گروه: مهندسی پلیمر – علوم رنگ
« مقدمه »
آیا در روزهای سرد زمستان ، خانۀ خود را با بخاری نفتی ، وسیلۀ گاز سوز و با شوفاژ گرم می کنید ؟
آیا لباس های که پوشیده اید از نایلون یا دیگر انواع مواد مصنوعی ساخته شده اند ؟
آیا برخی از لوازمی که در خانه از آن ها استفده می کنید ، پلاستیکی هستند ؟
آیا برای دم کردن چای و یا پختن تخم مرغ از اجاق گاز استفاده می کنید ؟
آیا برای رفتن به مدرسه سوار اتومبیلی می شوید که چرخ هایی از جنس لاستیک دارد و با سوخت بنزینی حرکت می کند ؟
امروزه بسیاری از اشیاء و لوازمی که در اطراف ما وجود دارند و حتی برخی از لوازم ضروری زندگی از طلای سیاه یا نفت ساخته شده اند . اگر نفت نبود ، بخش بزرگی از زندگی امروزی ما متوقف می شد !
در زبان لاتین نفت را پترولیوم ( petroleum ) یا روغن سنگ ( Rock oil ) گویند . پترا ( petra ) لغت لاتین و معادل « rock » یعنی سنگ و صخره است و « oleum » نیز لغتی لاتین و معادل « Oil » به معنی روغن است .
در زبان اوستایی نپتا به معنی روغن معدنی است .
کلدائی ها و عرب ها این لغت را از فارسی گرفتند و نفت نامیدند .
وقتی جانداران تک سلولی در درون لایه های رسوبی مانند شیل ها ، ماسه سنگ ها و سنگ های دیگر به هیدروکربن ها تبدیل می شوند مخلوط پیچیده ای از مایع ، جامد و گاز به دست می آید .
این مخلوط را همه به نام نفت خام و گاز طبیعی می شناسند . ( شکل رو به رو نوعی از جانوران نفت ساز را پلانکتون نامیده می شوند نشان می دهد ) .
هیدروکربن ها ممکن است در ژرفای زمین و درون لایه های ضخیم و یا نازکی مانند ماسه سنگ و یا آهک که دارای شرایط مخزنی هستند تجمع یابند . شرایط تشکیل ماسه سنگ بدین صورت است که ذرات ماسه به وسیله آب رودخانه ها حمل و در دریا ته نشین می شوند . با گذشت زمان این لایه ها ضخیم تر و ضخیم تر شده و پس از مدتی طولانی ، بر اثر فشار لایه های رویی ، ذرات آنها به یکدیگر می چسبند و به صورت سنگ در می آیند . اصولاً سنگ هایی که فاقد منشأ آتش فشانی بوده ، در محیط های دریایی و یا خشکی در اثر عوامل مختلف به صورت آواری و شیمیایی ته نشین می شوند را سنگ رسوبی می نامند .
سنگ های رسوبی عمدتاً در دریا و معمولاً در مناطق عمیق دریا و نزدیک به ساحل تشکیل می شوند . گاهی در مدت طولانی کم کم این لایه های عمیق از اعماق زمین بالا می آیند و از زیر آب خارج می شوند . دراین صورت سنگ های رسوبی که زمانی در دریا تشکیل می شده اند به صورت پستی و بلندی هایی در خشکی قرار می گیرند .
سنگ هایی رسوبی، که نفت خام در میان لایه های آن قرار می گیرد . عمدتاً از ذرات ماسه و ماسه سنگ و سنگ های کربناتی تشکیل شده اند . ذرات سنگ ها چنان به یکدیگر چسبیده اند که تقریباً هیچ فضای خالی در میانشان وجود ندارد . اگر هم در میان ذرات سنگها فضای خالی وجود داشته باشد ، از آب پر می شود ، چون این سنگ ها معمولاً در زیر آب تشکیل می شوند . اگر سنگ های رسوبی در خشکی باشند ، معلوم می شود که از دریا فاصله زیادی یافته اند . این سنگ ها معمولاً عمیق تر از لایه هایی قرار می گیرند که آب های زیر زمینی را در خود جمع می کنند . می دانیم که پایین تر از سطح زمین ، معمولاً آب وجود دارد . به همین دلیل است که برای به دست آوردن آب چاه می زنند . از آن جا که سنگ های رسوبی پایین تر از آب های زیر زمینی هستند و حتی در خشکی هم فضای خالی میان ذرات سنگ ها از آب پر می شود .
نفت هم فضای خالی میان ذرات سنگ های رسوبی را پر می کند ، چون نفت سبکتر از آب است ، روی آب قرار می گیرد . اگر آب بتواند در سوراخ های ریز سنگ ها نفوذ کند ، نفت کم کم بالا و بالاتر می آید و حتی ممکن است به سطح زمین برسد . در این صورت ، هیدروکربن هایی که بصورت گاز هستند ، بیرون رانده شده و در هوا پراکنده می شوند . هیدروکربن های مایع هم به صورت بخار در می آیند و به هوا می روند . آنچه باقی می ماند ، ماده جامد نرم ، چسبنده و سیاه رنگی است که به آن قیر می گوئیم قیر بعد از بخار شدن هیدروکربن های مایع روی زمین ته نشین می شود . در گذشته ، این ته نشست در خاورمیانه و مخصوصاً در کرانه های خلیج فارس فراوان بوده است . در نزدیکی های بحر المیت که دریاچه ای در غرب کشور اردن است ، در گذشته ته نشست قیر به قدری زیاد بود که رومی ها به این دریاچه ، دریاچۀ آسفالتیت p: u ( Asphaltites ) می گفتند . این نام از واژه لاتینی آسفالتوم ( Asphaltum ) به معنی قیر گرفته شده است . قیر ماده ای چسبنده است که در آب حل نمی شود و از نفوذ آب نیز جلوگیری می کند . در گذشته ، وسایل چوبی را با قیر اندود می کرده و در نتیجه آب در آن ها نفوذ نمی کرد . برای همین قیر در کشتی سازی استفاده می شد و اهمیت زیادی هم داشت . در زیر صفحه های چوبی کشتی را با قیر پر می کردند تا آب به درون کشتی نفوذ نکند . مصری ها در روزگاران باستان ، چرخ ارابه را با نفتی که به سطح زمین می تراوید ، روغن کاری می کردند . چینی ها نیز در روزگاران باستان برای به دست آوردن نمک ، چاه هایی می کندند که از بعضی از آنها نفت به دست می آمد . در گذشته بعضی از مردم ، قیر را مانند دارو به کار می بردند ، یعنی مادۀ رقیق شده آن را مانند مرهمی روی زخم و روی جاهای دردناک بدن بیمار می مالیدند . این کار تا اندازه ای مفید بود . کمترین فایده ای که داشت ، مگس ها و حشره های دیگر را از اطراف بیمار دور می کرد .
گاهی هم قیر را مانند داروی خوراکی می خوراندند ، زیرا اثر ملین داشت . در زمان های قدیم و پیش از انقلاب صنعتی ، مردم از نفت بیشتر برای روشنایی و گاهی در زمینه دارویی p:u استفاده می کردند . در آن زمان نفت از چشمه ها و چاه های کم عمق جمع آوری می شدو هیچ کس به سوراخ کردن و حفاری زمین فکر نمی کرد . در قرن 19 و پس از انقلاب صنعتی ، برای توسعه به سوخت بیشتری نیاز بود . در سل 1859 میلادی یک شرکتی در پنسیلوانیا واقع در ایالت متحده آمریکا تصمیم گرفت که برای یافتن نفت و درست کردن یک چاه زمین را حفاری کند . نخست مشکلات زیادی وجود داشت ؛ ولی سرانجام در بیست و هفتم ماه آگوست سال 1859 میلادی مته حفاری آنها از میان سنگ ها گذشت و به یک مخزن عظیم نفت رسید . اولین چاه نفت فقط 21 متر عمق داشت ، اما چاه های نفت کنونی ، معمولاً صدها متر عمق دارند . یکی از عمیق ترین چاه ها ، چاه کارون شماره یک در جنوب شرقی اندیمشک است که 4800 متر عمق دارد .
هرودوت مورخ یونانی ، چگونگی کندن چاه نفت را چنین شرح می دهد ؛ در p:5 اریکار ، نزدیک شوش ، چاهی وجود داشت که ایرانیان از آن قیر ، نمک و نفت استخراج می کردند .
شاردن جهانگرد فرانسوی که در دورۀ صفویه به ایران آمد ، در سفرنامۀ خود می نویسد ، در مازندران نفت سیاه و سفید یافت شده است . مردم از آن برای رفع سرما خوردگی و روشنایی استفاده می کنند .
افراد و شرکت های خارجی بسیاری برای گرفتن امتیاز حق اکتشاف و استخراج تلاش کردند ، اما هیچ یک به جزء امتیاز نامه دادرسی به نتیجه نرسید . در سال 1280 ه . ش امتیاز استخراج منابع نفتی توسط مظفرالدین شاه قاجار نخستین مسئول مملکتی آن زمان به ویلیام دارسی ( William Darcy ) انگلیسی داده شد . او در تاریخ خوانده بود ، که مردم جنوب ایران در زمان فنیقی ها زورق های خود را با مادۀ سیاهی ، غیر قابل نفوذ می کردند ؛ همچنین شنیده بود که در زمان قدیم ، در جنوب ایران ، آتشکده های طبیعی وجود داشت . او متعهد شد که در مقابل بهره برداری از نفت جنوب ایران سالانه 16 درصد از منابع حاصل را به عنوان حق الامتیاز به همراه سالی 20 هزار لیره مالیات به دولت ایران بپردازد . در سال 1920 میلادی دارسی نخستین چاه نفت را به نام چیا سرخ در نزدیکی قصر شیرین حفر کرد ولی اثری از نفت نیافت . سه سال بعد چاه شمارۀ یک مسجد سلیمان را حفاری نمود که به مخزن بزرگی از نفت رسید .
« تعاریف واژه های پالایش »
نفت سفید ( Kerosine ) :
نفت سفید یا نفت چراغ و یا « کروسین » یکی از فرآورده های اصلی پالایش نفت خام است که نقطۀ جوش بین 150 تا 300 سانتی گراد را دارد و از فرآورده های تقطیر به شمار میرود . نفت سفید معمولاً برای ایجاد روشنایی ، تولید گرما ، سوخت موتورهای توربینی و سوخت جت به کار می رود و از آن به عنوان حلال قیر و ساخت حشره کش نیز استفاده می شود .
نفت صاف شده ( Decant Oil ) :
پس از انجام فرآیند کراکینگ و جدا کردن فرآورده در برج تقطیر ، ته مانده برج حاوی مقداری کاتالیست است که اگر آن را به روش مکانیکی جدا کرده باشند ، به نفت باقی مانده نفت صاف شده یا نفت « دکانت شده » می گویند . چگالی این نفت حدود 0.95 تا 101 است . نفت صاف شده خوراک بسیار مناسبی برای تولید کک مرغوب از نوع سوزنی است .
نفت دوغاب ( Slurry Oil ) :
نفت دوغاب ، به دوغاب حاصل از فرآیند کراکینگ گفته می شود . این دوغاب مقداری زیاد کاتالیست دارد که معمولاً آن را به روش مکانیکی جدا می کنند .
گرانروی ( Viscosity ) :
گرانروی یا دیسکوزیته درونی یک مایع نسبت امان شدن است . در صنایع نفت داشتن گرانروی فرآورده های نفتی به خصوص روغن ها و نفت کوره از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و نشان دهندۀ کیفیت آنهاست . در سیستم متریک واحد گرانروی « Poise » و « Sunti Poise ) می باشد . در صنایع نفت استانداردهای دیگری نظیر « سینماتیک » , « سیبولت » , « ردوود » وجود دارد که در حال حاضر از گرانروی سینماتیکی بیشتر استفاده می شود .
گاز همراه ( Associuted Gas ) :
گاز همراه یا به صورت محلول در نفت خام ( Solution Gas ) است که در مراحل بهره برداری از نفت خام جدا می شود و یا بصورت جداگانه از نفت خام اشبع شده حاصل می شود . مقدار تولید گاز همراه متناسب با تولید نفت است .
گریس ها ( Greases ) :
گریسها در حقیقت روغن های روان کننده ای هستند که با افزودن مواد ژله ای مانند صابون ها و پرکننده های معدنی به صورت جامد و یا نیمه جامد در می آیند و در گرداندن چرخ های صنعت نقش مهمی دارند . دسته بندی گریس بر مبنای درجه نفوذ ( Penetration ) و نقطۀ چکیده ( Propping Point ) انجام می شود .
قیر نرم ( Penetration Grade Bitumen ) :
این گروه قیرهایی هستند که از تقطیر مستقیم نفت خام با دمیدن هوا در بازمانده های تقطیر به دست می آید . قیرهای نرم برحسب نفوذپذیری درc25 به ترتیب از صفر تا 10 جامد ، از 10 تا 100 نیمه جامد ، از 100 به بالا نرم خواهند بود . تولید قیرهای نیمه جامد که بیشتر در راهسازی به مصرف می رسد بیشتر از انواع دیگر است .
قیر دمیده ( Blown Bitumen ) :
قیر دمیده نوعی قیر است که به صورت جامد و نیمه جامد از طریق دمیدن هوا به داخل قیر معمول مایع و داغ حاصل می شود . نقطۀ ذوب و نقطۀ جوش و نقطۀ نرمش قیر دمیده بالاتر از قیر معمولی ولی میزان کشش پذیری آن پایین تر است .
نفت خام شیرین ( Sweet Crude Oil ) :
به نفت خام هایی گفاته می شود که درصد وزنی گوگرد آنها کمتر از 5/0 درصد باشد . به طور کلی نفت خام های تولیدی دریای شمال و شمال آفریقا و اندونزی نفت خام های شیرین و نفت خام های تولیدی در خاورمیانه ، آمریکای مرکزی و جنوبی نفت خام های ترش هستند .
آلکیل دار کردن ( Alkylation ) :
فرآیند بسپارش برای ترکیب اولفینها و پارافینها ، به ویژه واکنش دادن بوتلین و ایزوبوتان با استفاده از سولفوریک یا هیدروفلوئوریک اسید به عنوان کاتالیزگر برای تولید عامل اختلاط کم است حساسیت با عدد اکتان بالا برای بنزین .
نفت انحلال پذیر در اسید ( Aso ) :
نفت انحلال پذیر در اسید ، که از واکنش های جانبی در فرآیند آکلیل دار کردن به دست می آید .
نفت خام کاهید اتمسفری ( ARC ) :
نفت خام کاهیدۀ اتمسفری ، جریان ته مانده های اتمسفری حاصل از برج تقطیر اتمسفری .
تقطیر ( ASTM ) :
تقطیر نا پیوسته آزمایشگاهی استاندارد شده برای تولید نفتاها و میان تقطیرها که در فشار اتمسفری بدون تفکیک جزء به جزء انجام می شود .
نقطۀ آنیلین ( Aniline Point ) :
دمای کمینه برای احتزاج پذیری کامل حجم های مساوی از آنیلین و نمونۀ مورد آزمایش . این آزمایش به عنوان نشان دهندۀ درجۀ پارافینی بودن نمونه تلقی می شود . نقطۀ آنیلین به عنوان وسیله ای برای دسته بندی کردن کیفیت افروزش سوختهای دیزلی به کار می رود .
نقطۀ ابر ( Cloud Point ) :
دمایی که در آن ، ترکیبات جامد شدنی موجود در نمونه تبلور یا جدا شدن از محلول را طی یک روش خنک کردن موصوف ، آغاز می می کنند . نقطۀ ابر ، یک مشخصۀ نوعی سوخت های میان تقطیر است .
کراکینگ ( Cracxing ) :
شکسته شدن هیدروکربن های سنگین مولکول به ترکیبات سبکتر بر اثر گرما ، کراکینگ گرمایی ساده در حضور یک کاتالیزر مناسب ، موجب ارتقای بهره و کیفیت فرآورده ها می شود .
نقطۀ اشتعال ( Flash Point ) :
در صورتی که یک فرآورده در شرایط مشخص تا زمانی معین گرم شود به طوری که بخار کافی برای تشکیل مخلوط با هوا ، که به راحتی افروخته شود متصاعد کند ، آن دما را نقطۀ اشتعال فرآورده نامند . نقطۀ اشتعال معمولاً به عنوان نشانۀ پتانسیل آتشگیری و انفجار یک فرآورده تلقی می شود .
نفتا ( Naphta ) :
یک برش تقطیر در گستردۀ 5 C F 420 نفتاها طبق برش های تقطیر واقعی به نفتاهای سبک ، میانی ، سنگین ، بکر بسیار سنگین ، تقسیم می شوند .
بسپارش ( Polymerization ) :
ترکیب دو یا چند مولکول سیر نشده به منظور تشکیل مولکول های سنگینتر . پروپینها و بوتینها نخستین خوراکها برای فرآیندهای بسپارش پالایشگاهی محسوب می شوند و در این فرآیندها از فسفریک اسید جامد یا مایع ، به عنوان کاتالیزگر ، استفاده می شود .
رفرمینگ ( Reforming ) :
تبدیل بخش های نفتا به فرآورده هایی که با عدد اکتان بالا ، رفرمینگ گرمایی ، اساساً یک فرآیند کراکینگ سبک است که در مورد نفتاهای سنگین به کار می رود تا بهره های تولید هیدروکربن هایی با گسترۀ جوش بنزین را افزایش دهد .
گزینش پذیری ( Selectivity ) :
تفاضل بین عدد اکتان پژوهشی و عدد اکتان موتور در یک بنزین معین آسیکلات یک جزء سازندۀ عالی با حساسیت کم و رفرمات ، یک جزء سازنده با حساسیت زیاد برای بنزین کم است .
فرآورده های تمیز ( Clean Product ) :
این واژه شامل تمام فرآورده های نفتی به جزء سوخت دیزل و نفت کوره می شود . سوخت دیزل ، نفت کوره و نفت خام جزء هیدروکربونهای کثیف ( Dirty ) و یا سیاه ( Black ) محسوب می شوند .
نفت خام ماژور ( Marginal Crud Oil ) :
گاهی که تقاضا برای برخی از فرآورده های نفتی مانند نفت کوره افزایش می یابد ، بر تقاضای نفت خام های سنگین نیز اضافه می شود و در این حالت به نفت خام سنگین مورد اشارۀ نفت خام ماژور یا حاشیه ای و به نفت کوره فرآوردۀ ماژور یا حاشیه ای گویند .
سوختهای اکسیژن دار ( Oxygenated fuels ) :
سوختهای اکسیژن دار یا بنزین های خودرو طی سال های اخیر به بازار آمده و مانند سوخت های آروماتیکی در مقیاس وسیعی در کشورهای صنعتی جهان مورد استفاده قرار گرفته است . اهمیت سوخت های اکسیژن دار در کاهش آلودگی هوا در مقیاس با بنزین های سرب دار است . وجود اکسیژن در سوخت موجب کاهش میزان گاز منواکسید کربن Co متصاعد از اگزوز خودرو است . سوخت های اکسیژن دار به دو گروه الکل ها و اتر ها تقسیم می شوند .
سوختهای اکسیژن دار یا بنزین های خودرو طی سال های اخیر به بازار آمده و مانند سوخت های آروماتیکی در مقیاس وسیعی در کشورهای صنعتی جهان مورد استفاده قرار گرفته است . اهمیت سوخت های اکسیژن دار در کاهش آلودگی هوا در مقیاس با بنزین های سرب دار است . وجود اکسیژن در سوخت موجب کاهش میزان گاز منواکسید کربن Co متصاعد از اگزوز خودرو است . سوخت های اکسیژن دار به دو گروه الکل ها و اتر ها تقسیم می شوند .
نمودار شرکت پالایش نفت آبادان ، شیراز ، اصفهان ، تهران و ... . ( سهامی خاص )
« پالایشگاه ابادان »
پالایشگاه ابادان :
پالایشگاه ابادان ظرفیت آن 40000 بشکه در روز ( 265 متر مکعب در ساعت ) است که به دو میلیون تن در سال بالغ می گردد . نفت خام مورد نیاز پالایشگاه از طریق یک خط لوله 10 اینچی به طول 260 کیلو متر از منابع نفتی گچساران تأمین می گردد و یکی از سه مخزن ذخیره نفت خام پالایشگاه که هر یک به ظرفیت 100000 بشکه ذخیره می گردد .
پالایشگاه توسط شرکت آمریکائی ( uop ) universal oil products co طراحی و توسط شرکت انگليسي و نظارت شرکت ملی نفت ایران ساخته شده است .
دستگاههای پالایش که در زمره دستگاههای اصلی پالایشگاه به شمار می روند در جدول 1 و فرآورده های نهایی پالایشگاه ابادان میزان تولید آنها در جدول 2 نوشته شده است .
علاوه بر فرآورده های مذکور ، پالایشگاه فوق قادر است بنزین جت و نفت جت نیز تولید کند .
« دستگاه های پالایش »
« جدول /1 »
تقطیر نفت خام 100 – u به ظرفیت 40000 بشکه در روز
گوگرد زدائی نفتا و تبدیل کاتالیتی ، 200 – u
گوگرد زدائی نفتا ظرفیت 5225 بشکه در روز
تبدیل کاتالیتی ظرفیت 6215 بشکه در روز
کاهش گرانروی 300 – u ظرفیت 8910 بشکه در روز
گوگرد زدائی نفت سفید 400 – u ظرفیت 3120 بشکه در روز
تهیه و تصفیه گاز مایع با مراکس ، 500 – u
تهیه گاز مایع ظرفیت 1710 بشکه در روز
تصفیه گاز مایع با مراکس ظرفیت 1080 بشکه در روز
ایزوماکس 600 – u ظرفیت 9280 بشکه در روز
تهیه هیدروژن 700 – u ظرفیت 17 میلیون فوت مکعب در روز
تصفیه گاز با آمین 800 – u ظرفیت 8/4 بشکه در روز
بازیابی گوگرد 900 - u ظرفیت 32 تن در روز
تصفیه نفتای سبک با مراکس 1000 – u ظرفیت 2640 بشکه در روز
تصفیه نفت سفید با مراکس 1100 – u ظرفیت 3000 بشکه در روز
« جدول 2 »
میزان تولید فرآورده های نهایی پالایشگاه
گاز مایع 513/1 بشکه در روز
بنزین معمولی 4800 بشکه در روز
بنزین سوپر 3185 بشکه در روز
نفت سفید 755/10 بشکه در روز
نفت گاز 8000 بشکه در روز
نفت کوره 7830 بشکه در روز
قیر ( آسفالت ) 1000 بشکه در روز
گوگرد 32 تن در روز
واحد تقطیر نفت خام ( crude Disti llation ) 100 – u :
در این دستگاه نخستین مرحله پالایش نفت خام در دو مرحله : تقطیر درجو و تقطیر در خلأ انجام می گیرد .
تقطیر درجو :
این مرحله به ظرفیت 40000 بشکه در روز و برج تقطیر آن تحت فشار جو می باشد نفت خام بر حسب دمای جوش تحت فشار و گرمای معین به برش های مختلف زیر تفکیک می گردد :
1 ) گازهای سبک
2 ) گاز مایع
3 ) نفتای سبک جو
4 ) نفتا
5 ) نفتای سنگین
6 ) نفت سفید جو
7 ) نفت گاز جو
8 ) ته مانده تقطیر
تقطیر در خلأ :
خوراک این مرحله به میزان 18400 بشکه در روز از ته مانده برج تقطیر درجو تأمین می گردد .برج تقطیر این دستگاه در فشار کمتر از جو کار می کند تا با پایین آوردن نقطه جوش آسان تر بتوان به تفکیک خوراک این مرحله اقدام نمود . فشار برج تقطیر در خلأ آنقدر کاهش می دهند تا ته مانده تقطیر درجو بتواند در دمائی تفکیک شود بدون آن که فعل و انفعال کراکینگ صورت گیرد . برش های حاصله به قرار زیراند :
1 ) نفت گاز سبک خلأ 2 ) نفت گاز سنگین خلأ 3 ) ته مانده تقطیر در خلأ
برش های تقطیر کجا می روند :
گازهای سبک : به دو دستگاه تصفیه گاز با آمین 800 – u هدایت شده تا پس از عاری شدن از گاز هیدروژن سولفوره به عنوان سوخت مصرف گردد .
گاز مایع : به دستگاه تهیه و تصفیه گاز مایع هدایت شده تا پس از تفکیک به پروپان و بوتان در مخازن کروی ذخیره گردند .
نفتای سبک : به دستگاه مراکس هدایت شده تا پس از تصفیه به نسبتهای لازم جذب بنزینهای معمولی ( 90 اکتان ) و سوپر ( 97 اکتان ) گردد .
نفتا : به دستگاه گوگرد زدایی کاتالیتی هدایت شده تا پس از تصفیه خوراک مناسبی برای دستگاه تبدیل کاتالیتی مبدل گردد .
نفتای سنگین : به منظور تصحیح نقطه ریزش گاز جو با این فرآورده مخلوط می گردد
نفت سفید جو : به یکی از دستگاههای گوگرد زدائی نفت سفید یا تصفیه نفت سفید با مراکس هدایت می شود .
ته مانده تقطیر درجو : به مرحله تقطیر در خلأ در صورتی که در سرویس باشد هدایت می شود و در غیر این صورت به مسیر نفت کوره پالایشگاه ملحق می شود .
نفت گاز سبک خلأ : به مسیر نفت گاز سنگین خلأ می پیوندد .
نفت گاز سنگین خلأ : پس از اختلاط با نفت گاز سبک به عنوان خوراک دستگاه ایزوماکس به مخزن ذخیره مربوطه و یا به عنوان سوخت پالایشگاه به مخزن نفت کوره پالایشگاه ارسال می گردد .
ته مانده تقطیر در خلأ : به دستگاه کاهش گرانروی در صورتی که در سرویس باشد ارسال می گردد . در شرایط عملیاتی خاص به عنوان آسفالت به مخزن ذخیره خود می رود ، در ضمن به مسیر نفت کوره نیز مربوط است .
واحد گوگرد زدایی نفتا ( Naphtha unifiner ) و تبدیل کاتالیستی ( plat former ) :
این دستگاه شامل دو قسمت : گوگرد زدایی نفتا و تبدیل کاتالیستی است .
گوگرد زدایی نفتا :
این قسمت به منظور تصفیه 5225 بشکه در روز نفتا طرح شده است و هدف آن تهیه خوراک مناسبی جهت قسمت تبدیل کاتالیستی است . فعل و انفعالاتی که در راکتور این دستگاه توسط هیدروژن و در مجاورت کاتالیزور « هیدروبن » انجام می گیرد به قرار زیراند :
1 ) گوگردگیری ، « Desulfurization » :
الف ـ گوگردگیری مرکاپتاها ( R- SH ) :
R – SH + H2 R – H + SH2
ب ـ گوگردگیری سولفورها ( R – S - R ) :
R – S – R + 2H2 R – H + R – H + 2SH2
ج ـ گوگردگیری بی سولفورها ( R – S – S – R ) :
R – S – S – R + 3H2 R – H + R – H + 2SH2
د ـ گوگردگیری از سولفورهای حلقوی :
+ 2H2 - C – C – C – C - + 2H2
2 ) ازت گیری « Dinitroflcation » :
+ 5H2 C – C – C – C – C + NH3
3 ) اکسیژن گیری « Oxygen Removal » :
C6H6 - OH + H2 C6H6 + H2O
4 ) اشباع هیدروکربورهای الفینی « Olefin Saturation ) :
Cn H2n + H2 Cn H2n + 2
C – C – C = C + H2 C – C – C – C
C6H8 + H2 C6H12
هیدروژن مورد نیاز این قسمت از قسمت تبدیل کاتالیستی تأمین می گردد .
مواد خروجی از راکتور این قسمت پس از عاری شدن از گازهای حاصله به قسمت تبدیل کاتالیستی هدایت می گردد . گازهای حاصله که حاوی مقادیر هیدروژن سولفوره است جهت تصفیه به دستگاه تصفیه گاز با آمین می رود .
تبدیل کاتالیستی :
در این قسمت تحت فشار و دما ، در مجاورت کاتالیزور پلاتین و به کمک هیدروژن نفتای نامرغوب به فرآورده ای با کیفیت آرام سوزی عالی تبدیل می گردد . ظرفیت دستگاه به میزان 6215 بشکه در روز خوراک دستگاه علاوه بر نفتای تصفیه شده در قسمت قبلی حدود 1000 بشکه در روز از فرآورده ی نفتای ایزوماکس را نیز شامل می شود . فعل و انفعالاتی که در این قسمت انجام می گیرند به قرار زیراند :
1 ) هیدروژن زدایی «Dehydrogenation »
2 ) کراکینگ هیدروژنی « Hydrocracking » :
C – C – C – C – C – C – C + H C – C – C + C – C – C – C
3 ) ایزومریزاسیون « Isomerization »
4 ) تبدیل هیدروکربورهای خطی به حلقوی « Cyclization » :
C – C – C – C – C – C – C CH3 + H2
5 ) گوگردگیری « Desulfurization »
فرآورده های این قسمت به قرار زیراند :
الف ـ پلاتفریست « Platformate » : که بنزین مرغوب با درجه آرام سوزی حدود 94 بوده به منظور تهیه بنزینهای معمولی و سوپر مورد استفاده قرار می گیرد .
ب ـ گاز مایع : که جهت تصفیه و تفکیک به دستگاه تهیه و تصفیه گاز مایع هدایت می گیرد
ج ـ گازهای سبک : که به عناوین زیر می تواند مورد استفاده قرار گیرد ؛
الف ) به عنوان تأمین هیدروژن مورد نیاز دستگاههای گوگردزدایی نفتا و نفت سفید .
ب ) خوراک دستگاه تهیه هیدروژن .
ج ) سوخت پالایشگاه .
واحد کاهش گرانروی « Visbreaker » u – 300 :
خوراک این واحد از ته مانده برج تقطیر در خلاء تأمین می گردد . دستگاه برای کاهش گرانروی خوراک به میزان 8990 بشکه در روز طرح شده است .
تحت فعل و انفعالاتی که در کوره انجام می گیرد مولکول های خوراک شکسته شده و به مولکول های سبکتری مبدل می گیرد :
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 CH4 + CH3 – CH2 – CH = CH2
ویا
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 CH2 = CH2 + CH3 – CH2 – CH3
ترکیبات سبک حاصله چنانچه با ثبات باشند به صورت گازهای سبک و بنزین از دستگاه خارج می گردند . آن دسته از ترکیباتی که بی ثبات فرمول زیر پلیمریزه شده و فرآورده سنگینتر دستگاه یا TAR را می سازند :
CH2 = CH2 + CH2 = CH2 CH3 – CH2 – CH = CH2
CH3 – CH2 – CH = CH2 + CH2 CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH
پلیمریزه شده اولفینها چنانچه ادامه یابد منجر به تشکیل هیدروکربورهای بسیار سنگین یا کک جدا گشته که بر جدار داخلی لوله های کوره می نشیند و بدین طریق از قدرت تبادل حرارتی آن می کاهد .
فرآورده های این دستگاه شامل :
الف ) ته ماندۀ سنگین « TAR » که جزء اصلی فرآوردۀ نفت کوره پالایشگاه است .
ب ) بنزین نامرغوب که برای سوخت در کوره دستگاه کاهش گرانروی و دیگهای بخار مورد استفاده قرار می گیرد .
گازهای سبک که جهت عاری شدن از هیدروژن سولفوره به دستگاه تصفیه گاز با آمین هدایت می شوند .
واحد گوگرد زدایی نفت سفید « Kerosene Unifiner ) U – 400 :
این دستگاه به منظور تصفیه 3120 بشکه در روز نفت سیاه حاصله از برج تقطیر در جو طرح شده است . اصول کار این دستگاه مشابه قسمت گوگردزدایی نفتا ( U – 200 ) است . نفت حاصل تصفیه شده در این دستگاه پس از احتطاط با نفت سفید ایزوماکس به عنوان فرآوردۀ نهایی نفت سفید به بازار عرضه می شود .
با افزودن مواد لازم با این فرآورده می توان نفت جت ( ATK ) تولید نمود .
چنانچه با نسبت لازم با نفتای حاصله از دستگاه ایزوماکس یا دستگاه گوگرد زدایی نفتا و نیز مخلوط گردد بنزین جت ( JP4 ) به دست می آید .
واحد تهیه و تصفیه گاز مایع ( LPG Recovery 8merox ) U – 500 :
این دستگاه به منظور تصفیه و تفکیک گاز مایع حاصله از دستگاههای تقطیر نفت خام و تبدیل کاتالیتی به میزان روزانه 1710 شبکه طرح شده است . خوراک دستگاه پس از آن که اتان ( C2H6 ) و مواد سبکتر عاری شد به قسمت تصفیه با فراکس هدایت می گردد . مواد تصفیه شده در این که قسمت فقط شامل پروپان ( C3H8 ) و بوتان ( C4H10 ) است .
فرآوردۀ بوتان و پروپان به طور جداگانه به مخازن کروی مربوط انتقال یافته تا بانسبتهای حجمی متناسب فصل مخلوط و به عنوان گاز مایع به بازار عرضه گردد .
اصول کار قسمت تصفیه با مراکس :
کلمۀ مراکس « Merox » از دو کلمه Mercaptan Oxidation به معنی اکسیراسیون مرکاپتانها مثبتق شده است . در پالایشگاه ابادان برای تصفیه گاز مایع ، نفتای سبک و نفت سفید از این عملیات استفاده می نمایند . ترکیب کمی به صورت زیر خلاصه می گردد :
2R – SH + 1/2 O2 R – S – S – R + H20
عمل اکسیراسیون مرکپتانها به بی سولفورها در معرض محلول رقیق سود سوزآور مجاورت کاتالیزوری از خانواده آهن صورت می گیرد :
محلول سودسوزآور قادر است بخشی از مرکاپتانها را تا حدود بنزین می جوشد به ترتیب زیر حل نمایند :
R – SH + NAOH NASR + H2O
سولفور سدیم حاصل در مجاورت کاتلزور مراکس به آسانی اکسید شده و به بی سولفور مبدل می گردد :
2 NAOH + 1/2 O2 + H2O NAOH + R – S – S – R
بی سولفور حاصله از فعل و انفعال اخیر در محلول سود نا محلول بوده و به سهولت از آن جدا می شود . بنابراین می توان محلول سود را به منظور تفکیک مرکاپتانها از خوراک دستگاه مجدداً مورد استفاده قرار دارد .