گزارش کارآموزی دستگاه آیزوماکس در پالایشگاه تبریز

شرکت پالایش نفت تبریز

راهنمای عملیاتی

دستگاه آیزوماکس

مقدمه

واحد آیزوماکس به منظور تبدیل 18000 بشکه در روز نفت گاز نامرغوب برج تقطیر در خلاء به نفت، نفت سفید و نفت گاز با کیفیت بالا طرح و نصب شده است. این واحد از سه بخش تشکیل شده است: قسمت کمپرسورهای گاز تامینی، قسمت راکتورها و قسمت تفکیک.

قسمت کمپرسورهای گاز تامینی: در این قسمت گاز هیدروژن محصول دستگاه تهیه هیدروژن با درجه 5/96 درصد در مراحل سه گانه کمپرسورها فشرده شده و فشار آن از 5/15 به 190 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع افزایش می‌یابد. این گاز پس از مخلوط شدن به خوراک دستگاه ملحق می‌شود.

خوراک تازه دستگاه، (از مخازن T-2011, T-2010 که دارای گاز پوششی هستند) پس از مخلوط شدن با خوراک برگشتی از ته برج تفکیک و گاز هیدروژن از قسمت کمپرسورها وارد قسمت راکتور می‌شود. در این قسمت واکنش‌ها در مجاورت کاتالیست DHC یا کاتالیست مشابه آن انجام شده و محصولات خروجی از راکتورها پس از جدا شدن گازهای سبک به قسمت تفکیک هدایت می‌شود. در قسمت تفکیک که شامل برج بوتان گیری، برج تفکیک، برج جدا کننده، برج تثبیت کننده است، مواد خروجی از قسمت راکتورها تفکیک شده و به فرآورده‌های زیر تبدیل می‌شوند.

8255 کیلوگرم در ساعت گاز های سبک

92 بشکه در روز بوتان

1022 بشکه در روز نفت ای سبک

1418 بشکه در روز نفتای سنگین

9781 بشکه در روز نفت سفید

7456 بشکه در روز نفت گاز

نمایش کلی دستگاه آیزوماکس

*

توجه: تمام ارقام بر حسب بشکه در روز می‌باشد، به جز گاز تامینی و گازهای سبک بر حسب کیلوگرم در ساعت هستند.

 شرکت پالایش نفت تبریز

راهنمای عملیاتی

دستگاه آیزوماکس

3- شرح مسیر

1-3 قسمت کمپرسور ها

در این قسمت گاز هیدروژن خروجی از واحد تهیه هیدروژن با درجه خلوص 965 درصد جهت ترزیق به قسمت راکتورها فشرده می‌شود و فشار آن از 8/15 به 190 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع افزایش می‌یابد.

عمل افزایش فشار توسط سه کمپرسور توربینی انجام می‌گیرد. هر یک از کمپرسورها قادر است 50 درصد کار لازم را انجام دهد.

در حالت عادی دو کمپرسور در سرویس و کمپرسور سوم به صورت رزرو آماده نگهداشته می‌شود. برای توربین هر یک از کمپرسورها چگالنده سطحی مجزا در نظر گرفته شده است تا از کار انداختن هر یک از سه کمپرسور در شرایط کار واحد تاثیر نداشته باشد.

گاز هیدروژن از واحد تهیه هیدروژن با دمای 38 درجه سانتی‌گراد و فشار 8/15 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع به مخزن V- 620 واقع در ورودی مراحل اول کمپرسورها هدایت می‌شود. از ورودی مخزن مذکور یک لوله 2 اینچی جهت تامین فشار به V- 601 (Feed surge drum) متصل شده است. گاز هیدروژن از مخزن V- 620 به مراحل اول کمپرسورهای C-601 A/ B/ C وارد می‌شود و فشار آن به 2/36 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع افزایش می‌یابد. دمای خروجی مراحل اول توسط TI- 638 A/ B/ C نشان داده می‌شوند. هم چنین TRAH- 641 , TRAH638 , TRAH-635 دمای خروجی مراحل اول را ثبت و در صورتی که هر کدام از دماها از مقدار تنظیمی بیشتر شود آژیرهای خطر به صدا در می‌ایند.

گاز هیدروژن پس از خروج از مراحل اول و عبور از خنک کننده‌های آبی E- 628 A/ B/ C به مخزن V-621 واقع در ورودی مراحل دوم کمپرسورها وارد می‌شود.

برای احیای کاتالیست یک لوله 10 اینچی ورودی مخزن V-621 را به خروجی کمپرسور گاز گردشی C-602 متصل می‌کند.

گاز هیدروژن از مخزن V-621 به مراحل دوم کمپرسورهای C-601 A/ B/ C هدایت می‌شود. یک لوله 4 اینچی از خروجی V-621 به واحد تبدیل کاتالیستی متصل می‌شود که جهت راه‌اندازی واحد مذکور مورد استفاده قرار می‌گیرد. فشار در مخزن ورودی مراحل اول V-620 توسط FRC-621 کنترل می‌شود. کنترل کننده مذکور در موقع لزوم مقداری از گاز را از خروجی مرحله اول به ورودی مرحله اول منتقل می‌کند و به این ترتیب فشار را ثابت نگه می‌دارد. این عمل Spill Back نامیده می‌شود. فشار هیدروژن در مرحله دوم از 3/35 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع به 83 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع افزایش می‌یابد. درجه حرارت خروجی مراحل دوم کمپرسورها توسط

TRAH-640 , TRAH-634, TRAH-637 ثبت می‌گردد و در صورت گرم‌تر شدن خروجی این مراحل از مقدار تنظیمی آژیرهای مربوطه به صدا در می‌آیند.

گاز هیدروژن سپس از خنک کننده‌های آبی E- 629 A/ B/ C عبور کرده و به مخزن V-622 وارد می‌شود.

از ورودی مخزن V-622 یک لوله  اینچی به واحد تصفیه نفت گاز کشیده شده است.

گاز هیدروژن از مخزن V-622 به مراحل سوم هر یک از کمپرسورهای

C C-601 A/ B/ وارد می‌شود.

فشار مخزن ورودی مراحل دوم کمپرسور V-621 به وسیله FRC- 622 کنترل می‌شود.

فشار هیدروژن در مراحل سوم کمپورها از 5/81 به 190 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع افزایش می‌یابد. دمای خروجی مراحل سوم توسط TRAH- 639 , TRAH-636 , TRAH- 633 ثبت می‌شود و هنگامی که هر کدام از دماهای مذکور از مقدار تنظیمی بیشتر شود آژیر مربوطه به صدا در می‌آید.

گاز هیدروژن از خروجی مرحله سوم به قسمت راکتورها هدایت می‌شود.

فشار مرحله سوم PRC- 623 کنترل می‌شود و مقدار گاز خروجی از مرحله سوم که برای کنترل فشار به ورودی مرحله سوم جریان می‌یابد در خنک کننده آبی E- 630 سرد می‌گردد.

از خروجی مبدل E- 630 یک مسیر یک اینچی جهت پر کردن کپسول‌های هیدروژن نصب شده است. این مسیر را می‌توان توسط اجکتور TG- 701 خلاء نمود.

یک لوله یک اینچی از خروجی مرحله سوم جهت پر کردن سیلندرهای هیدروژن منشعب شده است. گازی که از لوله مذکور به طرف سیلندرها هدایت می‌شود ابتدا در خنک کننده آبی E-631 سرد شده سپس وارد ظرف V-625 می‌شود. میزان جریان این گاز توسط FI-675 که نشان دهنده آن در واحد نصب شده است اندازه‌گیری می‌شود.

مایعات جمع شده در V-622 از طریق یک لوله   اینچی به طور دستی به مخزن

 V-621  منتقل می‌شود. سطح مایع در V-621 توسط LICAH-617 کنترل می‌گردد و مایع اضافی از طریق شیر کنترل به مخزن V-720  فرستاده می‌شود. سطح مایع در

 V-720  توسط LICAHL-618 کنترل می‌شود. به این ترتیب که مایعات اضافی از طریق شیر کنترل از سیستم خارج می‌شود و به مایعات خروجی از مخزن V- 623 می‌پیوندد.

هنگامی که سطح مایع در هر کدام از مخازن ورودی مراحل مختلف کمپرسورها

V-622 , V-621, V-620 بالاتر از حد تنظیم برسد، آژیر مربوطه به صدا در می‌اید و در صورتی که باز هم سطح مایع  بالاتر برود به حدی می‌رسد که کمپرسورها به طور اتوماتیک بسته خواهند شد.

2-3 قسمت راکتورها

خوراک دستگاه آیزوماکس از مخازن T-2011 , T-2010 (هر یک به ظرفیت 30875 متر مکعب) به وسیله تلمبه P-627 واقع در محوطه مخازن به واحد هدایت می‌شود و پس از عبور از صافی‌های خوراک V-601 A/ B به V-601 (Feed surge drum) وارد می‌شود. سطح مایع در V-601 توسط LRCAHL-601 که شیر کنترل آن روی لوله ورودی خوراک قرار دارد کنترل می‌شود. میزان خوراک توسط FR-601 ثبت می‌گردد. یک لوله 8 اینچی خوراک برگشتی را به قبل از صافی‌ها هدایت می‌کند.

دمای خوراک برگشتی توسط TI-2-620 نشان داده می‌شود. DPIAH-620 , DPIAH-601 افت فشار را در صافی‌های خوراک نشان می‌دهند. وقتی مقدار افت فشار بیش از حد تنظیم شده برسد آژیرهای مربوطه به صدا در می‌ایند.

فشار در V-601 توسط PRC-603 کنترل می‌شود. کنترل کننده فوق دارای دو شیر کنترل است. در صورت کمبود فشار، شیر کنترل A کاملاً بسته می‌ماند و شیر B به مقدار لازم باز می‌شود تا گاز هیدروژن را از ورودی مرحله اول کمپرسورهای

C-601 A/ B/ C به داخل ظرف هدایت کند. در صورت ازدیاد فشار شیر کنترل B  کاملاً می‌بندد و گازهای اضافی از طریق شیر کنترل A به سیستم سوخت گاز هدایت می‌شود. فشار طراحی شده V-601 در حدود 9/4 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع می‌باشد. خوراک دستگاه از V- 601  توسط یک لوله 10 اینچی به ورودی تلمبه‌های خوراک

 A/ B/C P-601 که نیروی محرکه آنها توسط توربین بخار تامین می‌گردد وارد می‌شود.

دکمه باز دارنده جهت از کار انداختن تلمبه‌های فوق در اتاق کنترل نصب شده است.

1-2-3 راکتورهای سری اول

خوراک راکتورها از خروجی تلمبه خوراک با فشار 210 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع از طریق شیر کنترل FRCAL V-623 به قسمت Shell مبدل‌های حرارتی E- 601 A/B/ C فرستاده می‌شود.

یک لوله 4 اینچی قبل از شیر کنترل فوق‌الذکر را به ورودی V-605 متصل می‌کند. یک شاخه از انشعاب مذکور به خروجی تلمبه‌های P- 602 A/B (تلمبه‌های خوراک برج بوتان‌گیری) وصل شده است. انشعاب 4 اینچی فوق Start  Up By- Pass نامیده می‌شود و در موقع راه‌اندازی واحد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

میزان جریان در این لوله را می‌توان توسط شیر دستی HC-611 تنظیم نمود. گاز هیدروژن خروجی از کمپرسورها پس از عبور از شیر کنترل FRCAL V-622 به جریان خوراک بعد از FRCAL V-623 ملحق می‌شود.

خوراک راکتورهای سری اول از مبدل‌های حرارتی E-601 A/ B/ C  دمای

 350C (TI-664) خارج و به کوره خوراک دستگاه A H-601 وارد می‌شود.

یک لوله 3 اینچی با شیر دستی ورودی و خروجی مبدل‌های حرارتی مذکور را به هم متصل می‌نماید تا در موقع لزوم بتوان خوراک دستگاه را بدون عبور از آنها به کوره هدایت کرد.

1-1-2-3 کوره خوراک راکتورهای سری اول H- 601 A

خوراک راکتورها با دمای 350 درجه سانتی‌گراد به قسمت تشعشعی کوره H- 601 A وارد می‌شود. این کوره دارای یک شاخه بوده و جنس لوله‌های آن

Austentic stainless steel است. دمای پوسته خارجی لوله‌های مذکور در 24 نقطه توسط TRSAH-2-601 تا TRSAH-2-624 اندازه‌گیری و ثبت می‌شود. در صورتی که درجه حرارت هر کدام از نقاط مذکور از مقدار تنظیمی بیشتر شود آژیر مربوطه به صدا در می‌آید. دمای گازهای سوخته داخل کوره در قسمت Hip Section توسط TRAHL-2-673 (TI-6449 ثبت می‌شود.

درجه حرارت خروجی کوزه توسط TRCAH-648 کنترل و ثبت می‌شود. دمای خروجی هم‌چنین توسط TI-645 نشان داده می‌شود.

از قسمت بالای کوره H- 601 A (Convection section) جهت گرم کردن مواد ورودی به H- 602 استفاده می‌شود. دمای دودکش کوره توسط TI- 642 نشان داده می‌شود.

دمای پوسته لوله‌های قسمت بالای کوره (Convection section) توسط

TIS-2-606 A/B , TIS-2-605 A/B  اندازه‌گیری می‌شود.

 2-1-2-3 راکتورهای V- 602 A/ B

این راکتور ها که به طور عمودی نصب شده‌اند هر کدام به قطر 235/2 و ارتفاع 75/9 متر (بدون در نظر گرفتن ارتفاع نیمکره‌های فوقانی و تحتانی) و دارای دو بستر کاتالیست می‌باشند. و جنس آنها از آلیاژی دارای 3 درصد کرم و 1 درصد مولیبدن است. حدود 06/44 متر مکعب کاتالیست از نوع DHC یا مشابه آن جهت پر کردن هر یک از راکتورها لازم است. هم چنین 3 متر مکعب S9-L جهت قسمت تحتانی راکتورها مورد لزوم است.

ارتفاع بستر شماره 1 کاتالیست در راکتور V-602 A حدود 25/4 متر است که در بالا به ارتفاع 10 سانتی‌متر به وسیله گلوله‌های سرامیکی 4/1 اینچی پوشیده شده و در پایین بستر گلوله‌های 8/1 اینچی به ارتفاع 10 سانتی‌تر قرار گرفته‌اند.

جریان گاز هیدروژن سرد کننده بستر کاتالیست (Quench) پس از عبور از شیر کنترل FRCV-612 (که به وسیله TRC-649 تنظیم می‌گردد) بین بستر شماره 1 و شماره 2 به راکتور وارد می‌شود و موارد خروجی از بستر شماره 1 را به اندازه لازم سرد می‌کند. پخش یکنواخت گاز سرد کننده در این قسمت توسط سینی مخصوص به نام (Distribution Tray) انجام می‌گیرد. ارتفاع کاتالیست در بستر شماره 2 راکتور V-602 A حدود 22/4 متر است که قسمت فوقانی آن به ارتفاع 10 سانتی‌متر توسط گلوله‌های سرامیکی 4/1 اینچی پوشیده شده است. در قسمت تحتانی کاتالیست به ارتفاع 15 سانتی‌متر گلوله‌های سزامیک 8/1 اینچی و سپس به ارتفاع 15 سانتی‌متر دیگر گلوله‌های سرامیک 4/1 اینچی قرار دارد. از آن به بعد قسمت تحتانی راکتور با گلوله‌های سرامیک 4/3 اینچی پر شده است.

مواد خروجی از راکتور V-602 A (TRAH-650, TI-648) باز هم توسط تزریق هیدروژن (Quench) سرد می‌شود و سپس به قسمت فوقانی راکتور V-602 B (TI-649) هدایت می گردد. گاز هیدروژن سرد کننده در این قسمت از شیر کنترل FRCV-613 عبور می‌کند و شیر کنترل مذکور توسط TRCAH-651 تنظیم می‌گردد.

دمای بستر شماره 1 کاتالیست در 4 نقطه TI-601 تا TI-604 نشان داده و توسط TRAH-601 تا TRAH-604 ثبت می‌گردد. هنگامی که هر یک از دماهای فوق از مقدار تنظیمی بیشتر شود آژیر مربوطه به صدا در می‌اید.