گزارش کارآموزی آسفالت،فورفورال درشرکت نفت ایرانول،پالایشگاه روغن سازی تهران در 39 صفحه ورد قابل ویرایش

خوراک این بخش به نام از برج تقطیر پالایشگاه تهران به مقدار 5000 شبکه در روز تامین می شود. این بخش وظیفه جداسازی آسفالت خشک از روغن DAO(Deasphalted oil) را که روغنی با ویسکوزیته بالا و بسیار گران قیمت است دارد. آسفالت خشک نیز که بسیار با ارزش و گران قیمت است نهایتاً به صورت جامد وارد بازار می شود. به صورت کلی عملکرد واحد PDA به دو مرحله تقسیم می‌شود: در مرحله اول با حضور حلال مربوطه (پروپان) آسفالت و روغن جدا می ‌شوند مرحله بعد که بخش اعظم این بخش را تشکیل می‌دهد شامل بازیافت حلال پروپان از روغن و آسفالت است.



Vacuum

Bottom


خوراک توسط پمپ چرخدنده‌ای 5001 gear pump از مخزن V-5002 (vessel) یا در حالت خاص مستقیماً از زیر برج تقطیر درخلا به مخزن یکنواخت کننده V-lll5 وارد می شود. وظیفه این مخزن علاوه بر یکنواخت سازی جریان و جلوگیری ازتلاطم بیش از حد این است که به ما این امکان را می‌دهد تا اولاً از بکارگیری یک پمپ قوی به جای P-5001 جلوگیری شود و ثانیاً از قرارگرفتن به صورت سری جلوگیری شود. در این مخزن یک کنترل کننده سطح Level indicator) controllev ( LIC- 1101 قرار دارد وقتی ارتفاع به مقدار لازم رسید دریچه خروجی را باز می کند همچنین در این Vessel دو شاخه عبوری Steam وجود دارد که روغن در مجاورت لوله‌های بخار مافوق گرم تا 95 درجه گرم می‌شود. تا حرکت آن درمسیر راحتتر انجام شود خوراک خروجی از V-1115 توسط پمپ lll2 که آن نیز یک gear pump است به مبدل آب گرم E- ll01 Exchanger می رود قبل از رسیدن خوراک به مبدل جریان توسط یک شیر کنترل تنظیم می شود (FRC 1101) اگر جریان ورودی به پمپ کاهش یابد شیر کنترل باز شده مقداری از جریان خروجی پمپ به قبل از پمپ باز می‌گردد از آنجا که این پمپها برای مواد با ویسکوزیته بالا طراحی شده اند و یکطرفه می‌باشند باید دقت کرد که حتماً خروجی پمپ باز باشد. همچنین خود پمپ توسط بخار 60 پوندی گرم می شود تا از ماسیدگی روغن که در این لحظه دارای واکس- آسفالت و مواد آروماتیک است و به راحتی ماسیده می‌شود جلوگیری کند. فشار در این پمپ تا حدود (160-180) پوند بالا می‌رود. دلیل گرم کردن اولیه ما اولاً هوازدایی و ثانیاً راحتتر شدن کار پمپ بود. سپس از E-ll01 شروع بر سردکردن خوراک می‌کنیم ابتدا در E-ll01 به وسیله آب گرم 60o دمای آن را تقریباً تا 75 درجه پایین می‌آوریم. علت استفاده از آب گرم این است که سردکردن ناگهانی روغن باعث بوجود آمدن واکس جامد و همچنین ماسیدگی آسفالت و روغن درمبدل می‌شود در نتیجه باید به آرامی خوراک را سرد کنیم.

از طرفی چنانچه درمبدل E-ll01 آن را خنک نکنیم به محض ورد پروپان در دمای بالا آسفالت جدا شده به مسیر می‌چسبد و باعث مسدود شدن آن می شود.

پس از عبور خوراک از E-ll01 به مقصود پایین آمدن ویسکوزیته و راحتی کار جداسازی یک شاخه پرویان به نسبت یک به یک به خوراک می‌زنیم از آنجا که دما برای ورود به مخزن جدا ساز V-ll01 (extractor) هنوز بالا است نخست آن را وارد مبدل کرده و سپس وارد extractor می‌کنیم. extractor دارای 26 سینی بصورت ناوادانی می‌باشد و شماره سینی‌ها از بالا به پایین است خوراک به سینی 9 و 13 و پروپان به سینی 21 و 26 که در انتها قرار دارد وارد می ‌شوند حلال پروپان ثانویه ورودی به extractor که وارد سینی های 24 و 26 می شود حلال با نسبت یک به خوراک است. حلال بخار شده به سمت بالا و خوراک به سمت پایین حرکت می‌کنند حلال ذرات روغن را در خود حل کرده به بالا می برد، آسفالت جدا شده از روغن که در پروپان کم تر می‌شود و سنگین است به پایین اکستراکتور آمده از آنجا خارج می‌ شود. روغن خروجی نیز از بالا خارج می‌شود %70 حلال ما از بالا با روغن و %30 حلال همراه آسفالت از پایین خارج می‌شود.

در داخل extractor4 مسیر 3 شاخه‌ای بخار مافوق گرم کنترل دمای بالا و پایین extractor وجود دارد تا شیب حرارتی موجود در این وسل (Vessel) را حفظ کند دمای بالای extractor تقریباً 70oC دمای پایین آن تقریباً است علت اصلی جدا شدن روغن از آسفالت همین شیب حرارتی و استفاده از دمای جوش محلول پروپان و روغن است.

همچنین در بالای (اکستراکتور) شیر اطمینان قرار دارد که چنانچه فشار از 32 باربالاتر رود شیر اطمینان باز می شود تا فشار کاهش یابد هدف ما نگه داشتن فشار در حدود تقریباً 30 بار است.

عمل بازیافت حلال بوسیله گرم کردن محلول و سپس پایین آوردن فشار جزئی بخار با استفاده بخار آب و پایین آوردن فشار سیستم انجام می‌گیرد.
جدا سازی پروپان از آسفالت

آسفالت همراه پروپان از پایین (V-1101) extractor tower بوسیله پمپ P1111 بعد از عبور از شیر کنترل FRC- ll03 که مقدار جریان مایع خروجی از ته اکسترکتور را کنترل می‌کند وارد کوره 1101 می شود. وظیفه control valve قرار گرفته در انتهای اکستراکتور (FRC-1103) این است که level آسفالت ته extractor را کنترل کند. و چنانچه جریان کم شود ازبعد از پمپ P-llll مقداری جریان را به پایین extractor برگرداند دمای آسفالت و پروپان در کوره به o260 می‌رسد در پمپ p-llll فشار تا 200 GPM بالا رفته بود. در کوره یک TC (کنترل کننده‌ دما) وجود دارد که چنانچه دما پایین بیاید فرمان می دهد که گاز بیشتری وارد کوره برای سوختن شود آسفالت در دیواره کوره جریان پیدا کرده و در تماس مستقیم با شعله در جریان نیست آسفالت بعد از خروج وارد و V-1107 با نام می‌شود . در گذشته ماده‌ای به نام آنتی فوم به مسیر بعد از کوره اضافه می شده که پف و موم آسفالت را بگیرد اما از آنجا که ما امروزه نمی‌توانیم این ماده را در کشور تولید کنیم لذا آسفالت از کناره V-ll07 به درون آن سرازیر می شود و در اینجا فوم آن گرفته شده و گازها از بالای فلش درام و آسفالت همراه با مقداری حلال از پایین آن خارج می شوند.



Asphalt

Stripper


Asphalt

Flash Drum


بخارهای بلند شده از flash dram در یک مبدل E-ll0 8 با آب سرد تبادل حرارت می‌دهد و condence می‌شود. این عمل باعث ایجاد یک فشار منفی در بالای flashdrum می‌گردد. که این مکش وظیفه تداوم جابجایی بخارات پروپان در مسیر را دارد. پروپان با کمی آسفالت (بسیار جزئی) وارد بوت آسفالت محزن V-lll7 مربوط پروپان می‌شود که بعداً توضیح آن داده خواهد شد. آسفالت خروجی از پایین flash drum پس از عبور از LIC 1108که وظیفه کنترل Level آسفالت در flash drum را دارد از بالا وارد V-ll03 به نام

می‌شود. از پایین این برج بخار خشک وارد شده آسفالت به سمت پایین و بخار به سمت بالا حرکت می‌کند دما در Stripper تقریباً همان 260 درجه است بخار ذرات پروپان را که هنوز با آسفالت است در خود حل کرده و از بالای Asphat Stripper خارج می شود. بخار V-ll0 3 بعد از خروج با بخار V-l102 یکی شده وارد V-ll0 4 می شود که توضیح V-ll02 و V-ll0 4 بعداً داده خواهد شد. آسفالت خشک نیز از پایین خارج شده به مخازن برای بسته بندی می‌رود.
جداسازی پروپان از روغن

روغن و پروپان خروجی از بالای extractor وارد Flash Tower دو قسمتی که دارای دو بخش فشار بالا HP و فشار پایین LP می‌باشد می‌شوند. فشار برج بالایی(HP) V-ll0 5 تقریباً برابر فشار extractor و برابر 30 می‌باشد فشار LP V-110 6 برابر نصف آن معادل 15
می باشد. این سیستم به ما کمک می‌کند که 3/1 حرارت را به کوره باز گردانیم (صرفه جویی در سوخت کوره) بدین ترتیب که روغن و پروپان خروجی از بالای اکستراکتور به دو شاخه تقسیم می‌شود یک شاخه مستقیماً به HP می رود و یک شاخه بعد از تبادل حرارت و گرم شدن در مبدل E-110 4 به وسیله پروپان خروجی از بالیا HP تا دمای گرم می شوند این در حالتی است که پروپان از دمای تا خنک می شود روغن پس از عبور از این مبدل به LP می رود. هم در LP و هم در HP یک شاخه پروپان تزریق می شود که نقش آن خنک کردن برجها، کنترل دمای آنها و کمک به جداسازی پروپان حلال است. درHP یک کنترل کننده LIC وجود دارد که وقتی level بیش از %50 شد و ارتفاع آن از نصف برج بالا رفت ارتباط بین Hp و Lp را برقرار می سازد و مقداری روغن از HP وارد LP می شود . از پایین LP نیز روغن خروجی 2 بخش می شود بخش اصلی آن حدود 75% به وسیله D-lll 3 به کوره H-lll 2 و حدود 25% وارد مرحله بعد می‌شود بخش وارده شده به کوره تا گرم می شود. خروجی آن به دو بخش تقسیم می شود بخش اعظم آن به HP و بخش دیگر وارد LP می شود و یک حلقه بسته را تشکیل می دهد این سیستم گردشی و شیب حرارتی موجود در HP و LP به ما در حفظ حرارت و جداسازی پروپان کمک می‌کند. شیب حرارتی ما بدینگونه است که دما بالای HP برابر دمای پایین HP برابر دمای بالای LP و پایین آن است دلیل اینکه هر چه پایین می‌آییم دما بالا می رود این است که با توجه به پایین تر بودن دمای جوش حلال پروپان می‌خواهیم تا حد ممکن حلال از روغن ما جدا شود. همچنین در برجهای HP و LP دما باید به گونه‌ای باشد که به هیچ وجه اگر بخار آبی وجود داشته باشد به مایع تبدیل نشود.

v اختلاف فشار بین دو برج HP و LP ناشی از افت فشار در اثر تماس جریان مایع با دیواره لوله (اصطکاک لوله) و اختلاف ارتفاع است.

25% روغنی که از زیر LP وارد مرحله بعد می‌شد وارد V-ll0 2 به نام Stripper می‌شود دمای استیرپر تقریباً همان 176 درجه است بخارهای خروجی از HP پس از کندانس شدن در مبدلهای E-lll 7 و E-ll0 7



v وارد یک مخزن V-1117 می شود که وظیفه آن شکستن فشار پروپان تا حدود 16 MPG است و پس از آن وارد مخزن پروپان می‌شود.

بخارهای خروجی از LP پس از کندانس شدن در مبدلهای E-lll 3 و E-lll 8 وارد مخزن پروپان می شوند که بعداً توضیح داده خواهد شد. همانند قبل این بخارها با کندانس شدنشان وظیفه مکش در برجها را به عهده دارند. همچنین خروجی پروپان از HP همانطور که قبلاً گفته شد با روغن و پروپان خروجی از extractor و ورودی LP تبادل حرارت می‌کند.

محلول روغن پروپان وارد stripper oil شده با بخار آبی که از پایین وارد شده شستشو می‌شود پروپان از بالا و روغن از پایین خارج می شود. این روغن تقریباً خالص است و بخاطر قرار گرفتن در معرض بخار سوپر هیت گرم می‌باشد از آنجا که نمی‌توانیم آن را با این حرارت به مخازن بفرستیم ابتدا به پمپ p-lll 0 و سپس E-ll05 می‌رود و در E-ll0 5 به کمک آب گرم دمای آن از تا درجه پایین می‌آوریم و به مخازن 5021 و 5022 می فرستیم تا مانند روغن 10 و 20 و 30 و 40 و روغن های سبک برای واحد فورفورال باشد که به آن B.S می‌گوییم و روغنی سنگین، صنعتی و گران است و اگر بخواهیم مانند روغنهای دیگر به ویسکوزیته آن عددی نسبت دهیم عدد ویسکوزیته آن حدود 5 می‌باشد.

انتخاب شیبهای حرارتی بخصوص در extractor تعیین کننده رنگ محصول می‌باشد و لذا در انتخاب آنها دقت فراوان می‌شود. همچنین مقدار پروپان زده شده به محصول نیز در رنگ موثراست. بدیهی است که اگر دمای بالای اکستراکتور کم شود یا مقدار حلال کم گردد حلال فرصت خواهد یافت که مواد سنگین تری را حل نموده به بالای extractor ببرد و در نتیجه روغن تیره می شود هر چه حلال درمسیر بیشتر باشد مقدار روغن نسبت به آسفالت بیشتر می شود اما برا ی بدست آوردن بهترین روغن بین 7 تا 5/8 برابر باید پروپان تزریق کنیم.

فشار مخزن پروپان حدوداً 15 KPa است. در مخزن پروپان V-110q یک دیوار حائل وجود دارد پروپانها به علت چگالی کمتر رو می ‌ایستند و پروپان مرطوب در یک طرف و در طرف دیگر روغن و آسفالت در بوتها جمع می شوند چنانچه فشار مخزن پروپان بالا رود گاز پروپان را به کوره های انتهای پالایشگاه می‌فرستیم تا بیهوده بسوزد بوت روغن و آسفالت را هر چند وقت یکبار باز کرده روغن و آسفالت آن را به پالایشگاه بر می‌گردانند تا به عنوان نفت سیاه به فروش رود. آب جمع شده در بوت آب نیز به وسیله پمپ ll05 به V-1104 یعنی Spray condenser فرستاده می‌شود. دمای مخزن پروپان در حدود و فشار آن 15 KPa است همانطور که مشاهده شد ما 4 شاخه پروپان داشتیم یکی به عنوان حلال اولیه قبل از extractor یکی به عنوان حلال ثانویه در extractor و دو شاخه نیز برای تنظیم حرارت HP و LP که هر چهار شاخه پروپان پس از بازیافت و نهایتاً برگشتن به مخزن V-1117 مجدداً از همین وسل تامین می‌شوند.

طریقه شستن فیلتر:

ابتدا مبدل حرارتی را با باز کردن خطSteam و خط Solvent وارد سرویس می‌کنیم در این تبادل solvent تا دمای 60-80 درجه گرم می شود به ترتیب ابتدا solvent سرد برگشتی و feed و نیز کمپرسور و black Valve را می بندیم و شیر ورودی Solvent داغ به فیلتر را در حد یک دقیقه باز می‌‌کنیم سپس solvent گرم را بسته ابتدا کمپرسور و black Value را باز می‌کنیم بعد solvent سرد و feed را. در این کار solvent گرم وظیفه شستن تمام مواد باقیمانده را انجام می‌دهد در این حالت در درون فیلتر تغییردمایی از تا الی داریم که نشانگر مقاومت بالای سیستم در برابر تغییر دمای ناگهانی است در این میان یکی از پمپهای مربوط به موم را خاموش می‌کنیم تا آزاد نکند و فشار موم را داشته باشیم. سپس مواد شوینده را که در تانکی دخیره شده‌‌اند به کمک دو پمپ به سیر feed بر می‌گردانیم تعداد دفعات شستشوی فیلتر بستگی به نوع feed ما دارد مثلاً برای DAO در یک روز 5-4 بار هر فیلتر شستشو می شود و برای روغن 10 شاید حتی یکبار هم نشود زمان شستشو از اتاق کنترل با توجه به فشار value black و ورودی موم به پمپ مشخص می‌ شود.

برای DAO ما از پمپ 1326 استفاده نمی‌کنیم از پمپ 1319 استفاده می کنیم و حلال ثانویه نیز نمی‌زنیم.


توضیحی بر مسیر solvent:

گاز حلال که از مسیر خارج شده و به صورت Dry در آمده در مخزنDry قرار داشته و دمایی بین 45-50 درجه دارد در نتیجه برای استفاده مجدد باید دمای آن را تا 20 درجه پایین آوریم. سپس آن را وارد دو چیلر پروپان کرده در چیلر اول تا +4 و در چیلر دوم تا –17 سرد می‌کنیم این چیلرها به صورت مبدل تیوب و tube & Shell است و در آن پروپان فیلتر شده روغن و آب احتمالی موجود در آن گرفته می شود حلال خالص به عنوان FR 76,80 وارد پایین فیلترها می شود در صورتیکه reciever از سرویس خارج باشد، یا سطح آن پایین باشد. به عنوان حلال ثانویه تزریق می‌شود.

توضیحی برمسیر gasblanket

از آنجا که وجود اکسیژن و برخورد آن با حلال می‌تواند باعث آتش سوزی شود نباید در طول مسیر این دو با هم در ارتباط باشند لذا ما در مسیر از گاز طبیعی که اکسیژن آن را سوزانده‌ایم استفاده می‌کنیم. بدین ترتیب که ابتدا درکوره 1303 گاز طبیعی را سوزانده وارد یک مخزن جنبی می‌کنیم و در آنجا ذخیره سازی می‌شود. از آنجا این گاز در سر تا سر شبکه توزیع می شود در فیلترها، مخازن و … برای جلوگیری از ورود هوا باید فشار این گاز از فشار هوا بیشتر باشد بدین منظور در انتهای مسیر آن راوارد کمپرسور دو مرحله ای 1306 می‌کنیم و نهایتاً پس از عبور از صافی مجدداً به مسیر برمی‌گردانیم.

از آنجا که فشار یک گاز باید 9 اینچ آب بیشتر از فشار هوا باشد از مخزن شناور 1303 استفاده می‌کنیم طرز کار این مخزن به این صورت است که در صورتیکه مقدار گاز ورودی به مخزن مهم باشد و مخزن سبک شده و سطح مانع از آنجا که شناور است کمی بالا می‌آید (flow mini) و شیر را باز می‌کند تا حجم بیشتری گاز وارد مسیر شود. طبیعتاً اگر گاز ورودی بیشتر شود با همین منوال گاز ورودی کم می‌شود. و بدین ترتیب با کنترل flow مقدار فشار کنترل می شود تا همیشه 9 اینچ آب بیشتر از هوا باشد و از ورود هوا به سیستم ما جلوگیری می‌کند.

در بالای استیریپرها یک شاخه حلال وارد می شود که وظیفه تنظیم دمای بالای برج را دارد زیرا اگر دما بالا باشد، مولکولهای روغن داخل حلال می‌شوند و اگر پایین باشد حلال وارد روغن و مخازن روغن می‌شود. و لذا ما دما را در حدود 95-105 نگه می‌داریم.

در مخازن LP و HP حلالهای وارد شده وظیفه تنظیم دما و جدا سازی را دارا است.
توضیحی بر مسیر پروپان

پروپان از مخزن v-1318 خارج شده فشار خروجی آن می باشد.

از این مخزن دو خط خارج می‌شود یک خط به مخزن HP می‌رود خط دیگر به چیلرهای 1336 , 1305 می‌رود از این چیلر به HP برمی‌گردد در راه، با کنترل کننده فاز داریم که خط خروجی از HP به کمپرسورهای 1302 و 1305 حلال را خنک می‌کند و 1303 , 1302 خوراک ما را خنک می‌کنند سپس وارد کمپرسور 1301 می‌شویم.

توضیحی بر کمپرسورها:

کمپرسور 1301 با توربین بخار و Steam ورودی فشار به صورت چند مرحله‌ای کار می‌کند و دور بالای آن 7000 دور است. و به صورت شافت مرکزی کار می‌کند Steam بعد از خروج از توربین وارد مخازن کندانس می شود و کندانس شدن آن باعث فشار منفی 18mmHg می‌گردد که به عنوان کمک در کمپرسور استفاده می‌شود. دور کمپرسور به وسیله یک گاورنر که خود توسط فشار روغنی تنظیم می شود کنترل می‌گردد روغن کاری به وسیله مخزن فشار روغن انجام می شود و دو وظیفه دارد.