گزارش کارآموزی واحد مایعات گازی مجتمع پتروشیمی بندر امام

مختصات جغرافیایی و واحدهای گوناگون پتروشیمی در بندر امام:

مجتمع پتروشیمی بندر امام، در ضلع شمال غربی خلیج فارس در استان خوزستان، در فاصله ی 165 کیلو متری جنوب شرقی اهواز و 84 کیلومتری شرق آبادان، بین بندر امام خمینی و بندر ماهشهر قرار دارد. کل محوطه ی این مجتمع به مساحت تقریبی 285 هکتار، با خاکریزی و کوبیدن نزدیک به 45 هزار شمع بتنی، از دریا بازیابی و آماده شده است. فعالیت های مقدماتی و زیربنایی طرح، همچون خاکریزی، هموار سازی زمین، ایجاد ساختمان ها و انبارهای موقت، تأسیسات آب و اسکله ها از اوایل سال1353، بتدریج آغاز شد. عملیات ساختمانی طرح که از سال 1355 آغاز شده بود، در پایان سال 1357، نزدیک به 73 درصد پیشرفت فیزیکی داشت.

نیازهای اساسی مجتمع پتروشیمی بندرامام از نظر خوراک ، به منابع داخلی وابسته است و عمدتاً از محدوده ی 100 کیلومتری مجتمع تأمین می شود. خوراک و مواد اولیه را مایعات گازی، گاز سوخت، نفتا و نمک تشکیل می دهد.

نمودار زیرنشان دهنده ی نوع خوراک و مواد اولیه و جایگاه تأمین آنها برای مجتمع پتروشیمی بندر امام است.

فرآورده های این مجتمع عبارتنداز: گاز مایع( پروپان و بوتان)، پنتان به بالا، الیفن ها، پلاستیک ها(پلی اتیلن سبک، پلی اتیلن سنگین، پلی پروپیلن، پلی و نییل کلراید)، لاستیک مصنوعی، ترکیب های آروماتیک(بنزین آمیخته ی زایلن ها)، اسید کلریدریک، سود سوزآور و اتیلن دی کلراید و برخی فرآورده های دیگر. این فراورده ها در کارخانه ی تفکیک مایعات گازی و 3 زنجیره ی تولید به شرح زیر بدست می آیند:

الف) واحد تفکیک ما یعات گازی:

خوراک دریافتی، مایعات گازی(NGL)، از مناطق نفت خیز در واحد تفکیک مایعات گازی( NF PLANT) به اتان، پروپان و بوتان(با درجه خلوص بالا) و برش نفتا تفکیک می شود و گازهای سبک ناشی از آنها به مصرف سوخت مجتمع می رسد.

ب) زنجیره ی  تولید مواد پلاستیک:

این زنجیره از واحد الفین و واحدهای پلی اتیلن سبک و سنگین و واحد پلی پروپیلن تشکیل شده است. گاز اتان، بوتان و نفتای بدست آمده از واحد NF، به عنوان خوراک اصلی در واحد الفین به اتیلن و پروپیلن و آمیخته ی هیدروکربورهای 4 کربی اشباع نشده نیز تبدیل می شود. بیشترین بخش اتیلن بدست آمده به واحدهای پلی اتیلن سبک(LDPE) و پلی اتیلن سنگین (HDPE)، به عنوان خوراک فرستاده می شود. پروپیلن و هیدروکربورهای 4 کربنی اشباع نشده نیز به ترتیب به عنوان خوراک به واحدهای پلی پروپیلن(PP)و لاستیک مصنوعی(SR) فرستاده می شود.

پ) زنجیره ی تولید مواد پلاستیک پی وی سی:

این زنجیره واحدهای PVC,EDC,VCM,CA را در بر می گیرد. نخست نمک بدست آمده از دریا واحد کلر آلکالی(CA) الکترولیز شده به کلر و سود سوزآور تبدیل می شود. کلر همراه با اتیلن بدست آمده از زنجیره پیشین به مصرف تولید اتیلن دی کلرید می رسد و سودسوزآور به عنوان فرآورده های جانبی به بازار ارائه خواهد شد. فرآورده ی واحدEDC، در واحد VCM به منومر ورنیل کلراید تبدیل شده و سپس در واحد PVC به مصرف تولید پلاستیک پی وی سی می رسد.

ت) زنجیره ی واحد آروماتیک:

این واحد برای تولید هیدروکربورهای حلقوی (آروماتیک) طراحی شده و فرآورده های آن بنزین و آمیخته ی زایلین هاست. خوراک این واحد برشی از ترکیب های نفتی (نفتا) خواهد بود که از پالایشگاه آبادان تأمین می شود.

ث) واحد الفین(OL):

این واحد تأمین کننده اصلی خوراک واحدهای پلیمری مجتمع است. فرآورده های الفینی، در اثر شکست مولکولی در درجه حرارت بالا تولید شده و در مراحل بسیاری، تفکیک و پالایش می شود.

ج) واحد پلی اتیلن سبک(LDPE):

در این واحد گاز اتیلن دریافتی از واحد الفین در اثر پلیمریزاسیون اتیلن در فشار 2460Kg/cm2 و درجه حرارت 2600C در دو خط تولید به پلی اتیلن سبک تبدیل می شود. فرآورده های نهایی دانه های پلی اتیلن گوناگون است که هر کدام از آنها مصرف ویژه ای در صنعت دارند.

چ) واحد پلی اتیلن سنگین(HDPE):

در این واحد گاز اتیلن دریافتی از واحد الفین، در اثر پلیمریزاسیون اتیلن در فشار و درجه حرارت پائین، به پلی اتیلن سنگین تبدیل می شود و پس از تلخیص و خشک شدن، بسته بندی و به بازار ارائه می شود. دانه های پلی اتیلن سنگین با درجه بندی های گوناگون مصرف های ویژه ای دارند.

ح) واحد پلی پروپیلن:

در این واحد گاز پروپیلن دریافتی از واحد الفین در اثر پلیمریزاسیون در مجاورت کاتالیزور به پلی پروپیلن تبدیل می شود و پس از تفکیک و تلخیص و خشک شدن، بسته بندی شده و به بازار ارائه می شود. دانه های پلی پروپیلن با درجه بندی گوناگون، مصرف های گوناگونی دارند.

خ) واحد بازیابی نمک از آب دریا:

این واحد مجموعه ای از حوضچه های گسترده ای است که با 1500هکتار مساحت در مجاورت مجتمع است. آب دریا بوسیله ی پمپ و از راه کانال بتدریج برای تبخیر به حوضچه ها انتقال می یابد. آب تغلیظ شده بوسیله ی پمپ برای تشکیل بلورهای نمک به حوضچه های تبلور نمک هدایت شده و سرانجام نمک جامد تهیه و انباشته می شود. ظرفیت بازیافت نمک از این تأسیسات، 000/500 تن در سال است که بوسیله ی دستگاهی بنام دروگر، گودآوری شده و برای مصرف واحد کلر آلکالی به مجتمع انتقال داده می شود.

د) واحد کلر آلکالی(CA):

این واحد تولید کننده ی کلر مورد نیاز زنجیره ی واحد های تولید PVC است. در این واحد نمک بازیافتی از حوضچه های تبخیر آب دریا، تجزیه شده و به سدیم و گاز کلر تبدیل می شود و سدیم بدست آمده در مراحل بعدی در اثر ترکیب با آب به سود سوزآور و هیدروژن تبدیل می شود. گاز کلر در مراحل بعدی برای تولید اتیلن دی کلراید و اسید کلریدریک مصرف می شود.

ذ) واحد اتیلن دی کلراید(EDC):

در این واحد گاز کلر تولید شده در واحد کلر آلکالی، با اتیلن دریافتی از واحد الفین، در اثر واکنش کلرنیاسیون مستقیم، به اتیلن دی کلراید تبدیل می شود. بخشی از EDC تولید شده در این واحد به عنوان خوراک واحد VCM، مصرف می شود و بخشی دیگر به فروش می رسد.

ر) واحد ویینل کلرایدمنومر(VCM):

در این واحد از کراکینگ ماده ی اتیلن دی کلراید(EDC) در کوره های حرارتی، منومر ویینل کلراید هیدروژن بدست می آید. اسید کلریدریک بدست آمده از عمل کراکینگ، در بخش اکسی کلریناسیون این واحد با اتیلن ترکیب شده و EDC تولید می کند. اتیلن دی کلراید بدست آمده از این بخش نیز به کوره های حرارتی بازگردانده می شود.

ز) واحد پلی ویینل کلراید سوسپانسیون(S.PVC):

این واحد پس از دوران مفارقت به زنجیره ی مجتمع افزوده شد. منومرویینل کلراید تولید شده در واحد VCM در این واحد بار روش سوسپانسیون پلیمریزه شده و سرانجام به صورت پودر پلی ویینل کلراید(PVC) به بازار ارائه می شود.

س) واحدتولید بوتادین (BD)و لاستیک مصنوعی (SBR):

این واحد تولیدی از 2 واحد بوتادین و لاستیک مصنوعی تشکیل شده است. بوتادین موجود در آمیخته ی هیدروکربوزهای اشباع نشده ی 4 کربنی به دست آمده از واحد الفین در مراحل گوناگون تلخیص شده و به عنوان خوراک به واحدهای لاستیک مصنوعی فرستاد ه می شود. در واحدهای لاستیک مصنوعی فرستاده می شود. در واحدهای لاستیک مصنوعی، بوتادین با منومر استادیون، ترکیب و پلیمریزه شده و پس از طی مراحل بسیاری و افزودن مواد شیمیایی لازم و سرانجام به صورت قاب های لاستیک مصنوعی با درجه بندی های گوناگون به بازار ارائه می شود.

شرح عملیات و فعالیت ها:

گزینش پیمانکار مربوط به واحد الفین و N.F در میانه ی سال 1354انجام گرفت و کارهای اجرایی طراحی، همچون طراحی و مهندسی و سفارش خرید برخی از دستگاهها و کارهای ساختمانی نیز در میانه ی همین سال آغاز شد. پیش بینی می شد که نزدیک به 20 تا 30 درصد از کارهای پروژه در سال1354 انجام شود. برآورد هزینه های عملیات واحد الفین و N.F. در سال 1354، نزدیک به 868/3 میلیون ریال بود پیمانکار واحدهای دیگر طرح نیز تا پایان سال 1354، گزینش نهایی شد و کارهای اجرایی طراحی و مهندس و سفارش خرید برخی دستگاهها، انجام برخی از کارهای ساختمانی در سه ماه پایان سال 1354، آغاز شد نزدیک به 10درصد از عملیات مربوط به این وا حدها در سال 1354 انجام گرفت.

2-1- مخازن خوراک:

خوراک واحد NF شامل NGL از طریق خط لوله از مناطق عملیاتی اهواز ه مجتمع فرستاده می شود. خط لوله دیگری از واحد آروماتیک به این خوراک اصلی اضافه می شود که شامل LPG می باشد در ابتدا ورودی واحد، خوراک واحد به 3 انشعاب تقسیم می شود. یک انشعاب به یکی از 5 مخازن موج گیر SURGE DRUM که مربوط به واحد 1 می باشد و انشعاب دوم به پنج مخزن مربوط به واحد 2 وارد می شود و انشعاب دیگر نیز به قسمت  NGL DISPOSAL وصل می باشد.( از این انشعاب زمانی استفاده می شود) که بنا به عللی سطح مایع در مخازن SURGE DRUMبیشتر از 90% شود و خوراک واحد نیز بیش از ماکزیمم(480M3hr) باشد که از این انشعاب استفاده کرده و مقداری از خوراک سوزانده می شود. ضمناً حداقل خوراک واحد می تواند تا 150M3/hrکاهش یابد.

یادآوری 1: مخازن موج گیر به دو منظور طراحی گردیده اند:

گرفتن نوساناتNGL ورودی به واحد و پمپهای خوراک

2 -جدا نمودن آب و مواد ناخواسته و تخلیه آنها

پنج مخزن واحد 1 با پنج مخزن واحد 2 در فاز بخار و فاز مایع با هم در              ارتباطند (INTER LINK) وا نشعاب ورودی به مخازن از مخزن وسطی                             FA-1101C/2101C وارد می شود. فشار مخازن با تغییر آب هوای محیط متغیر است و حداقل دما و فشار برای مخازن در زمستان و تابستان به ترتیب 2/7 درجه  سانتیگراد و 11/5Kg/Cm2 و 6/45 درجه سانتیگراد و 27/1Kg/Cm2 طراحی گردیده است.

PV-102 بصورت دستی می تواند فشار بالاتر از 23Kg/Cm2 را به قسمت برجDEC3 یا قسمتFLARE هدایت نماید. پمپهای GA-1102/2101A~C جهت شارژ برجهای DEC3 طراحی شده اند که یکی از پمپها بصورت کمکی در نظر گرفته شده است. هر 10 مخزن موج گیر می توانند در مواقع لزوم خوراک هر کدام از واحدها را تأمین کنند.

هر مخزن دارای یک BOOT می باشد که از این قسمت می توان آب و مواد ناخواسته جمع شده در ته مخزن را به O.W.S تخلیه نمود. ضمناً نمونه هایی از خوراک ورودی بر اساس برنامه تعیین شده از طرف مهندسی فرآیند توسط آزمایشگاه عمومی گرفته      می شود.

2-2- برج پروپان  زداDEC3:

برج پروپان زدا، دارای 40 سینی از نوع VALVE TRAY می باشد و جهت جدا کردن پروپان و اجزاء سبکتر(متان و اتان) به عنوان محصول بالایی و بوتان و اجزاء           سنگین تر(پنتان و هگزان پلاس) بعنوان محصول پایینی طراحی گردیده است.       خوراک از مخازن موج گیر توسط پمپ های GA-10A,B,C به برج DEC3 فرستاده می شود و مقدار جریان ورودی به برج توسط FIC-1103 کنترل می شود.

خوراک NGL قبل از ورود به برج توسط ( PERHEATER)EA-1314 گرم می شود. این کار بدلیل استفاده بهتر از انرژی موجود و بهینه نمودن شرایط برج صورت می گیرد. قبل از ورود خوراک NGL به این مبدل یک انشعاب خوراک فرعی از مخزنSLOP     می تواند به این خوراک اصلی ا فزوده شود.

NGL به قسمت TUBE مبدل وارد می شود و توسط هگزان پلاس گرم پایین برج DEC5که به وسیله پمپ GA-1305A, B به SHELL این مبدل فرستاده می شود گرم می گردد.TIG-1301 دمای NGL خروجی از مبدل را در حدود 27 الی 50 درجه سانتی گراد کنترل می کند.THREE WAY VALVE  است که در مسیر هگزان پلاس ورودی به مبدل قرار دارد و اجازه می دهد مقدار هگزان پلاس لازم جهت گرم نمودن NGL وارد SHELL مبدل شده و مابقی را  از مبدل BY PASS می نماید. فشار عملیاتی برج 20~21Kg/Cm2بوده و توسطPIC-1103کنترل میگردد.مبدل  EA-1314بیشتر در زمستان که دمای خوراک ورودی پاین می باشد مورد استفاده قرار می گیرد در شروع راه اندازی این پیش گرم کن در دسترس نمی باشد زیرا هگزان پلاس هنوز تولید نشده بنابراین مقدار بخار بیشتری جهت گرم کردن مایعات برج مصرف می شود. NGL پس از FA-1314 از سه محل می تواند وارد برج شود که عبارتنداز سینی های 23، 25 و 28 در ابتدا و در حالت نرمال از سینی 25 استفاده می شود ولی در شرایطی که تغییر عمده ای در ترکیب خوراک صورت می گیرد محل ورود خوراک عوض می شود برای مثال اگر ترکیب خوراک سنگین تر شود خوراک صورت از مسیر سینی 23 و در صورتی که ترکیب خوراک سبک تر شود خوراک از سینی 28 وارد می شود. حرارت مورد نیاز برج توسط یک جوشاننده که با بخار فشار متوسط کار می کند توسط تأمین می شود بخارMS وارد تیوب مبدل(KETTLE TYPE REBOILER) EA-1102 می شود و مقدار جریان بخار توسط FIC-1104 کنترل می شود.