرینسازی دارد.
4. آب صنعتی بدون املاح (Demineralized Water) :
آب بدون املاح یا آب صنعتی دمین در فرآیندهای متعددی در پالایشگاه مورد استفاده قرار میگیرد؛ از تولید بخار برای گرم کردن جریانها و برجها گرفته تا شستوشوی تجهیزات و آمادهسازی برخی خوراکهای فرآیندی. حذف یونهایی نظیر کلسیم، منیزیم و کلر از این آب، برای جلوگیری از رسوبگذاری و خوردگی در تجهیزات فلزی پالایشگاه ضروری است. این نوع آب همچنین در فرآیندهای خنککاری و تهیه محلولهای شیمیایی مصرف میشود.
5. گاز نیتروژن (N₂) :
گاز نیتروژن بهدلیل بیاثر بودن شیمیایی، در بسیاری از مراحل عملیاتی پالایشگاه نقش حفاظتی ایفا میکند. برای مثال در زمان راهاندازی، خاموشسازی یا خنثیسازی راکتورها، از نیتروژن برای حذف اکسیژن و جلوگیری از انفجار استفاده میشود. همچنین در برخی موارد، نیتروژن برای ایجاد فشار مثبت در خطوط لوله یا ظروف ذخیرهسازی مواد حساس به اکسیژن بهکار میرود.
6. محلول آمین (مانند مونو اتانول آمین):
محلولهای آمین، مانند مونو اتانول آمین (MEA)، دی اتانول آمین (DEA) و متیل دی اتانول آمین (MDEA)، در واحدهای شیرینسازی گاز کاربرد دارند. این آمینها توانایی جذب انتخابی گازهای اسیدی مانند H₂S و CO₂ را دارند.
در واحد جذب، آمین محلول وارد تماس با جریان گاز شده و گاز اسیدی را جذب میکند، سپس محلول غنیشده از گاز به بخش احیا منتقل شده و آمین مجدداً بازیافت میشود. این چرخه بهطور پیوسته در پالایشگاه اجرا میشود.
7. بخار آب (Steam) :
بخار آب در پالایشگاهها چند کاربرد مهم دارد. نخست برای گرمکردن خطوط و مخازن بهمنظور کاهش گرانروی و سهولت جریان یافتن مواد سنگین مانند نفت کوره. دوم، در احیای آمینهای اشباعشده در برجهای گازشویی بهمنظور بازگرداندن توان جذب آنها.
همچنین در برخی فرآیندهای جداسازی و احیا، بخار بهعنوان عامل تزریقی جهت خروج گازها و افزایش راندمان انتقال جرم مورد استفاده قرار میگیرد.
8. هوا یا اکسیژن خالص:
در فرآیندهایی مانند MEROX، هوا یا اکسیژن برای اکسید کردن مرکاپتانها به دیسولفیدها استفاده میشود. این تبدیل باعث میشود مرکاپتانهای فرّار، خورنده و بدبو به ترکیبات نسبتاً پایدار و غیرسمی تبدیل شوند. اکسیژن مورد استفاده باید بهصورت کنترلشده وارد راکتور شود تا از انفجار یا ایجاد محصولات جانبی ناخواسته جلوگیری شود. کنترل دما، pH و فشار در این نوع فرآیندها بسیار مهم می باشد.
✳️ بررسی مراحل شیرین سازی نفت خام و برش های نفتی در پالایشگاه :
1. پیشتفکیک و جداسازی گازها (Dehydration & De-gassing):
در این مرحله، نفت خام تازه تولیدشده وارد واحدهای جداکننده چندمرحلهای میشود تا گازهای محلول (مانند متان، اتان، و بهویژه هیدروژن سولفید H₂S) و همچنین آب آزاد از آن حذف شود.
استفاده از گرمایش، افت فشار ناگهانی (Flashing) و جداکنندههای گاز-مایع باعث میشود حجم قابلتوجهی از آلایندهها کاهش یافته و بار آلودگی ورودی به مراحل بعد کمتر شود. این گام، مرحلهای حیاتی برای محافظت از تجهیزات و جلوگیری از تشکیل امولسیون در مراحل بعد است.
2. تقطیر نفت خام و تفکیک برشهای نفتی (Crude Distillation):
نفت خام پیشتصفیهشده به برج تقطیر اتمسفریک وارد میشود، جایی که در دماهای مختلف، برشهایی چون گاز سبک، نفتا، نفت سفید، گازوئیل و باقیماندههای سنگین استخراج میشوند. این برشها دارای ترکیبات گوگرددار با ساختارهای متفاوت هستند. بسته به نوع برش، روشهای مختلفی برای شیرینسازی آنها انتخاب میشود. از آنجا که گوگرد در برشهای سنگینتر غلیظتر است، شیرینسازی این برشها نیازمند شرایط شدیدتر (دما، فشار، کاتالیزور) است.
3. شستوشوی نفت خام یا نفتا با سود سوزآور (Caustic Washing):
در این فرآیند، نفتا یا گاهی نفت خام، با محلول رقیق هیدروکسید سدیم (NaOH) شسته میشود. این عملیات باعث حذف مرکاپتانهای اسیدی و H₂S میشود که با سود واکنش داده و به نمکهای قابل حل در آب تبدیل میشوند. سپس فاز آبی از فاز نفتی جدا میشود. این مرحله عمدتاً برای کاهش بوی تند و خورندگی استفاده میشود و در مورد برشهای سبک مؤثرتر است.
4. اکسیداسیون مرکاپتانها (Merox / Oxidative Sweetening) :
برای برشهایی مانند نفتا، بنزین، یا گاز مایع (LPG) که حاوی مرکاپتان هستند، از فرآیند اکسیداسیون استفاده میشود. مرکاپتانها در حضور هوا و کاتالیزورهای فلزی (مانند کوبالت یا مولیبدن) به دیسولفیدهای بیضرر تبدیل میشوند.
واحد مرکس (Merox) یکی از رایجترین روشهای صنعتی برای این هدف است. این روش نسبت به روشهای هیدروژناسیون سادهتر، ارزانتر و برای پالایشگاههای کوچکتر مناسب می باشد.
5. هیدروتریتینگ (Hydrotreating):
هیدروتریتینگ پیشرفتهترین روش حذف ترکیبات آلی گوگرددار (مانند تیوفنها و دیبنزو تیوفنها) از برشهای سنگین مانند گازوئیل، نفت سفید و برشهای وکیوم است.
در این فرآیند، برش نفتی در دما و فشار بالا (300 –400 درجه سانتیگراد و 30 –130 اتمسفر) با هیدروژن و کاتالیزور واکنش میدهد. گوگرد به هیدروژن سولفید تبدیل میشود که بعداً جدا میگردد.
این روش باعث کاهش گوگرد به مقادیر بسیار کم (در حد استاندارد یورو 5 یا پایینتر) میشود و برای تولید سوختهای پاک ضروری می باشد.
6. شیرینسازی با جذب سطحی یا خاک رنگبر (Adsorption / Clay Treatment):
در برخی موارد، برای بهبود کیفیت رنگ، بو یا پایداری اکسیداتیو برشهای سبک یا میانی، از جاذبهایی مانند خاک رنگبر، زغال فعال یا آلومینای فعال استفاده میشود.
این مواد ترکیبات باقیمانده (بهویژه دیسولفیدها، آلدهیدها یا ترکیبات نیتروژندار) را جذب کرده و برش نفتی نهایی را بهصورت شیرین، با کیفیت صادراتی آماده میکنند. این مرحله بیشتر بهعنوان مرحله نهایی تصفیه یا «پالیشینگ» انجام میشود.
✳️ لیست تجهیزات مورد نیاز پالایشگاه شیرین سازی نفت خام و برش های نفتی:
در ادامه این محتوا ، فهرستی از تجهیزات اصلی پالایشگاه شیرینسازی نفت خام را ارائه کرده ایم، همراه ما باشید.
1. واحد جذب گاز اسیدی (Absorber Unit):
این واحد برای حذف گازهای اسیدی مانند هیدروژن سولفید (H₂S) و دیاکسید کربن (CO₂) از جریان گاز طراحی شده است. درون برج جذب، گاز ترش از پایین وارد شده و با محلول آمین که از بالا به پایین جریان دارد تماس پیدا میکند.
گازهای اسیدی در فاز مایع حل میشوند و گاز شیرین (پاک شده) از بالای برج خارج میشود. برای افزایش بازده تماس، از سینیهای مشبک یا مواد پرکننده (Packing) استفاده میشود. این مرحله، اولین گام در فرآیند پالایش گازهای ترش و آمادهسازی آنها برای مراحل بعدی است.
2. واحد بازیافت آمین (Amine Regeneration Unit):
در این واحد، محلول آمین اشباعشده از گازهای اسیدی که از واحد جذب خارج شده، بازیابی و احیا میشود تا دوباره قابل استفاده باشد. محلول وارد یک برج تقطیر میشود که در آن با اعمال گرما، H₂S و CO₂ از آمین جدا شده و بهصورت گاز آزاد میگردند.
حرارت موردنیاز از طریق یک ریبویلر تأمین میشود. آمین احیاشده از پایین برج خارج و پس از خنکسازی به برج جذب بازگردانده میشود. این چرخه باعث صرفهجویی در مصرف مواد شیمیایی و کاهش هزینههای عملیاتی میشود.
3. واحد شیرینسازی نفتا (Merox Unit):
واحد Merox (Mercaptan Oxidation) برای حذف مرکاپتانها (ترکیبات گوگردی بدبو و خورنده) از برشهای سبک مانند گاز مایع، نفتا یا بنزین بهکار میرود. در این فرآیند، مرکاپتانها با استفاده از سود کاستیک و کاتالیزور Merox به دیسولفیدها تبدیل میشوند که پایدارتر و کمخطرتر هستند.
واکنش در یک راکتور با شرایط کنترلشده انجام شده و پس از پایان واکنش، دیسولفیدهای تولید شده جدا میشوند. این واحد علاوه بر بهبود کیفیت سوخت، از خوردگی و آلودگی هوا نیز جلوگیری میکند.
4. واحد گوگردزدایی (Hydrodesulfurization - HDS):
فرآیند گوگردزدایی هیدروژنی یکی از مهمترین مراحل شیرینسازی نفت خام است. در این واحد، برشهای نفتی سنگین مانند گازوئیل یا نفت سفید در حضور هیدروژن و کاتالیزور (معمولاً نیکل - مولیبدن یا کبالت - مولیبدن) در دمای بالا (حدود 300 تا 400 درجه سانتیگراد) و فشار بالا واکنش داده و ترکیبات گوگرددار به H₂S تبدیل میشوند. سپس H₂S از جریان جدا شده و نفت بدون گوگرد (یا کمگوگرد) برای استفاده در فرآوردههای پالایشی وارد مرحله بعدی میشود.
5. واحد گوگردسازی (Sulfur Recovery Unit - SRU):
این واحد برای بازیابی گوگرد عنصری از گازهای غنی از H₂S طراحی شده است. رایجترین روش مورد استفاده در این بخش، فرآیند کلوز (Claus) است که در آن، H₂S ابتدا در کوره با بخشی از اکسیژن میسوزد و به SO₂ تبدیل میشود.
سپس در چند مرحله کاتالیزوری، SO₂ و H₂S واکنش داده و گوگرد آزاد تولید میشود. گوگرد مایع حاصل، در کولرهای ویژه سرد شده و ذخیره میگردد. این واحد نقش حیاتی در کاهش آلودگی محیطزیست و تأمین گوگرد صنعتی دارد.
6. واحد کنترل بخار و حرارت (Utility Systems):
تمامی فرآیندهای حرارتی در پالایشگاه نیاز به منبع تأمین حرارت دارند. واحد بخار و خدمات جانبی شامل بویلرهای تولید بخار، سیستمهای مشعل، دیگهای آب داغ و تجهیزات تأمین هوای فشرده است.
این سیستمها بخار مورد نیاز برجهای تقطیر و ریبویلرها را فراهم میکنند و عملکرد پایدار تجهیزات حرارتی را تضمین مینمایند. در ضمن، آب خنککننده، بخار کمفشار و برق اضطراری نیز از طریق همین بخش کنترل میشوند.
7. مبدلهای حرارتی (Heat Exchangers):
مبدلهای حرارتی برای تبادل حرارت بین سیالات مختلف بهکار میروند تا مصرف انرژی بهینه شود. بهعنوان مثال، جریان خروجی گرم میتواند برای پیشگرمایش خوراک ورودی استفاده شود.
انواع مختلفی از مبدلها از جمله پوسته - لوله، صفحهای و هواخنک بسته به نیاز طراحی و نصب میشوند. استفاده هوشمندانه از این تجهیزات میتواند اتلاف انرژی را به حداقل رسانده و بهرهوری پالایشگاه را افزایش دهد.
8. سیستم کنترل خوردگی و تزریق مواد شیمیایی:
در پالایشگاههایی که با گازها و مایعات خورنده سروکار دارند، سیستم کنترل خوردگی بسیار حیاتی است. این سیستم شامل تزریق مواد بازدارنده خوردگی، خنثیکنندههای اسیدی و شویندههای شیمیایی به لولهها و تجهیزات مختلف است.
مخازن ویژه برای نگهداری مواد شیمیایی، پمپهای تزریق دقیق و سیستمهای پایش خوردگی بخشی از این واحد هستند. کنترل مناسب خوردگی، عمر مفید تجهیزات را افزایش و هزینههای تعمیرات را کاهش میدهد.
9. سیستم ذخیرهسازی و جداسازی:
این بخش شامل مخازن ذخیره نفت خام، محصولات شیرینشده و درامهای جداسازی گاز و مایع است. درامهای جداکننده برای حذف فازهای ناخواسته (مثلاً بخار از مایع یا برعکس) کاربرد دارند.
همچنین در این بخش، از مخازن مخصوص برای ذخیرهسازی ایمن مواد خورنده یا گوگرد مایع استفاده میشود. طراحی این سیستمها باید بهگونهای باشد که ایمنی، پایداری عملیاتی و انعطاف در فرآیند را تضمین کند.
10. سیستم تصفیه پساب و گازهای آلاینده (Effluent Treatment Units):
این سیستم برای پاکسازی پسابهای صنعتی، مایعات باقیمانده از فرآیندها و کنترل گازهای خروجی از برجها و کورهها بهکار میرود. واحد تصفیه شامل مراحل مختلفی از جمله جداسازی فیزیکی، خنثیسازی شیمیایی، جذب، اکسیداسیون و تهنشینی است.
همچنین مشعلهای بلند برای سوزاندن گازهای اضافی و خطرناک نصب میشوند تا از انتشار مستقیم آنها به جو جلوگیری شود.
✳️ آشنایی با انواع روش های سولفورزدایی از میعانات گازی:
همانطور که اشاره کردیم، به علت وجود ترکیبات آلی گوگرد دار در میعانات گازی که باعث خوردگی تجهیزات، کاهش کیفیت سوخت و آلودگی محیط زیست میشود. برای حذف این ترکیبات، روشهای مختلف «سولفورزدایی» (Desulfurization) بهکار گرفته میشود.
الف) سولفورزدایی هیدروژنی (HDS) :
در این روش صنعتی و بسیار رایج، ترکیبات گوگرددار موجود در معیانات گازی با استفاده از گاز هیدروژن و در حضور کاتالیزورهای فلزی (مانند مولیبدن یا کبالت روی پایه آلومینا) تحت دما و فشار بالا (حدود 300 تا 400 درجه سانتیگراد و 30 تا 100 بار) به هیدروژن سولفید (H₂S) تبدیل میشوند.
این روش برای اغلب ترکیبات گوگردی مؤثر است اما در برابر ترکیبات آروماتیک گوگرددار مانند دیبنزوتیوفن عملکرد کمتری دارد و نیاز به شرایط عملیاتی شدیدتری دارد.
ب) سولفورزدایی جذبی (ADS) :
در این روش، گوگرد از ترکیبات آلی موجود در معیانات گازی با استفاده از جاذبهای جامدی مانند زئولیت، کربن فعال یا اکسیدهای فلزی جذب میشود. فرآیند در دمای پایین و فشار نسبتاً ملایم انجام میشود و مناسب برای حذف انتخابی برخی ترکیبات گوگردی خاص است.
مزیت اصلی این روش سادگی، مصرف پایین انرژی و نبود نیاز به واکنش شیمیایی شدید است، اما ظرفیت محدود جاذب و نیاز به احیای مداوم آن، از جمله محدودیتهای آن بهشمار میرود.
ج) سولفورزدایی اکسیداسیونی (ODS) :
در این روش، ترکیبات گوگرددار ابتدا با استفاده از یک عامل اکسیدکننده مانند پراکسید هیدروژن یا اوزون به ترکیبات قطبیتر (مانند سولفوکسیدها و سولفونها) تبدیل میشوند و سپس به کمک روشهایی مانند استخراج یا تقطیر از جریان اصلی جدا میگردند.
این فرآیند تحت دما و فشار نسبتاً ملایم انجام میشود و بهویژه برای ترکیباتی که در برابر سولفورزدایی هیدروژنی مقاوماند (مانند دیبنزوتیوفنها) بسیار مؤثر است، اما برای حذف نهایی نیاز به مرحلهی جداسازی مکمل دارد.
د) سولفورزدایی استخراجی (EDS) :
در این روش، از یک حلال انتخابی (مانند حلالهای یونی یا قطبی) برای حل کردن و جدا کردن ترکیبات گوگرددار از معیانات گازی استفاده میشود. فرآیند تحت دما و فشار پایین انجام شده و امکان استخراج انتخابی ترکیبات گوگردی خاص را فراهم میسازد.
این روش ساده، انعطافپذیر و قابل ترکیب با سایر روشهاست، اما کارایی آن به شدت به نوع و بازیافتپذیری حلال وابسته است و انتخاب حلال مناسب نقش تعیینکنندهای در عملکرد فرآیند دارد.
ه) سولفورزدایی زیستی (BDS) :
این روش بر پایه استفاده از میکروارگانیسمهایی مانند Rhodococcus است که میتوانند گوگرد آلی موجود در ترکیباتی نظیر تیوفن و دیبنزوتیوفن را از طریق مسیرهای آنزیمی (مانند مسیر 4S) به ترکیبات غیرسمی و محلول در آب مانند سولفات تبدیل کنند.
این فرآیند در دمای پایین و شرایط زیستی ملایم انجام میشود و از نظر زیستمحیطی مطلوب است، زیرا برخلاف روشهای شیمیایی، گوگرد را بدون تولید H₂S و بدون تخریب ساختار کربنی مولکول حذف میکند. با این حال، سرعت پایین واکنش و دشواری مقیاسپذیری صنعتی از چالشهای آن است.
✳️ تفاوت های اصلی میعانات گازی و مایعات گازی:
میعانات گازی به ترکیبات هیدروکربنی سبک گفته میشود که در شرایط خاصی از دما و فشار، که معمولاً در ذخایر گازی بهصورت گاز وجود دارند، بهطور طبیعی به حالت مایع تبدیل میشوند.
این مواد عمدتاً شامل هیدروکربنهای سبک مانند متان، پروپان و بوتان هستند که با کاهش فشار یا دما از حالت گازی به مایع در میآیند. میعانات گازی معمولاً در فرایند استخراج گاز طبیعی یا در مخازن گازی بهعنوان محصول جانبی حاصل میشوند و بهطور گسترده در صنایع نفت و گاز برای تولید سوختهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرند.
این مواد ویژگیهایی مانند نقطه جوش پایین و ترکیب شیمیایی متغیر دارند که آنها را بهعنوان یک محصول باارزش در صنعت تبدیل میکند.
مایعات گازی، از سوی دیگر، به گازهایی اطلاق میشود که در شرایط معمولی (دما و فشار معمولی) بهطور طبیعی به حالت مایع تبدیل میشوند.
این گازها معمولاً تحت فشار بالا یا در دماهای پایین مایع میشوند و از جمله مایعات گازی میتوان به پروپان، بوتان و آمونیاک اشاره کرد که در فرایندهای صنعتی بهطور گسترده برای ذخیرهسازی، حملونقل و تولید مواد شیمیایی استفاده میشوند.
تفاوت کلیدی بین میعانات گازی و مایعات گازی در این است که میعانات گازی بیشتر در مخازن گازی و در شرایط استخراج گاز طبیعی بهصورت مایع درمیآیند، در حالی که مایعات گازی در دما و فشارهای معمولی به مایع تبدیل شده و در صنایع مختلف بهعنوان سوخت و مواد شیمیایی مورد استفاده قرار میگیرند.
✍️ جهت تهیه مطالعات بازار و طرح توجیهی احداث پالایشگاه شیرین سازی میعانات گازی و برش های نفتی، و همینطور 0 تا 100 طراحی و اجرای پروژه ،با ما تماس بگیرید
📚 دانلود فایل های طرح توجیهی تیپ احداث پالایشگاه شیرین سازی نفت و میعانات گازی
✍️ توجه : کلیه ی طرح های تیپ یا آماده ، صرفا کاربرد مطالعاتی و تحقیقاتی داشته و جهت اخذ مجوز و یا تسهیلات و وام بانکی مناسب نمیباشند . جهت تهیه طرح توجیهی با کاربرد اجرایی و بانکی با ما تماس بگیرید.




برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.




برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.




برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.




برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.




برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.




برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.




برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.




برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.




برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.




برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.




برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.





برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.




برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.