
فایل 20 صفحه است
فرآیند جوشکاری سرباره الکتریکی *
فایل 20 صفحه است
فرمت : Word
تعداد صفحات : 114
مقدمه
مصرف رو به رشد گاز طبیعی در جهان و روند رو به کاهش منابع فسیلی و تجدید ناپذیر در دنیا بیانگر تحولی بزرگ در چگونگی به کارگیری این منابع توسط بشر در سالهای آتی است. بنابراین نیاز است تا با اتخاذ شیوههایی بتوان این منبع عظیم را به دیگر فرآوردههای هیدروکربنی تبدیل کرد و از این طریق ارزش افزوده آن را افزایش داد. با توجه به منابع عظیم گاز طبیعی موجود در جهان و با توجه به این که بخش عمده گاز طبیعی را متان تشکیل میدهد و غیر اقتصادی بودن انتقال این گاز به مراکز مصرف کننده دوردست، تبدیل متان به مواد واسطه پتروشیمی و سوختهای مایع از دیر باز از اهمیت بسزایی برخوردار بوده است. گاز طبیعی در آغاز هزاره سوم، دومین منبع انرژی ارزان موجود در جهان بوده و فراوانی و در دسترس بودن نسبی این گاز دلایل متقاعد کنندهای برای گسترش تحقیقات پیرامون این منبع میباشد.
متان با انرژی پیوندی معادل kcal/mol 105 برآیند C–H یکی از پایدارترین آلکانها به حساب میآید. از آنجا که پیشبینی میشود متان منبع اصلی مواد شیمیایی آینده را تشکیل دهد، با وجود پایداری این مولکول، پژوهشهای بسیاری برای وارد کردن این مولکول در واکنشها صورت گرفته است.
تحقیقات گستردهای در طی دو دهه اخیر بر روی روشهای تبدیل مستقیم متان به اتیلن، اتان، فرمالدئید، متانول و ... انجام گرفته است. تبدیل متان به سایر مواد شیمیایی به دو روش کلی مستقیم و غیر مستقیم انجام میشود.
در روش غیر مستقیم ابتدا با استفاده از واکنشهای رفرمینگ، متان با آب در دماهای بالا واکنش داده و به هیدروژن و منواکسید کربن تبدیل میشود. سپس این مخلوط به متانول یا سایر هیدروکربنهای مایع تبدیل میگردد. در روش مستقیم محصولات حد واسط وجود نداشته و واکنش مستقیماً به تولید محصولات مورد نظر میانجامد.
برتری روش تبدیل غیرمستقیم به سوخت، عاری بودن محصولات آن از مواد رنگی، آلاینده و بدبو میباشد. گرچه این روش از نظر اقتصادی در سطح جهانی و به خصوص در مناطق نفتخیز توسعه زیادی نیافته است، اما پس از گذشت 80 سال هنوز هم فرآیند فیشر- تروپش یکی از مهمترین پروژههای تحقیقاتی در زمینه تبدیل غیر مستقیم متان به سوخت مایع میباشد وتلاشهای بسیاری در جهت تولید کاتالیزورهایی با بازده و طول عمر بالاتر صورت میگیرد تا این فرآیند تا حد امکان اقتصادیتر گردد.
روش جا افتاده و معمول، تبدیل متان با بخار آب است که گاز سنتز (مخلوط گازی CO و H2 ) را به وجود میآورد، پس از آن با هیدروژندار کردن CO، متانول تشکیل میشود:
که متانول خود میتواند ماده اولیه برای تولید دیگر محصولات شیمیایی دیگر باشد. هم چنین در فرآیند فیشر-تروپش، از طریق بسپارش کاهشی منواکسید کربن و هیدروژن، هیدروکربنهای خطی، اولفینهای مختلف و الکلها، تولید میگردند. در روشهای مذکور، ابتدا متان به گاز سنتز تبدیل میشود و پس از آن طی فرآیندهای فوق به محصولات سوختی مایع تبدیل میشود و به همین دلیل این روشها گران هستند، لذا فرآیند تبدیل مستقیم متان بیشتر مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است.
در روش زوج شدن اکسایشی متان (OCM)[1]، متان با اکسیژن در حضور کاتالیزور به اتان، اتیلن، منواکسید کربن و دیاکسید کربن و آب تبدیل میشود. مانع اصلی در توسعه فنآوری OCM، بازدهی و گزینشپذیری پایین محصولات C2+ میباشد. با توجه به دمای بالای مورد نیاز (بیش از °C800) برای انجام واکنش OCM، دستیابی به روشی که این واکنش را در دماهای پایینتر و گزینشپذیری و بازدهی بالاتری میسر سازد، سبب اقتصادی نمودن این روش نسبت به تبدیل متان بر پایه گاز سنتز خواهد گردید.
1-2- زوج شدن اکسایشی متان
اتیلن محصول با ارزشی است که به عنوان مادر مواد پلیمری شناخته شده است. در حال حاضر این ماده با ارزش از طریق کراکینگ اتان، گازهای نفتی دیگر و یا نفتا تهیه میشود. این فرآیندها گرماگیر هستند و به انرژی زیادی نیاز دارند در حالی که فرآیند تهیه اتیلن از متان (گاز طبیعی) از طریق زوج شدن اکسایشی متان (OCM) فرآیندی گرمازاست. به این ترتیب، علاوه بر این که از نظر انرژی کارایی بیشتری دارد، امکان استفاده از گاز طبیعی به عنوان منبعی برای تهیه ترکیبات شیمیایی با ارزشتر را نیز افزایش میدهد، همچنین متانول و اتیلن را میتوان به سوخت مایع تبدیل کرد.
به این ترتیب با توجه به منابع عظیم شناخته شده گاز طبیعی در جهان که بالغ برm3 1014×35/1 گزارش شده است [1] و با توجه به مطالب ذکر شده در بالا، تبدیل مستقیم متان به هیدروکربنهای با ارزشتر اهمیت ویژهای دارد. در این میان اتیلن، متانول و گاز سنتز جایگاه ویژهای دارند. این ترکیبات از طریق اکسایش جزئی بدست میآیند و از زمینههای تحقیقاتی مربوط به گاز طبیعی هستند.
کاتالیستهای مناسب برای OCM معمولاً از دسته اکسیدهای فلزی یا مخلوط آنها هستند. نقش اولیه کاتالیست در واکنش OCM فراهم ساختن مسیر واکنشی است که در آن جدا ساختن یک هیدروژن از متان از طریق گونههای فعال اکسیژن سطحی تسهیل شده و درعین حال از واکنشهای اکسیداسیون کامل جلوگیری شود. به همین دلیل کاتالیست باید قادر به تبدیل سریع اکسیژن فاز گاز به گونههای گزینشپذیر آن باشد تا واکنشهای جنبی اکسیژن فاز گاز با هیدروکربنهای C2 و رادیکالهای متیل که منجر به اکسیداسیون کامل آنها میگردد، کاهش یابند.
فرمت : Word
تعداد صفحات : 152
خواص عمومی
فلز روی به رنگ سفید مایل به آبی یا نقرهای میباشد. روی خالص خیلی نرم است. در درجه حرارتهای معمولی ترد و شکننده بوده و با ضربات چکش به راحتی می شکند و آن را نمیتوان نورد کرد. در درجه حرارتهای 100 الی 150 درجه سانتی گراد می توان آن را به راحتی نورد و تبدیل به ورق نمود و ورق هایی به ضخامت تا 1/0میلیمتر از آن ساخت؛ ولی در 250 درجه سانتی گراد مجددا به حالت ترد و شکننده در آمده و به شکل گرد در میآید؛ ولی برای ضخامتهای کم قابلیت تورق ومفتول کشی را دارا می باشد. سختی و مقاومت تسلیم فلز روی وقتی که با هیچ عنصری آلیاژ نشده باشد، از قلع و سرب بالاتر است و نسبت به آلومینیوم و مس پایین تر میباشد. در مکانهایی که تنشهای زیادی به فلز وارد می شود نبایستی از فلز روی استفاده نمود؛ چرا که روی در مقابل خزش، مقاومت کمی از خود نشان می دهد. مصارف این فلز تابع شکل پذیری آن است. وقتی که این فلز با 4 درصد آلومینیوم آلیاژ شود، مقاومت تسلیم و سختی آن به اندازه قابل توجهی افزایش خواهد یافت. چنین آلیاژی از قابلیت ریختهگری برخوردار بوده و به خصوص ریخته گری تحت فشار برای آن زیاد رایج است. سایر طرق ریخته گری کمتر مصرف می شوند.
فلز روی با خاصیت الاستیسیته زیاد، شکل پذیر بسیار خوبی دارد. خاصیت الکترونگاتیوی روی سبب استفاده وسیع آن در باتری های خشک شده است. از خواص مهم و تکنیکی روی در صنعت، حفاظت خیلی خوب پوشش های آن در مقابل خوردگی است.
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:61
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
مقدمه 1
فصل اول (استخراج گوگرد (جامد)از پالایش نفت خام 4
ملاحظات زیست محیطی 7
شرایط استاندارد تولید گوگرد 7
فرآیند گرانول سازی به روش روتوفرم 8
موارد مصرف گوگرد 10
فصل دوم (گوگرد زدایی از نفت به روش میکروبی) 11
انواع گوگردزدایی به روش میکروبی 13
گوگرد زدایی با باکتری های هوازی 13
فصل سوم (روشهای کاربردی اندازه گیری گوگرد در محصولات نفتی) 20
اشعه ایکس فلورسانس 22
اشعه ایکس و مواد 23
رسم منحنی استاندارد 24
اثر فاکتورهای تداخل کننده 30
فصل چهارم (ضرورت جداسازی 36
فرآیند شیرین سازی در بسترهای جامد 38
هیدروژن سولفید (خواص فیزیکی و شیمیایی) 43
حالت فیزیکی 43
اثرات فیزیولوژیکی 44
فصل پنجم (مدل سازی راکتور تولید گوگرد در دمای
پایین از گاز سولفید هیدروژن) 47
بررسی مدل ریاضی و نتایج 51
روشهای تولید گوگرد دانه بندی شده 52
جداسازی و اندازه گیری ترکیبات گوگرد دار گاز طبیعی 54
روند افزایش گوگرد در مخازن نفتی جهان 57
نتیجه گیری 59
مراجع 61
مقدمه
امروزه انتشار اکسیدهای گوگرد در حجم زیاد به عنوان یک مشکل زیست محیطی مطرح است. سالانه بیش از 90 میلیون تن دی اکسید گوگرد در اثر احتراق سوخت های فسیلی– به ویژه گازوئیل، نفت سنگین و ذغال سنگ – وارد جو می شود. وجود گوگرد در جو روی سیستم تنفسی تأثیر نامطلوب می گذارد. میدان و دقت دید را کاهش می دهد و مهمترین عامل تولید باران های اسیدی است. وجود گوگرد در نفت سبب خوردگی، تعفن و مشخه های احتراقی ضعیف در سوخت می شود. گوگرد در برش های نفتی عامل مزاحم و باعث کاهش کیفیت سوخت است؛ از این رو پالایشگاهها همواره سعی دارند تا حد امکان گوگرد را جدا کنند. جداسازی کامل گوگرد در برش های نفتی – به خصوص برش های سنگین – با روش های مرسوم شیمیایی و استفاده از کاتالیست، بسیار مشکل و پرهزینه است. این مساله باعث شده تا فعالیت های تحقیقاتی زیادی در به کارگیری سایر روش ها از جمله روش های بیولوژی برای جداسازی گوگرد صورت پذیرد.
محصولات نفتی که درصد گوگرد بیشتری داشته باشند از مرغوبیت کمتری برخوردار هستند. وزن مخصوص نفت با میزان گوگرد نسبت مستقیم دارد و در محصولات نفتی، گوگرد غالباً اثرات نامطلوبی داشته و وجود آن در بنزین باعث خوردگی موتور می شود. مرکاپتان در هیدروکربنها بر روی فلزات مس و برنج در مجاورت هوا ایجاد خوردگی می نماید و بر روی سرب و کیفیت رنگ محصولات نفتی اثر منفی دارد. گوگرد آزاد هم خورنده بوده، مانند سولفیدها، دی سولفیدها و تیوفنها بر روی درجه او کتان در رابطه با تترااتیل سرب اثرات تعیین کننده ای می گذارد. در سوخت دیزل، ترکیبات گوگرد باعث افزایش فرسایش قطعات و ایجاد رسوب در موتور می شود. همچنین در مازوت ایجاد خوردگی شدید نموده و در روغنها نیز باعث کم کردن مقاومت در مقابل اکسید شدن می شوند و رسوبات سختی را بوجود می آورند. افزایش گوگرد همراه با نقطه جوش تقطیر تغییر می کند. در میان تقطیر، امکان گوگرد بیشتر در مقایسه با نقطه جوش بالا، به دلیل تجزیه شدن مولکولهای سنگین تر ، وجود دارد. به همین دلیل جدا کردن ترکیبات گوگرد و یا تبدیل آن به مواد کم ضررتر یکی از کارهای اساسی پالایشگاه ها در مراحل مختلف پالایشی می باشد.
بنابراین، انتخاب روشی مناسب و دقیق از میان روشهای گوناگون، مستلزم توجه به عواملی نظیر سرعت، سهولت، صحت، فراهم بودن وسیله، تعداد تجزیه ها در واحد زمان، تعداد نمونه ای که می تواند تلف شود و گستره غلظت ماده مورد تجزیه تماماً در موفقیت و یا شکست یک آزمایش اهمیت بسزایی دارند. لذا انتخاب روش بر اساس قانونمندی خاصی نبوده بلکه توانایی در قضاوت صحیح و تنها با تجربه، آن را امکان پذیر می سازد.
استفاده از کمپلکس آهن به منظور تبدیل سولفید هیدروژن به گوگرد ( تا ظرفیتی حدود 1-15 تن گوگرد در روز) یکی از مناسب ترین جانشین ها برای سیستمهای موجود گوگرد سازی و صنایع نفت می باشد. چنانچه بتوان سیستمی طراحی نمود تا به طور اقتصادی و با مشکلات عملیاتی به مراتب پایین تر از سیستمهای موجود عمل نماید می توان گامی در جهت کاهش یکی از معضلات صنایع پالایش نفت یعنی توقف واحدهای گوگرد سازی موجود به دلیل انعطاف نداشتن آنها در مقابل نوسانات شدت جریان ورودی از خوراک این واحدها برداشت. توقف واحد فوق به معنی سوزاندن روزانه حداقل 10-20 تن گوگرد در داخل مشعلهای پالایشگاهها و آلوده سازی بیش از پیش محیط زیست می باشد.
در پژوهشگاه صنعت نفت سیستمی توسعه داده شده است که بر اساس آن می توان واکنش اکسیداسیون سولفیدهیدروژن به گوگرد را توسط یک کاتالیست مایع در دمای پایین و بدون هیچ گونه مشکلی ناشی از ناپایداری های حرارتی درون یک راکتور حاوی محلول کاتالیستی مطابق واکنش زیر انجام داد:
.
گرچه این روشها برای ظرفیت بالا کاملاً مناسب اند ولی در ظرفیتهای پایین و مواردی که مقدار خوراک نوسان داشته باشد دچار مشکل هستند.
در این فرآیند، علاوه بر صنایع پالایش نفت می توان برای خنثی سازی سولفید هیدروژن تولید شده در واحدهای شیمیایی که سولفید هیدروژن به عنوان محصول نامطلوب تولید محسوب می گردد استفاده نمود. به عنوان مثال در فرآیند تولید ZDDP (یکی از مواد افزودنی روغن موتور) سولفید هیدروژن با غلظت بسیار بالا تولید می شود که برای حذف این گاز خطرناک سه روش پیش بینی می گردد:
1- استفاده از محلولهای قلیایی قوی مثل سودوپتاس
2- استفاده از روش گوگرد سازی در دمای بالا
3- سوزاندن
روش اول به دلیل مصرف مواد شیمیایی فراوان و نیز وجود پساب آلوده و مسائل اقتصادی دارای مشکلات فراوانی است.
روش دوم به دلیل این که فرایند یاد شده (ZDDP) یک فرآیند ناپیوسته بوده و شدت تولید سولفید هیدروژن در آن متفاوت است و در لحظات آخر واکنش، مقدار آن بر خلاف ابتدای واکنش تقریباً به صفر نزدیک می شود قابل استفاده نمی باشد.
روش سوم که منجر به تولید گاز سمی می گردد نیز جز آلوده نمودن محیط ثمر دیگری به دنبال نخواهد داشت.
ملاحظه می شود که برای چنین مواردی روش ارائه شده پژوهشگاه صنعت نفت تنها راه حل اقتصادی و یک روش عملیاتی ساده برای حذف این گاز می باشد.
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:55
فهرست مطالب: صفحه
شرح خلاصه ای از واحد
1-1 مقدمه
1-2 شرح مختصری از فرایند
2- کاتالیست سازی (SEC-100)
2-1 مقدمه
2-2 ساخت کاتالیست PZ
2-3 فعال کننده TEAL
2-4 خرید و بازرسی
2-5 دستگاههای عمده و کاربرد آنها
3- پلیمریزاسیون (SEC-200)
3-1 خلاصه
3-2 شرح فرایند پلیمریزاسیون
3-2-1 کنترل جریان مواد
3-2-2 آرایش راکتورها
3-3 کنترل خواص اساسی پلیمر
3-3-1 کنترل MI (جرم ملکولی)
3-3-2 کنترل دانسیته
3-3-3 کنترل توزیع جرم ملکولی (MWD)
3-4 کنترل شرایط عملیاتی
3-4-1 دمای پلیمریزاسیون
3-4-2 فشار پلیمریزاسیون
3-4-3 کنترل سطح دوغاب (Slurry) در راکتورها
3-4-4 غلظت دوغاب
3-5 تاثیر ناخالصی در فرایند پلیمریزاسیون
3-5-1 ناخالصی COS
3-5-2 ناخالصی CO
3-5-3 ناخالصی C2H2
3-5-4 ناخالصی CO2
3-5-5 ناخالصی H2O
3-6 دستگاههای عمده قسمت پلیمریزاسیون و کاربرد آنها
4- جداسازی پودر از هگزان (SEC-300)
4-1 خلاصه
4-2 شرح فرایند
4-3 دستگاههای عمده قسمت جداسازی پودر وکاربرد آنها
5- خشک کردن و دانه سازی (SEC-400)
5-1 خلاصه
5-2 شرح فرایند
5-2-1 خشک کردن
5-2-2 انتقال پودر و مخلوط کردن آن با پایدار کننده
5-2-3 گرانول سازی (Pelletizing)
5-2-4 هموژناسیون (Blending)
5-3 پایدار کننده
5-3-1 آنتی اکسیدانت ها
5-3-2 خنثی کننده HCl
5-3-3 جذب کننده اشعه ماورا بنفش (UV)
5-3-4 پایدار کننده های دیگر
5-4 هموژناسیون گرانولها
5-5 دستگاههای عمده قسمت گرانول سازی وکاربرد آنها
6- خالص سازی (SEC-700)
6-1 خلاصه
6-2 شرح فرایند
6-2-1 خالص سازی هگزان
6-2-2 خشک کردن هگزان
6-2-3 مسیرهای هگزان خالص
6-3 دستگاههای عمده قسمت خالص سازی وکاربرد آنها
7- سیستم های جانبی
7-1 کاستیک سودا
7-1-1 خلاصه
7-1-2 دستگاههای عمده مربوط به کاستیک وکاربرد آنها
7-2 بخار STEAM
7-2-1 خلاصه
7-2-2 دستگاههای عمده سیستم بخار وکاربرد آنها
7-3 براین BRINE
7-3-1 خلاصه
7-3-2 دستگاههای عمده سیستم براین وکاربرد آنها
7-4 روغن سیل کننده Seal Oil
7-4-1 شرح فرایند
7-4-2 دستگاههای عمده سیستم روغن سیل کننده وکاربرد آنها
7-5 آب
7-5-1 آب خالص , آب صنعتی , آب شرب
7-5-2 سیستم خنک کننده
7-5-3 دستگاههای عمده سیستم آب خنک کننده وکاربرد آنها
7-6 نیتروژن
7-7 هوا
7-7-1 هوای صنعتی PA
7-7-2 هوای ابزار دقیق IA
7-8 برق
معرفی واحد :
دارنده لیسانس : MITSUI PETROCHEMICAL CO.
پیمانکار مهندسی ، تدارکات ونظارت تا پایان مشارکت :
MITSUI ENGINEERING & SHIPBUILDING CO.LTD
پیمانکار مهندسی ، تدارکات و ساختمانی دوران بازسازی :TECHNIMONT
تاریخ بهره برداری : 1/1/1373
خوراک واحد : 62هزار تن اتیلن از واحد الفین
فرآورده واحد : 60هزار تن در سال پلی اتیلن سنگین در انواع مختلف
کاربرد فرآورده : پلی اتیلن سنگین در تهیه ظروف پلاستیکی مخصوص نگهداری مایعات ، جعبه حمل نوشابه و لوله های مخصوص گاز رسانی ، ظروف مخصوص نگهداری مواد شیمیایی و غذایی کاربرد دارد و عایقی مناسب برای الکتریسیته است .
فرآیند واحد : فرآیند تولید در این واحد از نوع دوغابی و با استفاده از کاتالیزور فوق فعال Super Active و راکتور مخزنی از نوع CONTINUOUS STIRRER TANK REACTOR (CSTR) می باشد.
1- شرح خلاصه ای از واحد
1-1 مقدمه :
واحد پلی اتیلن سنگین پتروشیمی بندرامام که اختصارا HDPE نامیده می شود تحت لیسانس شرکت میتسوئی ژاپن بوده و بعد از فسخ قرارداد با شرکت ژاپنی و انجام عملیات بازسازی آن در سال 25/12/1372 راه اندازی گردید.
پس از شکسته شدن پوشش شیشه ای همزن یکی از مخازن و عدم امکان خرید آن به جهت تحریم کشور و به منظور کاهش هزینه های تولید و حذف تعدادی از دستگاههای خاص (قسمت خنثی سازی) که تعمیر و یا تعویض آنها پر هزینه و مشکل ساز بوده, در تاریخ 7/7/1375 فرایند قبلی که بر اساس کاتالیست های نسل اول زیگلر ناتا(PC) طراحی گردیده بود تغییر یافته و واحد با انجام بعضی اصلاحات و با استفاده از کاتالیست نیمه فعال هوخست (THB) که در پتروشیمی اراک استفاده میگردید در سرویس قرار گرفت.
در اردیبهشت سال 1380 به منظور ارتقا کمی و کیفی تولید, کاتالیست مصرفی به نوع فعال PZ تغییر یافته و ضمن افزایش 25 درصد ظرفیت, راندمان تولید از 91% به 97% افزایش یافته و بنابراین از هدرروی 6% اتیلن مصرفی به سیستم Flare جلوگیری شده است . از امتیازات دیگر این کاتالیست, تولید آن توسط شرکت میتسوئی بوده که لیسانس اولیه واحد پلی اتیلن سنگین نیز میباشد. با این تغییر علاوه بر افزایش ظرفیت واحد از 7.5T/hr به 10T/hr , کیفیت پلیمر تولیدی نیز ارتقا یافت.
لازم به ذکر است که قرارداد پروژه افزایش ظرفیت نیز تا 250% ظرفیت طراحی اولیه واحد (60 هزار تن در سال) با شرکت میتسوئی منعقد شده است. با اجرای این پروژه, ظرفیت سالانه واحد پلی اتیلن سنگین به ازای 8000 ساعت کارکرد بالغ بر 150 هزار تن خواهد گردید.