1 فهرست مطالب :

1- پتروشیمی اراک در یک نگاه ................................................................................................................... 1

2- واحد دو اتیل هگزانول .............................................................................................................................. 4

3- مقدمه ........................................................................................................................................................... 8

4- تولید گاز سنتز ........................................................................................................................................... 9

1-4 گوگرد زدایی از گاز طبیعی .................................................................................... 11

2-4 ریفرمینگ و باز یافت حرارت اتلافی .................................................................... 12

3-4 جدا سازی دی اکسید کربن .............................................................................. 15

4-4 تقویت فشار گاز سنتز .......................................................................................... 18

5-4 سیستم بخار ........................................................................................................... 18

5- تولید بوتیر آلدئید ..................................................................................................................................... 20

1-5 خالص سازی خوراک ........................................................................................... 22

2-5 سیستم واکنش OXO ...................................................................................... 25

3-5 عریان سازی،پایدار سازی و جدا سازی ایزومر .............................................. 28

4-5 تهیه ،تغلیظ و دوباره فعال کردن محلول کاتالیست .................................... 31

5-5 مخازن سوخت و بوتیر آلدئید .......................................................................... 36

6- عملیات تولید دو اتیل هگزانول .............................................................................................................. 40

1-6 آلدولیزاسیون نرمال بوتیر آلدئید به EPA .................................................. 40

2-6 هیدروژناسیون EPA به دو اتیل هگزانول .................................................. 42

3-6 سیستم تصفیه دو اتیل هگزانول ..................................................................... 44

4-6 سیستم تقطیر منقطع دو اتیل هگزانول ....................................................... 47

5-6 سیستم جدا سازی آب دو اتیل هگزانول و سیستم خلاء ....................... 49

6-6 مخازن دو اتیل هگزانول ..................................................................................... 50

7-عملیات تولید بوتانول (نرمال یا ایزو) ..................................................................................................... 51

1-7 هیدروژناسیون بوتیر آلدئید به بوتانول .......................................................... 51

2-7 سیستم تصفیه بوتانول ...................................................................................... 51

3-7 سیستم تقطیر منقطع بوتانول ........................................................................ 52

4-7 سیستم جدا سازی آب بوتانول ...................................................................... 53

5-7 مخازن بوتانول ..................................................................................................... 54

- پتروشیمی اراک در یک نگاه

هدف

ایجاد یک مجتمع پتروشیمی جهت تولید مواد پایه ای و میانی با استفاده از خوراک اصلی نفتا و تبدیل آنها به فرآورده های نهایی پلیمری و شیمیایی.

تولیدات

در ظرفیت کامل تولیدات مجتمع بالغ بر 1138020 تن مواد پایه ای،میانی و نهایی می باشد که نیاز بخش وسیعی از صنایع داخلی را تامین و مازاد فرآورده هابه خارج صادر می شوند.

تاریخچه و انگیزه احداث

مجتمع پتروشیمی اراک یکی از طرههای زیربنائی و مهم می باشد که در راستای سیاستهای کلی توسعه صنایع پتروشیمی و با اهداف تامین نیاز داخلی کشور و صادرات، ایجاد و به بهره برداری رسیده است.

این طرح در سال 1363 به تصویب رسید و پس از طی مراحل طراحی و نصب و ساختمان در سال 1372 فاز اول مجتمع در مدارتولید قرارگرفت.در ادامه کار به منظور بهبود مستمر و تولید بیشتر و متنوع تر،واحدهای دیگرمجتمع تکمیل و واحد اتوکسیلات بعنوان آخرین واحد مجتمع در سال 82 راه اندازی و در مدار تولید قرار گرفت.

از سال 79 همزمان با تکمیل واحدها،طرههای توسعه ای مجتمع نیز با هدف افزایش ظرفیت مجتمع آغاز گردیده است.از سال 1378 با تصویب هیئت مدیره و پس از بررسی های دقیق عملکرد مجتمع،شرکت در بازار بورس پذیرفته شد و واگذاری سهام آن آغاز گردید.

اهمیت تولیدات مجتمع

از مشخصه های پتروشیمی اراک استفاده از دانش فنی ،تکنولوژی و فرآورده های پیشرفته می باشد.تولیدات مجتمع بسیار متنوع و عمدتا گریدهای مختلف را شامل میشوند.از لحاظ انتخاب خطوط تولید کمتر مجتمعی را می توان یافت که مانند مجتمع اراک ترکیبی از تولیدات پلیمری و شیمیایی ارزشمند و حتی شاخه خاصی از تولیدات نظیر سموم،علف کش ها را یکجا داشته باشد.مجتمع پتروشیمی اراک از لحاظ تنوع،ارزش فرآورده ها و نقش حساس آن در تامین نیاز صنایع مهم کشور کم نظیر می باشد.

خوراک مجتمع

خوراک اصلی مجتمع نفتای سبک و سنگین است که از پالایشگاههای اصفهان و اراک از طریق خط لوله تامین می شود.خوراک دیگر مجتمع گاز طبیعی است که از خط لوله سراسری مجاور مجتمع اخذ می گردد.ضمنا حدود 6000 تن آمونیاک و حدود 350 میلیون متر مکعب در سال مصرف گاز طبیعی مجتمع می باشد که از خط سوم سراسری تامین می گردد.

مصارف تولیدات مجتمع

مصارف تولیدات مجتمع بسیار متنوع و دارای طیف گسترده است.در بخش تولیدات شیمیایی کلیه فرآورده ها شامل اکسید اتیلن/ اتیلن گلیکلها-اسید استیک/وینیل استات-دواتیل هگزانول-بوتانولها-اتانول امین ها و اتوکسیلاتها به اضافه سموم علف کش هاکاملا در کشور منحصر به فرد میباشد و نیاز صنایع مهمی در کشور را تامین نموده و مازاد آنها به خارج صادر میشود.در بخش پلیمری نیز فرآورده های ارزشمند و استراتژیک انتخاب شده اند که بعنوان نمونه می توان گریدهای مخصوص تولید سرنگ یک بار مصرف-کیسه سرم-بدنه باطری-گونی آرد-الیاف و همچنین مواد اولیه ساختبشکه های بزرگ به روش دورانی ونیز گرید مخصوص تولید لوله های آب-فاضلاب و گاز و لاستیک پی بی آر را نام برد.

اولویت مصرف فرآورده های مجتمع برای تامین نیاز صنایع داخل کشور است در این ارتباط تولیدات مجتمع سهم به سزایی در تامین نیاز صنایع پایین دستی دارد به نحوی که نیاز بالغ بر 5000 واحد پایین دستی را تامین می نماید.

واحد های مجتمع

الف- واحدهای فرآیندی:واحد های فرآیندی مجتمع شامل 19 واحد میباشد.

ب- واحدهای سرویسهای جانبی:

- آب بدون املاح:ظرفیت 450 متر مکعب در ساعت

- واحد تولید بخار:ظرفیت 500 تن در ساعت

- واحد نیروگاه:ظرفیت کل تولید125 مگا وات

- برجهای خنک کننده:شامل 9 برج

- واحد هوای فشرده یا هوای ابزار دقیق: 5 کمپرسور هر کدام26000 نرمال متر مکعب در ساعت به ظرفیت کل 130000 نرمال متر مکعب

- واحد تفکیک نیتروژن و اکسیژن از هوا :ظرفیت اکسیژن14500 نرمال متر مکعب و نیتروژن6000 نرمال متر مکعب در ساعت

ج- واحدهای عمومی(آفسایت):شامل مخازن مواد شیمیایی،سیستم بازیافت کاندنس ها، سیستم آب خام، سیستم گاز، سیستم سوخت مایع، مخازن خوراک، مخازن محصولات مایع، سیستم آتش نشانی، مخازن گاز هیدروژن، سیستم مشعل مجتمع، واحد تصفیه پساب صنعتی، سیستم توزیع شبکه برق، شبکه مخابرات، اتصالات بین واحدها و سیستم جمع آوری و دفع آبهای زائد.

موقعیت جغرافیایی

مجتمع پتروشیمی اراک در جوار پالایشگاه اراک در کیلومتر 22 جاده اراک- بروجرد و در زمینی به وسعت 523 هکتار قرار دارد.

2- واحد دواتیل هگزانول

نرم کننده ها موادی هستند که برای بالا بردن قابلیت قالب زنی و شکل پذیری پلاستیکها به کار می روند.برای استفاده از پلاستیک پلی وینیل کلراید (پی.وی.سی)که یکی از مواد با ارزش و پر مصرف در صنایع پایین دستی می باشد از روغن نرم کننده ای به نام دی اکتیل فتالات(دی.او.پی)استفاده می شود.اهمیت این ماده به حدی است که بر حسب شرایط مورد نیاز برای استفاده از پی.وی.سی تا حدود 40 درصد وزنی از این ماده مورد مصرف قرار می گیرد.

دی.او.پی از سال 1365 در پتروشیمی فارابی واقع در بندر امام خمینی(ره)تولید میشود ولی یکی از عمده ترین مواد اولیه آن که 2-اتیل هگزانول میباشد از خارج وارد می گردید.

به منظور تأمین این ماده اولیه باارزش برای واحد پتروشیمی فارابی ،طرح تولید 2-اتیل هگزانول در مجتمع پتروشیمی اراک در نظر گرفته شد.فرایند آکسو متعلق به شرکت انگلیسی(دی.پی.تی)davy process technology برای این واحد انتخاب و طراحی و مهندسی آن نیز توسط شرکت مزبور صورت پذیرفت.خرید ماشین آلات و تجهیزات از طریق شرکت بلژیکی abay engineering انجام گردیده و کار های نصب و ساختمان و راه اندازی آن کلاً توسط پیمانکاران داخلی و کارکنان مجتمع انجام شد.در این واحد همچنین فرآورده های نرمال و ایزو بوتانول تولید می شود که در صنایع تولید حلالها،نرم کننده ها،عطرها،اسانسها،سموم، و نظایر آن و در صنایع نساجی و چرم سازی و غیره مورد مصرف دارند.به طور کلی واحد 2-اتیل هگزانول از نظر تکنولوژی و تنوع محصولات یکی از بهترین واحد های مجتمع پتروشیمی اراک می باشد.

فرآیند تولید

فرایند تولید 2-اتیل هگزانول و بو تانول ها از چند مرحله شامل تولید گاز سنتز،بوتیرآلدئیدها و نهایتاً تولید 2-اتیل هگزانول و بوتانول ها تشکیل یافته است.در مرحله اول گاز طبیعی در یک واکنش گرماگیر در حضور بخار آب و کاتالیزور به گاز سنتز شامل منواکسیدکربن و هیدروژن تبدیل می شود.خوراک مرحله دوم،پروپیلن و گاز سنتز است که طی واکنش هیدروفرمیلاسیون در حضور کمپلکس رودیم به عنوان کاتالیزور و در فاز مایع در راکتور با هم ترکیب می شوند.واکنش گرمازا بوده و مخلوطی از نرمال وایزوبوتیرآلدئید تولید می گردد.نرمال بوتیر آلدئید در واحد آلدولیزاسیون به 2-اتیل هگزانال تبدیل می شود که بعداز هیدروژناسیون محصول نهایی 2-اتیل هگزانول بدست می آید.

نرمال و ایزوبوتیرآلدئید نیز به طور جداگانه بعد از هیدروژناسیون به نرمال و ایزوبوتانول تبدیل شده که این فرآورده ها نیز مستقلاً قابل عرضه به بازار هستند.2-اتیل هگزانول دارای درجه خلوص 5/99 درصد می باشد و این واحد برای تولید 45000 تن در سال از این محصول طراحی شده است.مقدار تولید نرمال و ایزوبوتانول به ترتیب 5000 و 5700 تن در سال است.

اهمیت واحد 2-اتیل هگزانول

با توجه به تولید مقدار 180000 تن در سال پی.وی.سی در پتروشیمی بندر امام و طیف وسیع مصرف این ماده پلاستیکی در داخل کشور،و همچنین وجود کارخانه پتروشیمی فارابی جهت تولید ماده نرم کننده دی.او.پی که مهمترین ماده اولیه آن یعنی 2-اتیل هگزانول وابسته به خارج بوده است،با بهره برداری از این واحد گام بزرگی در جهت صرفه جویی ارزی و تأمین یک ماده بسیار مهم و با ارزش مورد نیاز در صنایع پلاستیک پائین دستی برداشته شده است.علاوه بر تأمین نیاز پتروشیمی فارابی سالیانه حدود 20000تن 2-اتیل هگزانول و حدود 10000 تن بوتانول ها مازاد بر مصرف می باشد که می توان در صنایع جدید داخلی از آنها برای تولید فرآورده های مختلف استفاده کرد و یا اقدام به صادرات آنها نمود.

از مهمترین برجستگی احداث واحد 2-اتیل هگزانول نحوه اجرای نصب و ساختمان آن می باشد که با توجه به تجربیات به دست آمده از نصب و ساختمان سایر واحد های مجتمع،این واحد کلاً توسط پیمانکاران داخلی و تحت سرپرستی و نظارت کارکنان مجتمع اجرا و راه اندازی گردید.از لحاظ نظارت نیز اطمینان از اجرای پروژه مطابق با استانداردها و کیفیت مطلوب،از مجموع 691 نفر ماه پیش بینی شده توسط پیمانکار خارجی برای نظارت عملاً حدود 89 نفر ماه استفاده شده است.از نظر زمان اجرای پروژه نیز این واحد نسبت به دیگر واحد های مجتمع در زمان بسیار کمتری به بهره برداری رسید.

در مجموع این واحد علاوه بر ارزش و اهمیت فرآورده های آن از لحاظ اجرای کار توسط پیمانکاران

داخلی،سرپرستی و نظارت با استفاده از نیروهای داخلی و در نتیجه صرفه جویی چشمگیر در هزینه

های ارزی و همچنین از نظر زمان اجرا ،در سطح مجتمع و حتی در سطح کشور کم نظیر می باشد و از این رهگذر تجربیات بسیار با ارزشی عاید گردیده است.

3- مقدمه

بخشهای پروسسی واحد شامل قسمت های زیر می باشد:

• تهیه گاز سنتز (Synthesis Gas Preparation)
• هیدروفرمیلاسیون پروپیلن(LP Hydroformylation of Propylene)
• واحد الکل(Alcohol Plant)

مقدمه ذیل، شامل شرح مختصر هریک از بخشهای پروسسی فوق می باشد:

تهیه گاز سنتز(Synthesis Gas Preparation)

گاز سنتز از ریفرمینگ (Reforming) گاز طبیعی توسط بخار با دمای بالا، در لوله های کوره تولید می شود. ترکیب مطلوب گاز اصلاح شده (reformed Gas) بصورت نسبت H₂/CO، مستقیماً با اضافه کردن مقدار صحیح از دی اکسید کربن به خوراک کوره، حاصل می شود.

دی اکسید کربن از جریان گاز اصلاح شده و جدا شده، و سپس با CO₂ جبرانی (make up) که خارج از محدوده واحد تامین می شود، ترکیب شده و پس از تقویت فشار به کوره برگشت داده می شود تا با خوراک گاز طبیعی و بخار مخلوط گردد.

گاز خروجی از واحد جداسازی CO₂، که عاری از CO₂ می باشد، سرد شده و تقویت فشار می گردد تا بدین ترتیب گاز سنتز نهائی برای واحد OXO فراهم آید.

نسبت H₂/Co در حدود 1:1 جهت بازدهی عملیات هیدروژناسیون، کنترل می شود.

تولید بوتیرآلدئید(Butyraldehyde Production)

گاز سنتز، برای تولید مخلوط 10:1 از نرمال و ایزوبوتیرآلدئید، با پروپیلن در حضور کاتالیستی با پایه رودیم (Rhodium) واکنش می دهد. آلدئیدهای محصول در واقع گازهای عریان شده از محلول کاتالیست موجود در راکتور، توسط گاز در چرخش می باشند، که جهت جداسازی آلدئید خام، میعان می شوند. دو ایزومـر موجود توسط تقطیر جزء به جزء (Fractional distillation) جدا می شوند و سپس در واحد الکل به یکی از سه محصول الکل تبدیل می شوند.

تولید الکل (Alcohol Production)

2-اتیل هگزانول و نرمال بوتانول از نرمال بوتیرآلدئید و ایزوبوتانول از ایزوبوتیرآلدئید حاصل می شوند.

برای تولید 2-اتیل هگزانول، ابتدا نرمال بوتیرآلدئید در حضور کاتالیست کاستیک به شکل محصول میانی اتیل پروپیل آکرولئین آلدولیزه (Aldolise) می شود و سپس عملیات هیدروژناسیون بر روی این ماده صورت می پذیرد.

نرمال بوتانول و ایزوبوتانول توسط هیدروژناسیون آلدئیدهای متناسب با آنها تولید می شوند. هیدروژناسیون در فاز بخار و در لوله های دارای بستر کاتالـیستی صـورت می پــذیرد و الکل خــام با میـعان جزئی (Partial Condensation) گاز در چرخش، جداسازی می شود. الکل خام جهت تولید محصول نهائی تقطیر می شود.

4-تولید گاز سنتز(Synthesis Gas Preparation)

مقدمه

واحد گاز سنتز جهت تولید گاز سنتز (H₂+Co) برای واحد تولید بوتیرآلدئید تحت واکنش OXO طراحی شده است. خط سیر پروسس را می توان با سر فصلهای ذیل تشریح نمود:

• گوگردزدایی از گاز طبیعی(Natural Gas Feedstock Desulphurisation)
• عملیات ریفرمینگ و بازیافت حرارت اتلافی(Reforming & Waste Heat Recovery)
• جداسازی Co₂ (Co₂ Removal)
• تقویت فشار گاز سنتز(Synthesis Gas Compression)
• سیستم بخار(Steam System)

شیمی گوگردزدائی(Chemistry of Desulphurisation)

بمنظور حفاظت کاتالیست موجود در لوله های کوره از سمی شدن توسط گوگرد که باعث از بین رفتن اکتیویته کاتالیست می شود، خوراک گاز طبیعی بایستی گوگردزدایی گردد. ترکیبات آلی گوگرددار در خوراک، تحت کاتالیست اکسید مولیبدنیم کبالت (Cobalt molybdenum oxide) با هیدروژن واکنش داده و به سولفید هیدروژن (H₂S) تبدیل می شوند.