فرآیندهای تصفیه در سیستم‌های استخراج نفت خام

اصل‌های اساسی سیستم‌های تقطیر نفت خام

جداکردن: جدا کردن هیدروکربن‌ها بر اساس نقاط جوش

تجزیه نقش کلیدی در جداسازی بخشهای مختلف نفت خام در طول فرآیند تقطیر ایفا می‌کند، در اصل هیدروکربن‌ها را بر اساس دمایی که باید قبل از تبدیل شدن به گاز گرم شوند از یکدیگر جدا می‌کند. وقتی نفت خام گرم می‌شود، شروع به تبخیر و حرکت به سمت بالا از طریق یک برج بلند به نام برج تقطیر می‌کند. با بالا رفتن بخارات، انواع مختلف هیدروکربن‌ها در سطوح مختلف داخل برج شروع به سرد شدن و دوباره تبدیل به مایع می‌کنند. مواد سبک مانند بنزین تمایل دارند در نزدیکی بالای برج جمع شوند چون اولین‌ها هستند که به گاز تبدیل می‌شوند، در حالی که مواد سنگین‌تر مانند سوخت دیزل یا حتی بیتوم خیلی ضخیم در نزدیکی پایین برج باقی می‌مانند چون برای تبخیر به دماهای بسیار بالاتری نیاز دارند. در داخل این برج‌ها ساختارهای خاصی به نام صفحات و مواد پرکننده وجود دارند که در کار واقعی جداسازی کمک می‌کنند. این ساختارها به بخارات چیزی جامد برای تماس دادن می‌دهند تا بتوانند به درستی سرد شوند و در صورت لزوم دوباره با یکدیگر مخلوط شوند. بدون این فرآیند دقیق جداسازی، پالایشگاه‌ها نمی‌توانستند تمام آن محصولات نفتی مختلفی که هر روز به آنها اتکا داریم را فقط از نفت خام اولیه تولید کنند.

نقش ستون‌های تقطیر هوایی و شوایع

در عملیات تقطیر، ستون‌های فشار جوی و خلاء هر دو نقش‌های کلیدی در تجزیه نفت خام به اجزای مختلف دارند. معمولاً تقطیر فشار جوی در ابتدای زنجیره فرآیند قرار می‌گیرد. در اینجا نفت خام گرم شده و به قسمت پایین ستون تغذیه می‌شود. مواد سبک‌تر مانند بنزین به سمت بالای ستون بالا رفته و در آنجا جمع‌آوری می‌شوند، در حالی که فراکسیون‌های سنگین‌تر تمایل دارند در قسمت پایین ستون ته‌نشین شوند. هنگام کار با فراکسیون‌های بسیار سنگین که در شرایط عادی فشار جو تبخیر نمی‌شوند، پالایشگاه‌ها به جای این روش از ستون‌های تقطیر خلاء استفاده می‌کنند. این واحدهای ویژه با کاهش فشار داخلی کار می‌کنند که این امر به هیدروکربن‌های سفت و سخت اجازه می‌دهد در دمای بسیار پایین‌تری نسبت به حالت عادی شروع به جوشیدن کنند. این موضوع به جلوگیری از مشکلات ناخواسته ترک خوردگی حرارتی در طول فرآیند کمک می‌کند. داده‌های صنعتی نشان می‌دهند که بهره‌وری استاندارد تقطیر فشار جوی معمولاً به حدود ۸۵٪ می‌رسد، اما زمانی که این روش با تکنیک‌های خلاء برای کار با مواد سنگین‌تر ترکیب می‌شود، اعداد کلی بهره‌وری تمایل به افزایش بیشتر دارند. دستیابی به تعادل مناسب بین ابعاد ستون و پارامترهای عملیاتی همچنان یک عامل حیاتی برای دستیابی به حداکثر خروجی و حفظ استانداردهای کیفیت محصول در تمام عملیات پالایشگاهی محسوب می‌شود.

مرحله‌های کلیدی تصفیه در تصفیه نفت

حذف نمک: حذف آلودگی‌ها پیش از پردازش

در عملیات تصفیه نفت، حذف نمک به عنوان یک مرحله کلیدی عمل می‌کند که مواد ناخواسته مانند ذرات نمک، رسوبات و رطوبت را از نفت خام قبل از مراحل پردازشی بعدی بیرون می‌کشد. بدون انجام صحیح فرآیند حذف نمک، ماشین‌آلات تصفیه‌خانه در معرض خطرات جدی خوردگی و خرابی مکانیکی قرار دارند، چیزی که مدیران کارخانه‌ها از تجربه تعمیرات گران‌قیمت و هزینه‌های ناشی از توقف تولید به خوبی با آن آشنا هستند. اکثر تصفیه‌خانه‌ها امروزه از روش‌های لخته‌سازی الکترواستاتیک استفاده می‌کنند، این روش با به کارگیری صفحات دارای بار الکتریکی، ناخالصی‌ها را از جریان نفت جدا می‌کند. گزارش‌های صنعتی نشان می‌دهند که حتی مقادیر کمی از آلودگی می‌تواند به طور قابل توجهی روی اعداد تولید تأثیر بگذارد و گاهی کارایی تصفیه را تا حدود 10 درصد کاهش دهد، اگر بدون کنترل باقی بماند. به همین دلیل، انجام صحیح فرآیند حذف نمک در سراسر این بخش همچنان بسیار حیاتی باقی مانده است و به هموار کردن عملیات روزمره و همچنین افزایش عمر مفید تجهیزات گران‌بها کمک می‌کند.

تکنیک‌های دیودوریشن برای حذف سولفور

رها شدن از بوهای نامطبوع اهمیت زیادی در تولید محصولات نفتی با کیفیت‌تر دارد، چون ترکیبات گوگردی هم باعث ایجاد بوهای نامطبوع و هم مشکلات زیست‌محیطی جدی می‌شوند. بیشتر تصفیه‌خانه‌ها برای این کار به دو روش اصلی متکی هستند: تقطیر با بخار و روش‌های مختلف جذب سطحی. روش بخار در واقع اجزای گوگردی را با حرارت بالا از نفت جدا می‌کند، در حالی که روش جذب سطحی از موادی مثل زغال فعال استفاده می‌کند که ناخالصی‌ها را جذب کرده و آنها را از مخلوط نفت بیرون می‌کشد. دانشمندان محیط‌زیست سال‌هاست که می‌گویند انتشار گوگرد در هوا به شدت به مشکلات آلودگی هوا کمک می‌کند و حتی باعث تشکیل باران اسیدی می‌شود وقتی وارد اتمسفر ما می‌شود. وقتی شرکت‌ها در فرآیندهای خوبیدنی سرمایه‌گذاری می‌کنند، در نتیجه محصولات نفتی پاکیزه‌تری تولید می‌کنند و همزمان در محدوده‌های مقررات دولتی باقی می‌مانند. علاوه بر این، این روش‌ها در واقع آسیب‌های زیست‌محیطی کلی ناشی از عملیات تصفیه را در طول زمان کاهش می‌دهند.

استخراج محلول گر برای حذف ناخالصی

استخراج با حلال در زمان تمیز کردن فرآورده‌های نفت خام و خلاص شدن از ناخالصی‌های مزاحم اهمیت زیادی دارد. در این فرآیند در واقع مواد شیمیایی خاصی به نام حلال‌ها برای تجزیه مواد ناخالص و بد در نفت استفاده می‌شوند تا بتوانیم بخش‌های خوب را از هم جدا کنیم. بیشتر کارخانه‌های تصفیه از آلکان‌ها یا الکل‌ها استفاده می‌کنند چون این مواد به خوبی می‌توانند مواد نامطلوب را جذب کنند بدون اینکه مشکلات زیادی برای محیط زیست ایجاد کنند. گزارش‌های صنعتی نشان می‌دهند که این روش می‌تواند حدود ۹۵ درصد از ناخالصی‌ها را حذف کند که تفاوت بزرگی در کیفیت فرآورده نهایی ایجاد می‌کند. اما همیشه یک مشکل وجود دارد، درست است؟ باید به این فکر کنیم که این حلال‌ها پس از انجام کارشان کجا می‌روند. انتشارات در حین فرآوری و دفع صحیح مواد شیمیایی باقی‌مانده بزرگترین دردهای سر به حساب می‌آیند برای بهره‌برداران از واحدهای تصفیه. به همین دلیل شرکت‌های باهوش سعی می‌کنند تعادل مناسبی پیدا کنند بین دستیابی به خلوص حداکثری از نفت و حفظ سطحی از سازگاری با محیط زیست که بتوانند با آن مقررات امروزی و انتظارات عمومی را برآورده کنند.

بهینه‌سازی کارایی تقطیر در تصفیه‌خانه‌های مدرن

برای افزایش کارایی تقطیر، تصفیه‌خانه‌های مدرن فناوری‌های جدیدی مانند سیستم‌های توأم دیجیتال و طراحی‌های بستر پُک شده با کارایی انرژی را به کار می‌برند.

سیستم‌های دوگان رقمی برای شبیه‌سازی فرآیند

به طور کلی، تکنولوژی دیجیتال تون (دوقلوی دیجیتالی) به معنای ایجاد یک مدل کامپیوتری است که دقیقاً همان اتفاقات رخ‌داده در پالایشگاه‌های واقعی را شبیه‌سازی می‌کند. این کپی‌های مجازی به اپراتورها این امکان را می‌دهند تا شبیه‌سازی‌ها را در حالی که فرآیندها به طور عادی در حال اجرا هستند، انجام دهند، بنابراین می‌توانند به‌موقع متوجه مشکلات احتمالی شوند یا بهترین راه را برای بهینه‌سازی عملیات به منظور دستیابی به نتایج بهتر پیدا کنند. برخی از شرکت‌ها پس از به کارگیری این روش، نتایج قابل توجهی را مشاهده کرده‌اند. به عنوان مثال، یکی از پالایشگاه‌های بزرگ گزارش داده است که تنها در سال اول استفاده از دوقلوهای دیجیتالی، توانسته است توقف‌های تعمیراتی را حدود 25 درصد کاهش دهد. این صرفه‌جویی‌ها به خاطر این امکان است که بتوانند مشکلات را به موقع شناسایی کنند و از توقف‌های گران‌قیمتی که باعث مختل شدن برنامه‌های تولید می‌شوند، جلوگیری کنند.

طراحی‌های بستر پک شده با صرفه‌جویی در انرژی

طراحی بسترهای بسته‌بندی‌شده نقش کلیدی در هنگام انجام عملیات تصفیه ایفا می‌کند، زیرا به حفظ تماس خوب بین مایعات و بخار کمک می‌کنند که این امر برای انجام صحیح کار تفکیک ضروری است. نسخه‌های جدیدتر این بسترهای بسته‌بندی‌شده که انرژی را ذخیره می‌کنند از مواد بهتر و پیکربندی‌های مختلفی استفاده می‌کنند که نیاز به انرژی را کاهش می‌دهند در حالی که نتایج خوبی از سیستم به دست می‌آورند. این موضوع را می‌توان از تجربیات واقعی پالایشگاه‌ها دریافت کرد که در آن‌ها اپراتورها شاهد کاهش حدود 15 درصدی صورت‌های انرژی خود پس از انتقال به این طراحی‌های بهبودیافته بودند. بررسی موارد واقعی در سراسر صنعت نشان می‌دهد که انتقال به سیستم‌های کارآمدتر نه تنها باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها می‌شود، بلکه انتشارات را نیز به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد، گاهی اوقات به اندازه‌ای که بدون صرف هزینه‌های گزاف می‌توان با مقررات سخت‌گیرانه‌تر محیط زیست تطابق داشت.

راه‌حل‌های تقطیر صنعتی

واحد تقطیر روغن زباله با دی‌آنتی‌سازی شیمیایی

کارخانه‌های تقطیر نفت‌های باطله با تبدیل نفت‌های فرسوده و استفاده‌شده به چیزی مفید، به حفاظت از محیط زیست ما کمک می‌کنند. این واحدها با روش‌های پیشرفته تقطیر، آلودگی را کاهش داده و به کلیه شیوه‌های سبزتری کمک می‌کنند. یکی از ویژگی‌های واقعاً مثبت این سیستم‌ها مرحله بی‌رائی شیمیایی است. این بخش از فرآیند با حذف بوهای نامطبوعی که اغلب در محصولات نفتی بازیافتی وجود دارد، باعث بهبود کیفیت و جذابیت بیشتر آن‌ها برای خریداران در بازار می‌شود. امروزه افراد بیشتری به آنچه که با مواد زائد اتفاق می‌افتد اهمیت می‌دهند، بنابراین بر اساس گزارش‌های صنعتی، تقاضای بیشتری برای راهکارهای بازیافت نفت در بخش‌های مختلف مشاهده می‌شود. به عنوان مثال، نسل جدید دستگاه‌های تقطیر نفت باطله را در نظر بگیرید که نفت پلاستیکی را به سوخت دیزل تبدیل می‌کنند و در عین حال بوهای نامطبوع را از طریق فرآیندهای شیمیایی حذف می‌کنند. اکنون تولیدکنندگان انواع مختلفی از مدل‌ها را با توجه به اندازه‌های متفاوت عملیاتی و نیازهای خاص ارائه می‌دهند.

کارخانه تقطیر ضایعات روغن از ماشین بازیافت روغن پلاستیکی استفاده می کند روغن پیرولیز روغن به دیزل با بو از بین برنده بو زدایی شیمیایی

این کارخانه از روش پیرولیز برای تصفیه روغن‌های مصرف‌شده استفاده می‌کند با ظرفیت متغیر از ۱۰ تا ۵۰ تن. این کارخانه با مواد شیمیایی حذف بو خنثی‌سازی شده است که به پاکیزگی روغن کمک می‌کند.

سیستم‌های پیرولیز پیوسته تولید دیزل از روغن

سیستم‌های پایرولیز مداوم نقش کلیدی در حرکت به سوی راه‌های پایدار انرژی ایفا می‌کنند، زیرا این سیستم‌ها روغن‌های زائد را به سوخت دیزلی قابل استفاده تبدیل می‌کنند. این سیستم‌ها به خوبی کار می‌کنند و روغن را از طریق فرآیندی به نام پایرولیز که در آن گرما مواد زائد را تجزیه می‌کند، پردازش می‌نمایند. نکته‌ای که این روش را متمایز می‌کند، توانایی آن در تبدیل ضایعات به دیزل با نرخ‌های قابل توجه است. این فرآیند نه تنها از نظر زیست‌محیطی مفید است، بلکه به کاهش وابستگی کشورها به سوخت‌های سنتی نیز کمک می‌کند، زیرا از موادی مثل پلاستیک‌های قدیمی و لاستیک‌ها استفاده می‌کند. یکی از مزایای برجسته این روش، کاهش قابل توجه انتشار کربن است که هماهنگ با اهداف جهانی بسیاری از کشورها می‌باشد. مدل‌هایی از کارخانه‌های پایرولیز پلاستیک به روغن با عملکرد مداوم اخیراً توسعه داده شده‌اند. این دستگاه‌ها دارای عملکردهای اتوماتیک بوده و می‌توانند حجم‌های مختلفی را بسته به نیاز پردازش کنند.

کار مستمر تقطیر روغن پیرولیز روغن پلاستیک به کارخانه پالایش نفت دیزل

معمول در تبدیل انرژی پایدار، این کارخانه به طور مداوم روغن پیرولیز را به دیزل با کیفیت بالا تبدیل می‌کند، که هم کارایی انرژی و هم مسئولیت زیست محیطی را افزایش می‌دهد.

روغن موتور مدل قابل حمل تجهیزات تقطیر

دستگاه‌های تقطیر سیار، گام بزرگی به جلو برای شرکت‌هایی هستند که به عملیات انعطاف‌پذیر نیاز دارند، چرا که قابل جابجایی و راه‌اندازی سریع هستند. این دستگاه‌ها به کسب‌وکارها امکان می‌دهند تا روغن موتور باطله را دقیقاً در محل خود پردازش کنند که این امر زمان انتظار را کاهش داده و بهره‌وری کلی را افزایش می‌دهد. این سیستم‌های قابل حمل به ویژه برای کارگاه‌های ساختمانی، معادن و مراکز حمل و نقل مفید هستند، چرا که به راه‌حل‌هایی نیاز دارند که بتوانند به سرعت با شرایط متغیر تطبیق یابند. در مواقعی که ناگهان چیزی اشکال پیدا کند، داشتن یک دستگاه سیار آماده می‌تواند تفاوت ایجاد کند. ما شاهد بودیم که این روش در مکان‌هایی که روش‌های سنتی نمی‌توانستند به خوبی عمل کنند، نتایج خوبی داشته است. دستگاه‌های تقطیر روغن پیرولیز سیار برای تبدیل روغن موتور استفاده شده به دیزل با کارایی بالا طراحی شده‌اند و همچنین به گونه‌ای ساخته شده‌اند که به راحتی در محیط‌های مختلف کاری جا گرفته و نصب آن‌ها با مشکل مواجه نمی‌شود.

Efficient Pyrolysis Oil Distillation Of Used Engine Oil To Diesel Equipment Mobile Model

این واحد تقطیر موبایل با ارائه حالت‌های کنترل دستی و الکترونیکی برای کنترل بهتر عملیاتی، به طور کارآمد زغال‌چربه‌ها را به سوخت دیزل ارزشمند تبدیل می‌کند.

واحدهای پردازش روغن مونتاژ شده بر روی اسکید برای زباله‌های خطرناک

دستگاه‌های تصفیه روغن نصب‌شده روی اسکید، به‌خوبی با پسماندهای خطرناک روغنی که دارای طبیعت پیچیده‌ای هستند، کنار می‌آیند. این واحدهای سیار می‌توانند بدون نیاز به تغییرات اساسی در تأسیسات موجود جایگزین شوند و به این ترتیب، عملیات تصفیه پسماند را بهبود می‌بخشند و در عین حال استانداردهای محیط‌زیستی را رعایت می‌کنند. این سیستم‌ها همچنین برای کاربردهای متنوعی از جمله پردازش لجن و پسماندهای پلاستیکی نیز به خوبی عمل می‌کنند. مهم‌تر از همه، این سیستم‌ها تمامی قوانین لازم برای دفع صحیح پسماندهای خطرناک را رعایت می‌کنند. به عنوان مثال می‌توان به دستگاه تصفیه روغن لجن و پلاستیک قابل‌اجرا و پربازده اشاره کرد که تمامی این مزایا را در طراحی خود گرد هم آورده است و به یک اندازه برای کارخانه‌ها و عملیات مدیریت پسماند شهری کارآمد است.

Profitable Renewable Tyre Plastic Sludge Oil Treatment Machine Pyrolysis Oil Distillation Plant

این کارخانه از فناوری‌های نوین برای تصفیه روغن زباله به روغن‌های پایه خالص استفاده می‌کند و از طریق طراحی کارآمد مونتاژ شده، اطمینان از ایمنی محیط زیست را تضمین می‌کند.

سیستم‌های بازیابی تراشیدن فیلم پیشرفته

تکنولوژی تبخیر لایه نازک در قلب سیستم‌های مدرن بازیافت روغن قرار دارد و در زمینه کارایی و عملکرد، نتایج قابل توجهی فراهم می‌کند. آنچه در اینجا اتفاق می‌افتد بسیار ساده اما مؤثر است: روغن در یک لایه نازک روی سطح داغی درون یک محفظه خلاء پخش می‌شود. گرما باعث تبخیر سریع و سپس تقطیر می‌شود، به این معنی که ما با مصرف انرژی کمتر، خروجی بهتری از همه جهات به دست می‌آوریم. بسیاری از شرکت‌ها پس از به کارگیری این روش در سطح جهانی، شاهد بهبود در سود خود بوده‌اند، چرا که هزینه‌های بهره‌برداری پایین‌تر و عملیات سبزتر شده است. دستگاه‌هایی مانند واحد تقطیر روغن پیرولیز یا تجهیزات بازیافت روغن زائد از این بهبودها بهره می‌برند تا روغنی بسیار پاک تولید کنند که در همه انواع محیط‌های صنعتی به خوبی کار می‌کند.

دستگاه تقطیر روغن پایرولیزیس، دستگاه تصفیه روغن موتور استفاده‌شده، دستگاه بازیافت روغن زباله

تبدیل کارآمد روغن‌های مصرف‌شده به روغن‌های پایه با کیفیت بالا، این سیستم از فناوری‌های جدید استفاده می‌کند تا صحت و انعطاف‌پذیری لازم برای کاربردهای صنعتی را تضمین کند.

مدیریت چالش‌های عملیاتی در تقطیر نفت

مدیریت شکل‌گیری آب‌ربا در ظرف‌های فلش

وقتی که کف درون مخازن فلش در حین تقطیر نفت خام ایجاد می‌شود، سردردهای واقعی برای بهره‌برداران نیروگاه ایجاد می‌کند. این مشکل باعث بروز مسائل مختلفی مانند افت فشار بیشتر در تجهیزات، نتایج جدایی بدتر بین کسرهای مختلف، و گاهی اوقات حتی نیاز به خاموش کردن ناگهانی سیستم‌ها وقتی دچار بارگذاری بیش از حد می‌شوند، می‌گردد. واحدهایی که با این مشکل مواجه هستند معمولاً به چندین روش مختلف برای مقابله مستقیم با آن روی می‌آورند. بسیاری از واحدها به شدت به مواد ضد کف شیمیایی متکی هستند که در واقع با شکستن حباب‌های مقاوم، باعث بهبود روند عملیات می‌شوند. داده‌های صنعتی نشان می‌دهند که تقریباً ۱۰ درصد از دست‌دهی‌های سالانه تولید تنها به دلیل وقوع کف ایجاد می‌شود. به همین دلیل است که بیشتر شرکت‌های جدی در این کسب‌وکار منابع قابل توجهی را صرف توسعه پروتکل‌های کنترل کف مناسب می‌کنند. در نهایت، کنترل کف به معنای بهتر شدن عملکرد نیروگاه‌ها و کاهش هزینه‌های غیرمنتظره در آینده است.

پیوستگی به ترکیبات متغیر نفت خام

ترکیب نفت خام بسیار متغیر است و این تغییرات از یک محموله به محموله دیگر بسیار قابل توجه است، که باعث ایجاد مشکلاتی جدی برای فرآیندهای تقطیر می‌شود. نفت‌های خام مختلف خواص منحصر به فرد خود را دارند که می‌تواند به کارایی عملکرد یک پالایشگاه آسیب بزند و حتی بر کیفیت محصولات نهایی تأثیر بگذارد. پالایشگاه‌ها با استفاده از چندین روش با این مشکل مقابله می‌کنند. آنها در صورت نیاز تنظیمات عملیاتی را تغییر می‌دهند، انواع مختلفی از نفت‌های خام را با هم ترکیب می‌کنند تا نتایج بهتری به دست آید و در تجهیزات جدیدی که با ورودی‌های متغیر بهتر کنار می‌آیند، سرمایه‌گذاری می‌کنند. این روش‌ها به پالایشگاه‌ها این امکان را می‌دهند تا تنظیمات تقطیر خود را بر اساس نوع نفت خامی که در هر لحظه با آن کار می‌کنند، تطبیق دهند. بررسی داده‌های صنعتی نشان می‌دهد که این چالش چقدر برای پالایشگران اهمیت دارد. گزارش‌های منتشر شده از سازمان‌هایی مانند اداره اطلاعات انرژی آمریکا به طور مداوم اشاره می‌کنند که تغییرپذیری نفت خام همچنان یکی از بزرگترین چالش‌های پیش روی عملیات پالایش در عصر مدرن است.