تولید کیک‌ گوگرد از گاز خروجی پالایشگاه‌ ها

تولید کیک‌ گوگرد از گاز خروجی پالایشگاه‌ ها

به کارگیری فرآیند سولفیران یعنی جداسازی مستقیم سولفید هیدروژن از جریان‌های گازی یکی از راه‌هایی است که با اجرای آن در صنایع نفت و گاز علاوه بر به‌کارگیری از گاز‌های همرا ه سوزانده شده، می‌توان شاهد احیای محیط زیست و جلوگیری از جریمه‌های بین‌المللی به علت آلودگی زیست‌محیطی باشیم.

سولفیران فرآیندی است که سولفید هیدروژن را از جریان‌های گازی حذف و به صورت مستقیم و در یک مرحله به وسیله یک کاتالیست هموژن حاوی محلول کمپلکس، از نمک آهن معروف به کیلات آهن به گوگرد عنصری تبدیل می‌کند.
طی فرآیند تولید، سولفید هیدروژن به طور سریع و کاملاً انتخابی توسط محلول کیلات آهن جذب، سپس در اثر واکنش اکسیداسیون. احیاء و به گوگرد تبدیل می‌شود.

فرآیند سولفیران محدودیتی از نظر میزان غلظت سولفید هیدروژن همراه گاز ندارد و قادر است تغییرات در غلظت سولفید هیدروژن را نیز تحمل کند. از آنجا که تنها بخش جذب با جریان گاز تماس دارد، حجم گاز ورودی تنها بر ابعاد این بخش تأثیر می‌گذارد و سایر بخش‌های بازیابی و جداسازی تابعی از میزان سولفید هیدروژن همراه خوراک هستند.لازم به ذکر است میزان تبدیل سولفید هیدروژن به گوگرد عنصری، در فرآیند سولفیران بالاتر از 6/99 است.

البته در این فرآیند برای حفظ فعالیت کاتالیست، بهبود عمل جداسازی و به منظور بهبود عملیات، لازم است مقادیری کاتالیست و مواد شیمیایی به عنوان مواد افزودنی به سیستم تزریق شود.
فرآیند سولفیران از 3 بخش جذب، بازیابی کاتالیست و جداسازی گوگرد تشکیل شده است ابتدا جریان گاز حاوی سولفید هیدروژن با کاتالیست کیلات آهن آمیخته شده و مقدار قابل توجهی سولفید هیدروژن در این دستگاه از گاز ترش جدا می‌شود. در اثر تماس گاز با محلول کاتالیست، ابتدا سولفید هیدروژنی که جذب محلول شده یونیزه می‌شود و سپس یون سولفید با یون 3 ظرفیتی آهن که درچنگال‌های عامل کمپلکس کننده قرار دارد واکنش داده و تبدیل به  گوگرد عنصری می‌شود.
جریان دوغابی مخلوط خارج شده نیز به قسمت پایین برج جذب وارد می‌شود سپس جریان گاز که هنوز حاوی مقادیری سولفید هیدروژن است، به دلیل اختلاف دانسیته از مایع جدا می‌شود و به طرف بالای برج حرکت می‌کند و در طول برج با محلول کاتالیست کیلات آهن که از بالای برج به طرف پایین برج جریان دارد تماس داده می‌شود. به این ترتیب باقیمانده سولفید هیدروژن از جریان گاز جدا می‌‌گردد.
بدین ترتیب گاز خارج شده از برج جذب، تقریباً عاری از سولفید هیدروژن می‌شود و درواقع میزان آن کمتر از 01 ppm (واحد در میلیون)‌ خواهد بود. در ضمن جریان مایعی که از پایین برج جذب خارج می‌شود، به دلیل واکنش شیمیایی احیا شده و حاوی ذرات ریز گوگرد عنصری است. به منظور احیای کاتالیست، دمای این جریان ابتدا در مبدل تنظیم  و سپس جریان به سمت ظرف اکسیدایزر هدایت می‌شود.
در این ظرف جریان هوا (حاوی اکسیژن) دمیده می‌شود تا اکسیژن همراه هوا، ابتدا در محلول کاتالیست جذب شود و سپس با یون آهن 2 ظرفیتی واکنش داده و آن را به یون 3 ظرفیتی بازگرداند.
کاتالیست بازیابی شده از اکسیدایزر به بخش جذب بازگردانده می‌شود و بخشی از جریان دوغابی از ظرف اکسیدایزر خارج شده و به بخش جداسازی هدایت می‌شود تا در این بخش پس از جداسازی گوگرد، محلول کاتالیست شفاف به بخش بازیابی عودت داده شود. در نهایت از این فرآیند کیک گوگرد حاصل می‌شود که برای مصارف کشاورزی مناسب است یا پس از خالص‌سازی بیشتر به مصارف عمده دیگر می‌رسد.

منبع: http://www.jamejamonline.ir/newstext.aspx?newsnum=100942485399

MTBE (متیل ترسیو – بوتیل اتر)

MTBE (متیل ترسیو – بوتیل اتر) یک ماده آلی اکسیژن دار است که امروزه در ایران و برخی کشورهای جهان به صورت گسترده در بنزین بدون سرب استفاده می شود در ابتدای انتخاب و استفاد ه از این ماده در سوخت مزایای زیست محیطی آن مورد توجه بود ولی اکنون پس از گذشت چند سال از مصرف آن در دنیا مشخص شده است که MTBE دارای امکان تاثیرات سوء روی انسان بوده و دارای پتانسیل آلودگی محیط زیست است. ورود MTBE به منابع آب و خاک به روشهای مختلف انجام می گیرد .MTBE در خاک بسیار متحرک است و حرکت آن در آب تابع قوانین حرکت آب در خاک است. MTBE مقاومت زیادی به تخریب زیستی دارد و نیمه عمر آن در آب بالاست ، جذب آنها توسط ذرات خاک ضعیف است ،حلالیت بالایی در آب دارد و بسیار متحرک است . این عوامل باعث حرکت MTBE به سمت آبهای زیر زمینی و جمع این ماده در این آبها می گردد و از آنجا که آبهای زیرزمینی در شرب و کشاورزی استفاده دارند با تهدید سلامتی انسان و طبیعت باعث معضلات زیست محیطی می گردد درحال حاضر USEPA حد مجاز این ماده در آبهای آشامیدنی راpb ۴۰ ۲۰ تعیین کرده است. با توجه به مصرف گسترده MTBE در ایران قبل از آنکه این ماده به معضل زیست محیطی در کشور تبدیل گردد باید راهکارهی مناسب ادامه و ا عدم مصرف آن مشخص شود.

کاربرد مواد نانو متخلخل در پلیمریزاسیون فرایندهای فرایندهای پالایش نفت

خلاصه :
علوم و فناوری نانو در دهه 1980 میلادی توسط فیزیکدان آمریکایی - ریچارد فاینمن - تشریح شد. در این فناوری خواص فیزیکی مواد نانوابعاد در حوزه‌ای بین اثرات کوانتومی و خواص توده قرار می‌گیرد. علوم نانو محصول مطالعات دانشمندان در رشته‌های مختلف بوده است که با راه‌حل‌ها و روش‌های گوناگون و خلاقانه به صورت علوم بین رشته‌ای درآمده است . محققان و سیاستگذاران سراسر جهان انتظار دارند که علوم نانو موجب تغییرات وسیعی در نحوه زندگی شود.

در این نوشتار، ضمن بررسی فرایند کراکینگ / شکست کاتالیستی، انواع کاتالیست‌های مورد استفاده در این فرایند و تاثیر فناوری نانو بر آنها که منجر به ایجاد نسل جدیدی از کاتالیست‌ها با نام "نانوکاتالیست‌ها" شده، بررسی گردیده است.
مقدمه
پالایش نفت با تقطیر جزء به ‌جزء نفت‌خام به گروه‌های هیدروکربنی شروع شده و خواص محصولات مستقیماً متناسب با نحوه انجام فرآیند تبدیل نفت می‌باشد.
فرآیندها و عملیات پالایش نفت به پنج بخش اصلی تقسیم می‌شود :....

الف) تفکیک (تقطیر) ب) فرآیندهای تبدیلی که اندازه و ساختار ملکولی هیدروکربن‌ها را تغییر می‌دهند این فرآیندها شامل: ب-1) تجزیه (تقسیم) ب-2) همسان‌سازی(ترکیب) ب-3) جایگزینی(نوآرائی) می‌باشند.
ج) فرآیندهای عمل‌آوری د) تنظیم و اختلاط
فرایند تجزیه که از زیر شاخه‌های فرایندهای تبدیلی محسوب می‌شود، شامل هیدروکراکینگ، شکست کاتالیستی و شکست گرمایی می‌شود.
پلیمریزاسیون
پلیمریزاسیون در صنایع پتروشیمی، فرآیند تبدیل گازهای اولفین سبک، شامل اتیلن، پروپیلن و بوتیلن به هیدروکربن‌های با وزن مولکولی بیشتر و عدد اکتان بالاتر می‌باشد که به‌عنوان مخلوطهای سوختی مرغوب استفاده می‌شود. درطی این فرآیند 2 یا بیشتر مولکول‌های اولفین یکسان، تشکیل یک مولکول با عناصر یکسان و خواص یکسان به‌عنوان مولکول‌های جدید می‌دهند.
پلیمریزاسیون می‌تواند بطور گرمایی یا در حضور کاتالیست دردمای پایین‌تر اتفاق بیفتد. 

 

ایزومریزاسیون در ایزومریزاسیون بوتان نرمال، پنتان نرمال و هگزان نرمال، به ایزوپارافین‌های مربوطه با عدد اکتان بالاتر تبدیل می‌شود. پارافین‌های با زنجیره مستقیم، به زنجیره‌های شاخه‌دار با همان تعداد اتم ولی با ساختار هندسی متفاوت تبدیل می‌شوند. محصولات ایزو بوتان این واحد، خوراک واحد آلکیلاسیون بوده و ایزوپنتان و ایزوهگزان برای مخلوط گازوئیل بکار می‌رود. کاربردهای فناوری نانو در پلیمریزاسیون و ایزومریزاسیون پلیمریزاسیون به‌علت اینکه پلیمر شدن در این‌جا به معنی واقعی کلمه اتفاق نمی‌افتد بلکه واکنش تا تشکیل دی‌مر‌ها و تری‌مرها خاتمه می‌یابد لذا باید طراحی فضای واکنش به گونه‌ای صورت گیرد که با تشکیل دی‌مرها واکنش ادامه نیابد لذا می‌توان از مواد نانومتخلخلی استفاده کرد که ابعاد کانال‌های آن برای تحقق این امر مناسب باشند.این مواد نانوتخلخل را می‌توان نانوراکتور نامید. در این زمینه به کار "سانو" و "اومی" اشاره کرد که از سیلیکا مزوپروس به عنوان نانو راکتور برای پلیمریزاسیون اولفین‌ها استفاده کرده‌اند.[1]

در این روش ماده متخلخل MCM-41 حاوی فلز توسط روش Post – Synthesis با ترکیبات ارگانومتالیک یا آلکوکسید آماده شد و به عنوان نانوراکتور برای فرآیند پلیمریزاسیون اولفین بکار رفت. در حقیقت MCM-41 حاوی فلز به عنوان کوکاتالیست غیرهمگن به‌ کار می‌رود. [1] ایزومریزاسیون به دلیل اینکه کانال‌های مواد متخلخل مکان مناسبی برای انجام واکنش‌های شیمیایی می‌باشد می‌توان از نانومواد متخلخل برای این منظور استفاده کرد. این کار در واکنش مشابه پتروشیمی مورد بررسی قرار گرفته است. به عنوان مثال بائر و همکاران زئولیت‌های نانوساختار HZSM – 5 را در ایزومریزاسیون زایلن بررسی کرده‌اند.[2] هیدروژن در جداکننده‌های با فشار عملیاتی بالا (Separator)، جدا شده و کلرید هیدروژن در ستون جداساز (Stripper) حذف می‌شود. حاصل آن که مخلوط بوتان بدست آمده می باشد وارد تفکیک‌کننده (Fractionator) شده، در آن بوتان از ایزوبوتان جدا می‌شود.در کلیه موارد بالا می‌توان از نانومواد متخلخل کربنی برای جداسازی گازها استفاده کرد. در فرایند ایزومریزاسیون می‌توان به کاربردن متنوعی از مواد نانوساختار اشاره کرد همچنان که در طی تحقیقاتی برای پیدا کردن نانومواد مناسب برای فرایند ایزومریزاسیون آنتونلی و همکاران از میکروقفس های توخالی زیرکونیا با استفاده از پایه های مالسیلی کروی استفاده کرده‌اند.[3‍‍]

مراجع  : 1Tsuneji Sano and Yasunori Oumi 2Catalysis Surveys from Asia Volume 8, Number 4 December 2004 295 - 304 Authors : Shim H.; Phillips J.1; Fonseca I.M.; Carabinerio S. Source : Applied Catalysis A: General, November 2002, vol. 237, no. 1, pp. 41-51(11)  : 3Antonelli D.M , Micro Porous & mesoporous Mat.vol 28

1Tsuneji Sano and Yasunori Oum

تفلون

 

مرجع: http://www.irankimia.blogfa.com/post-506.aspx

مشعل در صنعت

 

مجموعه مشعل واحدی است که جهت ایمن سازی واحدهای بهره برداری طراحی و نصب شده است.
کاربرد اساسی آن مهار کردن و به کنترل درآوردن شرایط غیرقابل کنترلی است که دراثربالا رفتن بیش ازحد مجازعملیاتی دردستگاهها بوجود می آید. کنترل فوق از طریق تخلیه گازمازاد واحدها به شبکه مشعل انجام می گیرد.
این مجموعه شامل قسمتهای زیر می باشد:

1. لوله های رابط واحد
2. لوله اصلی (BLOW DOWN) مشعل که از محوطه بارگیری گاز مایع شروع شده و تا ستونهای مشعل امتداد دارد.
3. ظروف مایع گیر بین راهی (K.O.DROM)
4. تلمبه های تخلیه مایعات جمع شده در ظروف بین راهی
5. ستونهای اصلی مشعلها ME-2503 , ME-2502 , ME-2501
6. دستگاه جرقه زن الکتریکی برای روشن کردن مشعلها

خروجی تمام .....

کاتالیست های فرآیند کراکینگ

فرآیندهای کاتالیستی به دلیل افزایش سرعت واکنش و تسریع آن ها و علاوه بر این ها باعث افزایش عدد اکتان در بسیار از محصولات نفتی از جمله در فرآیند کراکینگ کاتالیستی.
کاتالیست های فرآیند کراکینگ:
کاتالیست های تجاری کراکینگ را می توان به سه دسته تقسیم کرد:
آلومینوسیلیکات های طبیعی عمل آوری شده با اسید.
ترکیب های سیلیسس- آلومین سنتزی بی ریخت
کاتالیست های سیلیس آلومین سنتزی بلورین که زئولیت ها یا غربال های مولکولی نامیده شدند
امروزه بیشتر کاتالیست های مورد استفاده در واحدهای تجاری یا از دسته نوع سوم بوده و یا مخلوطی از دسته های دوم و سوم هستند.
مزایای کاتالیست های زئولیتی در مقایسه با کاتالیست های طبیعی و سنتزی بی ریخت عبارت اند از:
فعلیت بیشتر
تولید بنزین با بهره بالاتر به ازای تبدیل معین
تولید بنزین با درصد بالاتر از هیدروکربن های پارافینی و آروماتیکی
بهره پایین تر برای تولید کک
افزایش تولید ایزوبوتان
توان دستیابی به تبدیل های بالاتر درهر گذر بدون کراکینگ اضافی
فعالیت زیاد کاتالیست کراکینگ زئولیتی انجام واکنش کراکینگ را در مدت اقامت کوتاه را ممکن می سازد و بدین ترتیب در اغلب واحدهای کراکینگ استفاده از روش عملیات کراکینگ در خط بالابرنده میسر شده. در این حالت تاثیر منفی رسوب کربن بر فعالیت و گزینش پذیری کاتالیست کمینه می شود زیرا میزان پس اختلاط کاتالیست در خط بالابرنده قابل توجه نیست. به علاوه می توان از خطوط بالابرنده متفاوتی برای کراکینگ جریان بازگردانی و خوراک تازه استفاده کرد به ترتیبی که هر یک در شرایط بهینه خود شکسته شوند.
اثرات کاتالیستی کاتالیست های زئولیتی تنها با موجودیت 10 تا 25% زئولیت در کاتالیلیست در گردش کامل می شود. و باقیمانده ان را سیلیس – آلومین بی ریخت تشکیل می دهد. کاتالیست های بی ریخت مقاومت سلیشی بیشتری دارند و از کاتالیست های زئولیتی ارزانتر می باشند. برای کاتالیست های بی ریخت فعالیت و گزینش پذیری بیشتری از جهت تولید بنزین با زئولیت ارزانتر و شدت جریان جبرانی کمتر تواما حاصل می شود. سرعت سایش کمتر کاتالیست و سرعت نشر ذرات را بهبود می بخشد.
ترکیب نیتروژن دار پایه آهن و نیکل یا وانادیم و مس در خوراک همانند سم کاتالیست کراکینگ عمل می کنند. نیتروژن با مراکز اسیدی کاتالیست واکنش داده فعالیت کاتالیست هرا کاهش می دهند. فلزات روی کاتالیست رسوب کرده و تجمع می کنند و به دلیل تشکیل فزاینده کک و تقلیل کک سوخته شده به ازای مقدار واحد هوا از طریق کاتایست کردن احتراق کک به دی اکسید کربن به جای منوکسید کربن موجب تقلیل ظرفیت عملکرد می شوند.
این مطلب معمولا پذیرفته شده است که تاثیر نیکل بر فعالیت و گزینش پذیری کاتالیست حدود 4 برار تاثیر وانادیم است و برخی از شرکت ها از مقدارهای خاصی برای بیان رابطه همبستگی تاثیر فلزات استفاده می کنند در حالی که شرکت های دیگر مقادیر دیگری را مورد استفاده قرار می دهند.
هر چند رسوب کردن نیکل و وانادیم بر روی کاتالیست به دلیل اشغال مراکز فعال کاتالیست فعالیت آن را تقلیل می دهد ولی تاثیر عمده آن افزایش فراورده های گازی و کک و کاهش بهره تولید بنزین به ازای درجه تبدیل

خالص سازی PSA هیدروژن Pressure Swing Adsorption

" پروژه ی PSA "

دستگاه های PSA( Pressure Swing Adsorption ) معیار صنعتی در سراسر جهان هستند که برای تصفیه کردن گاز موجود در هیدروژن در کارخانه ها به کار می روند و از گاز متصاعد شده ی پر ارزشی که از الایش فرآیند این واحدها ایجاد می شود، هیدروژن را استخراج می کند. درجه خلوص هیدروژن معمولاً 9.99% درصد است همراه با غلظت کمی از دی اکسید کربن ( CO و CO₂ ) که در مرحله ی پایانی فرآیند واحدها را مورد احتیاج است. UOP برای بیش از 30 سال فن آوری  PSAرا در بسیاری از منابع فراهم کرده است که این امر با شروع به کار کردن اولین بخش در سال 1966 اتفاق افتاد و به دنبال آن بیش از 600 بخش دیگر نیز مشغول به کار شدند.

سختی گیر مغناطیسی

در چند دهه اخیر تکنولوژی سختی گیری و رسوب زدایی مغناطیسی در صنایع مختلف و به خصوص در حرارت و برودت جایگاه مناسبی پیدا کرده است به طوریکه دربسیاری از موارد جایگزین روشهای دیگر که عمدتا شیمیایی هستند ، شده است.
این روش با برخورداری از مزایایی چون :

- حذف آثار نا مطلوب سختی و رسوب

- جلوگیری از تشکیل رسوب

- حذف رسوبهای پیشین

- افزایش بازدهی مبدلهای حرارتی

- نصب و نگهداری آسان

تبدیل به یکی از کاربردی ترین راههای مقابله با سختی و رسوب در حرارت و برودت شده است .

در اثر اعمال میدان مغناطیسی

دستورالعمل رنگ آمیزی

دستورالعمل رنگ آمیزی از مواردی است که دارای نکات ریز و ظریف بسیاری می باشد و بایستی جهت بدست آوردن یک لایه رنگ مناسب کلیه موارد مورد نیاز در این دستورالعمل ذکر شود. اولین مطلب در خصوص رنگ آمیزی سطح نحوه آماده سازی سطح مورد نظر با توجه به رنگ مورد استفاده می باشد.

روشهای گوناگونی برای آماده سازی سطح در نظر گرفته می شود که می توان به روشهای زیر اشاره نمود.

1- تجهیزات پاشش مواد ساینده متحرک

2- تجهیزات آماده سازی سطح با خلا .

3- دستگاه سنگ ( که با هوای فشرده کار می کند)

4- برس سیمی دوار

5- تفنگ سوزنی

6- پوسکن ( که با هوای فشرده کار می کند).

7- دستگاه سنگ تراش دستی با لبه فلزی سخت تعویض شونده.

8- برس سیمی سخت با اندازه مختلف

مراحلی برای آماده سازی هر سطح در نظر گرفته می شودکه بایستی قبل از اعمال رنگ انجام شوند:

1- بر طرف کردن گریس ،‌روغن و سایر آلودگیهای نفتی و غیره

2- تراشیدن زنگها و رنگها با چسبندگی کم تاولها و غیره

3- بر طرف کردن زنگهای باقیمانده بوسیله پاشش مواد ساینده یا ابزار دستی (POWER TOOLS)

4- درصورت لزوم پاکسازی لایه رنگهای قبلی .

5- شستشوی سطح لایه اول رنگ با آب شیرین پیش از اعمال لایه بعدی.

درجه آماده سازی سطح

جهت ارزیابی سطح آماده سازی

کاویتاسیون و دلایل ایجاد آن در پمپها

این پدیده یکی از خطرناکترین حالتهایی است که ممکن است برای یک پمپ به وجود آید. آب یا هر مایع دیگری، در هر درجه حرارتی به ازای فشار معینی تبخیر می شود. هرگاه در حین جریان مایع در داخل چرخ یک پمپ، فشار مایع در نقطه ای از فشار تبخیر مایع در درجه حرارت مربوطه کمتر شود، حبابهای بخار یا گازی در فاز مایع به وجود می آیند که به همراه مایع به نقطه ای دیگر با فشار بالاتر حرکت می نمایند. اگر در محل جدید فشار مایع به اندازه کافی زیاد باشد، حبابهای بخار در این محل تقطیر شده و در نتیجه ذراتی از مایع از مسیر اصلی خود منحرف شده و با سرعتهای فوق العاده زیاد به اطراف و از جمله پره ها برخورد می نمایند. در چنین مکانی بسته به شدت برخورد، سطح پره ها خورده شده و متخلخل می گردد. این پدیده مخرب در پمپ ها را کاویتاسیون می نامند. پدیده کاویتاسیون

برج خنک کننده قسمت دوم

انواع برج خنک کننده : الف) برجهای خنک کننده مرطوب : WET - COOLING TOWER برجهای خنک کننده مرطوب حرارت تلف شده به وسیله دستگاه را به وسیله مکانیزمهای زیر به محیط می دهند: 1. بوسیله افزایش حرارت هوای اطراف 2. بوسیله تبخیر بخشی ازآب در حال گردش در سیستم 3. بوسیله افزایش دمای مخزن طبیعی آب جمع آوری سرد شده برجهای خنک کننده یک سیستم توزیع و پخش آب گرم دارند که آب را بصورت یکنواخت روی یک شبکه کاری مشبک از تخته های افقی نزدیک به هم می باشد که این شبکه ها آکنه نامیده می شوند . آکنه ها آب سرازیر شده از بالای برج را با هوایی که از میان آنها حرکت می کند کاملاً مخلوط کرده بطوریکه آب بصورت یک قطره از یک آکنه به سطح آکنه دیگر توسط نیروی ثقل خود می ریزد . هوای بیرونی از طریق منافذی که بصورت میله های افقی در اطراف برج قرار دارند وارد می شوند . این میله ها بمنظور نگهداری آب در داخل خود بطرف پائین مایل هستند . در اثر اختلاط آب و هوا ، انتقال حرارت و انتقال جرم اتفاق افتاده و در نتیجه آب سرد می گردد . آب سرد شده در حوضچه بتنی که در انتهای برج قرار دارد جمع آوری شده و سپس بطرف کندانسور پمپ می شود . اکنون هوای مرطوب و گرم از بالای برج خارج می گردد . برجهای خنک کننده مرطوب بصورت برجهای خنک کننده با کشش طبیعی و برجهای خنک کننده با کشش مکانیکی دسته بندی می شوند . ب)برجهای خنک کننده خشک DRY – COOLING TOWER:

برج خنک کننده

پیشگفتار :برج خنک کننده دستگاهی است که با ایجاد سطح وسیع تماس آب با هوا تبخیر آسان می کند و باعث خنک شدن سریع آب می گردد.عمل خنک شدن در اثر از دست دادن گرمای نهان تبخیر انجام می گیرد، در حالی که مقدار کمی آب تبخیر می شود و باعث خنک شدن آب می گردد.باید توجه داشت آب مقداری از گرمای خود را به طریق تشعشع ،هدایتی وجابجایی و بقیه از راه تبخیر از دست می‌دهد.
بیشتر دستگاههای خنک کن از یک مدار بسته تشکیل شده اند که آب در این دستگاهها نقش جذب ، دفع و انتقال گرما را به عهده دارد، یعنی گرمای بوجود آمده توسط ماشین جذب و از دستگاه دور می سازد. این کار باعث ادامه کار یکنواخت و پایداری دستگاه می شود.
در دستگاههایی که به دلایلی مجبوریم آب را بگردش در آوریم و یا به کار ببریم باید بنحوی گرمای آب را دفع کرد. با بکار بردن برجهای خنک کننده این کار انجام می گیرد. در تمام کارخانه ها تعداد زیادی دستگاههای تبدیل حرارتی (heat exchanger) وجود دارد که در بیشترآنها آب عامل سرد کنندگی است.
بدلایل زیر آب معمولترین سرد کننده هاست:
1. بمقدار زیاد وارزان در دسترس می باشد.
2. به آسانی آب را می توان مورد استفاده قرار داد .
3. قدرت سرد کنندگی آب نسبت به اکثر مایعات( در حجم مساوی )بیشتر است.
4. انقباض و انبساط آب با تغییر درجه حرارت جزیی است.
هر چند که آب برای انتقال گرما بسیار مناسب است با بکار بردن آن باعث بوجود آمدن مشکلاتی نیز می شود.
آب با سختی زیاد باعث رسوب سازی در دستگاهها شده و همچنین از آنجایی که بیشتر این دستگاهها از آلیاژ آهن ساخته شده اند مشکل خوردگی بوجود می آید. از طرف دیگر بیشتر برجهای خنک کننده در بر خورد مستقیم با هوا و نور خورشید می باشند محیط مناسبی برای رشد باکتریها و میکرو ارگانیسم ها نیز می باشد که آنها نیز مشکلاتی همراه دارند.
وارد شدن گرد و خاک بداخل برج نیز در بعضی مواقع ایجاد اشکال می نماید.در کل این مشکلات باعث می شود که بازدهی دستگاه کم شده و در نتیجه از نظر اقتصادی مخارج زیادتری خواهند داشت. در این مجموعه طبیعت این مشکلات و شرایط بوجود آمدن آنها و راههای جلوگیری از آنها را بطور مختصر شرح خواهیم داد.موارد استفاده از برجهای خنک کننده را نیز در بخش های دیگری از این مجموعه را در بر می گیرد.
عموماً برجهای خنک کننده (cooling tower) را به سه گروه تقسیم می کنند:
1. برجهای خنک کننده مرطوب
2. برجهای خنک کننده مرطوب- خشک
3. برجهای خنک کننده خشک

برج تقطیر

تقطیر ، در واقع ، جداسازی فیزیکی برشهای نفتی است که اساس آن ، اختلاف در نقطه جوش هیدروکربنهای مختلف است. هر چه هیدروکربن سنگینتر باشد، نقطه جوش آن زیادتر است و هر چه هیدروکربن سبکتر باشد، زودتر خارج می‌شود. اولین پالایشگاه تاسیس شده در جهان ، در سال 1860 در ایالت پنسیلوانیای آمریکا بوده است. نفت خام ، از کوره‌های مبدل حرارتی عبور کرده، بعد از گرم شدن وارد برجهای تقطیر شده و تحت فشار و دما به دو صورت از برجها خارج می‌شود و محصولات بدست آمده خالص نیستند. انواع برجهای تقطیر در زیر توضیح داده می‌شوند.
تقطیر
استفاده از اختلاف نقطه جوش برای جداسازی اجزای یک مخلوط مایع اساس فرآیند تقطیر را تشکیل می دهد . در بیشتر موارد موادی که اختلاف نقطه ی جوش آنها قابل توجه است را می توان به وسیله حرارت دادن تفکیک نمود در این صورت ماده با دمای جوش پایین تر ، سریعتر به جوش آمده و ماده با دما جوش بالا باقی می ماند و این امر اساس فرایند تقطیر را تشکیل می دهد. اجزایی را که در اثر حرارت دادن بخار می شوند وارد سرد کننده می کنند تا به صورت مایع جمع آوری گردد.
برجهای تقطیر سینی دار
طرز کار یک برج سینی دار
بطور کلی فرآیندی که در یک برج سینی دار اتفاق می افتد، عمل جداسازی مواد است. همانطور که ذکر شد فرآیند مذکور به طور مستقیم یا عیرمستقیم انجام می پذیرد.
در فرآیند تقطیر

باکتریها و نانوفیلترها در تصفیه آب

از باکتری ها، به دلیل ارتباطی که غالباً بین وجود آن ها در آب و بیماری ها وجود دارد، به بدی یاد می‌شود. اما پژوهشگران دانشگاه ناتینگهام از این ارگانیزم های کوچک در کنار جدیدترین تکنیک های پالایش غشایی برای اصلاح و بهبود فناوری پاک سازی آب استفاده می‌کنند.

این ارگانیزم های تک سلولی در طی فرایندی به نام Bioremediation از آلاینده های موجود در آب، خواه آن که آب مصارف صنعتی داشته باشد و خواه برای آشامیدن فراهم شده باشد، تغذیه می‌کنند.

سپس آب را از میان یک غشای متخلخل عبور می دهند که مانند یک غربال عمل می‌کند. حفره هایی که در این غربال ها وجود دارند میکروسکوپی هستند و برخی در مقیاس نانو می‌باشند. اندازۀ منافذ در این فیلترها می‌تواند از ده میکرون تا یک نانو متر باشد. این فناوری‌ها قابلیت توسعه و بهینه‌‌سازی آب های مصرفی صنعت و آشامیدنی را دارند.

این تحقیقات توسط پروفسور Nidal Hilal مهندس شیمی مرکز فناوری آب پاک هدایت می‌شوند. این مرکز، هدایت جهانی پژوهش برای توسعۀ فناوری‌های پیشرفته در زمینۀ تصفیه آب را بر عهده دارد.

کارایی فناوری غشایی

خود ترمیمی در پلیمرها

مواد خود ترمیم شونده موادی با قابلیت ترمیم در مقابل خراش و خمش می‌باشند که امروزه توجه زیادی را در علم مواد به خصوص در مواد پلیمری با این خاصیت به خود جلب کرده‌اند. با استفاده از این مواد هواپیماها می‌توانند ایمنی سفر خود را حتی در صورت آسیب دیدن حفظ کنند، پل‌ها می‌توانند در حین زلزله و بعد از زلزله پایدار بمانند، کشتی‌ها می‌توانند با وجود صدمه دیدن در دریاهای بزرگ شناور بمانند، تجهیزات نفتی و خط لوله‌ها می‌توانند در برابر آسیب های طبیعی مقاومت کنند. به علت نیاز به ارتقاء پایداری، ایمنی و زیبایی محصولات، بازارهای آینده بیشتر نیازمند این مواد خواهد بود. 

کاتالیزورهای پنهان 

..........

پلیمرهای مقاوم حرارتی

 

پلیمرها، بخش عمده‌ای از مشتقات نفتی هستند که در انواع مختلف در صنعت پتروشیمی، تولید و در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرند.

امروزه استفاده از پلیمرها به اندازه‌ای رایج شده که می‌توان گفت بدونِ استفاده از آنها بسیاری از نیازهای روزمره ما مختل خواهد شد. مقاله حاضر، پلیمرهای مقاوم حرارتی را مورد مطالعه قرار می‌دهد که علاوه بر مصارف متعدد، در صنایع هوا فضا نیز نقش عمده‌ای ایفا می‌کنند.

هنگامی که ترکیبات آلی در دمای بالا.....

روش های شناور سازی در تصفیه فاضلابهای صنعتی

روش های شناور سازی در تصفیه فاضلابهای صنعتی

شناور سازی (Floatation) 

شناورسازی عملیاتی است که برای جداسازی ذرات جامد یا مایع از یک فاز مایع بکار می رود. مواد قابل شناوری (بطور عمده روغنهای امولسیونی و مواد آلی) معمولاً در طراحی تجهیزات تصفیه مقدماتی در صنعت نسبت به مواد قابل ته نشینی از اهمیت بیشتری برخوردارند. به این منظور در بیشتر پالایشگاهها، واحدهای شیمیایی و سایر کارگاههای صنعتی از تجهیزات جداسازی آب - روغن، بجای تانکهای ته نشینی اولیه استفاده می شود.
مزیت اصلی شناورسازی بر ته نشینی این است که با این روش، ذراتی را که بسیار کوچک و یا سبک هستند و به آرامی ته نشین می شوند، می توان بطور کاملتر و در زمان کوتاهتری حذف کرد. به محض شناور شدن ذرات در سطح، می توان آنها را از طریق کف روبی جمع آوری کرد.
در ادامه، روشهای مختلف شناورسازی با تأکید بر روش DAF مورد بررسی قرار می گیرند.

عملیات تصفیه نفت خام

عملیاتی که در تولید و تصفیه نفت بر روی نفت خام انجام می‌گیرند، عبارتند از:
روش‌های گوناگون تقطیر ، روش‌های فیزیکی و شیمیایی تصفیه و تفکیک و روش‌های تغییر و تبدیل مواد در واحدهای مربوطه. بنابراین یک پالایشگاه ، مجتمعی از واحدهای مختلف تولید ، تصفیه و تغییر و تبدیل مواد خواهد بود که هر واحد آن مجهز به سیستم‌های آماده نمودن شارژ ، تماس ، تفکیک فازها و جمع‌آوری حلال یا حرارت می‌باشد و در هر واحد آن فرآورده های مختلفی بدست می‌آید. البته نخستین عمل قبل از هر گونه پالایش بر روی نفت خام ، عاری نمودن آن از آب می‌باشد و سپس تصفیه نفت خام انجام می‌گیرد.

عاری نمودن نفت خام از آب :
نفت خامی که وارد تصفیه خانه می‌گردد، دارای مقدار قابل ملاحظه‌ای از آبهای نمکی است که اغلب در مجاورت شن و ترکیبات اکسیژنه به حالت امولسیون در می‌آید و وجود آب در این مورد ، ایجاد اختلالاتی در حین عمل تقطیر می‌نماید و بعلت وجود نمک‌ها نیز سبب خوردگی دیگ‌های بخار می‌گردد. بنابراین باید بطرق ممکنه ، آب را از نفت خام جدا نمود. با استفاده از یکی از روشهای سانتریفوژ ، دکانتاسیون و استفاده ار یک میدان الکتریکی ، آب را از روغن تفکیک می‌کنند.

تصفیه برش های سبک :
منظور از تصفیه برش های سبک ، بیشتر تخلیص گازهای حاصل از پالایشگاه و یا گازهای طبیعی از هیدروژن سولفوره و گاز کربنیک می‌باشد. مهمترین روشهای بکار گرفته شده ، شامل روش‌های ژیربوتول (Girbotol) ، آلکازید (Alkazid) و فلوئورسلونت (Fluorsolvent) می‌گردد.
مواد جاذب مورد استفاده برای این سه روش بدین قرار است:

در روش ژیربوتول:
مونواتانول آمین - دی اتانول آمین - تری اتانول آمین

در روش آلکازید:

دی متیل آمینوپتاسیم استات - متیل آمینو پتاسیم پروپیویان

در روش فلوئوسلونت:
کربنات پروپیلن
این مواد جاذب ، اغلب در درجه حرارتی نزدیک به درجه حرارت معمولی با CO2 و H2S عمل می‌کنند و گازهای جذب شده بعدا ، در فشار اتمسفر و حرارت 110 درجه سانتی‌گراد از محلول جاذب جدا و خارج می‌گردند.

تصفیه مواد سفید : در صنعت نفت معمولا به برش های بنزین و کروزون "مواد سفید" گفته می‌شود. منظور از تصفیه این مواد ، عاری کردن آنها از مواد مضر بعلت بوی یا رنگ زردشان می‌باشد و همچنین حذف هیدروکربورهای غیر اشباع. ترکیبات: اکسیژنه (اسیدهای نفتی ، ترکیبات آسفالتی) ، گوگردار (سولفوره ، سولفونه) و ازته خواهد بود. عمل تصفیه شامل ترتمان‌های مختلف می‌گردد که به شرح این روش‌های تصفیه می‌پردازم.

ترتمان با اسید سولفوریک :
اولین دفعه ، "ایشلر" (Eichler) در سال 1865 در باکو ، نفت را بکمک اسید سولفوریک غلیظ تخلیص نمود. اسید سولفوریک مخصوصا با هیدروکربورهای آروماتیک - اولفین ها - ترکیبات اکسیژنه - مواد رنگی و سولفوره ترکیب می‌شود. برای اینکه نفت ، رنگ زرد نداشته باشد باید مقدار اسید نیتروی موجود در اسیدسولفوریک کمتر از 1/0 در صد باشد. اغلب ، این ترتمان جهت حذف ذرات باقیمانده اسید ، بوسیله شستشو با یک محلول سود و سپس با آب تعقیب می‌گردد.

ترتمان با سود :
این شستشو اغلب بمنظور حذف ترکیبات اسیدی محتوی در برشی نفتی بکار گرفته می‌شود. مهم‌ترین این ترکیبات: مرکاپتان‌ها - هیدروژن سولفوره - گاز کربنیک - تیوفنل‌ها و آلکیل فنل‌ها - اسید سیانیدریک - اسیدهای چرب - اسیدهای نفتی می‌باشد که به این مواد باید سولفور کربونیل (COS) را هر چند که یک ترکیب خنثی است، اضافه نمود. زیرا این ترکیب در اثر هیدرولیز تولید CO2 و H2 می‌نماید. برای مثال ، مرکاپتانها بر اساس واکنش تعادلی زیر با سود ترکیب می‌گردند.

RSH + NaoH ↔ RSNa + H2O

عاری نمودن برشهای نفتی از CO2 و H2S با محلول سود انجام پذیر است، البته وقتی که مقدار آنها کم باشد. اما هنگامی که مقدار این مواد زیاد باشد باید از روش ترتمان با آمین‌ها استفاده نمود. اغلب پس از عمل با قلیا ، برش نفتی را با آب شستشو می‌دهند.
تصفیه کروزون بوسیله انیدرید سولفورو (روش ادلینو) :

چون انیدرید سولفوروی مایع بسادگی می‌تواند هیدروکربورهای غیر اشباع غنی از کربن را در خود حل نماید، لذا از آن ، جهت تصفیه نفت چراغ (کروزون) استفاده می‌گردد.

روش‌های ملایم کردن :
این روش‌ها ، امکان عاری نمودن برش‌ها را از ترکیبات گوگردی ، مرکاپتان‌ها و گوگرد بصورت عنصر می‌دهد. مهمترین روشهای بکار گرفته شده عبارتند از:

روش سلوتیزر "Solutizer":
این روش مربوط به اکستراسیون همه کانی‌ها از کلیه برش‌های بنزین (بدست آمده از تقطیر یا کراکینگ یا رفرمینگ) می‌گردد. از مزایای این روش ، افزایش قابلیت بنزین جهت پذیرش سرب بوده که علت آن حذف ترکیبات گوگردی است.

روش دکتر:
انواع بنزین‌ها و همچنین ترکیبات سینگن‌تر ازقبیل برش نفت و کروزون را می‌توان به توسط این روش مورد ترتمان قرار داد. در این روش از محلول قلیایی پلمبیت سدیم جهت ترتمان استفاده می‌گردد.

روش هیپوکلریت:
اغلب از هیپوکلریت بعنوان یک عامل اکسید کننده جهت کاهش بو و همچنین مقدار مرکاپتان‌ها در برش‌های نفتی استفاده می‌شود. این روش می تواند یک روش تکمیلی برای ترتمان برش‌ها با سود باشد.

روش های کلرکوئیوریک (روش پرکو):
در این روش ، بر روی نفت ، کلرور مس افزوده می‌گردد که باعث تبدیل مرکاپتان‌ها به دی‌سولفور می‌گردد.

روش تصفیه کاتالیکی: در این روش ، بجای استفاده از ترکیبات حل کننده ذکر شده در روش های قبلی ، از کاتالیزور استفاده می‌شود. برای مثال ، روش مراکس یک طریقه تصفیه کاتالیتکی است که در آن ، کاتالیزور یک بستر ثابت از اکسید سرب می‌باشد که طول عمر آن بیشتر از سه سال می‌باشد.

رنگ بری و بی بو کردن نفت:
رنگ‌بری را می‌توان اغلب اوقات بوسیله خاک‌های رنگ بر - آرژیل ها و هیدروسیلیکات‌های طبیعی منیزیم انجام داد. جهت بی‌بو کردن نفت ، برخی آن را با کلرورو دوشو و کمی اسید کلریدریک به هم زده ، سپس دکانته می‌نمایند و بمنظور از بین بردن کلر محتوی ، بعدا آن را با آهک مخلوط نموده و تکان می‌دهند. ضمنا ممکن است از مواد معطر و عطر بهار نارنج برای خوش‌بو کردن آن استفاده نمود. با افزایش مواد رنگی از قبیل نیترونفتالین و زرد کینولئین می‌توان خاصیت فلوئورسانس را از بین برد.

تصفیه روغن‌های گریس‌کاری
تصفیه :
همان طور که مواد سفید احتیاج به تصفیه دارند، روغن‌های گریس‌کاری جهت حذف مواد مضر محتاج به پالایش می‌باشند. عمل تصفیه در روغن‌ها بعلت ویسکوزیته زیاد و خاصیت امولسیون شدنشان نسبت به مواد سفید مشکل می‌باشد. عمل تصفیه شامل شستشوهای متوالی با اسید سولفوریک ، سپس شستویش با مواد قلیایی و سپس آب خواهد بود. برای خنثی‌شدن روغن ، از مخلوط کربنات سدیم (خاک‌های رنگ‌بر) استفاده می‌نمایند.

بی‌بو کردن :
روغن‌های معدنی را با آلدئید فرمیک مخلوط و گرم می‌کنند و بعدا ، قبل از این‌که اسید یا قلیا بدان بیفزایند، بخار آب از آن عبور می‌دهند. بیست درصد از روغن معدنی خام را بوسیله بخار آب در مجاورت استات پلمب تقطیر می‌نمایند. مایع تقطیر شده عاری از گوگرد است و از آن بعنوان روغن چراغ یا روغن موتور استفاده می‌شود. روغنی که از صاف نمودن باقیمانده بدست می‌آید، روغن چرک کننده سنگین (با دانسیته زیاد) و بی‌بو می‌باشد.

بی‌رنگ نمودن :
جهت بدست آوردن روغن‌های معدنی بی‌رنگ (مانند روغن وازلین) از روغن‌های تیره ، آنها را از استوانه‌های بلند و پر از آرژیل (که جاذب رنگ است) با دمای 50-30 درجه سانتی‌گراد به آهستگی عبور می‌دهند. این آرژیل‌ها ، هیدروسیلیکات آلومینیم و منیزیم می‌باشند و پس از خاتمه عمل ، آرژیل‌ها را با بنزین شستشو داده ، مایع حاصله را جهت جمع آوری بنزین تقطیر می‌نمایند و بنزینی را که روی آرژیل مانده است، بوسیله عبور هوا به خارج رانده ، جمع آوری می‌نمایند. آرژیل حاصله را در کوره‌های دوار حرارت می‌دهند و بعد از آن ، وارد استوانه دیگری می‌کنند. در نتیجه آرژیل حاصله مانند اول فعال می‌گردد. با زغال حیوانی و یا مخلوطی از زغال حیوانی با سیلیس - سیلیکات - اکسید دو فر می‌توان روغن را بی‌رنگ نمود. قسمتی از رنگ روغن‌های معدنی را که خیلی رنگین است، بوسیله اسید سولفوریکی که به آن بیکرومات پتاسیم افزوده شده است از بین می‌برند. برای روغن‌هایی که کمتر رنگین است، به عوض صاف نمودن مجدد ، روی خاک‌های رنگبر عمل تصفیه را با اسید سولفوریک و یا سود انجام می‌دهند

Fluid catalytic cracking

 

لینک۱  

 لینک ۲

گاز مایع (LPG, Liquefied Petroleum GAS )

گاز مایع که بصورت مخفف LPG نامیده می شود معمولاً عمدتاً از دو ترکیب هیدروکربنی پروپان و بوتان با فرمول شیمیایی C₄H₁₀, C₃H₈ تشکیل شده است. بوتان خود شامل دو ترکیب ایزوبوتان و نرمال بوتان است. LPG که معمولاً در برخی نقاط دنیا به نام ترکیب عمده آن، پروپان، نیز شناخته می شود بعنوان محصول فرعی فرآیندهای تصفیه و تولید گاز طبیعی و پالایش نفت خام تولید می شود. LPG در آمریکا عمدتاً از 90% پروپان، 5/2% بوتان و هیدروکربنهای سنگین و مقدار کمی نیز اتان و پروپلین تشکیل شده است. گاز مایع فاقد رنگ، بو و مزه است و بطور کلی زیان آور نیست ولی در صورتیکه حجم زیادی از آن استشمام گردد باعث بیهوشی خواهد شد. به منظور آگاهی از نشت گاز مایع ترکیبات گوگرد دار بنام مرکاپتان شامل "اتیل مرکاپتان" و "متیل مرکاپتان" به گاز مایع افزوده می شود. خواص مهم این سه ترکیب در جدول زیر درج شده است:

عدد اکتان موتور RON	ارزش حرارتی BTU	چگالی	نقطه جوش	وزن مولکولی	ترکیب
97.1	21500	0.5077	-42	44.1	پروپان
97.6	21090	0.5631	-11.7	58.1	ایزوبوتان
89.6	21140	0.5844	-.5	58.1	نرمال بوتان

LPG در شرایط فشار و دمای عادی بصورت گاز است و تحت فشار atm10-8 ، اجزا آن به مایع تبدیل می شود. بنابراین نگهداری و حمل و نقل این محصول به سادگی امکان پذیر است. البته ترکیبات LPG برای مکانهای مختلف و در فصول مختلف متفاوت است. برای مثال گاز مایع ارائه شده به مصرف کنندگان در ایران در فصول مختلف بین (90-50) درصد بوتان و (50-10) درصد پروپان و تا 2% ترکیبات سنگین تر مثلاً پنتان دارد. به علت کیفیت سوخت گاز مایع LPG و کاهش انتشار آلاینده ها، استفاده از این سوخت در جهان به صورت فزاینده ای مورد توجه بوده و در کشورهای مختلف مانند ایتالیا (با 1500000 خودرو)، ژاپن، امریکا، انگلیس استفاده از این سوخت جایگزین مورد حمایت و تشویق دولتها می باشد.
مزایای LPG شامل