آشنایی با واحد های پالایشگاهی

 واحد تقطیر در فشار جو: 

       نخستین مرحله پالایش نفت خام ، تقطیر در فشار جو است که برش های اصلی نفت خام را از یکدیگر جدا می کند .  برای این منظور خام در کوره تا حدود 360 درجه سانتی گراد گرم شد ، سپس به برج تقطیر در جو وارد می شود .  فرآورده های این برج عبارتند از :
• محصولات بالای برج شامل : گاز، گاز مایع ، بنزین خام و نفتا (به طور مخلوط(
• محصولات جانبی برج شامل : نفتای ممزوج ،  نفت سفید ،  نفت گاز
• محصولات ته مانده برج که خوراک واحد تقطیر در خلا محسوب می شود .از این محصولات فقط نفت سفید مطابق مشخصات لازم به عنوان فرآورده نهائی است . از میان محصولات بالای برج که در برج های دیگر تفکیک می شوند ، نفتای سنگین برای ارتقاء درجه آرام سوزی به واحد تبدیل کاتالیستی ارسال شده و محصول به دست آمده از این مرحله با بنزین دستگاه تقطیر(نفتای سبک) مخلوط می شود تا محصول نهائی بنزین مطابق استاندارد شرکت ملی نفت تهیه شود . 

واحد تقطیر در خلاء :
در این برج به علت وجود خلاء نسبی، مواد سنگین زودتر به نقطه جوش می رسند و عمل تفکیک آسان تر انجام می گیرد . محصولاتی که در این مرحله به دست می آیند عبارتند از :  نفت گاز سنگین ، نفت گاز سنگین موم دار، روغن های پایه ، مواد موم دار اضافی و ته مانده برج . از اختلاط نفت گاز سنگین با نفت گاز سبک واحد تقطیر در جو محصول نهائی نفت گاز تهیه می شود . اختلاط نفت گاز سبک و سنگین موم دار خوراک واحد آیزوماکس (هیدرو کراکینگ) را تشکیل می دهد . بخشی از محصول ته مانده برج تقطیر در خلاء به عنوان خوراک واحد آسفالت به آن واحد ارسال می گردد . 

 گوگرد زدایی از نفتای سنگین و دستگاه تبدیل کاتالیستی: این واحد به منظور افزایش درجه آرام سوزی بنزین تولیدی ایجاد شده است . نفتای حاصل از دستگاه تقطیر که دارای مواد گوگردی و درجه آرام سوزی پایین است ابتدا در دستگاه گوگرد زدائی نفتا توسط گاز هیدروژن در مجاورت کاتالیزور (کبالت،مولبیدین و ... ) تصفیه شده و مواد گوگردی آن به صورت گاز سولفید هیدروژن جدا می شود . سپس نفتای تصفیه شده از دستگاه ‹‹گوگردزدائی از نفتا›› با هیدروژن مخلوط شده و تحت دما و فشار معین در چهار راکتور در مجاورت کاتالیزور پلاتین ، بر اثر فعل و انفعالات شیمیائی تغییر ماهیت داده به ترکیباتی با درجه آرام سوزی بالا تبدیل می شود . در جه آرام سوزی محصول بنزین به دست آمده بستگی به شرایط عملیاتی راکتورهای واحد داشته و عمدتا در درجه 94 تنظیم می گردد .  بنزین حاصل از این دستگاه با نفتای سبک به دست آمده از دستگاه تقطیر به نسبت مشخصی مخلوط شده و پس از افزودن مواد تغییر رنگ و مواد بالا برنده درجه آرام سوزی (MTBE) محصول بنزین نهائی تهیه می گردد .  با توجه به ماهیت فعل و انفعالات انجام یافته در راکتورهای این واحد ، مقداری گاز هیدروژن ، گاز سبک و گاز مایع نیز تولید می شود . واحد گوگرزدائی از نفتا مصرف کننده گاز هیدروژن و واحد افزاینده درجه آرام سوزی به عنوان تولیدکننده واحد هیدروژن محسوب می شود ؛ بنابراین مازاد هیدروژن مورد نیاز دستگاه تبدیل کاتالیستی به عنوان خوراک واحد هیدروژن به آن واحد فرستاده می شود .

 واحد کاهش گرانروى: 

  ته مانده سنگینی که از پائین برج تقطیر در خلاء به دست می اید دارای گرانروی (ویسکوزیته) زیاد است و قابل عرضه مستقیم به عنوان سوخت نفت کوره نیست . به همین دلیل ته مانده برج تقطیر در خلاء (و مواد موم دار اضافی) به دستگاه کاهش گرانروی ارسال و در کوره دستگاه تا 460 درجه سانتی گراد گرم می شود تا مولکول های سنگین در اثر حرارت شکسته شده و به مواد سبک تر و گاز تبدیل شود . محصول این دستگاه ، نفت کوره با گرانروی کمتر، نفت گاز سنگین و بنزین نامرغوب (گوگرددار) است . در صورت نیاز، نفت کوره حاصل از این دستگاه جهت تصحیح برخی خصوصیات با مقداری نفت سفید یا نفت گاز مخلوط می شود . بنزین نامرغوب حاصل به عنوان سوخت دیگ های بخار مصرف می شود .

  دستگاه تهیه گاز مایع :
گازهای سبکی که از دستگاه های تقطیر نفت خام ، تبدیل کاتالیستی و ایزوماکس به دست می آید مخلوطی از متان ، پروپان و بوتان است . در واحد گاز مایع ابتدا گازهای متان و اتان به وسیله عمل تفکیک از سایر گازها مجزا شده و سپس پروپان و بوتان در مراحل بعدی از یکدیگر جدا می شوند ؛ آنگاه گاز مایع با اختلاط پروپان و بوتان به نسبت های مناسب تهیه می شود . گاز مایعی که به بازار عرضه می گردد مخلوطی از پروپان و لوتان است که نسبت حجمی اختلاط آن ها در فصول مختلف سال متغیر است . به عبارتی پروپان که سبک تر است در تابستان کمتر و در زمستان بیشتر است .

 واحد یونیفاینر نفت گاز :  

این واحد جهت تصفیه نفت گاز و گرفتن ترکیبات گوگردى و نیتروژن از محصول نفت گازطراحى و نصب شده است . این عمل تحت فشار هیدروژن انجام مى گیرد و مواد گوگردى به صورت H₂S و ترکیبات نیتروژنى به صورت NH₃ از سیستم جدا مى شود و محصول نفت گاز طبق استاندارد N.I.O.C جهت مصرف به مخازن ذخیره سازى ارسال مى شود .

  واحد آیزوماکس :

      وظیفه دستگاه آیزوماکس تبدیل نفت گاز موم دار برج تقطیر در خلاء به فراورده های مفیدی نظیر بنزین ، نفت سفید و نفت گاز سبک است . نفت گاز سنگین موم دار حاصل از تقطیر در خلاء پس از خروج از این برج با یکدیگر مخلوط شده و با نام ایزوفید خوراک دستگاه را تشکیل می دهد . مواد نیتروژنی و گوگردی آن با هیدروژن ترکیب و به ترتیب به گاز آمونیاک و سولفید هیدروژن تبدیل می شود . محصولات این فعل و انفعالات پس از خروج از راکتورها به قسمت تفکیک ارسال می گردند . در برج های این قسمت گازهای پالایشی ، بوتان ، نفتای سبک و سنگین ، نفت سفید و نفت گاز از یکدیگر جدا می شوند . نفتای سنگین حاصل ، جهت اصلاح درجه آرام سوزی به واحد تبدیل کاتالیستی ارسال و نفتای سبک برای اختلاط  با محصول نهائی بنزین استفاده می شود . نفت سفید و نفت گاز دستگاه آیزوماکس بسیار مرغوب است و پس از اختلاط با نفت سفید و نفت گاز دستگاه تقطیر به صورت محصول نهائی عرضه می شود . هیدروژن مورد نیاز این دستگاه از طریق واحد هیدروژن سازی تهیه می شود .

 واحد هیدروژن :
هیدروژن مورد نیاز واحد آیزوماکس در واحد هیدروژن تهیه می شود . خوراک واحد هیدروژن گازهای سبک مانند متان ، اتان و پروپان است که عمدتا از طریق گازهای غنی از هیدروژن واحد تبدیل کاتالیستی ، گازهای بخش فشار بالای واحد تصفیه گاز با آمین و گاز طبیعی تامین می شود . این واحد جهت تولید گاز هیدروژن با خلوص تقریبی 97% طراحی شده است . گاز خوراک تحت فشار معین با بخار آب مخلوط شده و سپس به کوره ‹‹ریفرمر›› هدایت می شود . در این کوره گازهای هیدروکربنی با بخارآب در مجاورت کاتالیزور واکنش داده و به هیدروژن ، منواکسید کربن و دی اکسیدکربن تبدیل می شوند . در مراحل بعد در مجاورت کاتالیزور دیگری تقریبا تمام حجم گاز منواکسید کربن به گاز دی اکسید کربن تبدیل شده و سپس دی اکسید کربن به وسیله محلول منواتانول آمین در یک برج جذب شده و در برج احیا در اثر حرارت از محلول آمین جدا و از بالای برج خارج می شود . 

  واحد تصفیه گاز با آمین :
گازهای حاصل از واحدهای تبدیل کاتالیستی ، کاهش گرانروی ، گوگرد زدائی نفت گاز و ایزوماکس که حاوی گازهای اسیدی سولفید هیدروژن است ابتدا باید در این دستگاه مورد تصفیه قرار گیرند . بدین ترتیب که در برج های جذب کننده این دستگاه که در فشارهای مختلف در سرویس هستند ، گازهای سولفید هیدروژن توسط محلول منواتانول آمین جذب و گازهای تصفیه شده از بالای برج ها خارج می شوند .گازهای تصفیه شده با توجه به فشار عملیاتی برج جذب مربوطه به عنوان خوراک واحد هیدروژن و یا به عنوان سوخت گازی پالایشگاه مورد استفاده قرار می گیرد . در برج احیاء گازهای سولفید هیدروژن که جذب محلول آمین گردیده در اثر حرارت از آن جدا و جهت تولید گوگرد به واحد گوگردسازی ارسال می گردد .  

  واحد تصفیه آب های ترش:
در واحد تصفیه آب ترش توسط دو برج ، آمونیاک و سولفید هیدروژن موجود در آب های فرایندی جدا شده و آب تصفیه شده جهت استفاده در بخش نمک زدای واحد تقطیر ارسال می شود . گازهای سولفید هیدروژن و آمونیاک خروجی از واحد ، به واحد گوگردسازی ارسال و در کوره آشغال سوز سوزانیده می شوند .

 واحد گوگردسازی :
گاز سولفید هیدروژن که از واحد <<تصفیه گاز با آمین >> به دست می آید و گازهای خروجی واحد آب ترش ، خوراک این دستگاه است . در این دستگاه به روش ‹‹کلاوس›› گوگرد تولید می شود . خوراک واحد ابتدا در یک کوره مخصوص در حرارت بالای 1100 درجه سانتیگراد تحت تبدیل حرارتی قرار گرفته و سپس در مجاورت کاتالیزور در یک راکتور دو مرحله ای به گوگرد مذاب آزاد تبدیل شده و پس از تبدیل به گوگرد جامد به بازار عرضه می شود.

 واحد آسفالت سازی : 

      خوراک این دستگاه ها قسمتی از ته مانده برج تقطیر در خلا است که در درجه حرارت معینی با دمیدن هوا اکسید شده و محصول قیر با خصوصیت مناسب تهیه می شود .

واحد تصفیه گاز مایع :
گازمایع تولیدی از واحد گاز مایع حاوی مقادیر اندکی ترکیبات گوگردی نظیر سولفید هیدروژن و مرکا یتان های سبک است . در این واحد ترکیبات سولفید هیدروژن و مرکاپتان های موجود گاز مایع ضمن تماس با محلول کاستیک فعال به دی سولفیدها تبدیل شده و از گاز مایع جدا می شود.

واحد تصفیه نفتای سبک :
نفتای سبک تولیدی از واحد گاز مایع نیز حاوی مقادیر جزئی ترکیبات گوگردی و عمدتا به صورت مرکاپتان های سبک می باشد . این ترکیبات در تماس با محلول کاستیک فعال در این واحد به دی سولفیدها تبدیل شده و محصول نفتای سبک ، عاری از مواد گوگردی می گردد .