رپو فایل

مرجع دانلود و خرید فایل

رپو فایل

مرجع دانلود و خرید فایل

پروژه شیرها

پروژه در مورد شیرها درجواربعضی ازچاههابرای آنکه بتوان بهره برداری رابیشترکرددستگاههای تفکیک نصب کرده اند باوجوداین سرچاههافاقددستگاه تفکیک می باشند به هرصورت نفت چاههائی که دستگاه تفکیک درجوارآنهانصب شده وهم چاههائی که فاقددستگاه مذکورمی باشندبوسیله لوله ای فولادی بکارخانه بهره برداری هدایت می شوندتاگازهای موجوددرآنهابه طوردقیق جداشده وآما
دسته بندی نفت و گاز
بازدید ها 0
فرمت فایل docx
حجم فایل 42 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 81
پروژه شیرها

فروشنده فایل

کد کاربری 3230
کاربر

تحقیق در مورد شیرها

قسمت اول چاهها

درجواربعضی ازچاههابرای آنکه بتوان بهره برداری رابیشترکرددستگاههای تفکیک نصب کرده اند . باوجوداین سرچاههافاقددستگاه تفکیک می باشند .

به هرصورت نفت چاههائی که دستگاه تفکیک درجوارآنهانصب شده وهم چاههائی که فاقددستگاه مذکورمی باشندبوسیله لوله ای فولادی بکارخانه بهره برداری هدایت می شوندتاگازهای موجوددرآنهابه طوردقیق جداشده وآماده ارسال شوند .

دراینجامی پردازیم به تعریف وتشریح وطرزکاروسائلی که روی چاههای نفت قراردارند . توضیح 1 – دستگاه تفکیکی که روی چاههاقراردارندبه طورجداگانه شرح داده خواهدشد.

برای کنترل کردن مقدارنفت وجلوگیری ازخطروسائلی روی چاههای قابل بهره برداری قرارداده شده که اینک می پردازیم به شناسائی وسائل موجودوطرزکارباآنها .

1- وسائلی که روی چاههانصب شده است به ترتیب ازپائین به بالا عبارتند از :

1-

شیرهای جانبی

ANNULUS VALVE

2-

شیراصلی تحتانی

BOTTOM MAIN VALVE

3-

شیراصلی فوقانی

TOP MAIN VALVE

4-

شیرایمنی سطحی

SURFACE SAFETY VALVE

5-

لوله منحرف کننده

SWEPT BEND

6-

شیرعمقی

DIPPING VALVE

7-

تله سنگ

STONE TRAP

8-

شیربهره برداری

PRODUCTION VALVE

9-

شیرمخصوص سوزاندن نفتهای زائد

BURNING VALVE

10-

فشارسنج وثبت کننده فشار

PRESSURE GAUGE & PRESSURE RECORDER

11-

شیرنمونه گیری

SAMPLING VALVE

12-

حرارت سنج وثبت کننده حرارت

THERMOMETER& TEMPERATURE RECORDER

2- طرزبازکردن چاه وگازباوسائلی که روی چاه قراردارند :

الف ) شیراصلی تحتانی

این شیرهیچگاه درحالت عادی وبدون محورنبایدبسته شودواجازه بازوبسته کردن آن بامدیرکل بهره برداری مناطق نفتخیزمی باشد ، زیرا اگراین شیربسته شودوبعلتی دیگربازنگرددمی توان گفت که دیگرچاه مذکورقابل استفاده ، نیست مگرباتحمل مخازن زیادکه دراینصورت بایداداره حفاری باکشتن چاه وتعویض شیرمربوطه چاه رادوباره قابل بهره برداری نماید .

ب ) شیراصلی فوقانی

این شیرروی شیراصلی تحتانی قرارداردومورداستفاده آن بیشتربرای بستن وبازکردن چاه می باشددرمواقعی که لوله چاه ازبالای شیراصلی فوقانی تاشیربهره برداری صدمه ببیندازاین شیربرای بستن چاه استفاده می شودوبه همین خاطراست که دسته این شیروشیراصلی تحتانی بیرون ازمحوطه چاه قرارداده شده است که درمواقع خطربتوان برای بستن چاه ازآنهااستفاده کردواینگونه شیرهاراREMOTE VALVES می گویند .

نکتــه :

اکثرچاههافاقداین دسته دربیرون ازمحوطه چاه می باشند .

پ - شیرایمنی سطحی SURFACE SAFETY VALVE

شیرایمنی سطحی روی بعضی ازچاههابعدازشیراصلی فوقانی قرارداردودربرخی دیگربعدازلوله انحراف دهنده نفت وگازقرارگرفته . شیرایمنی سطحی برای چاههائی که عمل تفکیک روی آنهاانجام نمی شود . درمواردزیرعمل می نماید .

درصورتی که فشارلوله جریان نفت ازچاه بکارخانه به علت تولیدگازفراوان بیش ازحدتنظیم ، گردد . به طورخودکاربسته می شودومانع آن میشودکه فشاربیشتری به لوله جریان نفت واردآید وباعث صدمه شود .

درمواقعی که لوله جریان نفت صدمه ببیندویا فشارازاندازه معین کمترشودبه طورخودکاربسته شده ومانع جاری شدن نفت به بیرون میشود .

شیرایمنی سطحی بوسیله دستگاهی به نام پایلوت (PILOT) کارمی کندکه آن راروی فشارهای حداکثروحداقل مجازتنظیم می کنند .

تـذکـر : بایستی همیشه توجه شودکه تاسرحدامکان شیرایمنی سطحی بازوبندنشودزیرابراثراستفاده مکررحساسیت خودراازدست می دهد . فقط به خاطرآزمایش پایلوت ماهی یک بارباکسب اجازه قبلی این کارانجام میشود .

د - طرزبازوبندکردن شیرایمنی سطحی

برای بازکردن شیرایمنی سطحی درصورتی که شیربهره برداری بازباشدبایدبسته شودوشیرBY – PASS یاشیرلوله فرعی کنارشیرایمنی سطحی بازگرددتافشارقبل وبعدشیرایمنی به سطحی یکسان شودبعد ازاینکار فرمانده فشارکم را ازسرویس خارج کرده ( شیارآن پیداشود ) . سپس ولوسیتی این حالت شیرایمنی سطحی بازخواهدشد بعدازاینکه شیرایمنی سطحی بازشدبایستی شیرفرعی VELOCITY CHECK VALVE وشیرBY – PASS بسته شوند ،‌ وشیر ایمنی سطحی به حالت اتوماتیک درآید .

روی بعضی ازشیرهای ایمنی سطحی که روی چاهها نصب شده اندوفقط روی فشار زیادوفشارکم کارمی کنندروی خودپایلوت PILOT دسته ای هست که ازآن برای بازوبندکردن شیرایمنی سطحی استفاده می شود روی ته – بعضی از PILOT ها شیری وجودندارد . برای بازکردن شیرهای ایمنی سطحی که بااین نوع پایلوت ها مجهزهستنددسته ای راکه روی پایلوت قرارگرفته به سمت راست گردانده و به جلو می بریم دراین حالت PILOT ازحالت خودکاری درآمده است وبعداً ولوسیتی چک ولورابازمیکنیم تاشیرایمنی سطحی بازشوددربعضی مواقع ممکن است اسپیندل شیرایمنی سطحی گیرکرده وشیر بازنشوددراین موقعیت بایستی ازوسیله ای بنام (باله نک) می باشداستفاده کردوبه کمک آن شیرمذبوررابازنمود .

درنتیجه شیرایمنی سطحی به آسانی بازمی شود . بعددسته روی پایلوت رابه چپ گردانده وبه عقب می کشیم وشیر(BY PASS) ولوسیتی چک ولورانیزبست تا شیرایمنی سطحی روی اتوماتیک قرارگیرد .

توجه – موقعیکه از SADDLE‌ برای بازکردن شیرایمنی استفاده می شودبایستی دقت کرد که STEM شیرکج نشودزیرادراینصورت شیرایمنی سطحی بازنخواهدشد .

طرزبستن شیرایمنی سطحی

در صورتی که شیر ایمنی یک یا دو پایلوت روی آن نصب شده باشد در مواردی که فشارخیلی زیادیاخیلی کم شد بسته می شودوبرای بستن عادی آن بایستی ازشیرته کشی یادرین که پائین ترازپایلوت قراردارداستفاده شود .موقعی که شیرمزبوربازشودفشارزیرپیستون خالی شده وباعث بسته شدن شیرایمنی سطحی می گردد .

چون کارخانه برای شیرهای ایمنی سطحی نوع X شیرته کش درنظرنگرفته است دربعضی ازمحل هابانصب یک سه راهه زیرشیرولوسیتی چک والوونصب یک شیرسوزنی می توان عملاً شیرته کش رانصب نمودودرصورتی که شیرته کش درمحل نبودبایدازطریق فرمانده فشارقوی D.PILOT شیرایمنی سطحی رابست.

دقت : 1- همیشه سعی کنیدپایلوت شیرایمنی خودکاریااتوماتیک گذاشته شودهیچگاه روی قسمت دستی پایلوت رارهانکنیدزیرادراین صورت شیربه وظیفه خودعمل نخواهدکردوچاه رانخواهدبست .

2- همیشه بعدازاین که شیرایمنی سطحی رابازکردیدولوسیتی چک ولورابه بندیدزیرادرصورت بازماندن شیرایمنی به طوراتوماتیک بسته نخواهدشد .

ج - تله سنگ (STONE IRAP)

تله سنگ وسیله ای است برای گرفتن سنگ های کوچک که همراه نفت ازچاه به طرف کارخانه درجریان است تله سنگ بعدازلوله انحراف دهنده نفت قرارگرفته ولوله جریان بنفت درست دروسط آن می باشدودرامتدادتله سنگ شیرسوزاندن موادزائدقراردارد .

س - شیربهره برداری ( PRODUCTION VALVE )

این شیرروی لوله جریان نفت درسرچاه قراردارد . درمواقع عادی برای بستن چاه باید ازشیربهره برداری استفاده شودالبته ازشیرایمنی سطحی نیزمی توان چاه رابست ولی درمواقع بازکردن برای آنکه فشارهردوطرف شیرایمنی سطحی یکی شودبایدحتماً شیربهره برداری بسته شده وازاین جهت برای بازکردن چاه باید وقت وانرژی بیشتری صرف کرد .

ش – شیرمخصوص سوزاندن نفت در سر چاه BURNING VALVE

درمواقعی که سنگریز زیاد ازچاه بیاید ودرتله سنگ جمع شودمانع ازآن می شودکه نفت به طرف کارخانه جریان بیشتری داشته باشد اگراختلاف فشارقبل وبعدازآن تله سنگ خیلی زیادشدمعلوم می شودکه صافی شده سنگ کثیف شده وبایداقدام به تمیزکردن آن کرد بدن طریق که شیربهره برداری رابه طورکامل بسته بعدشیرمخصوص سوزاندن رابه آرامی بازکرددرنتیجه هرچه سنگ وموادزائددیگرکه درتله سنگ جمع شده خارج خواهدشدوتله سنگ تمیزمی شود . برای تمیزکردن تله سنگ ازطریق دیگری نیزاستفاده می شودبدین صورت که اول شیرایمنی سطحی یاشیراصلی فوقانی رابسته بعدشیربهره برداری نیزبسته وشیرمخصوص سوزاندن نفت رابازکرده تافشاردرون تله سنگ خارج شود . بعداً بایدتله سنگ رادرآورده وتمیزکرداین شیردرمواقعی که به چاه اسیدزده باشندوبخواهندمدتی چاه رابسوزانندتامقداراسیدی که به چاه زده اندتمام شودمورداستفاده نیزقرارمی گیرد .

م - شیرنمونه گیری (SAMPLE VALVE )

ازشیرنمونه گیری برای نمونه گرفتن ازنفت چاه برای آزمایشگاه استفاده می شودمعمولاً این شیربعدازلوله انحراف دهنده نفت یابعدازشیربهره برداری نصب می شود.

ن - فشارسنجها

روی هرچاه معمولاً 3 عددفشارسنج نصب شده است یکی روی شیرعقبی – دیگری قبل ازتله سنگ وسومی بعدازشیربهره برداری می باشد .

توجه : معمولاً بعدازاینکه فشاراندازه گرفته شدبایستی شیرزیرین فشارسنج رابست زیرااین خطروجوددارد که به مرورزمان فشاردرداخل فشارسنج باعث ترکاندن فشارسنج شود .

و - شیرعمقی چاه

شیرمزبورروی لوله انحراف دهنده نفت قرارداردواین شیررابیشتراداره مهندسی نفت برای آزمایشهای مختلف مورداستفاده قرارمی دهد .

دستگاه تفکیک روی چاه

دربعضی ازمناطق منطقه گچساران روی تمام چاههای نفتی دستگاه تفکیک مرحله اول قرارداردکه گازهای نفت رادرسرچاه راازنفت جدامی کنندوبعدنفت مزبوربه مصرف کارخانه های بهره برداری هدایت خواهدشد . شکل 9 یک جداکننده گازازنفت رادرسرچاه نشان می دهد .

وسائلی که دردستگاه تفکیک روی چاه قراردارند به شرح زیرمی باشند :

شیرهای دروازه ای

GATE VALVES

شیرهای کنترل

CONTROL VALVES

شیرهای ایمنی

SAFETY VALVES

ثبت کننده جریان گازونفت

FLOW RECORDER

فشارسنج وثبت کننده حرارت

PRESSURE GAUGE – PRESSURE RECORDER

حرارت سنج وثبت کنده حرارت

THERMOMETER

صفحه ایجاداختلاف فشار

ORIFICE PLATE

شیریکطرفه

NON – REIURN VALVES

تله نفت

OIL TRAP

شیرتنظیم کننده فشار

PRESSURE REGULATOR

روی چاهائی که دستگاه تفکیک گازازنفت وجودداردیک شیرایمنی سطحی درمحوطه دستگاه تفکیک نصب شده است ویک شیرایمنی سطحی دیگرروی خودچاه بعدازشیراصلی فوقانی وجوددارد .

طرزبازکردن چاه وبکارانداختن دستگاه تفکیک روی چاه

بایدبازرسی شودکه شیرزیرتمام فشارسنجهاوشیرهای ایمنی بازوشیرته کش وشیرنمونه گیری بسته باشد . اول شیربهره برداری رابازمی کنیم تانفت به طرف دستگاه تفکیک جریان پیداکندموقعی که شیربهره برداری کاملاً بازشده شیرایمنی سطحی که درمحوطه دستگاه تفکیک قراردارد بازشودهرموقع چاه ازطریق شیربهره برداری بسته شودشیرایمنی سطحی نیزبسته خواهدشدچون فشاردستگاه تفکیک ازحدمعمول نیزکمترمی شودوبه طورخودکارروی فشارکم بسته خواهدشد .

بعدازاین عمل ،‌ نفت تاپشت شیرکنترل جریان پیداخواهدکرد اینجاچون هوائی برای شیرهای کنترل نیست بالنتیجه شیرهای کنترلی وتمام ابزارهای دقیق بسته خواهدبود .

به جای هوای فشرده برای ابزارهای دقیق روی چاههاازگازنمکی که ازدستگاه تفکیک سرچاه جدامی شوداستفاده می کنند وبدین منظوردرحدود80 پاوندازکارمزبورازطریق 2 شیرتقلیل دهنده فشاربه تله نفت عبورمی دهند .

یکی ازشیرهای تقلیل فشارمقدارفشارگازرابه 200 پاوندوشیردیگراز200 پاوندبه 80 پاوندتقلیل می دهندوپس ازآنکه گازازتله نفت گذشت ومقدارنفتی که همراه آن است درتله نفت گرفته شدگازمزبوربرای دستگاههای کنترل فرستاده می شود ( روی تله نفت یک شیرایمنی وجودداردکه اگرفشارتله نفت بیش از 100 تا 120 پاوندبشودفشارمازادراخارج خواهدکرد .

دراینجاچون هنوزدستگاه تقلیل بازنشده پس گازی برای دستگاه های کنترل نیست و بالطبع شیرکنترل که روی لوله نفت وجودداردبسته خواهدبودبرای فشارگیری دستگاه تفکیک شیر ( BY – PASS ) استفاده خواهدشد باید کمی شیرمزبوربازشودتانفت وگازوارددستگاه تفکیک شده وعمل تفکیک انجام شودازهمین طریق دستگاه تفکیک باید فشاربگیرددرضمن سطح نفت به حدمعین برسد موقعی که فشاربه حدمعین رسید بایدبوسیله شیر ( BY – PASS ) که روی لوله گازخروجی دستگاه تفکیک می باشد فشاردستگاه تفکیک راثابت نگهداشت تاسطح نفت بالابیایدوبه حدمعینی برسد موقعی که سطح نفت به حدمعینی رسیدبایدشیرخروجی نفت دستگاه راآهسته آهسته بازکردبا سطح نفت ازحدمعین بیشترنشوددراین موقع که دستگاه تفکیک درحالت عادی میباشد بایدشیرهای کنترل رابابازکردن گازی که به جای هواازآن استفاده می شود روی سرویس گذاشت دراین حالت شیرکنترلی که روی لوله ورودی نفت دستگاه قراردارد فشاررادر دستگاه کنترل می کندواگرفشارخواست کمترشودشیرمزبوربیشتربازمی کندواگرخواست بیشترشودبه طوراتوماتیک ازفرمانی که ازدستگاهی به نام ( PRESSURE CONTROLLER ) می گیرد میبنددوفشاررادردستگاه یکنواخت نگهمیدارد سطح نفت دردستگاه بوسیله شیرکنترل سطح نفت که روی گازخروجی GAS OF TAKE دستگاه قرارداردکنترل می شوداین شیربوسیله فرمانی که ازدستگاهی به نام (LIQUID LEVEL CONTROLLER ) می توان همیشه سطح نفت درون دستگاه رادریک حالت نگه خواهدداشت .

نظربه این که گازاین مرحله ازتفکیک رادرکارخانجات گازمایع (N.G.L) مورداستفاده قرارمی دهندلذادرسیستم کنترل آنهاتغییراتی داده شده است به اینصورت که لول بوسیله کنترل ولو ورودی کنترل می شود . ورودی لوله گازخروجی درکنترل ولو نصبشده است . کنترل والوی که روی لوله گازبه طرف کارخانه گازمایع قرارگرفته است فشارراکنترل می کندوچنانچه فشارازحدمعین زیادترشدواین کنترل والوعمل نکردآن وقت کنترل ولویکه روی لوله گازبه طرف شعله قرارگرفته است بازمی شود . درشرایط معینی این کنترل والوهمیشه به حالت بسته باقی می ماند .

روی دستگاه تفکیک گازازنفت معمولاً 2 شیرایمنی قرارداردکه این دوشیرمعمولاً بااختلاف 10 تا 20 پاوندبازمی کنندمثلاً اگریکی ازشیرهابرای فشار500 پاوندتنظیم شودشیردومی رابرای 510 تا520 پاوندتنظیم می کندکه اگراحیاناً فشارزیادشدوشیراصلی عملکردشیردومی فشارراخارج کندبااین که اگرشیرکنترل که روی لوله گازخروجی دستگاه نصب شده به طورکلی بسته شد (دراثرخرابی ) وفشاربالارفت چون ممکن است یک شیرایمنی نتواندمقدارفشاردستگاه راخالی کندشیردومی نیزبازکندتاخطری برای دستگاه پیش نیاید .

روی لوله خروجی نفت دستگاه تفکیک سرچاه یک شیریک طرفه قرارداردکه اگراحیاناً چاه بنابه عللی بسته شدازبرگشتن نفت محتوی لوله خروجی به دستگاه تفکیک جلوگیری کند . اگراین شیرروی لوله خروجی نفت دستگاه نباشدموقعی که چاه بسته شدنفتی که درون لوله جریان نفت چاه به کارخانه بهره برداری می باشدبه درون دستگاه تفکیک برمی گرددوبعدازآن که دستگاه پرشد درون لوله خروجی گازوتله نفت پرازنفت می شودمقداری نفت نیزازطریق لوله گازبه گودال آتش می ریزدوچون چاه بسته است بالطبع آتش نیزخاموش شده نفت ازگودال نیزسرازیرمی گرددوتمام اطراف آن پرازنفت شده وممکن است خطراتی رادربرداشته باشد .

شکل 9 یک دستگاه تفکیک سرچاه رانشان می دهد .

دستگاه ثبت جریان نفت وگاز

صفحه ایجاداختلاف فشار ORIFICE PLATE که روی لوله هانصب می شود برای ثبت مقدارجریان نفت وگازی است که ازدستگاه خارج می شودوفرمولی داردکه ازروی آن محاسبه می گردد .

صفحه ایجاداختلاف فشاربین 2 فلنج قرارمی گیرداین دوفلنج هرکدام دارای سوراخی بیشترازنیم اینچ می باشند ازآنها2 لوله گرفته شده که فشارماقبل ومابعدصفحه اختلاف فشاررابه دستگاه “ D.F. “ CELLY DIFFERENTIAL PRES می کند وباعث کاردستگاه سنجش مقدارنفت می گردد .

نکته مهم

برای آنکه همیشه محاسبه درست باشدبایستی دستگاههای ثبت جریان هرروزازطرف اداره ابزارهای دقیق بازرسی شوددرضمن برای آنکه به نحوه بازرسی یکدستگاه ثبت جریان آگاهی داشته باشیدبه طورخلاصه ذکرمی شود.

1-بایستی شیرهای نیم اینچی که روی فلنج پائینی ( DOWNASTREAM )‌ وفلنج بالائی ( UP – STREAM ) قراردارندبسته شوند .

2- یک شیرارتباط بین لوله بالائی وپائینی قرارداردبه نام ( EQUALIZING VALVE ) که بایستی بازشودتافشاردرتمام دستگاه یکسان شوددراین حالت بایستی قلم ثبت جریان پائین بیایدوروی صفرقرارگیرداگرروی صفرقرارنگرفت بایستی به وسیله پیچ کوچکی که روی قلم ثبت جریان قراردارد بنام ( MICROMTER SCREW ) تنظیم گردداگرکمترازصفرباشدمقدارنفت یاگازارسالی کمترنشان داده می شود ویااگربالاترازصفرباشدمقدارجریان رابیشترنشان خواهدداد .

بعدازآنکه مطمئن شدیددستگاه ثبت جریان درست است بایستی شهرهای فلنج بالائی وپائینی ( DOWN – SIREAM ) , ( UP – STREAM ) رابازکره وشیرمابین دولوله رابه بندید

طرزکارشیرایمنی سطحی برای چاههائی که عمل تفکیک روی آن انجام می شود :

این شیرایمنی سطحی علاوه برفشارهای حداکثروحداقل که روی پایلوت آن تنظیم شده ودرفشارهای معین بسته می شودپایلوت دیگری نیزروی این شیرنصب شده است که درصورتی که سطح نفت دردستگاه تفکیک خیلی زیادشودوباعث گری اور نشودشیرایمنی سطحی راخواهدبست روی سطح تفکیک گازازنفت یک جعبه بنام ( HIGH LEVEL CONTROLER ) ویک جعبه ( LIQUID LEVEL CONTROLLER ) می باشد .

( Liquid level controller ) یاکنترل کننده سطح نفت :

یک لوله به قطرتقریبی 4 اینچ که یک سرآن به بالای دستگاه تفکیک وسردیگرآن به پائین دستگاه متصل است سطح نفت درون این لوله برابرباسطح نفت دردستگاه می باشدوشناوری که دراین روی سطح نفت شناوراست وبوسیله یک میله به پشت جعبه کنترل کننده سطح نفت وصل شده است اگرسطح نفت دردستگاه تفکیک کم شودبالنتیجه شناورپائین خواهدآمدوجعبه کنترل که یک لوله گازبافشار 20 پاوند ( دراینجاچون هواموجودنیست ازگازسبک به جای هوابرای ابزاردقیق استفاده می شود )‌به آن وصل شده است مقدارفشاری که برای شیرکنترل کننده سطح نفت می فرستدبیشترخواهدکردبالنتیجه این شیرکه روی لوله خروجی گازمی باشدبیشتربازمی شودوگازبیشتری ازدستگاه تفکیک خارج می شودوفشاردستگاه کم می شودودرهمین موقع چون فشاردستگاه ازحدتنظیم شده کمترمی شودشیرکنترل فشارکه روی لوله نفت ورودی قرارداردوفشاردستگاه راتأمین می کندواگربلعکس سطح نفت بالابیایدشیرکنترل روی لوله گازکه سطح نفت راکنترل می کندبیشترمی بندد (‌تاگازکمتری ازدستگاه خارج شده وفشاردستگاه تفکیک بالامی روددراین موقع شیرکنترل فشارکه روی لوله ورودی نفت قرارداردبیشترمی بنددتانفت کمتری وارددستگاه شده سطح نفت وفشاردستگاه به نقطه دلخواه برسدومرتباً این عمل راتکرارمی کندتاهمیشه سطح نفت رادرنقطه دلخواه ثابت نگهدارد .

( High Level Controller ) کنترل کننده سطح نفت زیاد :

جعبه کنترل کننده سطح نفت بیش ازحدفقط برای بستن شیرایمنی سطحی بکارمی رودوطرزکارآن بدین طریق می باشد . این جعبه مانندجعبه کنترل کننده سطح نفت روی یک لوله 4 اینچی که ازدوطرف به پائین وبالای دستگاه تفکیک متصل شده ودارای شناوری می باشدقرارداردویک لوله گازبافشار معین نیزبه آن وصل شده است . اگرسطح نفت دردستگاه تفکیک بیش ازحداندازه شودمعمولاً به حدی که کری اورشروع بشود )‌این جعبه مقدار 15 پاوندفشارگازی راکه تاآن موقع ازطریق یک لوله به یک شیرخودکاروصل میشد قطع می کندوباعث می شودکه این شیربازشوداین شیرروی یک لوله یک اینچی قرارداردوآن لوله به شیرایمنی سطحی ودستگاه تفکیک متصل می باشدموقعی که فشارشیرخودکار Gap Valve قطع شودشیرتماماً باز می شودوبالنتیجه فشاردرون لوله ای که ازدستگاه تفکیک به پایلوت شیرایمنی سطحی وصل است وفشارزیرپیستون شیرایمنی


پروژه درباره تقطیر

فرآیند جدا سازی از مهم ترین فرآیندها در صنایع شیمیایی می باشند هدف از این فرآیندها جدا سازی اجزایی از یک مخلوط گازی ، مایع و یا جامد می باشد
دسته بندی نفت و گاز
بازدید ها 0
فرمت فایل docx
حجم فایل 146 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 191
پروژه درباره تقطیر

فروشنده فایل

کد کاربری 3230
کاربر

پروژه درباره تقطیر

مقدمه :

فرآیند جدا سازی از مهم ترین فرآیندها در صنایع شیمیایی می باشند . هدف از این فرآیندها جدا سازی اجزایی از یک مخلوط گازی ، مایع و یا جامد می باشد . در برخی از این فرآیندها جدا سازی از طریق تماس دو سیال ( گاز یا مایع ) با یکدیگر و انتقال جرم از یکی به دیگری انجام می شود . از این گروه می توان به جذب گازی ( Gas Absorpion) ، عاری سازی ( Stripping) ، تنظیم ( Distillation) استخراج ( Extraction ) اشاره نمود . در این فرآیندها از تجهیزاتی استفاده می شود که قابلیت ایجاد سطح تماس مناسب بین دو سیال را داشته باشد . شدت انتقال جرم و میزان جداسازی بطور مستقیم به عواملی چون سطح تماس دو فاز ، طبیعت و میزان پراکندگی یک سیال در سیال دیگر بستگی دارد .

تجهرزات مختلفی که بدین منظور استفاده می شود به دو گروه کلی تقسیم می گردد : 1 ) تجهیزاتی که در آنها فاز گاز در فاز مایع پراکنده می شود . 2) تجهیزاتی که در آنها فاز مایع در فاز گاز پراکنده می گردد .

تجهیزاتی که در آنها فاز گاز در فاز مایع پراکنده می شود عبارتند از : برجهای سینی دار ( Teay Towers ) برجهای حبابی
( Bubble Columns) مخازن همزندار ( Agitated Vessels ) و تماس دهنده های گریز از مرکز ( centrifugal contactors ) . ( شکل 1-1- )

برجهای سینی دار مایع از قسمت بالا و گاز از بخش پائین وارد برج ( محفظه ای عمودی و استوانه ای شکل ) می شود و بر روی سینی های برج با یکدیگر تماس می یابند . در هر سینی فاز گاز در فاز مایع پراکنده شده و پس از اختلاط و انجام بتادلات جرمی از یکدیگر جدا می شوند .

در برج حبابی مایع تمام برجرا پر می کند و فاز گاز از پائین وارد برج شده و در داخل فاز مایع بصورت حبابهایی پراکنده می شود .

مخازن همزن دار مشابه برج های حبابی هستند با این تفاوت که در آنها از یک همزن جهت کوچک کردن قطر حبابهای گاز و در نتیجه زیاد کردن سطح تماس مایع و گاز استفاده می شود .

در تماس دهنده گریز از مرکز با چرخش یک محفظه متحرک و ایجاد نیروی گریز از مرکز به سمت دایره رانده شده و گاز بصورت معکوس و با اعمال فشار از سمت دیواره به سمت مرکز حرکت می کند ، در نتیجه سطح تماس مناسبی بین دو سیال ایجاد می گردد .

مهمترین تجهیزاتی که در آنها فاز مایع در فاز گاز پراکنده می شود شامل برجهای دیوار مرطوب ( Wetled wall columns ) برج های پاششی
( spray Tower ) و برج های پر شده ( Packed Towers ) می باشد .

در برج دیواره مرطوب فاز مایع بصورت یک لایه نازک روی سطح داخلی برج به سمت پائین حرکت می کند و با فاز گاز که از میان گاز حرکت می کند تماس می یابد .

در برج پاششی فاز گاز از پائین وارد برج می شود و فاز مایع از بالا از طریق منافذی به صورت قطرات ریز به داخل فاز گاز پاشیده می شود . در برج پر شده تماس دو فاز گاز و مایع از طریق پرکن هایی ( packings ) است که در برج قرار دارد . در این برج ها گاز از پائین وارد برج شده و مایع از بالا روی سطح پرکن ها ریخته می شود و در نتیجه سطح تماس زیادی برای انتقال جرم بین دو فاز فرآهم می شود .

« برج های سینی دار »

در یک برج سینی دار جریان مایع و گاز بصورت غیر همسو روی یک سری سینیهای فلزی یا پلاستیکی با یکدیگر تماس می یابند . در شکل ( 2- 1 ) طرحی از یک برج سینی دار نمایش داده شده است . همانطور که ملاحظه می شود مایع روی هر سینی بصورت افقی حرکت می کند و از میان ناودان هایی به پائین و سینی بعدی می ریزد . جریان گاز نیز از پائین و از طریق منافذی وارد سینی ها می شود و بصورت حبابهایی در مایع پخش می شود ، این فرایند باعث ایجاد یک توده کف آلود می گردد .

بر روی هر سینی مایع و گاز با یکدیگر تماس می یابند و پس از آن گاز از مایع جدا شده و به سمت بالا و سینی بالاتر

حرکت می کند . این عمل در سینی های دیگر

تکرار می شود و هر سینی یک مرحـله

جداسازی به حساب می آید . در صورت

تماس مناسب گاز و مایع در هر سینی ،

دو فاز به حالت تعادل نزدیک می شونـد

و در روی هر سینی برای نفــوذ گاز از

میان سینی ها و وارد شدن به مــــایع ،

منافذ بازی در نظر گرفته شده اســـت

، که در سه نوع اصلـــــی مشبـــــک

( perforated , jeive ) ، کـــــلاهی

( Bubble cap ) ، و دریچـــــــه ای

( valve cap ) می بـــــاشـــــــند .

« برجهای پر شده »

یک برج پر شده به طور معمول جهت تماس مداوم در جریان گاز و مایع به منظور انتقال جرم و یا انتقال حرارت بین دو فاز استفاده می شود ( در استخراج مایع – مایع در مایع با یگدیگر تماس می یابند ) در این برجها مایع از قسمت بالا وارد برج می شود و توسط توزیع کننده هایی روی سطح پرکن ها توزیع می شود و گاز نیز از پائین وارد ستون می گردد . طرح کلی یک برج پر شده در شکل ( 3-1 ) نشان داده شده است .

پرکن ها مهم ترین بخش برج های پر شده می باشند که جهت تماس در فاز استفاده می شوند . دیگر بخشهای برج شامل صفحات نگه دارنده پرکن ها
( packing jupports ) ، توزیع کننده های مایع و گاز
( Liquid and Gas Distributors ) ، جمع آوری کننده های مایع
( Liquid collectors ) و محدود کننده یا نگه دارنده بالای بستر
( bed Limitter , Hold – Doen – Grid ) می باشد . شدت انتقال جرم در فرآیندهایی که دو سیال با یکدیگر تماس می یابند به سطح تماس بین آن دو بستگی دارد یک برج پرشده نیز ساختمانی است که در آن جریان مایع به صورت یک لایه نازک و ترجیحاً متلاطم در طول برج و روی پرکن ها به سمت پائین حرکت کند و در آن سیرهایی نیز جهت عبور جریان گاز و تماس با مایع فراهم شده باشد . افزایش سطح پر کن ها موجب افزایش سطح تماس مایع و گاز و در نتیجه موجب افزایش شدت انتقال جرم خواهد شد . البته در عمل ممکن است به دلیل عدم توزیع خوب مایع و یا قرار گرفتن نا مناسب پر کن ها و یا عوامل دیگر بخشی از پر کن ها در برج خشک مانده و در نتیجه تبادلی با فاز گاز در آن بخش ها صورت نگیرد . از این جهت سطح کل پر کن ها ، سطح واقعی تماس دو فاز باشد و سطح تر شده اهمیت دارد .

در یک برج پر شده اکثرا دو فاز را بصورت نا همسو با یکدیگر تماس
می دهند . برای مثال یک فرآیند جذب گازی را در نظر بگیرید که در آن هدف ، جداسازی یک ترکیب گازی از مخلوط گازی ، از طریق تماس با مایعی که قابلیت حل کردن آن ترکیب گازی را دارد می باشد . در این فرآیند مایع به عنوان حلال ، اجزاء منتقل شونده به عنوان جزء حل شونده و جریان گازی به عنوان حامل جزء حل شونده مطرح می باشند که این حامل بطور معمول در فاز مایع حل نمی شود . در یک فرآیند ناهمسو جذب گازی در بالای برج مایع ورودی با غلظت کم و یا عاری از جزء حل شونده و در پائین برج مایع با غلظت بیشتر تا گاز ورودی غنی از جزء حل شونده تماس می یابند . این باعث می شود که اختلاف غلظت در هر نقطه از برج وجود داشته باشد و از آنجائی که شدت انتقال جرم بطور مستقیم با اختلاف غلظت دو فاز بستگی دارد ، جریان ناهمسوی گاز و مایع بسیار مؤثرتر از جریان همسو
می باشد .

منظور از ظرفیت یک برج پر شده ( Tower copacitg ) میزان جریان های گاز و مایع در برج می باشد به عبارتی ظرفیت بیان کننده میزان خوراک ورودی و یا محصولات خروجی از برج در واحد زمان می باشد .

طراحی یک برج پر شده و انتخاب تجهیزات مناسب نیز با توجه به ظرفیت مورد نظر صورت می گیرد . عوامل مختلفی روی ظرفیت و عملکرد یک برج موثر هستند که مهمترین آنها افت فشار ( pressure Drap ) ، ماندگی مایع (Liquid Holdup ) و توزیع مایع ( Liquid Distribution) می باشد ، در ادامه ، تعریف موارد فوق هم چنین مفاهیمی مانند طغیان ( Flooding ) ، انباشتگی ( Loading) ، و کف زدائی ( Foaming ) ، به لحاظ اهمیت مورد بحث قرار می گیرند .

« افت فشار »

به منظور عبور یک سیال از میان یک کانال یا لوله ، اختلاف فشاری باید بین ورودی و خروجی وجود داشته باشد این اختلاف فشار برای محاسبات مهندسی بسیار مهم است زیرا حاصلضرب آن در شدت جریان سیال ، بیانگر توان پمپ مورد نیاز می باشد . عوامل متعددی موجب افزایش افت فشار در یک مسیر می شوند و از این جهت راه اصلی کاهش هزینه انتقال ، کاهش این افت فشار می باشد . افت فشار در یک بستر پر شده به مراتب بیشتر از یک لوله باز است . برای مثال افت فشار در یک بستر پر شده ممکن است 25 تا 50 برابر بیش از یک برج خالی باشد .

عوامل اصلی که روی افت فشار در یک برج پر شده اثر می گذارد به ترتیب اهمیت به شرح زیر است : ( 1 )

  1. درصد فضای خالی ( Free volume ) در برج ( تخلخل بستر )
  2. سرعت جرمی گاز
  3. سرعت جرمی مایع
  4. قطر موثر قطعات پر کن
  5. جرم حجمی گاز

از آنجایی که از جریان سیال از میان بستر پر شده معمولا به صورت متلاطم است گرانروی فاز گاز اثر کمی رویس افت فشار دارد . اثر تخلخل روی افت فشار بسیار زیاد می باشد برای مثال کاهش تخلخل از 70 به 65 درصد ، می تواند افت فشار را تا 50 درصد افزایش دهد . میزان تخلخل در یک برج پر شده کاملا به نحوة بارگیری برج بستگی دارد ، بنابراین استفاده از اطلاعات افت فشار برای یک بستر خاص و تعمیم آن برای شرایط دیگر با مشکلاتی همراه است . هم چنین ممکن است دو نوع پرکن با تخلخل یکسان ، افت فشار متفاوتی در برج ایجاد کنند . برای جریان متلاطم ، افت فشار با توان 1.8 تا 2 سرعت جرمی گاز رابطه دارد .

همانطور که مشاهده می شود در هر شدت جریان مایع در ابتدا شیب خطوط تقریباً مشابه و ثابت می باشد اما با افزایش شدت جریان گاز ، افت فشار بطور ناگهانی افزایش یافته و تغییر شیب ناگهانی در منحنی را موجب می شود همچنین مشاهده می شود که افت فشار با افزایش دبی مایع نیز به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش می یابد . کاهش در اندازه پر کن ها موجب افزایش افت فشار در برج می شود که این اثر در مورد جرم حجمی گاز
نیز صدق می کند .

ماندگی مایع ( Liquid Holdup )

دو نوع ماندگی مایع در برج پر شده تعریف می شود ، نوع ایستا ( jtatic ) و نوع عملیاتی ( operating ) (4 )

ماندگی مایع ایستا به حجم مایعی که در واحد حجم بستر پس از متوقف شدن جریان های گاز و مایع و خارج شدن مایع عملیاتی باقی می ماند ، گفته می شود . مقدار ماندگی مایع به عواملی چون میزان سطح ، زبری سطح و شکل و زوایای پر کن بستگی دارد . از طرفی تماس و اتصال پرکن ها در برج موجب نگه داشتن بخشی از مایع می گردد . ماندگی مایع ایستا معمولا زیاد نمی شود و اهمیت زیادی ندارد . با این وجود هر چه ماندگی مایع ایستا در یک برج کمتر باشد مطلوب تر است .

ماندگی مایع عملیاتی ، حجمی از مایع است که در واحد حجم پر کن پس از توقف دبی های مایع و گاز از برج خارج می شود و یا به عبارت دیگر مقدار مایعی است که در حین عملیات در میان بستر نگه داشته می شود . ماندگی مایعی عملیاتی تابعی از شدت جریان میایع می باشد . در زیر ناحیه انباشتگی جریان گاز اثر کمی روی آن دارد . اثر کشش سطحی بطور عملی روی ماندگی مایع برای مایعات با کشش سطحی زیاد مانند آب ( 70 dyn /cm) کم می باشد برای مایعات آلی ( با کشش سطحی حدود 27 dyn/cm ) در شدت جریان های کم مایع ، ماندگی مایع عملیاتی حدود 12 درصد کمتر از آب خواهد بود . این ماندگی مایع برای یک سیستم با کشش سطحی کم
( حدود Bdy /cm ) در شدت جریان های کم مایع ، تا 20 درصد نیز کاهش خواهد داشت . در شار مایعی حدود

( 4.75 lit /m2.s ) 7 gpm /ft2 کشش سطحی روی ماندگی مایع اثری ندارد . البته این اندازه گیری در شرایط اتمسفری بوده و قابل تعمیم به شرایط فشار زیاد نمی باشد . ( 2‌ )

ماندگی مایع با افزایش اثر گرانروی مایع افزایش می یابد . افزایش گرانروی از 1 cp به 16 cp , 2 cp بیه ترتیب موجب افزایش 10 در صد و 50 درصد در ماندگی مایع می شود . هم چنین اگر گرانروی مایع به 0.15 cp , 0.45 cp کاهش یابد میزان مادگی مایع به ترتیب 10 درصد و 20 درصد کاهش می یابد در یک افت فشار ثابت نیز کاهش چگالی مایع موجب افزایش حجم ماندگی مایع می شود .

هر چه میزان ماندگی مایع در یک برج کمتر باشد مطلوبتر است زیرا وزن برج کمتر خواهد بود ( وزن یک برج ممکن است در اثر ماندگی مایع تا 25 درصد افزایش یابد ) تخلیه مایع از برج کمتر زمان می برد و مهم تر اینکه افزایش ماندگی مایع موجب افت شدت فشار می شود . برای مثال در یک برج با نوعی پرکن خاص افزایش ماندگی از 0.1 به 0.2 ( حجم مایع به حجم ستون ) می تواند موجب افزایش در افت فشار به میزان 100 درصد
گردد . (1 )

انباشتگی و طغیان :

همانطور که قبلا اشاره شد میزان افت فشار تحت تاثیر شدت جریان های گاز و مایع می باشد . نمونه ای از منحنی تغییرات افت فشار با تغییرات شدت جریان ها در شکل ( 4 – 1 ) نشان داده شده است و صورت کلی این گونه منحنی ها در شکل ( 5-1 ) آمده است . شیب خط مربوط به بستر خشک برای جریان متلاطم در حدود 1.8 –2 می باشد و این عدد برای شدت های کم تا متوسط مایع نیز صدق می کند .

در یک سرعت ثابت گاز ، با افزیش شدت جریان مایع ، سطح عبوری جریان گاز کاهش یافته و از این جهت افت فشار افزایش می یابد . در ناحیه A زیر خط در شکل ( 5-1) ماندگی مایع با تغییر شدت جریان گاز تقریباً ثابت می ماند . اما با افزایش شدت جریان مایع افزایش می یابد . در نتیجه در ناحیه بین B , A ماندگی مایع با افزایش شدت گاز افزایش یافته ، سطح عبوری گاز کمتر شده و افت فشار بیشتر افزایش می یابد که این موضوع با شکستی که در منحنی ها در امتداد خط A رخ می دهد مشخص می باشد . این ناحیه را محدوده انباشتگی ( Loading ) می نامند .

زمانی که شدت جریان گاز در یک شدت جریان ثابت مایع تا امتداد خط B افزایش می یابد یکی از حالات زیر رخ می دهد .

1 . لایه ای از مایع که درون آن حباب های گاز قرار دارند در بالای بستر نمایان می شود .

2. مایع بستر را پر می کند و سیستم از حالات گاز پیوسته – مایع پخش شده به حالت فاز مایع پیوسته – گاز پخش شده تغییر می کند .

3. کف با سرعت زیادی تا بالای بستر را پر می کند .

به ناحیه بالای خط B ناحیه طغیان ( Flooding ) گفته می شود . در این محدوده گاز بخشی از مایع را با خود به سمت بالا حمل می کند و همانطور که مشاهده می شود ( شکل 5-1 ) شیب منحنی افت فشار بطور ناگهانی افزایش می یابد . یک برج عملا نمی تواند در شرایط طغیان کار کند و معمولا محدوده مناسب طراحی بین مرزهای انباشتگی و طغیان است
( محدوده بین دو خط B, A ) که این موضوع اهمیت این ناحیه را نشان می دهد و در حقیقت ظرفیت برج بر این مبنا محاسبه می شود . ( 3 )

معمولا افت فشار مجاز گاز به ازاء هر متر بستر برای برج های جذب و عادی سازی در محدوده 200 – 400 N/m2 برای برج های تقطیر اتمسفر در محدوده 400 – 600 N /m2 و برای برج های خلاء در محدوده
8 – 40 N/m2 می باشد . ( 3 )

« کف زدائی »

در برخی موارد تماس گاز و مایع ، و حرکت و تلاطم آنها موجب تولید کف می گردد . کف موجب ایجاد فاز مایعی با جرم حجمی کم شده و بدین طریق موجب کاهش تخلخل بستر و در نتیجه افزایش افت فشار و کاهش ظرفیت برج می گردد . تغییرات کشش سطحی برای مایعات غیر کف زا اثر چندانی روی ظرفیت برج ندارد . برای بررسی میزان کف زائی یک سیستم می توان طی آن آزمایش نمودار تغییرات افت فشار بر حسب شدت جریان ها مشابه شکل ( 4 – 1 ) برای سیستمی مشابه ، با مایعی غیر کف زا و خنثی به دست آورد و سپس آنرا با نمودار بدست آمده برای مایع اصلی مقایسه کرد . مقدار افزایش افت فشار در مایع اصلی فرآیند نسبت به مایع غیر کف زا بیانگر میزان کف زائی مایع اصلی می باشد . همچنین این آزمایش نشان می دهد که کف زائی با تغییر شدت جریان ها از چه ناحیه ای شروع می شود .

در برخی از سیستم ها ، کف به دلیل تاثیر جریان گاز روی مایع ایجاد می شود . در این موارد افت فشار با افزایش سرعت گاز سریعتر افزایش می یابد و این باعث خواهد شد که برج در ظرفیت کمتری از گاز عمل کند . در بعضی سیستم های دیگر کف پایداری تولید می شود که نرخ تولید آن بیش از نرخ از بین رفتن آن است . در این شرایط معمولا از مواد ضد کف
( Antifoa ming Agent ) استفاده می شود . این کف ممکن است در اثر عملکرد فعال کننده های سطحی در محیط بوجود آید . استفاده بیش از حد از مواد کف نیز خود موجب کف زایی خواهد شد .

توزیع مایع

یکی از مهم ترین مسائل در یک برج پرشده ایجاد و تداوم یک توزیع یکنواخت مایع در برج می باشد از آنجائی که وظیفه اصلی برج های پرشده تماس مایع و گاز است ، بنابراین هرگونه نقص و عدم یکنواختی توزیع مایع در این سیستم ها موجب کاهش بازده فرآیند می شود . آزمایشات نشان داده که حتی با وجود توزیع اولیه مناسب در بالای بستر ، ممکن است جریان مایع در بستر کاتالیزه شود . در برج هایی با قطر بزرگ احتمال توزیع غیر یکنواخت بیشتر است . هم چنین مشاهده شده است که جریان اثر چندانی روی توزیع مایع ندارد مگر در نزدیکی های محدوده طغیان که گاز بخشی از مایع را با خود به سمت بالا حرکت می دهد . گرانروی سیالات اثر کمی روی توزیع آن ها دارد ، اما افزایش کشش سطحی و چگالی مایع موجب تمایل به توزیع غیر یکنواخت در مایع می شود .

با افزایش شدت جریان مایع معمولا توزیع مایع بهتر می شود . این مطلب ، بخصوص موقعی که نسبت قطر برج به قطر پرکن زیاد است صدق می کند . در برج هایی که نسبت برج به قطر پرکن کوچک تر از 7 باشد مایع تمایل به حرکت به سمت دیواره را دارد . هم چنین با افزایش اندازه پرکن سطح مرطوب کاهش می یابد و این احتمالا به دلیل افزایش تمایل به کانالیزه شدن است (1) .

جهت حفظ توزیع مناسب مایع در برج ، از تجهیزاتی چون نگه دارنده های پرکن و صفحات توزیع کننده مایع در مقاطع مختلف برج و به صورت صحیح استفاده می شود .

« مقایسه برج های پر شده و سینی دار »

با توجه به اهمیت برج های پر شده و سینی دار و کاربرد وسیعی آنها در تجهیزات تماس دهنده گاز و مایع ، معمولا این سئوال مطرح است که در شرایط مشخص کدامیک باید انتخاب شود . در این قسمت مقایسه ای بین این دو سیستم صورت گرفته است که به انتخاب سیستم مناسب جهت یک فرآیند کمک می کند .


پروژه رنگ

رنگ در دنیای امروز نقش مهمی را در پرورش ذوق وقرایح بشری وارضای نیازهای زیبا شناسی وی ایفا می کندبدین جهت است که احساس رنگ را به تعبیری حس هفتم می گویند
دسته بندی مهندسی شیمی
بازدید ها 0
فرمت فایل docx
حجم فایل 86 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 188
پروژه رنگ

فروشنده فایل

کد کاربری 3230
کاربر

پروژه رنگ

فهرست

فصل اول : رنگ و مکانیزم تشکیل فیلم :

1- رنگ

2- مکانیزم تشکیل فیلم یک رنگ :

الف : مقدمه

ب : عوامل مهم در تشکیل یک فیلم

1- مواد شیمیایی

1-1- نیروی یک ظرفیتی یا کووالانسی

2-1- نیروی دو ظرفیتی یا واندر والسی

تعریف قطبیت

2- عوامل فعال یا فانکشنالتی

3- نوع ودرجه پلیمریزاسیون

پ- طرق تشکیل یک فیلم

1- تشکیل فیلم در رنگهای ترموپلاستیک (تغییر وتبدیل ناپذیر)

1-1- تبخیر حلال

2-1- فیوژن (تغییر شکل)

3-1- کلوئیدی یا اموسیونی (شناوری)

تشکیل فیلم در رنگهای ترموستینگ یا حرارتی (تغییر وتبدیل پذیر)

1-2- مکانیزم تشکیل فیلم رنگهای ترموستی با روش اکسیداسیون

2-2- تشکیل فیلم رنگهای ترموستی با روش انرژیزاسیون

1-2-2- مکانیزم تشکیل فیلم ترموست به کمک حرارت

2-2-2- مکانیزم تشکیل فیلم ترموست به کمک کاتالیت

3-2-2- مکانیزم تشکیل فیلم ترموست به کمک رطوبت

4-2-2- مکانیزم تشکیل فیلم ترموست به روش کراس لینک

فصل دوم : خواص فیزیکی پیگمانها وانواع آنان

خواص پیگمانها

1- آستری

2- سیلر

3- رنگ رویه

ضریب شکست

اندازه ذرات

فرم یا شکل ذرات

قدرت جذب روغن

براقیت

قدرت پوشانندگی

درجه سهولت مرطوب پذیری وپخش شوندگی

فام

قدرت رنگ دهندگی

وزن مخصوص

وزن مخصوص ظاهری

فعالیت فیزیکی وشیمیایی نسبت به حمل کننده ها

سرخ فام پذیری یا بلیرینگ

فلودینگ وفلوتینگ

پایداری حرارتی

پایداری نوری

خاصیت ضد زنگ زدگی

منابع تولیدی

قیمت

2- آسیابها،دستگاه گرندگیری ووسایل اندازه گیری وسیکوزیته رنگ درصنایع رنگسازی

1-1-2- رولومیل ها

2-1-2- پرمیل ها

3-1-2- میکسرها

2-2- طرز کار دستگاه گرند گیری

3-2- انواع وسایل به کار رونده در تعیین وتنظیم غلظت یا ویسکوزیته رنگها

1-3-2- فوردکاپ ویسکومتر

2-3-2- امیلا

3-3-2- ویسکومتر یا کریزاستورمر

فصل سوم : پیگمانهای سفید و اکستندرها

I : پیگمانهای سفید

1- پیگمان سفید سربی

1-1- کربنات بازی سرب سفید

2-1- سولفات بازی سرب سفید

3-1- سیلیکات بازی سرب سفید

2- اکسید روی

شناسایی اکسید روی

3- سولفید روی

4- لیتوپون

5- اکسید انتی مونی

6- دی اکسید تیتانیوم

شناسایی دی اکسید تیتانیوم

: IIاکستندرها

1- اکستندر کربنات کلسیم یا گل سفید

2- اکستندر سولفات باریم ـباریت ـبلانک فیکس

3- اکستندر سیلیکات منیزیم یا تالک

4- سیلیکات آلومینیوم یا خاک چینی :کائولین

5- سیلیکات مضاعف آلومینیوم وپتاسیم یا میکا

6- اکستندرهای سیلیس یا سلیکا

1-6- نوع سیلیس معمولی

2-6- نوع دیاتومه

3-6- سیلیس مصنوعی

7- پنبه نسوزها ( آزبست )

8- استئارات آلومینیوم

9- آلومینیوم سفید

10- سیلیکات کلسیم

فصل چهارم : پیگمانهای رنگی

مقدمه

پیگمانهای معدنی ( طبیعی و مصنوعی )

1- اکسید طبیعی قرمز

2- اکسید طبیعی زرد آهن ( افرا و سنیای خام )

3- اکسید طبیعی سیاه آهن

4- اکسید طبیعی قهوه ای آهن (آمبر خام ، سوخته و سنیای سوخته )

5- اکسیدهای مصنوعی آهن

6- پیگمانهای کرومی

7- کروم سبز

8- اکسید کروم سبز

9- اکسید کروم سبز ئیدراته

10- مولیبدات نارنجی

11- آهن آبی

12- آلترامارین آبی

13- سرب قرمز یا سرنج

14- سلیکو کرومات بازی سرب

15- فسفات روی

16- کرومات روی وتتروکسی کرومات روی

17- پیگمانهای کارمیمی ویا کارمیم های رنگی

18- پیگمانهای معدنی مصنوعی

1-18- تینانات نیکل زرد

2-18- کرومیت مس سیاه

3-18- کبالت آبی

19- اکسید مس

پیگمانهای متالیک

1- خمیرهای آلومینیومی

2- پودر بزنری طلایی

موارد استعمال

پیگمانهای آلی

1- پیگمانهای آلی سفید رنگ

2- پیگمانهای سفید رنگ

1- کربن بلک

2- لمپ بلک

3- گرافیت

4- کربن استخوانی

5- پیگمان سیاه سولفید آنتی مونی

6- کربن فعال یا اکتیو

پیگمانهای آلی رنگی

1- آزوهای نامحلول

1-1- تولوئیدون قرمز

2-1- تولوئیدین خرمایی رنگ یا مارون

3-1- پارای قرمز

4-1- کلرینیتیدپارای قرمز

5-1- تفتل قرمز

6-1- هانزای زرد

7-1- بنزیدین زرد ونارنجی

8-1- دی نیترو آنیلین نارنجی

2- آزوهای اسیدی

1-2- لتیول قرمز

2-2- لتیول رابین قرمز

3-2- رابین قرمز

4-2- تارترازین زرد

3- آنتراکوئینها

1-3- آیزارین قرمز ومارون (خرمایی)

2-3- ایندانترون آبی وبنفش

3-3- ایزو ویلانترون بنفش

4- یندوگوئیدها

5- کوئینا کریدون ها (قرمز وبنفش)

6- فتالوسیانین ها(آبی وسبز)

1-6- فتالوسیانین آبی

2-6- فتالوسیانین سبز

پیگمانهای فلورسنتی

فصل پنجم : حلالهای مصرفی در صنایع رنگ سازی

نقش حلالها

خواص فیزیکی حلالها

1- قدرت حلالیت

2- فراریت یا درجه تبخیر

3- نقطه جوش

1-3- حلالها با نقطه جوش پایین

2-3- حلالها با نقطه جوش متوسط

3-3- حلالها با نقطه جوش بالا

4- نقطه اشتعال

5- نقطه آتش سوزی(اشتعال خودبه خود)

6- سمیت

7- بو

8- وزن مخصوص

9- رنگ

10- قیمت

11- خاصیت ضد خوردگی واسیدی

12- طبیعت شیمیایی

خلاصه ای از رابطه فی ما بین حلالها وویسکوزیته

انواع حلالها وخلاصه ای از پریک

1- حلالهای تریپنی

2- حلالهای ئیدروکربنی

1-2- آلفتیک ئیدروکربنها

1-1-2- مایزال اسپریت یا وایت اسپریت

2-1-2- نفتا

3-1-2- کروزین ویا نفت سفید

2-2- نفتانیک ئیدروکربنها

3-2- آروماتیک ئیدروکربنها

1-3-2- بنزن

2-3-2- نفتابا نقطه اشتعال بالا

3-3-2- نفتای آروماتیک

4-3-2- استایرن

5-3-2- تولوئن

6-3-2- زایلن

3- حلالهای اکسیژنی

1-3- الکلها

1-1-3- متانل

2-1-3- اتانل

3-1-3- ایزو پاروپانل(الکل ایزو پروپیل )

4-1-3- بیوتانل وایزومرهای آن

5-1-3- نپتانل

6-1-3- سیکلوهگزانول

7-1-3- اتیلن گلیکول وگلیسرین

2-3- حلالهای استری

1-2-3- متیل استات

2-2-3- اتیل استات

3-2-3- استات پروپیل نرمال

4-2-3- نرمال بیوتیل استات

5-2-3- ایزوبوتیل استات

3-3-حلالهای کیتونی

1-3-3- استن

2-3-3- متیل اتیل کیتون

3-3-3- متیل ایزوبیوتیل کیتون

4-3-3- دی اتیل کیتون

4-3- اتر الکلها

4- فیورنها

1-4- فیور فیورال

2-4- فیور فیورال الکل

3-4- تترا ئیدرو فیورن

4-4- تترائید روفیور فیورال الکل

5- نیترو پارافینها

6- حلالهای کلردار

7- آب

فصل ششم : مواد کمکی اضافه شونده به رنگ در هنگام ساخت

1-6- مواد ضد رویه یا آنتی اکسیداسیونی

1-1-6- فنلها

2-1-6- اکسیمها

2-6- مواد فعال سطحی اسورفکتنسها یا مواد کمک کننده پخش پیگمان در وهیکلی

3-6- مواد کمکی افزایش دهنده خلو

4-6- مواد مات کننده

5-6- مواد ضخیم کننده یا افزایش دهنده ویسکوزیته (ضد شره وضد ته نشینی)

1-5-6- افزودن درصد بیشتر پیگمان

2-5-6- استفاده از سلیکا یا سلیکاتها در رنگ

3-5-6- استفاده از ضخیم کننده های رزینی

4-5-6- استفاده از حداقل حلالهای قطبی در رنگ

6-6- ضد کف

7-6- مواد ضد قارچ ، کپک وخزه

1-7-6- مشتقات جیوه ای

2-7-6- پیگمان متا بورات باریم

3-7-6- دی کلرو فلوآمید

4-7-6- دی تیو کاربامات

5-7-6- اکسید روی

6-7-6- اکسید مس

9-6- ضد یخ

10-6- پلاستی سایزرها یا نرم کننده ها

کلرینیتید پارافین

دی بوتیل فتالات

دی الکیل فتالات

روغن کرچک

اتیل هگزیل فتالات

دی بنزیل فتالات

نرمال اتیل پاراتولوئن سولفونامید

بیوتوکسی اتیل استئارات

11-6- مواد ضد فلوتینگ و فلودینگ

12-6- مواد ضد اصطحکاک یا ایجاد کننده لغزش

13-6- مواد کاهش دهنده مقاومت الکتریکی

14-6- مواد کمکی افزایش براقیت

15-6- مواد کمکی افزایش چسبندگی

فصل هفتم : خشک کنها در رنگ

1-7- مقدمه

2-7- فلزات معدنی در خشک کنها

1-2-7-خشک کن سرب

2-2-7- خشک کن کلسیم

3-2-7- خشک کن زیرکونیم

4-2-7- خشک کن کبالت

5-2-7- خشک کن منگنز

6-2-7- خشک کن باریم

8و7-2و7- خشک کنهای آهن وسدیم

9-2-7- خشک کن روی

3-7- استفاده از خشک کنها در رنگهای محتوای آب به عنوان حلال

4-7- علت عدم تأثیرفعالیت خشکنها درخشک شوندگی رنگها بعد ازمدتها انبار و نگهداری

5-7- آزمایشاتی که معمولاً بر روی تأئیدویا عدم تأئید خشک کن بایستی انجان گیرد

فصل هشتم : آسیاها ومخلوط کنهای مورد استفاده در صنایع رنگسازی

1- مخلوط کنهای مورد مصرف در صنایع رنگسازی

2- آسیاهای مورد مصرف در صنایع رنگسازی

آسیاهای با قدرت زیاد

آسیاهای مدرن با بازده زیاد

آسیاهای مدرن با بازده متوسط

2-1- آسیا مخلوط کنهای سنگین

2-2- آسیای یک غلطکی

2-3- آسیای سه غلطکی

2-4- آسیای گلوله ای

2-5- آسیای آتر تیور

2-6- آسیاهای شنی وشیشه ای

فواید استفاده از آسیاهای شنی وشیشه ای

مضرات استفاده از آسیاهای شنی وشیشه ای

2-7- آسیای سنگی با سرعت زیاد

2-8- آسیاهای با دور تند وتیغه های برنده

نحوه کار با آسیای دور تند وتیغه برنده

1- نسبت قطر تانک به قطر همزن

2- ارتفاع رنگ

3- موقعیت همزن در تانک

4- سرعت همزن

5- زمان آسیا کردن

6- انتخاب حلال مناسب

امتیازها ومحدودیت های آسیاهای با دور تند وتیغه های برنده

2-9- آسیاهای کینیتیکی

فصل نهم : روشهای اندازه گیری وآزمایشهای کنترل کیفیت رنگ

الف : آزمایشهای مایع رنگ

کنترل تولید رنگ

آزمایش تعیین درجه ومیزان پخش شدن رنگدانه

آزمایش تعیین گرانروی رنگ

گرانروی سنج آی . سی . آی

گرانروی سنج فرانتی – شیرلی

گرانروی سنج قابل حمل فرانتی

روتوتیز

گرانروی سنج بروک فیلد

گرانروی سنج استورمر

آزمایش اندازه گیری وزن مخصوص رنگ

آزمایش اندازه گیری درصد مواد فرار رنگ

آزمایش تعیین نقطه اشتعال رنگ

آزمایش اندازه گیری قدرت پوشانندگی یا قدرت یا قدرت پنهان کنندگی مایع رنگ

کریپتومتر سیاه وسفید

ب: آزمایشهای فیلم خشک نشده رنگ

آزمایش قلم خوری

آزمایش مقاومت در مقابل سینه دادن

آزمایش اندازه گیری ضخامت فیلم خشک نشده رنگ

آزمایش تعیین قدرت گسترش رنگ

آزمایش اندازه گیری زمان خشک شدن فیلم رنگ

اندازه گیری زمان خشک شدن سطحی

اندازه گیری زمان خشک شدن عمقی

تعیین زمان مناسب برای اعمال پوشش دوم بر روی پوشش اولیه

ج: آزمایشهای فیلم خشک

آزمایش های فیلم خشک

آزمایش اندازه گیری ضخامت فیلم خشک رنگ

روشهای تخریبی

1- استفاده از میکرومتر

2- استفاده از میکروسکوپ

3- استفاده از ضخامت سنج انگشتی

روشهای غیر تخریبی

آزمایش تعیین خصوصیات نوری فیلم خشک شده رنگ

برق فیلم رنگ

آزمایش اندازه گیری قدرت پوشانندگی فیلم خشک رنگ

روش اندازه گیری بوسیله نسبت سایه روشن رنگ

آزمایش تعیین همرنگی با روش تنیت کردن

آزمایش تعیین ویژگی های مکانیکی فیلم رنگ

اندازه گیری سختی فیلم رنگ

روش خراش دادن

روش آونگ

روش مدادهای سختی سنج

روش دندانه ای

آزمایش انعطاف پذیری وقابلیت کشش فیلم رنگ

آزمایش خمش

آزمایش ایجاد حفره

آزمایش ضربه خوری

آزمایش تعیین چسبندگی فیلم رنگ

طبیعت رنگپایه

تمیز بودن سطح

روش کندن مستقیم

روش خطوط متقاطع

روش کارد آرکو

روش تنومتر هاندس فیلد

فصل دهم : بروز اشکالات احتمالی ورفع انان در صنایع رنگ ورنگ آمیزی

1-10- ته نشینی یا رسوب گذاری رنگ

2-10- پوسته زدن یا رویه بندی رنگ داخل قوطی

3-10- بالا رفتن ویسکوزیته ویا ژل شدن رنگ

4-10- اسپری خشک ویا پودری اسپری کردن

5-10- پویش ضعیف

6-10- شره کردن فیلم

7-10- فلوتینگ وفلودینگ

8-10- سرخ فام پذیری یا بلدینگ

9-10- کدر شدن یا بلا شینگ

10-10- جوش زدن ویا تاول زدن فیلم

11-10- مغایرت در فام فیلمهای حاصل از یک رنگ اما با زمان ساختهای متفاوت

12-10- کثیف بودن ویا دون داشتن فیلم

13-10- دیر خشک شدن فیلم

14-10- بلند شدن یا باد کردن چروکی قسمتی از یک فیلم

15-10- حالت پوست پرتقالی در یک فیلم

16-10- حالت سوراخ سنجاقی شکل در یک فیلم

17-10- چسبندگی ضعیف یک فیلم بر روی یک سطح

18-10- براقیت ضعیف یک فیلم

19-10- قدرت حفظ براقیت یک استری

20-10- کثیف ویا لکه دار بودن یک فیلم

21-10- آثار لکه های باران مانند بر روی فیلم

22-10- چین وچروک برداشتن یک فیلم

23-10- وجود سوراخ های چشم ماهی شکل در یک فیلم

24-10- چاکنیگ یا حالت گچ شدگی یک فیلم

25-10- شکاف برداشتن یا کرکینگ یک فیلم

26-10- تغییر فام یک فیلم در دراز مدت

27-10- شکنندگی ویا تردی یک فیلم

28-10- زنگ زدگی یک فیلم

29-10- به سمباده خوردن یک آستری

30-10-خرد ویا ریز شدن بتونه در هنگام بتونه کاری

31-10- کریستایزه شدن یک فیلم

32-10- حالت کاب وینینگ

33-10- گل انداختن فیلم

34-10- فریز تا استابیلیتی

فصل یازدهم : راهنمای انتخاب وساخت یک رنگ مناسب برای پوشش سطوح پیشنهادی

1- رنگ جهت پوشش درون یک قوطی

2- انتخاب رنگ جهت یخچال وفریزر

3- انتخاب رنگ برای پوشش ماشینهای لباس شویی

4- انتخاب رنگ برای ماشینهای ظرفشویی

5- انتخاب رنگ جهت سطوح استیلی مغروق در آب

6- ساخت رنگهای ضد خزه

7- ساخت رنگ مقاوم در مقابل سایش

8- انتخاب رنگ مقاوم در مقابل رشد باکتری وقارچ

9- رنگهای مقاوم در مقابل مواد شیمیایی

10- انتخاب رنگهای مقاوم در مفابل اسیدها

1-10- انتخاب یک رنگ جهت پوشش سطح آلوده یا در معرض بخارات اسیدی

2-10- انتخاب یک رنگ جهت لینیگ مخازن اسیدی

11- انتخاب رنگهای مقاوم در مقابل بازها

12- انتخاب رنگهای مقاوم در مقابل آب

13- انتخاب رنگهای مقاوم در مقابل حلالها

14- انتخاب رنگهای مقاوم در مقابل حرارت

1-14- ساخت رنگهای مقاوم در مقابل حرارت خشک

2-14- ساخت رنگهای مقاوم در مقابل حرارت مرطوب

15- انتخاب رنگ مناسب در مقابل خاک

16- انتخاب رنگ مناسب در مقابل آب وهوای جوی

17- رنگهای مصرفی بر سطوح سیمانی وآجری

18- انتخاب رنگ برای سطوح گالوانیزه ای

19- آستری غیر آلی یا معدنی

20- ساخت رنگبر (ضد زنگ)

1- رنگ :

رنگ در دنیای امروز نقش مهمی را در پرورش ذوق وقرایح بشری وارضای نیازهای زیبا شناسی وی ایفا می کند.بدین جهت است که احساس رنگ را به تعبیری
حس هفتم می گویند رنگ با حفظ اهمیت ویژه وبی چون وچرای خود در
مبانی زیبایی های هنر قدیم در روزگار ما عامل پر توانی در آراستن وجلوه گری
همه آثار زندگی ومطلوب نمودن کالاها وزیبا گردانیدن وسایلی است که به
دست توانای انسان تولید می گردد . انسان در پهنه تولید ، تزیین خانه ها، پوشاک وحتی نوشابه ها آذین بندی مجالس جشن وسرور در هنر نقاشی ، صنایع کشتیرانی، امور ارتباطات ، محصولات مصرفی، در صنایع فضایی وخلاصه در همه شئونات
زندگی با رنگ سرو کار دارد.بطور کلی از رنگ علاوه بر ایجاد زیبایی محیط ،
جهت حفاظت اشیاء در مقابل عوامل طبیعی وسببی از قبیل ضربه، خراش ، ساییدگی، مواد شیمیایی ، حلالها، آب وهوای جوی وغیره استفاده می گردد وبه ندرت
دیده می شود که سطح یک جسم مورد دید را فقط با رنگی حفاظتی بپوشانند
واز رنگ رویه تزیینی استفاده ننمایند.

صنعت رنگسازی قدمت طولانی دارد اوایل رنگ را به طریق ابتدایی از روغنهای گیاهی با استفاده از آسیابهای سنگی ودستی جهت نرم کردن رنگانه ها تولید می کردند.
اما امروزه با پیشرفت صنعت وتکنولوژی صنعت رنگسازی پیشرفت شایانی نموده بطوری که توانسته در میدان علم وصنعت جایی پر نفوذ برای خود باز کند.و به جرأت می توان گفت که یکی از ارکان مهم از تولیدات صنایع گوناگون که به مصارف عمومی ویا خصوصی می رسند می باشد .

بعضی از رنگها مثل آستری ها به علت داشتن مقدار زیادی پیگمان مات بوده که به منظور حفاظت از سطوح به کار می روند و برخی دیگر نیمه شفاف وشفاف می با شدکه از آنان بر روی آستریها به دو منظور حفاظتی و تز ئینی استفاده میگردد .عموما یک رنگ از اجزای زیر تشکیل شده است :

1- مواد کمکی

2- حلال

3- اکستندر

4- زرین وپیگمان

فصل اول

رنگ ومکانیزم تشکیل فیلم

مکانیزم تشکیل فیلم یک رنگ :

الف- مقدمه

اصولا فیلم ترکیب رنگ را با طرق مختلف از قبیل بوس ،پیستوله ،رولر و غیره بر روی یک جسم تشکیل میگردند که با تبدیل حالت مایع به حالت جامد ، یک فیلم
خشک بوجود می آید . وعملاً این رزینها هستند که تحت مکانیزمهای مختلفی از قبیل انواع پلی مریزاسیون ویا تبخیر حلال از حالت مایع به حالت جامد در می آید.

فیلمهای حاصل دارای خواص فیزیکی متفاوتی بودهکه بعضی نرم ونعطاف پذیر و
بعضی محکم وقوی وبعضی دیگر سخت وشکننده هستند.

ب: عوامل مهم در تشکیل یک فیلم:

سه عامل اساسی که در تشکیل یک فیلم از یک رنگ موثرند عبارتند از مواد شیمیایی ، فانکشنالتی، نوع ودرجه پلی مریزاسیون.

1- مواد شیمیایی:

مواد در طبیعت به سه صورت جامد ، مایع وگاز دیده می شود.به طوری که از
انجماد بخار خشک آب واز انجماد آب یخ تولید می گردد. حالت فیزیکی مواد در شرایط فشار ودرجه حرارت طبیعی بستگی به اندازه مولکولی ونیروهای فی ما بین
آنها دارد.

اگر مقدار کمی از یک گاز در یک تانک بسیار یزرگ قرار گیردمولکولهای آن با سرعت در سرتاسر تانک پخش خواهند شد. پخش سریع مولکولهای گاز دلالت برآن می کند که نیروهای موجود فی مابین مولکولها به مراتب ضعیف تر از انرژی جنبشی آنهاست و از آنجائی که ممکن است مقدار کمی از گاز در سرتاسر یک تانک یافت شود
نشان دهنده آن است که مولکولهای گاز باید نسبتاَ از هم فاصله داشته باشند .
در حالت مایع مولکولها به هم نزدیکتر بوده به طوری که نیروهای فی مابین قویتر از انرژی جنبشی آنها میباشد و از طرف دیگر این نیروها آنقدر قوی نیست که قادر به ممانعت از حرکت مولکولها گردیده واز اینرو ست که جریان مایع از یک ظرف
به ظرف دیگر شدنی است .اما نسبت سرعت جاری شدن آب در مقایسه با
مایعات دیگر از قبیل روغنها و گلیسیرین بسار متفاوت بوده که این تفاوت
سرعت جاری شدن را دیسکوزیته می نامند که خود تابعی از شکل ،
اندازه مولکولی در جه حرارت و فشار میباشد . در حالت جامد نیروهای بین مولکولی به قدری قویتر از انرژی جنبشی هستند که باعث سخت شدن جسم و
در نتیجه عدم جاری شدن آن می گردند .

از مشاهدة تفاوت جامدات ، مایعات و گازها دو فریضه ذیل نتیجه گرفته میشود :

- نیروهای مختلفی بین مولکولها عمل می کند

- هریک از این نیروها با درجه مختلفی بین مولکولها عمل می کند .

نیروها خود نیز به دو دسته اساسی یک ظرفیتی (کوالانسی ) ودو ظرفیتی
(واندرواسی )تقسیم میشوند .

1-1 نیروی یک ظرفیتی یا کوالانسی

نیروی کوالانسی عامل تشکیل یک پیوند شیمیایی مستقیم بین دو اتم از یک مولکول ویا بین دو اتم از دو مولکول متفاوت می باشد که خود نیز به سه نوع تقسیم می شود که عبارتند از :

1-1-1 پیوند فلزی فی ما بین مواد بار دار متشابه

همانند پیوند بین تمامی فلزات از قبیل نقره و مس و غیره .

2-1-1 پیوند یونی فی ما بین یونها با بار مخالف .

پیوند یونی از جاذبه بین دو یون با بار مخالف به وجود می آید که خود یون نیز
از انتقال یک الکترون از اتمی به اتم دیگر تشکیل می شود


پروژه گاز

بر اساس ارزیابی های بعمل آمده بیش از 80 درصد آلودگی هوای تهران از وسایل نقلیه موتوری و کمتر از 20 درصد بقیه منابع و و سایل گرمایش خانگی و تجاری است
دسته بندی مهندسی شیمی
بازدید ها 0
فرمت فایل pdf
حجم فایل 29022 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 101
پروژه گاز

فروشنده فایل

کد کاربری 3230
کاربر

پروژه گاز

حفظ محیط زیست جزء وظایف اصلی انسان بشمار می آید . با پیدایش انقلاب صنعتی در اروپا و متعاقب آن با تکامل پیوسته تکنولوژی آلودگی محیط زیست نیز افزایش پیدا کرده است . اتومبیلها به عنوان یکی از منابع عمده آلودگی محسوب میگردند .

با افزایش تعداد اتومبیلها در جهان و بخصوص در شهرهای بزرگ نظیر تهران ،‌دفع طبیعی آلودگی امکان پذیر نبوده و الزاماً میبایست در جهت کاهش آن از منبع تولید کننده ( اصلاح موتور ) و نیز تبدیل گازهای مضر به گازهای کم ضررتر اقداماتی صورت گیرد . در چند دهه اخیر این موضوع مورد نظر قرار گرفته و پیشرفتهای زیادی برای رفع این مشکل حاصل شده است بطوریکه تکنولوژی ساخت موتورها به مقدار قابل ملاحظه ای اصلاح شده و احتراق بهبود و مصرف اتومبیل کاهش یافته است .

علیرغم این اصلاحات ،‌هنوز امکان حذف کامل گازهای آلوده کننده وجود ندارد و لذا میبایست پس لز احتراق و خروج گاز از موتور به کمک کنور تورهای کاتالیستی ، آنها را به گازهای کم ضرر CO2و HO2 تبدبل نمود . از حدود بیست سال پیش استفاده از کنور تورها یکاتالیستی که در صنایع شیمیایی جایگاه مشخصی داشته اند ، تحت عنوان کنور تورهای کاتالیستی اتومبیل رایج شده است . متاسفانه با وجود آلودگی شدید هوای شهرهای بزرگ ایران بخصوص و تهران سابقه فعالیتی در این زمینه وجود ندارد و لذا در این پروژه اولین قدمهای لازم برای شناخت علمی و عملی کاتالیستهای مربوط بر داشته شده است . نظر به اینکه لازمه هر گونه مطالعه ای در این زمینه ، شناخت نوع و عملکرد کاتالیستهای مربوطه میباشد ،ؤ این کار بر این موضوع متمرکز گردید . بدیهی است که در ادامه این پروژه نحوه انتخاب ، طراحی و ساخت این کاتالیزورها مورد بررسی قرار میگیرد .

در خاتمه با آروزی موفقیت برای کلیه پژوهشگران این مرز و بوم ، به امید روزی که نفس هوایی سالم و پاکیزه در شهر تهران همچنین بازگشت پرندگان خوش آواز به این شهر دور از واقعیت نباشد .

چکیده :

تنفس در هوایی سالم و پاکیزه یکی از آرزوهای شهروندان در دو دهه اخیر محسوب میگردد . با این هدف این پروژه به منظور گامی در جهت کاهش آلودگی هوا و سالم سازی محیط زیست انتخاب شده است ، آلاینده هایی که در این زمینه مورد بررسی قرار گرفتند آلاینده های گازی ناشی از اگزوز وسایط نقلیه موتوری هستند . آلاینده های اصلی گاز اگزوز عمدتاً شامل مونواکسید کربن (co) ، هیدرو کربنهای نسوخته (hc)و اکسیدهای نیتروژن (nox) میباشند . در این راستا چاره جز استفاده از کنوتورهای کاتالیستی وجود ندارد که در آنها واکنشهای اکسیداسیون CO و HC و واکنش احیاء NOX بطور همزمان انجام شوند . برای این منظور از کاتالیستهای سه جانبه (TWC) استفاده گردد . بنابراین در این پروژه شناخت این کاتالیستها در شرایط حقیقی گازهای اگزوز اتومبیل انجام گرفته است .

در این پروژه از سه فاز a- AL2O3 – S-AL2O3 , y – AL2O3 که به ترتیب هر یک دارای مساحت سطح BET معادل 285،125،26 متر مربع بر گرم هستند به عنوان پایه کاتالیست استفاده شده است .

فلزات انتخاب شده ، جزء عناصر واسطه گروه هفتم و هشتم جدول تناوبی میباشند . این نوع فلزت از نوع فلزات گرانبها و هم خانواده پلاتین هستند . PT، RH و PD فلزاتی هستند که در طراحی ، فرمولاسیون و ساخت کاتالیستهای سه چانبه این پروژه بکار گرفته شده اند . درصد وزنی هریک از این فلزات به ترتیب 5/0%،05/0%. 20/0%میباشد. فرمولاسیون سه نوع کاتالیست ساخته شده یکسان بوده و تنها اختلاف آنها در پایه بکار رفته است .

خلاصه فرمولاسیون کاتالیستهای مذکور به قرار زیر است :

در ساخت کاتالیستهای فوق از روش تلقیح (IMPREGNATION) مرحله ای استفاده گردیده است ، به این ترتیب که در سه مرحله جداگانه هر یک از فلزات یاد شده ، روی پایه های کاتالیستی نشانیده شده اند . ترتیب نشاندن فلزات فوق روی پایه کاتالیست یه گونه ای انتخاب شده است که نقاط ضعف هر یک حد اقل گردد و در عوض نقاط قوت آنها شدت یابد . پالادیم فلزی مقاوم در همروی یا کلوخه شدن (SINTERING) در پایه است ، لذا این فلز در پایین ترین لایه قرار داده شده است . رودیم واکنشهای احیاءNOX را بخوبی انجام میدهد ،اما در مقابل هجوم سموم کاتالیستی بسیار حساسمیباشد ، پس از این فلز نیز در نزدیک ترین لایه به سطح بعد از پالادیم قرار گرفته است . از طرفی پلاتین فلزی مقاوم در مقابل هجوم سموم کاتالیستی است ، این فلز رد خارجی ترین لایه به سطح و روی رودیم نشانیده شده است . لازم بذکر است که پالادیم و پلاتین واکنشهای اکسیداسیون CO و از رابخوبی انجام میدهند .

در طراحی و فرمولاسیون کاتالیست ها این نتیجه حاصل شده بود که میبایست به منظور تعدیل نوسانات ناشی از تغییرات دائم هوا نسبت هوا به سوخت (A/F) و همچنین بهبود خواص کاتالیستی ، از مواد افزودنی چون اکسید سزیم (CeO2)استفاده میگردید ، اما با توجه به عدم دسترسی به نمک سزیم عملاً این ماده در ساختار کاتالیستها ی ساخته شده بکار گرفته نشده است .

با توجه به آزمایشات انجام شده بهترین بازده تبدیل همزمان هر سه آلاینده Nox,HC,CO)) در حوالی نقطه استوکیومتری(A/F=14/7) حاصل میگردد ، لذا طراحی اتومبیل باید طوری باشد که حتی الامکان با این نقطه نزدیک باشد .

نتایج نشان میدهد که کاتالیست PCC1گازهای NO,Nox را با درصد بالایی (بالی 95 درصد) تبدیل مینماید ، اما تبدیل گازهای CO وHC را خوب انجام نمیدهد . البته با افزودن کمی اکسیژن اضافی ( بین 2 تا 3 درصد ) تبدیل CO نزدیک به 100 درصد هر رسد و نیز تبدیل HC به بالی 80 درصد افزایش یافت ، در عوض تبدیل NO و Nox کمی کاهش پیدا کرد 0 بدلیل بروز بازدارندگی اکسیژن در انجام واکنشهای احیاء).

کاتالیست PCC2 ، کاتالیست مناسب برای CO و تا حدی برای HC میباشد . چرا که تبدیل CO در این کاتالیست تقریباً 98 درصد بوده و تبدیل HC نیز تا 70 درصد مشاهده شده تبدیل NO,Nox در این کاتالیست پائین تر از 45 درصد میباشد .

افزودن اکسیژن به این کاتالیست درصد تبدیل CO ,HC را افزایش داد و تأثیر محسوسی روی بازده تبدیل NO,NOXنگذاشت .

کاتالیست PCC3و CO را صددرصد تبدیل نمود و تبدبل HC را نیز تا 80 درصد انجام داد، اما تبدیل NO و NOX در این کاتالیست بسیار پائین و حتی زیر 40 درصد (بیشتر اوقات زیر 20 درصد) بود . با توجه به نتایج بالا میتوان اظهار نمود ، کاتالیست مناسب که بکار رفته در آن بین دو فاز باشد .

فصل اول

مقدمه :

مقدمه

1-1- انواع آلاینده های موجود در هوای تهران :

بر اساس ارزیابی های بعمل آمده بیش از 80 درصد آلودگی هوای تهران از وسایل نقلیه موتوری و کمتر از 20 درصد بقیه منابع و و سایل گرمایش خانگی و تجاری است . جدول یک مقایسه ای بین غلظت آلاینده ها در هوای تهران با هوای طبیعی و استاندارد نشان میدهد : ( متوسط سالانه )

آلاینده های تهران بر حسب ویژگی فیزیکی کلاً بصورت گازی و ذره ای است و مهمترین گازهای آلاینده عبارتند از کربن منو اکسید ؤ اکسیدهای نیتروژن ، هیدروکربنها ، اکسیدهای گوگرد ، هیدروژن سولفید ، ترکیبات آروماتیک و مهمترین ذرات آلاینده عبارتند از ذرات ناشی از سایش لنت ترمز ( آزبست ) و آسفالت خیابانها (بنزوپیرن) ترکیبات فلزی از جمله سرب ، کادیوم ، سولفاتها ، دانه ای گرد گیاهی ، اسانسها ، میکروارگانیسمها و ذرات ناشی از فرایندهای صنعتی و دوده .

2-1- اثرات سوء آلایندها بر ساختمان بیولوژیکی بدن :

آلاینده های نامبرده تأثیرات مختلفی بربدن میگذارند ، کربن منواکسید با هموگلوبین خون ترکیب پایداری تشکیل میدهد ، که از اکسیژن رسانی مطلوب به سلولها جلوگیری میکند ، سوخت وساز سلولی را مختل میگرداند ، موجب سرگیجه و سردرد میشود . نیتروژن دی اکسید و دیگر اکسیدهای نیتروژن در واکنشهای فتو شیمیائی دخالت میکنند و ترکیبات محرک و سرطانزایی بوجود می آورند . ئیدروکربنها باعث سوزش چشم و آسیب دستگاه تنفسی با تبدیل به سولفورتری بیماریهای ریوی میگردند .

سولفور دی اکسید نیز بعلاوه بر تحریک سلولهای مجاری تنفسی با تبدیل به سولفورتری اکسید و اسیدسولفوریک موجب اسیدی شدن اتمسفر و خوردگی در ساختمانها ، ابزار آلات صنعتی میشود که ابعاد ضرر و زیان ناشی از خوردگی بسیار گسترده است . در بین آلاینده های فوق سرب و ذرات ناشی از فرسایش آسفالت خیابانها ( بنزوپیرن) بعلت سرطانزایی بیشترین خطرات را برای سلامتی شهروندان در بر دارد .

طی 10 –20 سال اخیر غلظت کربن منواکسید ، سولفوردی اکسید ، نیتروژن در اکسید ، هیدروکربنها و ذرات در هوای تهران بیش از حد مجاز و استاندارد بوده است و این وضعیت با توجه به اینکه از استمرار زمانی برخوردار است اهمیت بسیار دارد ، زیرا چه بسا غلظت اندک یک ماده آلاینده در بلند مدت بتواند اثرات تخریبی بیشتری نسبت به غلظت زیاد لیکن کوتاه مدت بگذرد ، بخصوص که در شرایط کنونی غلظت آلاینده ها بیش از حد استاندارد است و در کنار هم میتواند تأثیرات حادتری را سبب گردند .

اثرات این آلاینده ها ممکن است به دو شکل ظاهر شوند ، اثرات کوتاه مدت که اکثراً در افراد بیمار ، مسن و کودکان بروز میکند و اثرات بلند مدت که بصورت بیماریهای خطرناک همچون انواع سرطانها ، ناراحتیهای ریوی ، خونی ، کبدی ، کلیوی ، قلبی و جز آن ظاهر میگردد .

3-1- لزوم استفاده از کنورتورهای کاتالیستی و خصوصیات کاتالیستی:

اثرات مخرب ناشی ازآلودگی هوا در شهرهای بزرگ صنعتی بر کسی پوشیده نیست . بطور متوسط پنجاه درصد این آلودگیها بوسیله گازهای حاصل از احتراق وسایط نقلیه موتوری ایجاد میگردد . این گازها شامل ئیدرو کربنهای سوخته نشده ، کربن منواکسید و اکسیدهای نیتروژن دار میباشند .

با ایجاد تغییراتی در طراحی موتور میتوان تا حدی این آلودگی را کاهش داد ، اما بطور کامل نمیتوان آنها را از بین برد . بهترین راه برای این منظور استفاده از مبدلهای کاتالیستی که تحت عنوان کنورتورهای کاتالیتیک شناخته میشوند ، میباشد . در واقع محور اصلی در این روش روی کاتالیستی میچرخد .

کاتالیستا مواد واسطه ای هستند که در واکنش شرکت نمیکنند بلکه تنها سرعت واکنش را تحت تأثیر قرار میدهند ، بدین معنی که ممکن است باعث افزایش سرعت یا کاهش آن گردند .

هنگامی که با واکنشهای متنوعی سر و کار داریم ، مهمترین خاصیت کاتالیست ، قدرت گزینشی آن خواهد بود و این بدین معنی است که کاتالیست تنها سرعت واکنش های خاصی که اغلب منفرد هستند راتحت تأثیر قرار بدهد و تغییری در سرعت بقیه واکنشها ایجاد نکند .

به عبارت دیگر واکنشهای جانبی ممکن را انجام ندهد و برای یک خوراک معلوم ، محصولاتی که محتوی مواد مطلوب و مورد نظر میباشند را حاصل نماید . پارامتر دیگر در انتخاب کاتالیست فعالیت (activity) بالای آن درتبدیل مواد مورد نظر میباشد . بعبارت دیگر بالا بردن درصد تبدیل (conversion) را بدنبال داشته باشد . عامل مؤثر دیگر در انتخاب یک کاتالیست طول عمر و پایداری آن تحت عوامل خارجی میباشد . در واقع کاتالیست بایستی در برابر حرارت و مسمویت از خود مقاومت نشان بدهد . در نهایت انتخاب آن بستگی به قیمت تمام شده دارد ، بدین معنی که هزینه تولید ساخت یک کاتالیزور بایستی قابل رقابت با نمونه های دیگر باشد .

قبل از شروع کار با کاتالیست ها باید کلیاتی در باره خواص کاتالیست ها بدانیم که این کلیات عبارتند از :

1- طرز انتخاب کاتالیزور برای تسریع در انجام واکنش خاصی هنوز بدرستی مشخص نمیباشد . بنابراین برای تهیه یک کاتالیزور مناسب بایستی از طریق حدس و خطا اقدام کرد .

2- ساختمان فیزیکی و بلوری کاتالیزور ، فعالیت کاتالیستی را ایجاد میکند و تهیه مصنوعی یک کاتالیزور از مواد شیمیائی تشکیل دهنده آن الزاماً جامدی با خواص کاتالیزور اصلی را ایجاد نخواهد کرد .

3- از نظر تئوری حالت واسطه ، کاتالیزور سبب کاهش انرژی پتانسیل در مسیری میشود که ترکیب شونده ها برای تبدیل شدن به محصولات واکنش باید از آن عبور نماید . این امر باعث افزیش سرعت واکنش خواهد گردید .

4- با وجود آنکه یک کاتالیزور ممکن است باعث افزایش سرعت واکنشی گردد ، هیچگاه نمیتواند حالت تعادلی و یا نقطه پایان واکنش را تغییر دهد .

5- با توجه به اینکه سطح جامد باعث فعالیت بیشتر کاتالیزور میشود و در نتیجه موادی که دارای سطح مخصوص زیادی هستند در کاتالیستها کاربرد بیشتری دارند.

مکانیسم واکنشهای کاتالیستی :

مکانیسم واکنشهای کاتالیستی تحت تئوریهای مختلفی بیان شده است . یکی از تئوریهای مهم آنست که واکنش در نقاط فعالی در سطح کاتالیزور صورت بگیرد . بیان ترتیب سه مرحله بطور پشت سر هم در سطح انجام خواهند گرفت .

مرحله 1- ملکول در سطح کاتالیزور جذب و به یک نقطه فعال متصل میشود .

مرحله 2-ملکول مورد نظر یا با ملکول دیگری واقع در نقطه فعال مجاور ترکیب میگردد .

مرحله 3-محصولات از سطح کاتالیزور جدا و نقطه فعال را آزاد میکنند .

کنورتورهای کاتالیستی از سه بخش عمده تشکیل شده اند :

substrate : پایه که معمولاً به یکی از سه شکل دانه ای لانه زنبوری و یا به صورت توری مشبک ساخته میشود .

washcoat : پوشش کاتالیستی که یک سطح بسیار بزرگی روی پی ایجاد میکند . هدف آن تهیه سطحی مناسب برای فلزات بکار رفته میباشد .

این پوششها WO3,CEO2,LA2O3,AL2O3معمولاً میباشد .

-مواد کاتالیستی ، معمولاً فلزات گرانبهای هم خانواده مثل پلاتین ، پلادیوم ، رودیوم ، ایردیم ، روتنیوم بوده و بصورت ترکیبی نیز بکار برده میشوند . معمولاً برای بالا بردن کارایی کاتالیست مقداری مواد بهبود دهنده به آنها می افزایند .

4-1-تاریخچه و سیر تکاملی کنورتورهای کاتالیستی در سطح جهانی :

اولین روش اعمال شده برای انطباق آلودگی گاز اگزوز با استانداردهای جهانی در سیستمهای کاتالیستی ، کنترل HC ، CO ، NOX بوسیله برگشت گاز اگزوز بوده است تئوری ان بیان که تعدادی از گازهای H2Oو CO2 بوسیله حرارت تجزیه شده و دمای احتراق را کاهش میدهند . گاز نیتروژن دار غالباً در اگزوز NO میباشد ، اما این گاز با اکسیژن ترکیب شده و تشکیل گاز قهوه ای رنگ NO2 را میدهد . مخلوط اکسیدهای نیتروژنی در اگزوز بصورت NOX نمایش داده میشوند .

هنگامی که دمای احتراق در موتور از 165درجه سانتیگراد بالاتر میرود ، nox بوجود می آید . عوامل مؤثر در ماکزیمم دمای احتراق ، نسبت تراکم و تنظیم شمع ها در رعایت ایجاد جرقه ، و نسبت استوکیومتری هوا به سوخت هستند . نسبت هوا به سوخت 6/14 وزنی در احتراق موتور برابر نسبت معادل یک میباشد .

هر فاکتوری که دمای را پائین آورده و باعث تنزل بازده حرارتی موتور گردد ، کارایی موتور را کاهش داده و لذا مصرف سوخت بالا میرود . این سیستم نسبتاً ساده اکسیداسیون کاتالیستی که بو سیله اغلب کارخانجات اتومبیل سازی مورد استفاده قرار میگرفته است برای سالهای متمادی قانع کننده بوده است کاهش بازده حرارتی موتور و سخت شدن استاندارد های آلودگی ، موجب شده است که محققین از روشهای دیگری برای کنترل آلودگی استفاده کنند . یکی از این روشها استفاده از کنورتورهایی بود که بتواند co و HC را اکسید نماد و NOX را احیاء نماید . لذا استفاده از کنورتورهای کاتالیتیک دو مرحله ای (DUAL BED) مطرح شد . در کنورتور اول از کاتالیزور های احیای به منظور کاهش NOX استفاده میگردید و در کنورتور دوم از کاتالیزورهایی که قادر به اکسیداسیون HC و CO باشند ، استفاده می شد .

چون عمل اکسیداسیون نیاز به اکسیژن زیادی دارد ، بایستی به کونور تور دوم مقداری اکسیژن اضافی تزریق گردد در کونور تور اول نیز در اثر فرایند احیاء ، NH کمتری تولید نمایند . یکی از راه حلهای پیشنهادی برای کاهش NH نگاه داشتن نسبت سوخت به هوا در نزدیک نقطه استوکیو متری می باشد . راه حل دیگر استفاده از کاتا لیزور هایی مثل RH می باشد که NH3 کمتری تولید می کنند .

نگاه داشتن تمامی سیلندرها در نقطه استوکیومتری تقریباً غیر ممکن می باشد . سعی و کوشش سازندگان اتومبیل برای کنترل اکسیژن تزریقی ، منجربه ساخت وسیله ای حساس به اکسیژن گردید . این اکسیژن سنجها اکسیژن اضافی در سوخت را نسبت به اکسیژن ورودی به کاربراتور را اندازه گرفته و وقتی ترکیبات گازی اگزوز از حالت سوخت غلیظ به حالت سوخت غلیظ به حالت سوخت رقیق تغییر حالت می باید ، سیگنالی ایجاد می گردد که میتواند در تنظیم نسبت هوا به سوخت مورد استفاده قرار گیرد .

به این ترتیب استفاده از مبدلهای کاتالیستی دو مرحله ای رواج پیدا کرد و انطباق با استانداردهای سخت تر و جلوگیری از به هدر رفتن کارائی موتور امکان پذیر گردید . اما روش فوق الذکر مصرف سوخت را بالا میبرد . به منظور کاهش مصرف سوخت بایستی از کاتالیزوری استفاده نمود که بتواند درنقطه استوکیومتری عمل نماید واکنشهای اکسیداسیون و احیاء مورد نظر را نیز ممکن سازد . به این ترتیب کاتالیزورهای سه جانبه TWC توسعه یافت. امروز اکثر اتومبیلها از این روش به منظور کاهش آلودگی ناشی از گاز اگزوز استفاده میکنند . اصطلاح کاتالیزورهای سه جانبه به این منظور بکار میرود که این کاتالیزورها قادر به ا نجام واکنشهایی روی CO و HC و NOX بطور همزمان میباشند . در روش TWC سوخت مصرفی کم و بازده و کارایی موتور بالا میباشد . در این روش به پمپ هوا و مکش نیاز نیست . حسن این روش در قیمت ارزان آن ، مصرف سوخت کم و پیچیدگی اندک میباشد .

معروفترین کاتالیزورهای سه جانبه PT و PD و RH میباشند . معادن اصلی این فلزات بیشتر در افریقای جنوبی و شوروی سابق میباشد . درصد این فلزات در سنگهای معدنی و مقادیر مورد نیاز آنها در یک TWC نمونه بصورت زیر میباشد.

جدول –2 – سیر نزولی کاهش گازهای سمی اگزوز را پس از استفاده از کنورتورهای کاتالیستی در سالهای قبل از 1968تا1970 را نشان میدهد .

برای اندازه گیریی آلودگی ناشی از گازهای HC و CO و NOX پس از رقیق نمودن گاز اگزوز آنرا از کیسه های مخصوصی جمع آوری میکنند . HC بوسیله FLAME LONIZATION DETCETOR که یونهای C را مشخص میکند ، اندازه گیری میشود . CO بوسیله NONDISPERSIVE INFRARED INTRTUMENT با طول موجی بین 5/4 تا 5 میکرو متر اندازه گیری میگردد . اکسیدهای ازتی نیز بوسیله CHEMILUMINESCE INSTRUMENT اندازه گیری میگردد .

فصل دوم

شیمی فیزیک واکنشهای

انجام شده در مجاورت

کاتالیستهای سه جانبه

2- شیمی فیزیک واکنشهای انجام شده در مجاورت کاتالیستهای سه جانبه :

جذب سطحی پدیده ای است که دارای ملکولهای فازسیال ( مثلاً گاز ) بوسیله تماس با سطح جامد در سطح نگهداری میگردند . جذب بوسیله نیروی اعمال شده بین مولکولهای گاز و جامد انجام میپذیرد . این نیروها بر دو قسم هستند ، فیزیکی و شیمیائی که به ترتیب تحت عنوان جذب فیزیکی و جذب


پروژه هیدروکراکینک

فرآیند هیدرو کراکینگ کراکینگ پارافینهای سنگین به پارافینهای سبکتر و شاخه دار ر ا چون این واکنش در حضور هیدروژن انجام می شود ، به هیدرو کراکینگ موسوم است
دسته بندی نفت و گاز
بازدید ها 0
فرمت فایل docx
حجم فایل 147 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 110
پروژه هیدروکراکینک

فروشنده فایل

کد کاربری 3230
کاربر

پروژه هیدروکراکینک

فرآیند هیدرو کراکینگ

کراکینگ پارافینهای سنگین به پارافینهای سبکتر و شاخه دار ر ا چون این واکنش در حضور هیدروژن انجام می شود ، به هیدرو کراکینگ موسوم است . هیدر وکراکینگ برشهای هیدروکربنی همیشه مورد توجه بوده است . در سال 1927 شرکت ((فاربن )) از این فرآیند برای تبدیل لینیت به بنزین استفاده کرد . در سال 1930 ، شرکت
((اسو )) این روش را برای بهبود کیفیت خوراکهای نفتی به کار برد .

در سالهای اخیر به علت تغییر ساختار پالایشگاهها ، افزایش تقاضا برای فرآورده های سبک نظیر بنزین ، تولید هیدروژن فراوان و ارزان از واحد رفرمینگ و بهبود
کاتالیزورها ، فرآیند هیدرو کراکینگ به سرعت گسترش یافته است . همانند کراکینگ کاتالیزوری ، هیدروکراکینگ برشهای هیدروکربنی سنگین و ارزان را به برشهای سبکتر و با ارزشتر تبدیل می کند .

ویژگی اصلی هیدرو کراکینگ عملکرد در فشار بالای هیدروژن است . نقش هیدروژن عبارتست از :

1-افزایش فعالیت کاتالیزور که امکان می دهد در دمای پایین تر و با سلکیتوتیه بیشتر عمل شود .

2- کاهش ککی که باعث افت فعالیت کاتالیزور می شود .

3- تولید هیدرو کربنهای سیر شده پرشاخه که در مورد بنزین باعث افزایش پایداری و عدد اکتان می شود.

علاوه بر این ، هیدرو کراکینگ روشی است بسیار انعطاف پذیر که امکان استفاده از خوراکهای مختلف را می دهد. البته خوراک معمول هیدروکراکینگ گازوئیل سنگین است . در پالایشگاههای جدید ، کراکینگ کاتالیزوری از گازوئیل های اتمسفری و خلأ که پارافینی هستند و اسانتر شکسته می شوند ، استفاده می شود در حالیکه هیدرو کراکینگ از سایکل اویل ها (cycle oil) که آروماتیکی ترند و فرآورده های ککینگ به عنوان خوراک استفاده می کند . این مواد درمقابل کراکینگ کاتالیزوری بسیار مقاومند در حالیکه فشار بالای هیدروژن موجب سهولت شکستن آنها می شود.

لازم به ذکر است که با توجه به نوع خوراک ، عملیات هیدرو کراکینگ را به دو فرآیند کلی تقسیم کرده اند : هیدرو کراکینگ که بر روی خوراکهای تقطیر شده انجام
می شود و هیدروپروسسینگ از باقیمانده به عنوان خوراک استفاده می کند . این دو فرآیند از بسیاری جهات مشابهند و اختلاف اصلی آنها در نوع کاتالیزور و شرایط عملیاتی است.

فرآورده های معمول هیدرو کراکینگ عبارتند از : بنزین های با اکتان بالا ، سوختهای جت و گازوئیل مرغو ب ، انتخاب شرایط عملیاتی مناسب ، واکنشها را به سوی تولید فرآورده های مورد نظر جهت می دهد.

واکنشها:

ویژگی اصلی واکنشهای هیدرو کراکینگ ، گسستگی پیوند کربن – کربن است .
بر حسب وضعیت قرار گرفتن این پیوند ، می توان واکنشها را به 3 گروه تقسیم کرد :

الف) واکنشهای هیدرو کراگینگ ساده (شکستن c-c در یک زنجیر ):

این واکنش مجموعه دو واکنش کراکینگ هیدرو کربن زنجیری و اشباع اولفین حاصل به وسیله هیدروژن می باشد .

ب) واکنشها ی الکیل زدایی درحضور هیدروژن ( شکستن c-c مجاور یک هسته )

CH2-R + H2 + R-CH3

ج) واکنشها ی باز شدن حلقه (شکستن c-c در یک حلقه ):

C6H14 H2+

واکنش ایزومری زنجیرها نیز انجام می شود .

واکنشها ی جنبی عبارتند از : هیدروژنی شدن اولفینها و آروماتیک ها ، تصفیه هیدروژنی ترکیبات گوگردی ، نیتروژن دار ، اکسیژن دار .

جدول صفحه بعد لیست تبدیلهای ممکن را در مورد گروههای مختلف هیدروکربنی ارائه می دهد .

واکنشهای انجام پذیر گروههای مختلف در هنگام هیدرو کراکینگ

هیدرو کربنها

واکنشها

فرآورده های اصلی

پارافینها

ایزومری

گسستگی

ایزو پارافینها

مواد سبک

نفتنها

ایزومری

الکیل زدایی در حضور هیدروژن

سیکلو پنتانهای ایزو پارافنها ی سبک

دی نفتنها

باز شدن حلقه

ایزومری

الکیل زدایی در حضور هیدروژن

سیکلوپنتنهای ایزو پارافینهای سبک

الکیل بنزنها

ایزومری

دیسموتاسیون

الکیل زدایی در حضور هیدروژن

الکیل بنزنها ی ایزو پارافینها و سیکلو پارافینهای سبک

بنزو نفتنها

باز شدن حلقه

هیدروژنی شدن

الکیل بنزنها

دی نفتنها

الکیل نفتالنها

هیدرو ژنی شدن

بنزو نفتنها

دی نفتنها

بررسیها ی ترمودینامیکی

همانگونه مشاهده شد ، هیدرو کراکینگ مجموعه واکنشها ی گرماگیر کراکینگ و گرمازای هیدروژنی کردن است و چون حرارت تولید شده در واکنش اخیر خیلی بیش از گرمای مصرفی توسط کراکینگ است ، در مجموع هیدرو کراکینگ واکنشی است گرمازا . پایین تر از 500 درجه سانتیگراد و تحت فشار هیدروژن ، این واکنش و واکنشهای اشباع اولفینها به صورت واکنشهای کاملند ولی اشباع آروماتیکها تعادلی است . واکنشهای اشباع بسیار گرمازا می باشند.

گرمای اضافی باعث افزایش دمای راکتور می شود که برای کاهش آن باید هیدروژن سرد در راکتور تزریق کرد .

میزان گرمازایی واکنشها

نوع واکنش

گرمای متوسط واکنش(400)

ا لف)هیدر و کراکینگ

پارافینها :

14-11 625/0-49/0

نفتنها : +

12-10 54/0-45/0

آروماتیکها: R s + 3 H2 RH +

11-10 49/0-45/0

ب) اشباع

اولفینها :

31-27 4/1-2/1

آروماتیکها:

52-48 77/.-71/.

سینتیک و مکا نیسم

در بررسی سینتیکی هیدرو کراکینگ باید نکات زیر را در نظر داشت:

1- کاهش جرم مولکولی خوراک موجب کاهش سرعت واکنش می شود. به طوریکه در مورد هیدرو کربنهای و صفر می باشد.

2- باز شدن حلقه نفتنی فقط تحت شرایط عملیاتی شدید صورت می گیرد .

3- باز شدن حلقه ، فقط بعداز اشباع شدن صورت می گیرد .

4- در مورد خوراک شاخه دار یا نفتنی ، نسبت تشکیل ایزو به نرمال افزایش
می یابد .

5- در موردآرو ماتیکها واکنش الکیل زدایی صورت می گیرد.

6- با توجه به حضور زنجیرهای شاخه دار در فراورده ، معلوم می شود که قبل از گسستگی پیوند کربن – کربن ، باید یک ایزومری سریع صورت گرفته باشد .

کاتالیزورها ی معمول هیدرو کراکینگ دو عاملی بوده ، از یک عامل هیدرو ژنی کننده و یک پایه اسیدی تشکیل شده اند . برروی پایه اسیدی ، پایه اسیدی ، گسستگی پیوند کربن – کربن پس از یک تجدید آرایش مولکولی و با واسطه یون کربونیوم صورت
می گیرد .

کا تا لیزو ر

همانگونه که ذکر شد ، کاتالیزورهای هیدرو کراکینگ دو عاملی (فلز + پایه اسیدی ) هستند . پایه اغلب این کاتالیزور ها از سیلیس – آلومین متبلور یا زئو لیتها ساخته شده است ولی فلزات به کار رفته بر حسب مورد متفاوتند و بیشتر از پلاتین ، پالادیم، تنگستن و نیکل استفاده می شود . سموم این کاتالیزورها عبارتند از ترکیبات
نیتروژن دار و گوگردی و ترکیبات مولد کک .

در طی عملیات ، به تدریج فعالیت کاتالیزور کاهش می یابد و برای جبران آن دمای راکتور را افزایش داد. سلکیتویته کاتالیزور نیز تغییر می کند به خصوص در دماهای بالا، در صورت استفاده از خوراکهای معمول ، دو تا چهار سال طول می کشد تا کاهش فعالیت کاتالیزور در اثر تجمع کک یا سایر رسوبها به حدی برسد که نیاز به باز سازی داشته باشد .

هنگام باز سازی ، رسوبهای کاتالیزور سوزانده می شوند . قبل از تعویض کاتالیزور ،
می توان چند بار آنرا باز سازی کرد .

روشهای صنعتی هیدرو کراکینگ

در جدول شماره (8) تعدادی از فرآیندهای به ثبت رسیده هیدرو کراکینگ ارائه شده اند . به استثنای دو فرآیند با بستر سیال اچ اویل(H –oil) و فاینینگ(Lcfining) ، بقیه فرآیندها با بستر ثابت کاتالیزوری کار می کنند . نمودار جریان اغلب روشهای با بستر ثابت مشابه است . بر حسب نوع خوراک و فرآورده های مورد نظر ، هیدرو کراکینگ
می تواند یک مرحله ای یا دو مرحله ای باشد .

شرح عملیات

هیدرو کراکینگ با بستر ثابت کاتالیزوری

در تاسیسات هیدرو کراکینگ دو بخش اصلی وجود دارد :

1- بخش واکنشی که شامل یک یا دو راکتور است .

2- بخش تفکیک که شامل تعدادی ستون تفکیک و تثبیت می باشد .

در اینجا عملیات هیدرو کراکینگ شرح داده می شود . برای وضوح بیشتر ، عملیات یک مرحله ای و دو مرحله ای از یکدیگر متمایز شده اند .

روشهای هیدرو کراکینگ ارائه شده توسط شرکتهای مختلف

روش

شرکت

آیزوماکس(Isomax)

Standard oil co. and u. o .p

یونی کراکینگ(unicracking)

Union oil co.

جی. ا . فاینینگ(G. o . fining)

Exxon Research and Engineering

اچ . جی هیدرو کراکینگ (H.G.Hydrocracking)

Golf oil co. and Holdary process

اولترا کراکینگ(ultracracking)

Standard oil co.

اچ – اویل (H – oil)

Hydrocarbon Research Inc. and Texaco De

ال سی – فاینینگ (Lc – Fining)

c- E Lmmus

شل(shell)

Shell development co.

آی اف پی هیدرو کراکینگ

(BASF- Ifph hydrocracking )

Badische Anilin and Institut Francais du petrole

یونی بن(unibon)

U.O. P

الف) هیدرو کراکینگ یک مرحله ای

روش یک مرحله ای هنگامی استفاده می شود که بخواهند از یک برش سنگین ، حداکثر فرآورده های میان تقطیر مانند سوخت جت و گازوئیل را بدست آورند یا هنگامی که خوراک تازه عاری از ناخالصیها ی مسموم کننده کاتالیزور (ترکیبات نیتروژن دار ، فلزات …..) باشد.

در این واحد ، ابتدا خوراک تازه یا گاز برگشتی در یک مبادله کننده گرم شده ، پس از مخلوط شدن با ماده باز گردان ، وارد کوره می شود تا به دمای لازم برسد . به منظور انجام واکنشها ، این مخلوط وارد راکتور با بستر ثابت کاتالیزوری می شود . ماده خروجی از راکتور ابتدا سرد شده و گاز برگشتی در جداکننده فشار بالا جدا می شود ، بقیه فرآورده به قسمت تفکیک فرستاده می شود .

این نمودار قابلیت پذیرش تغییراتی از نظر محل تزریق گاز برگشتی ، گاز تازه و ماده باز گردان را دارد . در بخش تفکیک نیز بعضی تغییرات و یا افزایش برخی تجهیزات
امکان پذیر است .

ب) هیدرو کراکینگ دو مرحله ای

مواد خروجی از دو راکتور ، در یک جداکننده فشار بالا دریافت می شوند . در اینجا مدار باز گشتی به صورت مشترک است و فرآورده سنگین ته ستون تفکیک به راکتور مرحله دوم باز گردانده می شود . در این حالت موا د خروجی از دو جداکننده فشار بالا ، در یک جدا کننده فشار پایین دریافت می شوند .این واحد دارای دو مسیر باز گشتی جداگانه است .

براین اساس ، فرآورده سنگین ته ستون تفکیک به راکتور مرحله دوم باز گردانده
می شود . در صورتیکه حداکثر بنزین مورد نظر باشد ، می توان ماده خروجی از جداکننده فشار بالای مرحله اول را ابتدا در برج تثبیت و سپس مستقیما در مدار مرحله دوم وارد کرد .

امتیاز اصلی مدارهای جداکننده ، جلوگیری از حضور هیدروژن در مرحله دوم و در ستونهای تفکیک است . به این ترتیب می توان در این قسمتها از مصالح ارزانتر مثل فولاد کربن دار یا آلیاژهای با در صد کم کروم و مولیبدن استفاده کرد که باعث صرفه جویی در سرمایه گذاری می شود.

در این طراحی نیز می توان تغییراتی از نظر محل اختلاط گاز برگشتی ، گاز تازه و ماده باز گرداندن اعمال کرد .

امتیاز روشهای دو مرحله ای نسبت به یک مرحله ای انعطاف پذیری بیشتر آنها و نیز امکان جهت دادن تولید به سوی حداکثر مواد میان تقطیر است .

در مرحله اول اساسا گوگرد زایی و نیتروژن زدایی صورت می گیرد . ترکیبات
نیتروژن دار موجب از بین رفتن اسیدیته کاتالیزور شده ، اثر نامساعدی بر هیدرو کراکینگ می گذارند .

به همین دلیل در این روش از دو کاتالیزور متفاوت استفاده می شود . در مرحله اول از کاتالیزوری با قدرت کراکینگ کمتر و مقاوم در برابر سموم استفاده می شود در حالیکه در مرحله دوم یک کاتالیزور فعالتر به کار می رود . حساسیت این کاتالیزور نسبت به سموم خیلی زیاد است به همین دلیل فقط در مورد مواد باز گردان و یا فرآورده های مرحله اول که تخلیص شده اند ، به کار می رود .

هیدرو کراکینگ با بستر سیال

در حال حاضر دو فرآیند بابستر سیال به ثبت رسیده اند: فرآیند اچ اویل و فرآیند ال.سی فاینینگ. این فرایندها برای هیدروکراکینگ خوراکهای سنگین طراحی شده اند و از کاتالیزور های مشابه تصفیه هیدروژنی استفاده می کنند .خوراک پیش گرم شده، مواد برگشتی و هیدروژن وارد اولین راکتور می شوند . مایع از میان ذرات کاتالیزور معلق در بستر جوشان به طرف بالا جریان می یابد. به منظور افزایش میزان تبدیل، مواد خروجی از راکتور اول به راکتور دوم فرستاده می شوند. فرآورده راکتور دوم پس از عبور از یک مبادله کننده حرارتی وارد جدا کننده فشار بالا شده و در آنجا گاز برگشتی جدا می شود. به منظور حذف گازهای اضافی، جریان مایع به مخزن انبساط فرستاده می شود. پس از آن جریان مایع را به ستون تفکیک می فرستند تا فرآورده های مختلف از یکدیگر جدا شوند .فشار عمل بستگی به فاصله جوش خوراک دارد و در مورد باقیمانده ها می تواند تا 200 اتمسفر برسد.

دما نیز بستگی به نوع خوراک و درجه تبدیل آن داشته و معمولا در محدوده 420 تا 450 درجه سانتیگرا د قرار دارد .

یکی از امتیازات بستر سیال آنست که امکان افزایش یا حذف کاتالیزور را در طول عملیات می دهد. به این ترتیب می توان همواره با افزایش کاتالیزور تازه یا بازسازی قسمتی از کاتالیزور فرسوده ، فعالیت ان را در حد بالایی حفظ کرد.

شرایط عملیاتی

طراحان واحدهای هیدروکراکینگ شرایط عملیاتی متفاوتی ارایه داده اند. به طور مثال شرکت ((یو. ا.پی)) محدوده فشار را 107-35 و محدوده دما را 425-205 درجه سانتیگراد اعلام کرده است .در این شرایط ، درجه تبدیل در مرحله اول
60-30% و در مرحله دوم 70-50% است .

شرکت ((کال)) محدوده دما و فشار را 375-200 درجه سانتیگراد و140-35 درجه تبدیل در هر گذر را 70-50% اعلام کرده است .

((گاری)) محدوده دما را 385-270 درجه سانتیگراد و فشار را135-80 پیشنهاد کرده است.

سرعت فضایی بستگی به تعداد مراحل هیدرو کراکینگ ، نوع خوراک و فرآورده های مورد نظر دارد و درحدود یک یا کمتر تعیین شده است .

نسبت باز گردان در مورد واحد نیمه صنعتی 1100 به ازای هر متر مکعب خوراک تعیین شده است . گردش مقدار زیاد هیدروژن همراه با خوراک ، از فرسودگی بیش از حد کاتالیزور جلوگیری کرده ، عمر آن را افزایش می دهد .

بطور کلی ، تنظیم شرایط عملیاتی بستگی زیادی به نوع خوراک و فرآورده های مورد نظر دارد.

خوراک هیدرو کراکینگ

از ویژگیهای روش هیدرو کراکینگ، انعطاف پذیری در مقابل خوراک است .معمولا برشهای سنگین تر از بنزین که از تقطیر مستقیم ویا عملیات تبدیل حرارتی یا کاتالیزوری تولید شده باشند ، به عنوان خوراک هیدرو کراکینگ به کار می روند فاصله جوش سنگین ترین این برشها بین 450 و 570 درجه سانتیگراد قرار دارد .

معمولا خوراکهایی را که درصد آروماتیک بالایی دارند و در مقابل کراکینگ کاتالیزوری مقاومند ، برای هیدرو کراکینگ در نظر می گیرند مانند گازوییل های عملیات کاتالیزوری و حرارتی و فرآورده های سنگین تقطیر .

به علت حساسیت کاتالیزور و هیدرو کراکینگ نسبت به تر کیبات آلی نیتروژندار ، ترکیبات گوگردی ، اکسیژن و فلزات ، باید خوراک را بیش از ورود به راکتور مورد تصفیه هیدروژنی قرارداد تا ترکیبات مزاحم حذف شوند . علاوه بر این باید مقدار آب خوراک را نیز تا ppm 25 کاهش داد . بدین منظور ، خوراک را از روی خشک کن های سیلیکاژل یا الکل مولکولی عبور می دهند .

فرآورده ها

فرآورده های اصلی هیدرو کراکینگ عبارتند از بنزین ، سوخت جت و گازوییل .
در ایالات متحده ، هدف هیدرو کراکینگ تولید حد اکثر بنزین از بر شهای متوسط و سنگین است در حالیکه در اروپا تولید بیشتر سوخت جت و گازوییل مورد نظر است .

شکل شماره (10) بازده فرآورده های تولید شده از هیدرو کراکینگ گازوییل خلا را ارایه می دهد . بازده حجمی فرآورده ها همیشه از 100% بیشتر است .

هد ف اکثر واحدهای هیدرو کراکینگ تولید بنزین است . تمامی واحدهایی که این هدف را دنبال می کنند دو مرحلهای می باشند .

برخی از ویژگیهای بنزینهای تولیدی به قرار زیر می باشد :

1-در برش – درصد ترکیبات شاخه دار بالا بوده ، موجب افزایش عدد اکتان این برش می شود .

2- در برش درصد بالایی از ترکیبات حلقوی بویژه نفتن ها وجود دارد . این برش خوراک مناسبی برای رفومیتگ است .

3- در این بنزینها ، اکثر پارافینها به صورت ایزومرهای شاخه دار هستند . هنگامی که هدف هیدروکراکینگ تولید بیشتر گازوییل و سوخت جت باشد ، می توان عملیات را در یک مرحله انجام داد . د راین حالت معمولا از گازو ییل خلا به عنوان خوراک استفاده می شود . بازده حجمی حدود 80% است . کیفیت فرآورده های تولیدی مناسب است ، نقطه ریزش گازوییل و سوخت جت پایین بوده ، ستانشان بالا است .

در طی عملیات هیدرو کراکینگ ، مقداری برش با درصد بالای ایزو بوتان تولید می شود . می توان شرایط عمل و خوراک را طوری انتخاب کرد که بازده هیدرو کربنهای سبک به حد اکثر برسد . هدف اصلی چنین عملیاتی تولید ایزو پنتان و ایزو بوتان برای مصارف پالایشی و پترو شیمی است . در این حالت ، هیدرو کراکینگ در یک مرحله انجام شده ، از بنزینهای تقطیر مستقیم (150 درجه سانتیگراد- ) به عنوان خوراک استفاده می شود.

مصرف هیدروژن

قیمت هیدروژن یکی از مسایل مهم در اقتصاد روش هیدروکراکینگ است . بر حسب شرایط عملیاتی ، میزان مصرف هیدروژن متفاوت است . هیدروژن برای هیدروکراکینگ پارافینها و نفتن ها ، اشباع اولفینها و آروما تیکها و تجزیه ترکیبات گوگردی ، نیتروژندار و اکسیژندار مصرف می شود . بیشترین مصرف هیدروژن مربوط به خود واکنش هیدرو کراکینگ است که میتوان مقدار آن را با توجه به نسبت جرمهای مولکولی متوسط خوراک و فرآورده ها محاسبه کرد .

هر چه خوراک سنگین تر باشد و فرآورده ها سبکتر ، میزان مصرف هیدروژن بیشتر

می شود . همچنین افزایش درجه سیرنشدگی خوراک و درصد بالای گوگرد ، مصرف هیدروژن را افزایش می دهد .

متغیرهای عملیاتی

شدت واکنش هیدروکراکینگ با توجه به درجه تبدیل خوراک به فرآورده های سبکتر تعیین می شود . متغیر های اصلی عبارتند از دما ، فشار و سرعت فضایی . در بعضی مواقع ، مقدار هیدروژن سولفید و مقدار نیتروژن خوراک را نیز جزء متغیر های عملیاتی ذکر کرده اند . اثر متغیرهای اصلی در زیر ارایه شده است :

الف) دما

دما تاثیر اساسی برمیزان تبدیل دارد . در شرایط عادی ، یک افزایش بیست درجه ای دما ، سرعت واکنشها را تقریبا دو برابر می کند .

دمای راکتور را در هر روز F 1/0 تا F 2/0 افزایش می دهند تا افت فعالیت کاتالیزور جبران شود .

ب) فشار

افزایش فشار کل باعث افزایش فشار جزئی هیدروژن می شود . درجه تبدیل نیز با اضافه شدن فشار جزئی هیدروژن افزایش می یابد . در بعضی مواقع ، اثر نامساعد فشار جزئی آمونیاک بر درجه تبدیل مطرح شده است .

ج) سرعت فضایی

سرعت فضایی حجمی نسبت دبی حجمی خوراک به حجم کاتالیزور است . چون حجم کاتالیزور ثابت است ، بنابراین سرعت فضایی مستقیما با دبی خوراک تغییر می کند . در اثر افزایش دبی ، زمان تماس کاهش یافته و درجه تبدیل کاهش می یابد . در چنین حالتی برای حفظ درجه تبدیل در حد مناسب ، باید دما را افزایش داد .

بازده ها

بازده های هیدروکراکینگ را می توان از منحنی ها و معاملات (( نلسون )) بدست آورد.

برای استفاده از این منحنی ها ، عامل تشخیص خوراک و میزان مصرف هیدروژن مورد توجه قرار می گیرد .

- درصد حجمی مایع بوتان ها از روابط زیر محاسبه می شود :

درصد حجمی مایع بوتان ها از روابط زیر محاسبه می شود :

LV % iC4=0.377[LV%(C5-180F)]

LV % nC4=0.186[LV%(C5-180F)]

-درصد وزنی پروپان و مواد سبکتر ، از رابطه زیر محاسبه می شود :

WT % C3=1.0+0.09[LV%(C5-180)]

LV% معرف درصد حجمی نفتای سبک است .

در مورد هیدروکراکینگ معمولا هم موازنه جرمی وهم موازنه هیدروژن انجام
می شود.

چگالی فرآورده ها را می توان با استفاده از عامل تشخیص این فرآورده ها بدست آورد و نیز نقاط جوش متوسط میانگین ( 131 ،281 ،460 به ترتیب برای نفتای سبک ، نفتای سنگین و برش 400) بدست آورد .

ولی در مورد نفتای سنگین ، درصد وزنی هیدروژن را9/13% در نظر می گیرند . اتلاف در اثر انحلال در فرآورده ها ، یک پاوند به ازای هر بشکه خوراک در نظر گرفته
می شود .

هید رو پرو سسینگ

در پالایشگاههای آمریکا ، فرآیند هیدرو پروسسینگ بیشتر برای تهیه خوراک واحدهای کراکینگ و ککینگ به کار می رود . با آنکه باقیمانده خلاء را می توان به عنوان خوراک این واحد به کار برد ولی اغلب واحدها از باقیمانده اتمسفری که سیالتر است و نا خالصی کمتری دارد ، استفاده می کنند .

فرآورده ها ی این واحد عبارتند از نفت ، گازوییل اتمسفری و خلاء وباقیمانده خلاء نفتای سنگین این واحد باید رفرمینگ شود . گازوییل اتمسفری آن نیز باید مورد تصفیه هیدروژنی قرار گیرد . از گازوییل خلاء به عنوان خوراک کراکینگ کاتالیزوری استفاده شده وباقیمانده به واحد کینگ یا کراکینگ فرستاده می شود .

به استثنای اچ اویل و ال سی فاینینگ ، بقیه فرآیندها دارای بستر ثابت کاتالیزوری می باشند .

عملیات در فشارهای بالا (بیش از 135 بار) و سرعت فضایی پایین(5/0-2/0)انجام می شود

فرآیند هیدرو پروسسینگ

این فرآیند شباهت زیادی به فرآیند هیدروکراکینگ دارد به اضافه یک واحد جذب آمین (برای حذف هیدروژن سولفید از جریان هیدروژن برگشتی ) ویک راکتور محافظ (برای حفاظت کاتالیزور ) .

باقیمانده اتمسفری پیش از ورود به واحد هیدروپروسسینگ ، از صافی عبور می کند تا ذرات جامد بزرگتر از 25 جدا شوند . سپس این جریان با هیدروژن برگشتی مخلوط شده وتا دمای لازم گرم می شود . این جریان از بالا وارد راکتور محافظ میشود.

ذرات جامد معلق در خوراک ، در قسمت فوقانی این راکتور رسوب می کنند و بیشتر فلزات نیز بر روی کاتالیزور قرار می گیرند . بنابراین در این راکتور ، مقدار فلزات و ذرات جامد و مواد مولد کک خوراک کاهش می یابند . پس از راکتور محافظ ، سه یا چهار راکتور قرار گرفته اند . در این راکتور ها ، عملیات حذف گوگرد و نیتروژن و شکستن ترکیبات سنگین انجام می شود .

در خروج از آخرین راکتور ، هیدروژن برگشتی جدا شده و فرآورده مایع در ستونهای تقطیر اتمسفری وخلاء تفکیک می شود .

کاتالیزور راکتور محافظ از نوع سیلیس –آلومین با خلاء و فرج بزرگ (200-15) است که بر روی آن مقدار کمی از فلزات نظیر کبالت و مولیبدن پخش شده است .

در سایر راکتورها برحسب نوع خوراک و درجه تبدیل مورد نظر ، اندازه ذرات و خلل و فرج کاتالیزور و نوع فلزات آن (کبالت- مولیبدن یا نیکل- مولیبدن ) متفاوتند . معمولا اندازه خلل و فرج بین 80 تا 100 است .

واحد های هید ر و کراکینگ د ر ایران

در پالایشگاههای ایران ، هدف اصلی هیدرو کراکینگ تولید مواد میان تقطیر
(نفت سفید و گازوئیل ) از گازوئیل سنگین خلا ست . همزمان با فرآوده های مورد نظر گاز مایع ، بنزین سبک و سنگین نیز تولید می شوند .

اولین واحد هیدرو کراکینگ در پالایشگاه تهران تحت عنوان آیزوماکس (Isomax) با ظرفیت تقریبی 15000 بشکه در روز آغاز به کار کرد و به دنبال آن واحدها ی دیگری در پالایشگاههای شیراز ، تهران (دوم ) ، تبریز و اصفهان نصب شدند.

ماهیت تجربه و تحلیل فرآیند

هدف از مهندسی ایجاد و تولید مواد جدید به صورت انبوه است. ما قصد داریم در مهندسی شیمی این کار را از طریق تبدیل شیمیایی و یا جداسازی مواد انجام دهیم.

طراحی فرآیند فعالیتی است خلاقانه که در طی آن طرحهایی نو در قالب تجهیزات و
فرآیند هایی در می آیند تا مواد جدید را به وجود آورند یا سبب ارزش افزوده بالاتری از مواد موجود شوند . در هر شرکت خاص معمولا تلاش می کنیم تا طرحهای تازه ای را در موارد زیر ابداع کنیم:

ـ تبدیل محصولات فرعی زائد به محصولات با ارزش

ـ ساخت مواد کاملا جدید (الیاف مصنوعی،مواد غذایی، زیست فرآیندی)

ـ یافتن روش تازه ای برای تولید محصولات موجود (یک کاتالیزور جدید، یک جایگزینه زیست فرآیندی).

ـ به کارگیری یک فن آوری نو (مهندسی ژنتیک)

ـ استفاده از مواد جدید برای ساخت (مواد مقاوم در برابر دما یا فشار بالا، پلیمرهای خاص)باید دانست که تعداد بسیار کمی از طرحهای تازه چه در زمینه بهبود فرآیندهای موجود و چه در زمینه ارائه فرآیندهای نو به مرحله تولید انبوه می رسند. در حقیقت احتمال صنعتی شدن یک فرآیند جدید در مرحله تحقیقاتی تنها در حدود 1تا 3درصد،در مرحله توسعه در حدود 10تا 25درصد،و در مرحله نیمه صنعتی در حدود 40تا 60درصداست.

شاید بزرگترین مشخصه ای که مسائل طراحی را از انواع دیگر مسائل مهندسی متمایز می سازد این است که آنها تعریف نشده و نا معینند، به عبارت دیگر تنها قسمت بسیار کوچکی از اطلاعات مورد نیاز جهت تعریف مسئله طراحی از صورت مسئله قابل حصول است. به عنوان مثال یک شیمیدان ممکن است واکنش جدیدی را برای ساخت محصول موجود و یا کاتالیزور جدیدی را برای واکنش موجود کشف کند و ما بخواهیم که این کشفیات را به یک فرآیند جدید تبدیل کنیم. در این حالت تنها با اطلاعاتی در مورد شرایط واکنش که از شیمیدان به دست آورده ایم و همینطور برخی اطلاعات در مورد مواد اولیه در دسترس و محصولات که از قسمت بازیابی به دست می آید، شروع می کنیم و در مرحله بعد نیازمندیم که تمام اطلاعات مورد نیاز برای تعیین حدود طراحی را به دست آوریم.برای تهیه این اطلاعات لازم است فرضیاتی را در مورد اینکه چه نوع واحدهایی در فرآیند بایستی مورد استفاده واقع شوند، چگونه این واحدها به یکدیگر مرتبط شوند،و چه دماها،فشارها و شدت جریانهایی از مواد مورد نیاز است در نظر گرفت. کار در واقع نوعی فعالیت ترکیبی است. این گونه ترکیب امری است مشکل چرا که تعداد بسیار زیادی(تا ( روش گوناگون جهت انتخاب و رسیدن به هدف مورد نظر وجود دارد. بنابراین محدوده مسائل طراحی بسیار باز و گسترده است.

معمولاً هدف این است که فرآیند جایگزینی ای را پیدا کنیم ( ازبین تا احتمال) که حداقل هزینه را داشته باشد اما از طرفی بایستی مطمئن شویم که فرآیند مطمئن و ایمن بوده ، قوانین محیط زیست را نقص نمی کند ، راه اندازی و عملکرد آن آسان بوده ، قوانین محیط زیست را نقص نمی کند ، راه اندازی و عملکرد آن آسان است و غیره . در برخی از موارد می توانیم با استفاده از قواعد تجربی فرآیند های خاصی را حذف کنیم اما در اغلب موارد لازم است که فرآیند های جایگزین گوناگون

ترجمه مقاله ماکروسافت پروژه چیست

ترجمه مقاله ماکروسافت پروژه چیست در 11 صفحه ورد قابل ویرایش با فرمت doc به همراه اصل مقاله انگلیسی
دسته بندی کامپیوتر و IT
بازدید ها 0
فرمت فایل doc
حجم فایل 491 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 11
ترجمه مقاله ماکروسافت پروژه چیست

فروشنده فایل

کد کاربری 2036
کاربر

ماکروسافت پروژه چیست ؟ از آن در چه صورتی استفاده می شود ؟

ماکروسافت پروژه یک ابزار مدیریتی بلند مدت پروژه است که بوسیله معلمان ، دانشجویان ، روسا و کارمندان برای مدیریت زمان و کنترل گردش گری کاری هر پروژه یا کار مورد استفاده قرار می گیرد . با استفاده از نمودار گانت و سایر جداول پروژه می توان کارهای بزرگ را مدیریت کرده و توانایی مدیر را برای انجام کار و تغییر جداول زمانی و پروژه های فرعیافزایش داد .


What is project? What is it used for?
Project is a long-term project management tool that can be used by: Teachers, Students, Administrators, and Staff to manage
time and control the workflow of any project or task. Using Gantt charts, and other tables Project can help make large tasks
manageable and increase the manager’s ability to tack and change timetables and sub-projects.