نقش کوره‌های شکست در تصفیه مدرن

اهمیت کوره های کرک در فرآیند پالایش

کوره‌های کرکینگ نقش کلیدی در پالایشگاه‌های نفت ایفا می‌کنند، در اصل ترکیبات سنگین هیدروکربنی را به مواد سبک‌تر تبدیل می‌کنند که مورد تقاضای مردم است – بنزین، سوخت دیزل و سایر محصولات تصفیه‌شده. فرآیند واقعی به این صورت است که مولکول‌های بزرگ نفت خام تقطیرشده را به مولکول‌های کوچک‌تر تقسیم می‌کند. پالایشگران این مرحله از تجزیه را برای به دست آوردن بازده بهتر و حفظ کیفیت محصول در سراسر خط تولید بسیار مهم می‌دانند. داده‌های اداره اطلاعات انرژی آمریکا نشان می‌دهد چرا این گونه عملیات برای چشم‌انداز انرژی ما اهمیت زیادی دارند. بدون این کوره‌ها نمی‌توانیم به تقاضای مداوم برای انواع کالاهای پایه‌ای نفتی پاسخ دهیم و در عین حال سیستم‌های توزیع را به طور کارآمد در سراسر کشور اداره کنیم.

تشکیل ترک در فرآیند تصفیه نقش مهمی ایفا می‌کند. نحوه‌ی تجزیه نفت خام تأثیرگذار است، هم از نظر مقدار محصول تولیدی و هم از نظر کیفیت آن، که این امر را به یک عامل بسیار مهم برای عملیات تقطیر جزئی در پالایشگاه‌ها تبدیل می‌کند. زمانی که پالایشگران نتایج بهتری از فرآیندهای تجزیه خود کسب می‌کنند، محصولات ارزشمندتری مانند سوخت دیزل درجه یک و بنزین با کیفیت بالا تولید می‌کنند که در بازار به خوبی فروش می‌روند. هدف اصلی از فرآیند تجزیه در واقع تبدیل هیدروکربن‌های سنگین به فراکسیون‌های سبک‌تر است که مصرف‌کنندگان تمایل به خرید آنها دارند. این تبدیل فروش محصولات پالایشگاهی را در بازارهای مختلف افزایش می‌دهد و نیازهای مصرف‌کنندگان عادی تا کاربران صنعتی بزرگ که به زنجیره تأمین پایدار نیاز دارند را برطرف می‌کند.

فرآیندهای شکستن هیدروکربنی تنها مفید نیستند، بلکه در صورتی که پالایشگاه‌ها بخواهند به‌صورت کارآمد و پرسود عمل کنند، ضروری محسوب می‌شوند. وقتی پالایشگران بتوانند به‌صورت مداوم بخش‌های سنگین و مقاوم نفت خام را به فرآورده‌های سبک‌تر و ارزشمندتری مانند بنزین و گازوئیل تبدیل کنند، سودآوری آن‌ها افزایش قابل‌توجهی پیدا می‌کند. تأثیر این موضوع تنها محدود به اعداد تولید نیست. سیستم‌های حمل و نقل باید خود را با شرایط جدید تطبیق دهند، مدیریت موجودی دشوارتر می‌شود و کل زنجیره تأمین در بخش نفت مجبور به تطبیق مجدد است. با توجه به اینکه مصرف‌کنندگان در سطح رکوردی جهانی خواهان سوخت‌های تمیز‌تر با احتراق بهتر هستند، کوره‌های شکستن مدرن به تجهیزات ضروری برای هر پالایشگاهی تبدیل شده‌اند که بخواهد در پیش قرار گرفتن در رقابت و همگامی با نیازهای بازار امروزی موفق باشد.

نقش کرکنگ در پالایشگاه های مدرن نفت

در تصفیه‌خانه‌های نفت در سراسر جهان، فرآیند شکستن هیدروکربن‌ها (cracking) یکی از فرآیندهای مهم برای بهبود کیفیت سوخت محسوب می‌شود. وقتی هیدروکربن‌های پیچیده در این فرآیند به اجزای ساده‌تری تجزیه می‌شوند، در نهایت سوخت‌هایی با عملکرد بهتر به دست می‌آید. فناوری‌های مدرن شکستن هیدروکربن‌ها تنها محدود به پاک‌سازی ناخالصی‌های نامطلوب نیستند، بلکه به این منظور نیز به کار می‌روند که ضمن تأمین استانداردهای سوخت، با مقررات سفت‌گیرانه‌تر مربوط به مشخصات موتور که توسط نهادهای نظارتی سراسر جهان وضع شده است، سازگاری داشته باشند. به مولکول‌های نفت خام فکر کنید که برای کارکرد مناسب در خودروها یا ماشین‌آلات بسیار بزرگ هستند. تصفیه‌خانه‌ها این مولکول‌ها را تکه‌تکه می‌کنند تا بنزین درجه یک، مخلوط‌های گازوئیل و سوخت‌های ویژه‌ای که در بخش‌های حمل‌ونقل و تولید لازم است، تولید شود. واقعیت این است که وقتی تصفیه‌کنندگان عملیات شکستن را به خوبی مدیریت می‌کنند، کل زنجیره تأمین از کاهش ضایعات و کاهش هزینه‌های تولید مربوط به این محصولات انرژی بحرانی بهره‌مند می‌شود.

پالایشگاه‌های نفت مدرن به روش‌های مختلف شکستن (cracking) متکی هستند که هر کدام مزایای متفاوتی ارائه می‌دهند و انتخاب آن‌ها بستگی به نوع ماده‌ای دارد که باید پردازش شود. شکستن حرارتی و شکستن کاتالیستی به عنوان دو رویکرد اصلی برجسته می‌شوند. شکستن حرارتی با اعمال گرمای شدید و فشار زیاد، هیدروکربن‌های سنگین و مقاوم را از هم جدا می‌کند. در مقابل، شکستن کاتالیستی از مواد خاصی به نام کاتالیست‌ها استفاده می‌کند تا فرآیند را بدون نیاز به شرایط بسیار سخت تسریع کند. روش حرارتی معمولاً برای مواد بسیار سنگین مناسب‌تر است، در حالی که روش کاتالیستی اغلب زمانی ترجیح داده می‌شود که هدف تولید سریع سوخت با اکتان بالا باشد. انتخاب بین این روش‌ها تأثیر زیادی بر کارایی یک پالایشگاه و نوع محصولاتی دارد که در پایان فرآیند به دست می‌آید. این روش‌ها نشان‌دهنده پیشرفت‌های بزرگ فناوری در این حوزه هستند و به کارخانه‌ها امکان می‌دهند تا عملیات خود را بر اساس تقاضای بازار و ویژگی مواد اولیه بهینه‌سازی کنند.

فن آوری های کلیدی در کوره های ترک

کراکینگ بخار یکی از فناوری‌های کلیدی درون این کوره‌های صنعتی بزرگ محسوب می‌شود، جایی که گرما و فشار با هم ترکیب شده و هیدروکربن‌های پیچیده را به مولکول‌های ساده‌تری به نام اولفین‌ها تجزیه می‌کنند. این روش بیشتر در کارخانه‌های پتروشیمی سراسر جهان دیده می‌شود و مواد اولیه مانند نفتا یا اتان را به بلوک‌های سازنده با ارزشی مانند اتیلن و پروپیلن تبدیل می‌کند که در تولید بی‌شمار محصول روزمره‌ای که ما به آن‌ها اتکا داریم، استفاده می‌شوند. درون این سیستم‌های عظیم، اپراتورها مواد اولیه را با گرمای شدیدی که معمولاً حدود 800 درجه سانتی‌گراد (بیشتر یا کمتر) همراه با بخار آب قرار می‌دهند. با این حال، پیشرفت‌های اخیر تفاوت بزرگی ایجاد کرده‌اند. طراحی‌های جدید سیم‌پیچی و همچنین پیکربندی‌های سه‌بعدی کوره، موجب کاهش چشمگیر رسوب کربنی غیرضروری (معروف به کُک) و همچنین استفاده بهتر از منابع انرژی شده‌اند. برخی از واحدها گزارش داده‌اند که پس از اجرای این به‌روزرسانی‌های مدرن، هزینه‌های عملیاتی خود را حدود بیست درصد کاهش داده‌اند.

کراکینگ کاتالیستی به عنوان یکی از فرآیندهای ضروری در تصفیه نفت خام مطرح است، عمدتاً به این دلیل که هم بازده و هم کیفیت محصولات را افزایش می‌دهد. چیزی که آن را از کراکینگ بخار متمایز می‌کند چیست؟ خوب، کراکینگ کاتالیستی به مواد خاصی به نام کاتالیست‌ها متکی است تا مولکول‌های بزرگ هیدروکربنی را به اجزای کوچک‌تر و ارزشمندتری مانند بنزین، سوخت دیزل و مواد شیمیایی صنعتی مختلف تجزیه کند. این کاتالیست‌ها واکنش‌های شیمیایی را تسریع می‌کنند، بنابراین پالایشگاه‌ها می‌توانند در دماها و فشارهای بسیار پایین‌تری نسبت به روش‌های سنتی گرمایی کار کنند. نتیجه چیست؟ نرخ بهره‌وری بالاتر و کنترل بهتر در مرحله تقطیر کسری فرآیند نفت خام. وقتی به تصویر بزرگتر نگاه می‌کنیم، کراکینگ کاتالیستی و فناوری‌های مشابه، ستون فقرات عملیات نفت‌پالایی مدرن را تشکیل می‌دهند. این فناوری‌ها به تولید انواع سوخت‌ها و مواد شیمیایی تخصصی کمک می‌کنند که نیازهای بازار امروزی را برآورده می‌کنند و در عین حال از دیدگاه اقتصادی نیز برای بهره‌برداران منطقی هستند.

ملاحظات زیست محیطی کوره های ترک

کاهش انتشارات ناشی از فرآیند کراکینگ در راستای رعایت مقررات و حفظ پاکی هوا اهمیت زیادی دارد. وقتی نفت خام کراک می‌شود، گازهای گلخانه‌ای و مواد مضر مختلفی به اتمسفر آزاد می‌شوند که به مرور زمان موجب آسیب‌های جدی به محیط زیست می‌گردند. سازمان‌های دولتی سال‌هاست که با اعمال قوانین سخت‌گیرانه مانع انتشار بیش از حد آلاینده‌ها توسط پالایشگاه‌ها شده‌اند. امروزه بسیاری از واحدها نیز در تکنولوژی‌های بهتری سرمایه‌گذاری می‌کنند؛ مانند استفاده از مشعل‌های کم NOx یا تغییر به منابع سوختی پاک‌تر که به خوبی می‌توانند میزان انتشارات را کاهش دهند. صنعت اخیراً به این موضوع بیدار شده است. شرکت‌ها فقط دیگر قوانین را دنبال نمی‌کنند، بلکه شروع به درک این مطلب کرده‌اند که چگونه عملیات آنها به جوامع محلی و اکوسیستم‌ها آسیب‌هایی علاوه بر الزامات رسمی وارد می‌کند.

رویکردهای سبز در تصفیه نفت، از جمله سیستم‌های بازیابی انرژی و مدیریت بهتر پسماند، شروع به وارد شدن به استانداردهای رایج در بسیاری از واحدها کرده است. فورن شکست این سیستم‌های بازیابی انرژی با گرفتن گرمای اضافی از فرآیند تصفیه و بازگرداندن آن به سیستم کار می‌کنند، که در طول زمان باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های سوخت می‌شود. از سوی پسماند نیز، تصفیه‌خانه‌ها اکنون از آب استفاده شده در سیستم‌های خنک‌کننده به جای دفع آن مجدد استفاده می‌کنند و تجهیزات را دوباره طراحی کرده‌اند تا محصولات جانبی نامطلوب کمتری تولید شود. برای صنعت نفت، پذیرش این روش‌های سبزتر تنها به خاطر حفظ محیط زیست نیست، بلکه در واقع به کاهش هزینه‌ها نیز کمک می‌کند. با اجرای این تغییرات در سراسر فعالیت‌های شرکت‌ها، آسیب‌های زیست‌محیطی ناشی از فرآیندهای تقطیر جزئی در تصفیه‌خانه‌های نفت مدرن هر ساله کاهش بیشتری می‌یابد.

محصولات مرتبط با کوره های ترک

کوره‌های کرکینگ نقش بسیار مهمی در تبدیل زباله به چیزی مفید ایفا می‌کنند و به همین دلیل در سیستم‌های مدرن مدیریت پسماند، بازیگران کلیدی محسوب می‌شوند. به عنوان مثال، کوره کرکینگ تایر به گونه‌ای طراحی شده است که به طور خاص با تایرهای فرسوده کار می‌کند و آن‌ها را به مواد مورد تقاضای مردم مانند نفت سوختی و دوده تبدیل می‌کند. این ماشین‌ها دو نقش را به طور همزمان ایفا می‌کنند: اولاً به مدیریت کوه‌های زباله کمک می‌کنند و ثانیاً محصولاتی تولید می‌کنند که در بازار پول خوبی در می‌آورند. برای صنایعی که می‌خواهند به شیوه‌ای سبز هزینه نکنند، این نوع فناوری یک راه‌حل دوگانه است که از نظر زیست‌محیطی و اقتصادی منطقی واقع می‌شود.

کوره ترک خوردگی لاستیک برای نفت سوخت و لاستیک سیاه کربنی سیستم بازیافت پلاستیک پیرولیز پلاستیکی کوره پیرولیز لاستیک

این تاسیسات پیشرفته، اتوبوس های مترو را به محصولات تجدید پذیر مانند روغن سوخت و کربن سیاه تبدیل می کند و راکتورهای متعددی را برای پردازش مواد اولیه مختلف به طور کارآمد ادغام می کند.

ماشین‌آلات جدید پیرولیز بی‌وقفه بطری، پلاستیک و لاستیک‌های فرسوده به دلیل توانایی پردازش مداوم، در صنعت موج‌هایی ایجاد کرده است. آنچه این تجهیزات را متمایز می‌کند، این است که هم برشتهای لاستیکی و هم پسماندهای پلاستیکی را با کارایی قابل توجهی پردازش می‌کند و محصولات ارزشمندی مانند گاز پیرو و نفت تصفیه شده برای فروش تولید می‌کند. این سیستم متکی به روش‌های پیشرفته شکستن حرارتی است که به استخراج حداکثر منابع از مواد زائد کمک می‌کند. این رویکرد به طور قابل توجهی مقدار زباله‌هایی که به محل‌های دفن زباله منتقل می‌شوند را کاهش می‌دهد و در مقایسه با روش‌های سنتی دفع پسماند، انتشارات مضر را نیز کاهش می‌دهد. اکنون بسیاری از تولیدکنندگان در حال روی آوردن به این سیستم‌ها هستند تا راهی برای تبدیل جریان‌های زباله خود به مراکز سودآوری و همچنین رعایت مقررات زیست‌محیطی سخت‌گیرانه‌تری که در حال افزایش است، پیدا کنند.

ماشین آلات کارخانه پیرولیز لاستیک پلاستیک ضایعات پیوسته جدید کوره ترک لاستیک به نفت برای صنایع تولیدی

یک راه حل جامع برای پردازش مداوم ضایعات لاستیک و پلاستیکی، تبدیل آنها به طور موثر به روغن سوخت و گاز های آتش سوزی با حداقل اثرات زیست محیطی.

در نهایت، کوره جدید برای ترک زدن لاستیک/گام ، تخصصی برای تجهیزات روغن پیرولیز، انقلاب در بازیابی منابع از لاستیک خرد شده است. این تجهیزات با تجزیه موثر زباله های لاستیکی به اجزای مانند روغن و کربن سیاه، از تلاش صنعت بازیافت برای پایداری و بهره وری اقتصادی حمایت می کنند.

لاستیک جدید / لاستیک ترک خوردگی کوره قراضه لاستیک پیرولیز روغن تجهیزات کارخانه تولید هسته موتور موتور پمپ دنده PLC

طراحی نوآورانه کوره ها امکان تبدیل موثر لاستیک خرد شده به روغن ارزشمند و کربن سیاه را فراهم می کند و باعث ایجاد پایداری زیست محیطی و سودآوری بازار می شود.

روند آینده در تکنولوژی ترک

توسعه‌های جدید در تکنیک‌های تصفیه، قواعد بازی را در زمینه فناوری کراکینگ به طور کلی تغییر داده‌اند. ابزارهای دیجیتال و سیستم‌های خودکار امروزه به عوامل بسیار مهمی در مدیریت پالایشگاه‌های نفت خام تبدیل شده‌اند. به عنوان مثال، نحوه استفاده از مدل‌های سه‌بعدی پیشرفته همراه با نرم‌افزارهای بهینه‌سازی هوشمند فرآیند در بسیاری از کارخانه‌ها را در نظر بگیرید. این فناوری‌ها تنها مفاهیم نظری نیستند، بلکه واقعاً در خط تولید عمل می‌کنند. به همین دلیل است که در اینیسیاتیو IMPROOF، یک پالایشگاه توانست خروجی CO2 خود را به میزان قابل توجهی 30 درصد کاهش دهد. چنین بهبودی به شرکت‌ها نشان می‌دهد که سرمایه‌گذاری در فناوری بهتر تنها برای بهبود سود شرکت مفید نیست، بلکه از نظر محیط زیست هم منطقی است، چیزی که در آب و هوای نظارتی امروزی اهمیت فزاینده‌ای دارد.

مسیر پیش رو برای دستیابی به فناوری در بخش نفت و گاز به سمت یک جهت سبزتر به نظر می‌رسد. شرکت‌های بیشتری شروع به آزمایش مواد خام مختلف و گزینه‌های انرژی پاک کرده‌اند که به تدریج نحوه کارکرد بخش را تغییر می‌دهد. برخی از عملیات از سوخت‌های زیستی مخلوط شده با روش‌های سنتی تصفیه استفاده می‌کنند، در حالی که دیگران به دنبال راه‌هایی برای تأمین انرژی واحدهای تقطیر با استفاده از منابع برق تجدیدپذیر هستند. این تغییر ناگهانی نیست، اما نشان‌دهنده پیشرفت واقعی در کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای از فرآوری سوخت‌های فسیلی است. آنچه شاهد آن هستیم نشان می‌دهد این فناوری‌ها در آینده نزدیک از بین نخواهند رفت، هرچند نگرانی‌های زیست‌محیطی وجود دارد. بلکه این فناوری‌ها با گذشت زمان و با سفت‌تر شدن مقررات و فشار بازار برای گزینه‌های پاک‌تر بدون تأثیر بر سودآوری، تطبیق‌پذیر خواهند بود.