افزایش کارایی انرژی در فرآیندهای تقطیر نفت خام

تکنیک‌های پیشرفته بهینه‌سازی فرآیند

تحلیل پینچ برای ادغام گرما

تحلیل پینچ به عنوان یک روش ضروری برای یافتن نقاطی که بتوان گرما را بهتر درون فرآیندهای صنعتی ادغام کرد، عمل می‌کند که این امر منجر به کاهش قابل توجه مصرف کلی انرژی می‌شود. هنگامی که نقطه «پینچ» نامیده شده را پیدا کنیم - اساساً نقطه‌ای در هر فرآیند داده شده که بیشترین محدودیت در انتقال گرما و کمترین پتانسیل اتلاف را دارد - کارخانه‌ها قادر می‌شوند نیازهای تأمین گرمای خود را به‌طور موثر‌تری با تقاضاهای واقعی تطبیق دهند. این تکنیک اغلب شامل رسم دمای محورها در مقابل بارهای گرمایی مربوطه روی نمودارهاست، که این امر تعامل بخش‌های مختلف سیستم را به‌خوبی نشان می‌دهد. کاربردهای واقعی داستان‌های زیادی را روایت می‌کنند. به عنوان مثال، برخی از پالایشگاه‌های نفتی پس از به کارگیری اصول تحلیل پینچ در فرآیندهای خود، حدود ۲۰ درصد افزایش در کارایی انرژی تجربه کرده‌اند. این رویکرد فراتر از کاهش هزینه‌های مربوط به بهره‌برداری از تجهیزات است؛ در بلندمدت، این روش باعث می‌شود صنایع سبزتر شوند، چرا که کاهش انرژی هدر رفته به معنای انتشار کمتر کربن به جو زمین است.

تنظیمات بهینه نسبت بازگشت

تغییر نسبت‌های برگشت در ستون‌های تقطیر تفاوت بزرگی در نحوه جداسازی مواد از یکدیگر ایجاد می‌کند و در عین حال مصرف انرژی را بهینه نگه می‌دارد. به طور کلی، اینجا متوجه می‌شویم که برگشت بیشتر به معنای کیفیت بهتر جداسازی است اما این امر با افزایش مصرف انرژی همراه است. همیشه باید بین دستیابی به محصولات خالص و هزینه واقعی اجرای فرآیند تعادل برقرار کرد. آزمایش‌های واقعی نشان می‌دهند که صرفه‌جویی قابل توجهی در مصرف انرژی زمانی اتفاق می‌افتد که اپراتورها به تنظیم صحیح برگشت دست یابند. یک کارخانه مشاهده کرد که پس از اعمال تنظیمات هوشمندانه روی سیستم، صورت‌های انرژی آنها حدود 15 درصد کاهش یافت. بسیاری از واحدهای پردازش شیمیایی در صنایع مختلف نیز نتایج مشابهی گزارش کرده‌اند؛ جایی که موفق شده‌اند استانداردهای خلوص مورد نظر را بدون افزایش چشمگیر مصرف برق به دست آورند.

بهبود کارایی سیستم وکیوم

سیستم‌های خلاء بهتر، به طور واقعی بر روی اینکه چگونه نفت خام به طور موثر تصفیه شود و چه نوع نیازهای انرژی در طول فرآوری وجود داشته باشد، تأثیر می‌گذارند. وقتی شرکت‌ها پمپ‌ها را به‌روز می‌کنند یا نحوه چیدمان سیستم‌های خود را تغییر می‌دهند، بهبودهای چشمگیری در عملکرد مشاهده می‌کنند. نکته اصلی این است که سیستم‌های خلاء مناسب، نقطه جوش را پایین می‌آورند، که این امر به معنای استفاده از انرژی کمتر برای گرم کردن نفت خام است. بسیاری از پالایشگاه‌هایی که این نوع تغییرات را انجام داده‌اند، صرفه‌جویی قابل توجهی در مصرف انرژی نیز داشته‌اند، حدود 10 درصد کاهش از مجموع مصرف طبق گزارش‌های آن‌ها. اما فراتر از صرفه‌جویی در هزینه‌های بیل، این به‌روزرسانی‌های فنی به طور واقعی به بهتر شدن فرآیند تصفیه نفت خام کمک می‌کنند. این امر پالایشگاه‌ها را در موقعیتی قرار می‌دهد که می‌توانند به سمت روش‌های سبزتر حرکت کنند و در عین حال استانداردهای بالای کیفیت تولید را حفظ کنند.

مصرف انرژی کم تجهیزات تقطیر راه‌حل‌ها

ماشین‌های بازیافت روغن زباله‌ای در مقیاس کوچک

بازیافت کننده‌های کوچک صنعتی روغن زائد، برای پردازش روغن‌های استفاده شده و صرفه‌جویی در مصرف انرژی عملکرد خوبی دارند. آنها مصرف انرژی را در مقایسه با روش‌های تقطیر قدیمی کاهش می‌دهند که به معنای آلودگی کمتر و حفاظت بهتر از محیط زیست است. تاسیسات تصفیه، اخیراً متوجه این فناوری شده‌اند، به‌ویژه با توجه به گزارش‌های بازار که نشان می‌دهند تعداد بیشتری از واحدها این سیستم‌ها را در پروسه‌های خود به کار گرفته‌اند. اگر به یکی از تاسیسات بزرگ تصفیه امروزی سر بزنید، شانس زیادی وجود دارد که آنها یک نوع سیستم بازیابی روغن زائد را در عملیات خود ادغام کرده باشند. این امر با توجه به استانداردهای سخت‌گیرانه‌تر انجمن حفاظت از محیط زیست (EPA) و همچنین هزینه کمتر در بلندمدت، از نظر اقتصادی نیز منطقی است.

ماشین بازیافت ضایعات کوچک مقیاس کوچک روغن موتور ضایعات به کارخانه تقطیر دیزل موتور مورد استفاده کارخانه پالایش نفت خام

این ماشین قادر به پردازش موثر روغن موتور زباله به دیزل است، که با کیفیت‌هایی که صرفه‌جویی در انرژی را از طریق طراحی به مقیاس کوچک افزایش می‌دهد. بسته‌بندی فشرده و مدل‌های ظرفیت آن به نیازهای معمول صنعت می‌پردازد، که نشان‌دهنده قیمت رقابتی و خدمات حرفه‌ای است.

سیستم‌های تقطیر در دمای کم

سیستم‌های تقطیر دمای پایین به فرآیند تصفیه مزایای واقعی می‌دهند، عمدتاً به این دلیل که نیاز به انرژی کمتری برای کارکرد دارند. این سیستم‌ها در دماهای پایین‌تری نسبت به روش‌های سنتی کار می‌کنند، بنابراین انرژی کمتری برای استخراج اجزای ارزشمند از نفت خام مورد نیاز است که به‌طور واضحی هزینه‌های شرکت‌ها برای انجام عملیات‌های راه‌اندازی را کاهش می‌دهد. تحقیقات انجام‌شده در مورد این سیستم‌ها نتایج بسیار قابل‌توجهی را نیز نشان داده است. یکی از مطالعات نشان داد که مصرف انرژی با تغییر به سیستم‌های دمای پایین حدود 30 درصد کاهش یافته است. چیزی که این سیستم‌ها را حتی مفیدتر می‌کند، تنوع کاربرد آن‌ها در بخش‌های مختلف صنعت نفت است. پالایشگاه‌های سراسر کشور شروع به استفاده از این سیستم‌ها کرده‌اند، چون متخصصان می‌خواهند با هزینه کمتر، بهره‌وری بیشتری داشته باشند. بسیاری از پالایشگاه‌های کوچکتر قبلاً این تغییر را انجام داده‌اند و صرفه‌جویی قابل‌توجهی در هزینه‌های ماهانه خود بدون کاهش کیفیت تولید گزارش داده‌اند.

تقطیر با دمای پایین بازیافت مواد شیمیایی روغن سیاه برای بازیافت روغن موتور کارکرده دستگاه پالایش روغن کارخانه پالایشگاه نفت خام

این تجهیزات از فرآیندهای با دمای پایین برای بازیافت موثر نفت سیاه استفاده می‌کند و راه‌حل‌های اقتصادی برای تصفیه روغن موتور ارائه می‌دهد. توانایی انرژی‌کارآمد آن توسط تنوع مدل‌های موجود برای ظرفیت‌های تولید متفاوت نشان داده شده است.

تجهیزات تصفیه دیزل برای چندین نوع مواد اولیه

پالایشگاه‌هایی که از تجهیزات پردازش دیزل استفاده می‌کنند و قادر به کار با انواع مختلف خوراک هستند، مزایای واقعی از نظر انعطاف‌پذیری و صرفه‌جویی در مصرف انرژی به دست می‌آورند. این سیستم‌ها می‌توانند انواع مختلفی از مواد اولیه را پردازش کنند، از جمله نفت خام معمولی، لجن صنعتی و حتی روغن قدیمی موتورهای خودرو، که این امر به میزان قابل توجهی هزینه‌های انرژی را کاهش می‌دهد. توانایی تغییر بین این مواد به این معنی است که کارخانه‌ها به نحو بهتری کار می‌کنند و گرمای کمتری هدر می‌دهند. گزارش‌های صنعتی نشان می‌دهند که این رویکرد در عمل واقعاً بهتر عمل می‌کند. به عنوان مثال، یک پالایشگاه بزرگ پس از به‌روزرسانی به تجهیزات چندگانه خوراک در سال گذشته، بهبودی ۱۵ درصدی در تولید خود مشاهده کرد. سرمایه‌گذاری در این نوع فناوری‌ها برای شرکت‌هایی که می‌خواهند هم پول خود را صرفه‌جویی کنند و هم اثرات خود را بر محیط زیست کاهش دهند، منطقی است.

تجهیزات تصفیه دیزل برای روغن موتور زباله، نفت خام، شل، نفت، و غیره

این تجهیزات طراحی شده است تا خامه‌های مختلف را به محصولات با ارزش بالا مانند سوخت نفتی و کربن بلک تبدیل کنند، که صرفه‌جویی در مصرف انرژی را در تمامی عملیات تصفیه افزایش می‌دهد. طراحی انعطاف‌پذیر آن متناسب با مواد مختلفی است که به بهینه‌سازی کارایی‌های عملیاتی کمک می‌کند.

واحد تبدیل روغن موتور زباله به دیزل

کارخانه‌هایی که از روغن موتور باطله استفاده می‌کنند، اکنون از فناوری‌های پیشرفته‌ای بهره می‌برند تا روغن قدیمی موتور را دوباره به سوخت دیزلی قابل استفاده تبدیل کنند، که نقش مهمی در نحوه بازیابی انرژی در واحدهای تصفیه ایفا می‌کند. این واحدها به کاهش مشکلات زیست‌محیطی ناشی از روغن‌های دور ریخته شده کمک می‌کنند، در حالی که عملکرد تصفیه‌خانه‌ها را بهتر می‌کنند و هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهند. اعداد واقعی نشان می‌دهند که این مراکز تبدیل می‌توانند مقادیر قابل توجهی انرژی را بازیابی کنند، که به معنای صرفه‌جویی در هزینه‌های جاری است. این موضوع باعث می‌شود که این واحدها به بازیگران فزاینده‌ای در دنیای راهکارهای انرژی سبز تبدیل شوند، زیرا صنایع به دنبال راه‌هایی برای کاهش پسماند و افزایش سودآوری هستند.

استخراج دیزل از روغن موتور زباله، نفت خام، واحد تصفیه

جهت تبدیل کارآمد روغن‌های موتور فاضله به دیزل تجهیز شده است، این ساختمان با کاهش بار محیط زیستی از طریق فرآیندهای مؤثر بازیافت انرژی عمل می‌کند. طراحی مقاوم اطمینان از کاهش معنادار هزینه‌ها و ارتقاء روش‌های پایداری را تضمین می‌کند.

واحدهای استیل شدید ظرفیت بالا

واحدهای تقطیر نفت سنگین با ظرفیت بالا در بهینه‌سازی مصرف انرژی در فرآوری حجم‌های عظیم از نفت خام ضخیم مزایای واقعی به همراه می‌آورند. با اینکه منابع نفت سنگین در سراسر جهان در حال افزایش هستند، این نوع واحدها برای پالایشگاه‌ها در پاسخگویی به تقاضای روزافزون برای راهکارهای بهتر فرآوری، اهمیت فزاینده‌ای پیدا کرده‌اند. پالایشگاه‌های سراسر جهان کاهش قابل توجهی در هزینه‌های انرژی را پس از نصب این نوع تجهیزات گزارش کرده‌اند که با توجه به کارایی بیشتر این واحدها در مدیریت نفت‌های سنگین که فرآوری آنها دشوار است، به‌صورت بهینه و دوستدار محیط زیست، قابل درک است. برای شرکت‌هایی که قصد بهبود شاخص‌های کارایی انرژی خود را بدون قربانی کردن سطح تولید دارند، سرمایه‌گذاری در این سیستم‌های تقطیر پیشرفته حرکتی هوشمندانه به سمت جلو است که به‌طور همزمان هم هزینه‌های عملیاتی و هم نیازهای گسترش تولید را پاسخ می‌دهد.

دستگاه بازیافت 20 تن در روز روغن موتور زباله به دیزل دستگاه تقطیر روغن سنگین کارخانه تصفیه نفت خام

طراحی شده برای پردازش حجم بالا، این کارخانه برای تقطیر کارآمد نفت‌های سنگین ضروری است، مصرف انرژی را بهینه می‌سازد و به تقاضاهای صنعتی برای راه‌حل‌های قابل مقیاس در تصفیه نفت خام پاسخ می‌دهد.

نوآوری‌های فناوری در تصفیه نفت خام

ترتیب بخار مرزی (MVF)

رویکرد سکانس‌بندی جریان بخار حاشیه‌ای یا MVF در نحوه عملکرد ستون‌های تقطیر، به‌ویژه در پالایشگاه‌های نفت خام، تغییرات قابل توجهی ایجاد کرده است. آنچه این روش را متمایز می‌کند، توانایی بهتر در استفاده از بخارات موجود است که به بهبود کارایی و کاهش قابل توجه صورت‌های انرژی در عملیات پالایشگاهی ترجمه می‌شود. به جای تکیه بر روش‌های قدیمی محاسبه هزینه، MVF نرخ بخار را به‌عنوان عامل کلیدی موثر بر الزامات اندازه ستون و هزینه‌های روزانه در نظر می‌گیرد. آزمایش‌های واقعی در چندین پالایشگاه نتایج قابل توجهی نیز نشان داده‌اند. واحدهایی که از سکانس‌بندی MVF استفاده کرده‌اند، حدود 35 درصد انرژی کمتری نسبت به سیستم‌های سنتی مصرف می‌کنند. برای پالایشگرانی که به دنبال کاهش هزینه‌ها و همچنین دستیابی به اهداف پایداری هستند، این تکنیک مزایای عملی قابل توجهی ارائه می‌دهد که فراتر از صرفه‌جویی مالی است. این روش نمایانگر انتقالی به سمت مدیریت هوشمندانه‌تر منابع در صنعتی است که هر درصد صرفه‌جویی اهمیت دارد.

طراحی‌های انتقال حرارت ستون افقی

روند حرکت به سمت طراحی‌های ستون افقی به سرعت در حال رشد است زیرا این ستون‌ها گرما را بهتر از ستون‌های قدیمی عمودی منتقل می‌کنند. چه چیزی باعث می‌شود این طراحی‌های جدید در صرفه‌جویی انرژی خوب عمل کنند؟ این طرح‌ها به بخارات اجازه می‌دهند تا بیشتر با سطوح ستون تفاعل داشته باشند و این امر فرآیند تبادل گرما را تسریع می‌کند. وقتی به مهم‌ترین عوامل نگاه می‌کنیم، مشاهده می‌شود که توزیع مساحت سطح بهینه شده است و موادی به‌طور خاص برای قابلیت‌های انتقال گرمایشان انتخاب شده‌اند. پژوهش‌ها به‌خوبی نشان می‌دهند که تغییر به سیستم‌های افقی می‌تواند در عملیات کارخانه‌ها تفاوت ایجاد کند و بر اساس یافته‌های اخیر، نیاز به انرژی را تقریباً ۲۰ درصد کاهش دهد. برای پالایشگاه‌هایی که به دنبال کاهش هزینه‌ها هستند و در عین حال می‌خواهند از نظر زیست‌محیطی پایدارتر باشند، این نوع به‌روزرسانی طراحی مزایای واقعی اقتصادی و زیست‌محیطی را به همراه دارد.

بهینه‌سازی تقطیر محور هوش مصنوعی

صنعت تصفیه نفت به دلیل فناوری هوش مصنوعی دستخوش تغییرات اساسی شده است، بویژه در زمینه پیش‌بینی مشکلات قبل از وقوع آنها در فرآیندهای تقطیر. با نصب این سیستم‌های هوشمند توسط واحدهای تصفیه، اطلاعات به‌روز از وضعیت داخلی تجهیزات دریافت می‌شود و در طول روز تنظیمات لازم انجام می‌گیرد. این امر منجر به صرفه‌جویی واقعی در قبوض انرژی و افزایش کارایی کلی در تمامی بخش‌ها می‌شود. به عنوان مثال، نرم‌افزارهای هوش مصنوعی قادرند مشکلات در حال شکل‌گیری در ستون‌های تقطیر را در مراحل اولیه شناسایی کنند و به صورت خودکار مواردی مانند تنظیمات دما یا سطح فشار را تغییر دهند تا همه چیز به‌خوبی کار کند. واحدهای تصفیه‌ای که این فناوری را پذیرفته‌اند، اکنون تفاوت‌های ملموسی را در سود خود مشاهده می‌کنند. برخی گزارش‌ها نشان می‌دهند که مصرف انرژی در برخی مراکز تا حدود 15 درصد کاهش یافته است. فراتر از صرفه‌جویی در هزینه‌ها، این بهبودها به کارخانه‌ها کمک می‌کنند تا به اهداف محیط زیستی خود دست یابند و در عین حال سطح تولید را به اندازه کافی حفظ کنند تا تقاضا را برآورده سازند.

با استفاده از این فناوری‌های نوپا، شرکت‌های تصفیه نفت خام موقعیت مناسبی برای بهینه‌سازی عملیات خود با تأکید بر کارایی، ارزان‌تر بودن هزینه‌ها و مسئولیت زیست‌محیطی دارند.

بهترین روش‌های عملیاتی

مدیریت نرخ مرطوب‌سازی در ستون‌های خلاء

تنظیم درست نرخ‌های تر شوندگی بسیار مهم است، چرا که به میزان خوب کار کردن ستون‌های خلاء و صرفه‌جویی در انرژی بستگی دارد. هنگام انجام فرآیندهای تقطیر خلاء، حفظ نرخ‌های تر شوندگی در محدوده‌های مناسب در واقع باعث ثابت ماندن دما و فشار درون ستون می‌شود. بدون این ثبات، کل فرآیند به سرعت ناکارآمد می‌شود. امروزه اپراتورها به وسیله دستگاه‌های اندازه‌گیری پیشرفته و کنترل‌های خودکار به دقت این نرخ‌ها را در زمان واقعی پایش می‌کنند. برخی از افراد حرفه‌ای مدعی هستند که تنظیم دقیق نرخ تر شوندگی در بسیاری از موارد می‌تواند مصرف انرژی را تا حدود 15 درصد کاهش دهد و همزمان خروجی پالایشگاه را افزایش دهد. البته ممکن است استثناهایی بر اساس نوع تجهیزات و مشخصه‌های مواد اولیه وجود داشته باشد، اما بیشتر کارخانه‌ها بهبودهای قابل توجهی را پس از توجه به این پارامتر تجربه می‌کنند.

کنترل امیولسیون در سیستم‌های بالایی

کنترل درست امولسیون در سیستم های فوقانی، تفاوت را در حفظ عملکرد بدون مشکل و کاهش هزینه های انرژی در طول ترشی ایجاد می کند. اگر این امولسیون ها کنترل نشوند، می توانند در تجهیزات ایجاد شوند و مانع شوند، که صرف وقت و پول می شود. متخصصان صنعت معمولاً با استفاده از درمان های شیمیایی، جداکننده های مکانیکی یا به سادگی تنظیم پارامترهای فرآیند با این مشکل مقابله می کنند. مهم ترین مسئله این است که این روش ها در عمل چگونه کار می کنند. به عنوان مثال، کنترل بهتر جوش به این معنی است که پمپ ها مجبور به کار سخت نیستند، بخاری ها به طور کلی انرژی کمتری مصرف می کنند. مدیران کارخانه که به طور منظم عملیات خود را پیگیری می کنند، گزارش می دهند که پس از اجرای استراتژی های مدیریت امولسیون خوب، کاهش قابل توجهی در مصرف انرژی مشاهده می کنند. این فقط یک موضوع نظری نیست بلکه به طور مستقیم به پس انداز واقعی در عملیات پالایش در همه جا تبدیل می شود.

ارزیابی سازگاری نفت خام

بررسی اینکه آیا نفت‌های خام مختلف به خوبی با یکدیگر کار می‌کنند، برای بهتر کار کردن پالایشگاه‌ها بسیار مهم است. هدف اصلی این است که ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی منحصر به فرد هر نوع نفت خام را قبل از تصمیم به پردازش آنها به صورت مخلوط، مورد ارزیابی قرار دهیم. وقتی نفت‌های خام با یکدیگر سازگار نیستند، مشکلاتی به وجود می‌آید. این مشکلات فقط باعث مصرف بیشتر انرژی نمی‌شوند، بلکه کیفیت محصولات نهایی را هم تحت تأثیر قرار می‌دهند و میزان تولید کلی را کاهش می‌دهند. ما این موضوع را به طور مستقیم در بسیاری از پالایشگاه‌ها دیده‌ایم که در آنها ترکیب اشتباه نفت‌ها منجر به رسوب‌گذاری در تجهیزات و افزایش هزینه‌ها می‌شود. داده‌های پالایشگاه‌ها نشان می‌دهند که وقتی شرکت‌ها سازگاری را به درستی مدیریت می‌کنند، می‌توانند از منابع پولی صرفه‌جویی کنند و از ظرفیت موجود بهتر استفاده کنند، بدون اینکه انرژی اضافی زیادی هدر برود.