کمپرسور در پالایشگاه
در پالایشگاه ها ، فرآیندهای زیادی به کمپرسورهای هوای پرقدرت و با قدرت متوسط نیاز دارند. بیشتر فرایندها در حال انجام هستند و بنابراین کمپرسورهایی لازم است که بتوانند توان بالا و فشار بهینه را برای چرخه های مداوم ارائه دهند.
کمپرسورهای رفت و برگشتی جزو متداول ترین تجهیزات فشردهسازی هوا در بخشهای صنعتی، از جمله صنعت نفت و گاز هستند. کمپرسور رفت و برگشتی هوای محیط را به داخل دستگاه می کشاند. سپس هوا در یک سیلندر توسط یک پیستون تحت فشار قرار گرفته و برای رسیدن به قسمت مورد نظر آزاد می شود.
کمپرسورهای فشار قوی رفت و برگشتی در مدل‌های یک یا چند مرحله‌ای ارائه می‌شوند. در یک کمپرسور رفت و برگشتی یک مرحله‌ای، هر منبع هوای ورودی یک بار تحت فشار قرار میگیرد و سپس برای هدف نهایی خود در ماشین آلات و ابزار پنوماتیک ارسال می‌شود. در یک کمپرسور هوای رفت و برگشتی دو مرحله‌ای، هر منبع هوای تحت فشار به یک سیلندر دوم منتقل می‌شود که پیستون کوچکتر حجم هوا را بیشتر کاهش می‌دهد، این بار با فشار حتی بالاتر.
پالایشگاه‌ها از کمپرسورهای هوا برای انواع عملیات فرآوری گاز استفاده می‌کنند. با کمک کمپرسورهای فشار قوی هوا، تکنسین‌های پالایش می‌توانند کیفیت نفت خام را افزایش دهند. با استفاده از کمپرسورهای فشار متوسط، پالایشگاه‌ها نفت را نیز پالایش کرده و مناسب محصولات سوختی می‌کنند.
کاربرد کمپرسورهای ساور در فرایندهای پالایشگاه
پالایشگاه‌ها از کمپرسورهای هوا برای از بین بردن گوگرد و افزایش کیفیت گاز و نفت استفاده می‌کنند. پالایش انجام شده با کمپرسورهای هوا باعث می‌شود سوخت در وسایل نقلیه، کشتی‌ها، ماشین آلات و هواپیماها کارآمدتر باشد. برخی از فرآیندهای مهم که نیازمند هوا و استفاده کمپرسور در پالایشگاه هستند به صورت زیر است:
- هیدروکراکینگ
- هیدروتریتینگ
- گوگردزدایی
- گوگردزدایی گاز خروجی دودکش
- گوگردزدایی آبی
- ریفرمینگ کاتالیزوری
- کراکینگ کاتالیستی مایع
- کک گرفتگی
- ریفرمینگ با بخار آب
- بازیابی گاز مشعل
- تولید هیدروژن
1- هیدروکراکینگ
فرایند هیدروکراکینگ یک فرآیند کاتالیزوری شامل افزودن مواد فعال به نفت خام است که منجر به شکستن پیوند هیدروکربنها و تبدیل نفت خام به انواع مختلف سوخت مانند نفت سفید و دیزل می‌شود.
در نتیجه هیدروکراکینگ، وسایل نقلیه می‌توانند کار کنند و چراغها بدرخشند. هر بار که شما به یک جایگاه سوخت میروید، بنزینی که به وسیلهی نقلیه خود پمپ میکنید معمولا از طریق فرآیند هیدروکراکینگ تصفیه می‌شود. در واقع هیدروکراکینگ یکی از نیروهای محرک اقتصاد جهانی است.
هیدروکراکینگ در تولید نفت سفید که سوخت موتورهای جت گرفته تا گرمکنها است، هم نقش دارد. جت‌هایی که در آسمان مشاهده میکنید به لطف فرآیند هیدروکراکینگ می‌توانند اوج بگیرند. بسیاری از خانهها از نظر گرما و نور به نفت سفید متکی هستند و بسیاری از چراغ‌های شهر از این محصول زنده می‌شوند.
هیدروکراکینگ فرآیند فشار قوی است که نیازمند فشاری بیش از 100 بار است و استفاده از کمپرسورهای رفت و برگشتی این فرآیند را تسهیل میبخشد.
2- هیدروتریتینگ
هیدروتریتینگ فرآیندی است که اکسیژن، کلر و گوگرد را از هیدروژن جدا می‌کند. هیدروتریتینگ همچنین می‌تواند به واکنش‌های ترکیبات آلی تحت تأثیر این فرآیند اشاره کند.
انواع مختلفی از فرآیند هیدروتریتینگ وجود دارد. از بین بردن آلاینده‌ها نیاز به استفاده از روشی به نام هیدروتریتینگ کاتالیزوری دارد. برای از بین بردن گوگرد، استفاده از گوگردزدایی آبی بسیار حیاتی است. هدف همه این فرایندها پالایش سوخت است. سوخت‌های با کیفیت بالا که توان ماشین آلات را تامین می‌کند، معمولا تحت فرآیند هیدروتریتینگ تولید می‌شوند.
هیدروتریتینگ کاتالیستی تا 90 درصد از آلودگی‌های محصولات نفتی را از بین می‌برد. این آلودگی‌ها ممکن است شامل فلزات، گوگرد ، اکسیژن و نیتروژن باشند و باعث ارتقای نفت خام سنگین به محصولات سوخت درجه یک می‌شود. سوخت‌های مورد استفاده در وسایل نقلیه تجاری بزرگ و ماشین آلات کارخانجات با تکنولوژی پیشرفته معمولاً از این طریق تأمین می‌شوند.
هیدروتریتینگ فرآیندی هیدروژنی با فشار متوسط است.
3- گوگردزدایی
گوگرد زدایی فرایندی است که اکسیدهای گوگرد موجود در هیدروکربنها را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. گوگرد زدایی به جلوگیری از باران اسیدی کمک می‌کند، که یکی از اثرات خطرناک مقادیر بالای گوگرد در هیدروکربنها است.
فرآیند گوگرد زدایی با کاهش میزان گوگردی که ماشین یا وسیله نقلیه ممکن است در حین کار خارج کند، سوخت‌های سازگار با محیط زیست را تولید می‌کند. در پالایشگاههایی که از اشکال مختلفی از تجهیزات با قدرت بالا استفاده می‌کنند، فرآیند گوگرد زدایی به تمیزتر و ایمنتر شدن چنین محیطهایی برای کارگران کمک شایانی می‌کند. این فرآیند شامل استفاده از گاز هیدروژن است.
همانند هیدروتریتینگ، گوگرد زدایی یک فرآیند فشار متوسط است که به فشاری تا حدود 100 بار نیاز دارد.
4- گوگرد زدایی گاز خروجی دودکش
گوگرد زدایی از گاز دودکش فرآیندی است که در آن نیروگاه‌ها گوگرد دی‌اکسید را از گازهای خروجی حذف می‌کنند. این روش همچنین در سایت‌های سوزاندن زباله و برای سایر کارهایی که اکسید گوگرد منتشر می‌کنند صورت میگیرد. گوگرد زدایی از گاز دودکش برای محیط زیست مفید است زیرا این فرآیند به کاهش انتشار این ترکیبات در کارخانه‌ها و سایت‌های زباله کمک می‌کند.
بدون گوگرد زدایی از گاز دودکش ، جریان‌های زیادی از گازهای مضر می‌توانند از سایت‌های سوزاندن زباله و نیروگاه‌ها بیرون بیایند. چنین گازهایی می‌توانند با ایجاد ابرهای آلوده در مناطق شهری و روستایی تأثیرات مضری بر محیط زیست داشته باشند. در واقع ، گوگرد زدایی از گاز دودکش به حفظ زیستگاه‌های طبیعی و اکوسیستم جهان کمک می‌کند.
5- گوگرد زدایی آبی
گوگرد زدایی آبی فرایندی است که گوگرد موجود در گاز و نفت را استخراج می‌کند. سوخت‌های تجاری مانند نفت سفید، بنزین و سوخت دیزل این فرآیند را طی می‌کنند. این فرآیند باعث کاهش میزان انتشار از وسایل نقلیه، کشتی‌ها ، قطارها و هواپیماهایی می‌شود که از این محصولات سوختی استفاده می‌کنند.
حذف گوگرد همچنین از تخریب فلزاتی که با سوخت داخل موتورها تماس دارند جلوگیری می‌کند. گوگرد زدایی یک فرآیند فشار متوسط است که اغلب با کمپرسورهای رفت و برگشتی بدست می‌آید.
6- ریفرمینگ کاتالیزوری
ریفرمینگ کاتالیزوری فرآیندی است که سوخت با اکتان بالا را با استفاده از تقطیر از نفت تولید می‌کند. این فرایند شامل هیدروژنزدایی از هیدروکربنهایی با اکتان کم است. یک محصول جانبی این فرآیند گاز هیدروژن است که در نهایت در سایر فرآیندهای پالایشگاهی از جمله هیدروکراکینگ مورد استفاده قرار میگیرد.
فرآیند ریفرمینگ کاتالیزوری عملیاتی با فشار متوسط است و همانند هیدروتریتینگ و گوگردزدایی، ریفرمینگ تقریباً به فشار 150 بار نیاز دارد.
به عنوان منبع گاز هیدروژن ، فرآیند ریفرمینگ کاتالیزوری برای تولید محصولات کشاورزی و پلاستیک ضروری است. در کشاورزی ، گاز هیدروژن تولید شده از طریق CCR در کودهایی است که به برداشت محصولات کمک می کند. محصول جانبی اصلاح کاتالیزوری همچنین به نفع صنعت تولید است زیرا گاز هیدروژن در تولید پلاستیک ضروری است، از انواع اسباب بازی ها و وسایل گرفته تا ظروف دارویی و محفظه های الکترونیکی.
7- کراکینگ کاتالیستی مایع
کراکینگ کاتالیزوری سیال فرآیندی برای تبدیل هیدروکربن های نفت خام به فرآورده های سوختی است. این فرآیند جایگزین کراکینگ حرارتی شده است ، که عملکردی مشابه داشت اما قادر به تولید مقادیر گاز همان حجم یا هم سطح اکتان به میزان کراکینگ کاتالیزوری سیال نبود.
به عنوان یکی از نیروهای محرکهی حمل و نقل امروزی ، فرایند کراکینگ کاتالیزوری برای اقتصاد جهان حیاتی است. این فرآیند بیشتر فرآورده های سوختی را که موجب حرکت اتومبیل ، قطار ، وسایل نقلیه تجاری و ماشین آلات است را تأمین می کند. در سرتاسر شبکه بزرگراهی آمریکا ، حرکت خودروهایی که امروز می بینید نتیجه اصلی کراکینگ کاتالیزوری سیال است.
کراکینگ کاتالیزوری مایع یک فرآیند فشار بالا است که به طور کلی استفاده از کمپرسورهای رفت و برگشتی را ضروری می کند. این فرآیند ، نفت تصفیه نشده را به سوختی تبدیل می کند که به وسایل نقلیه اجازه می دهد برای مدت طولانی تری با سرعت بیشتری کار کنند. به طور کلی ، وسایل نقلیه با سوختی که این فرآیند تولید می کند کارایی بیشتری دارند.
8- کک گرفتگی
کک گرفتگی فرآیندی است که در آن مولکولهای هیدروکربن نفت خام را به گاز کک و نفت میشکند. این فرآیند نیازمند چندین مسیر با فشار بالاست. همانند بیشتر گازهای سنگین، تولید گاز کک نیازمند کمپرسورهای جابجایی مثبت بدون روغن است.
عدم وجود روغن در محفظه این کمپرسورها احتمال آلودگی روغن یا گاز را در کل مراحل از بین می برد.
9- ریفورمینگ با بخار آب
ریفرمینگ با بخار آب فرآیندی است که گاز طبیعی و سایر سوختها را برای تولید مواد شیمیایی مانند کربن مونوکسید و گاز سنتز با هم ترکیب می کند. این فرایند نیازمند به استفاده از گرما و فشار زیاد است.
فرآیند ریفورمینگ با بخار نقش مهمی در کشاورزی دارد زیرا گاز سنتز تولید می کند که به عنوان واسطه در تولید کود مورد استفاده قرار میگیرد. با شروع فرآیند ، آب و متان واکنش داده و هیدروژن و کربن مونوکسید تولید می کنند. این فرآیند می تواند هر محصولی را که حاوی کربن است به زنجیره های طولانی تر هیدروکربنی تبدیل کند.
10- بازیابی گاز مشعل
بازیابی گاز مشعل فرآیندی است که باعث حفظ گازها از پسماندها برای مصارف دیگر می شود. این فرآیند از شعله ور شدن و انتشار مضرات این گازها جلوگیری می کند. این فرآیند شامل جداسازی، حذف مایعات و فشرده سازی گازها است.
فرآیند بازیابی گاز مشعل نقش مهمی در پاکسازی محیط زیست بازی می کند، زیرا مقدار گازهای گلخانه ای را که در پالایشگاه‌ها از ماشین آلات و مواد شیمیایی آزاد می شوند، کاهش می دهد. بدون این فرآیند ، کارخانه ها کمتر سازگار با محیط زیست هستند.
هدف از بازیابی گاز مشعل ، تمیز و خالص سازی گاز است. بنابراین ، فرآیند به کمپرسورهای بدون روغن متکی است. بدون هیچ روان کننده ای در این فرآیند، هیچ روغنی برای پخش شدن در گاز وجود ندارد.
11- تولید هیدروژن
تولید هیدروژن یک اصطلاح کلی برای تمام فرایندهایی است که در محیط های صنعتی هیدروژن تولید می کنند. برخی از متداولترین روشهای تولید هیدروژن شامل الکترولیز ، ترمولیز و ریفرمینگ با بخار است.
هیدروژن فشردهشده به وسایل نقلیه هیدروژنی سوخت می دهد. این فرایند به تجهیزات فشار بالا با نیروی مطلوب برای ارسال گاز هیدروژن به مخازن از طریق خطوط لوله نیاز دارد. کمپرسورهای رفت و برگشتی معمولاً به انجام روش های تولید هیدروژن کمک می کنند.
