دانلود PFD – process flow diagram دیاگرام جریان فرآیندی

دانلود جزوه دیاگرام جریان فرآیندی

(process flow diagram (PFD چیست ؟‌

نقشه شماتیکی است که تعریف کلی از فرآیند سیستم را توسط نمایش تجهیزات و خطوط اصلی فرآیند همراه با مشخصات پروسسی این خطوط ارائه می دهد . این مشخصات اصولا شامل درجه حرارت و فشار عملیاتی، دبی جریان، دانسیته و ویسکوزیته ، میزان و یا درصد عناصر مهم در خطوط مختلف میباشد .

 P&ID) piping and instrumentation diagram) چیست ؟ 

نقشه شماتیکی است که شامل کلیه تجهیزات مکانیکی، خطوط ارتباطی، تجهیزات ابزار دقیق، سیستم های کنترلیو اینترلاکها است . به عبارت دیگر کلیه اقلام و تجهیزات مکانیکی، لوله کشی و ابزار دقیق در این نقشه به طور شماتیک نشان داده می شوند ولی آن دسته از اقلام لوله کشی که در طراحی چیدمان لوله کشی (piping layout) مورد نیاز واقع می شوند در نقشه P&ID  دیده نمی شوند از جمله زانویی ها که دقیقا بستگی به طریقه چیدمان لوله کشی دارند.

در ادامه با سایت دانشجو همراه باشید برای مقاله دانلود جزوه دیاگرام جریان فرآیندی

واحد تصفیه گاز GTU

گاز ترش پس از خروج از چاه و گذراندن مراحل اولیه تفکیک و اندازه گیري جریان ، جهت فراورش و کنترل نقطه شبنم وارد تاسیسات واحد تصفیه گاز شرکت پالایش گاز شهید هاشمی نژاد می گردد.
فرآیند تصفیه گاز در واحدهاي تصفیه گاز را می توان درسه مسیر مختلف دنبال کرد . این سه مسیر عبارتند از :
الف – مسیر جریان گاز در سیستم تصفیه گاز
ب – سیستم نمزدایی و گردش گاز احیا
ج – سیستم گردش آمین در واحد تصفیه گاز
در ادامه بر همین اساس به شرح فرآیند فرآورش گازطبیعی پرداخته خواهد شد .
الف – شرح جریان گاز در واحد تصفیه گاز
توسط پنج خط لوله 20 اینچ وارد پالایشگاه CMF گاز ترش پس از خروج از هدر هاي واقع در واحد اندازه گیري
می شود و هر خط به یکی از واحد هاي تصفیه گاز می رسد .
می شود که مایعات گازي و آب موجود در آن ( Inlet Gas Separator ) گاز در ابتدا وارد جداکننده گاز ورودي
پس از جدا شدن توسط دو خط لوله به واحدهاي آب ترش و تثبیت مایعات نفتی هدایت شده و گاز خروجی نیز وارد
می شود تا اگر احیانا ذرات و یا مایعاتی همراه گاز باشد ، ازآن جدا ( Inlet gas filter separator) فیلتر جداکننده
گردد . طراحی جداکننده و فیلتر جداکننده گاز ورودي ، جهت حصول اطمینان از جلوگیري از آلوده شدن متیل دي
مصرفی جهت تصفیه گاز ، به کلراید و جلوگیري از ورود مایعات گازي و سولفور آهن به ( MDEA ) اتیلن آمین
سیستم می باشد .
Inlet gas separator
Inlet gas filter separator
شده و در معرض عبور آمین ( MDEA contactor ) سپس گاز از زیر بیستمین سینی وارد دو عدد برج تماس
که از بالاي برج وارد شده ، قرار می گیرد . هیدروژن سولفوره و اسید کربنیک موجود در گاز توسط آمین جذب شده و
گاز عاري از این گازها ، از قسمت بالاي برج خارج می شود . گاز خروجی به دلایل دریافت مقداري از حرارت حاصله از
توسط آمین ، تا حدود 55 درجه سانتی گراد میشود لذا براي خنک کردن ، وارد کولر گاز شیرین( H2S و CO جذب 2
گشته و دماي آن تا حدود 38 درجه سانتی گراد کاهش می یابد . سپس گاز وارد جداکننده ( Treated gas cooler
می شود تا آمین همراه گاز از آن جدا گردد . براي تسهیل در این امر ، آب ( Treated gas separator ) گاز شیرین
به داخل خط ورودي به جداکننده گاز شیرین ، پاشیده (Treated gas water spray pump ) بافشار دو عدد پمپ
می شود تا هرگونه ذرات ( Treated gas filter separator ) می شود ، سپس گاز وارد فیلتر جداکننده گاز شیرین
احتمالی و یا آمین و هیدروکربور از آن جدا شود و آماده ورود به سیستم کنترل نقطه شبنم گردد .
1/24/2003
Gas Treating Unit 23
MDEA contactor
MDEA contactor
سیستم کنترل نقطه شبنم از چهار عدد برج خنک کننده با بستر ثابت موبیل سوربید تشکیل شده است . گاز از
بالاي دو عدد از برجها وارد شده و در طول عبور از بستر موبیل سوربید ، آب و هیدروکربونهاي سنگین را در بستر ، جاي
و ( Residue gas filter ) می گذارند و از انتهاي برجها خارج می گردد ، گاز خروجی از برجها سپس وارد فیلتر نهایی
هر آنچه ذرات جامد ، همراه گاز باشد از آن جدا می شود سپس گاز جهت خروج از پالایشگاه به خط اصلی انتقال می
یابد .
ب – سیستم نمزدایی و گردش گاز احیا
سیستم نمزدایی از چهار عدد برج با بستر ثابت موبیل سوربید تشکیل شده است . درطی عملیات دو عدد از برجها
در سیکل سرویس ، یکی در سیکل گرمایش و یکی در سیکل سرمایش قرار دارند . سیستم روي یک برنامه زمانبندي
شده با قابلیت تغییر زمان و با کنترل اتوماتیک به صورت زیر کار می کند .
به دو بخش 90 درصد و FV- 121A خطی که گاز تصفیه شده را به سمت واحد نمزدایی هدایت می کند قبل از
10 درصد تقسیم می شود . گاز 10 % جهت سرمایش و گرمایش استفاده می شود . بدین صورت که ابتدا وارد برجی می
شود که باید در سیکل سرمایش قرار گیرد و باعث سرد شدن آن می شود و پس از خروج از پایین آن برج ، وارد صافی
شده تا احتمالا اگر موبیل سوربید از داخل برج همراه گاز بیرون آمده ، جدا شود . ( Cooling gas strainer ) گاز سرد
می شود و در آنجا تا حدود 300 درجه حرارت می بیند ، ( Regeneration gas heater ) سپس گاز وارد کوره احیا
سپس وارد برجی که قرار است در سیکل گرمایش قرار گیرد ، شده و حرارت بالاي آن سبب می شود که آب و
هیدروکربورهاي جذب شده در سطح موبل سوربید آزاذد شده و همراه گاز بیرون آیند . گاز خروجی از این برج وارد
Regeneration gas ) می شود ، سپس با عبور از کولر هوایی گاز احیا ( Heating gas strainer ) صافی گاز گرم
آب و هیدروکربورهاي اشباع در آن تبدیل به ، ( Regeneration gas separator ) و کولر آبی گاز احیا ( cooler
جدا می شوند . گاز خروجی از بالاي ( Regeneration gas separator ) مایع شده و در جداکننده گاز احیا
و دوباره به خط ( Regeneration gas compressor ) جداکننده جهت هماهنگی با فشار سیستم ، کمپرس شده
وارد و سپس جهت نمزدایی داخل برجهاي سرویس می شود و گاز خشک با نقطه شبنم FA- 121A گاز 90 % بعد از
کنترل شده از پایین برج خارج می گردد .
-1 تجهیزات نصب شده در مسیر گاز ترش ورودي به واحد تصفیه گاز
لازم به توضیح است که لیست ارایه شده مربوط به واحدهاي جدید می باشد که در فاز دوم شرکت پالایش گاز
شهید هاشمی نژاد طراحی و نصب شده اند ، در واحدهاي قدیم بعد از فیلتر جداکننده گاز ترش و نیز بعد از فیلتر
جداکننده گاز شیرین ( تصفیه شده ) کوالیسرهاي گاز ترش و شیرین نصب شده اند که وظیفه جداسازي هر چه بیشتر
ذرات موجود در گاز را برعهده دارند اما به دلیل اشکالی که در طراحی اولیه آن وجود دارد عملا قادر به جداسازي هر چه
بیشتر نبوده و لذا در واحدهاي جدید حذف شده اند .
2 – شرح وظایف دستگاهها و تجهیزات نصب شده در مسیر گاز ترش ورودي
( Inlet gas separator ) 1 ) جداکننده گاز ورودي
21 درجه سانتی گراد ، در اولین گام پس از – 75.4 و دمایی در حدود 51 kg/cm گاز ترش با فشار تقریبی 2
120 وارد وارد جداکننده گاز ورودي FV- و UV- ورود به واحد تصفیه خود و بعد از عبور از شیرهاي کنترلی 100
فرستاده می شود . ( Flare ) تنظیم می شود و گاز مازاد به فلر PV- می شود . فشار گاز ورودي به واحد توسط 110
در اثر برخورد گاز ترش با صفحات موجود در جداکننده ، هیدروکربورها و آب همراه گاز به میزان قابل توجهی از آن
جدا شده و در پایین مخزن جداکننده تجمع می یابند . این دستگاه طوري طراحی شده که قابلیت جداسازي آب و
LV- هیدروکربور را به طور مجزا دارد به طوریکه آب از طریق یک خط لوله جداگانه و پس از عبور از شیر کنترل 100
LV- به واحد آب ترش فرستاده شده و هیدروکربورها هم از طریق خط لولهاي جداگانه و بعد از عبور از شیر کنترلهاي
106 به واحد تثبیت مایعات نفتی فرستاده می شوند . A,B
گاز ترش پس از اینکه بخش اعظمی از مایعاتش از آن جدا شده ازطریق خط لوله اي جداگانه از بالاي مخزن خارج
می شود .
نکته اي که در این دستگاه باید مورد توجه قرار گیرد این است که اگر حجم مایعات همراه گاز ورودي به جداکننده
رخ می دهد که در نتیجه این پدیده Carry over از حد معینی که توسط طراح مشخص شده است بیشتر باشد ، پدیده
، مایعات به داخل تجهیزات بعدي که در مسیر گاز قرار گرفته اند ، وارد شده و در آنها ایجاد اشکال می نمایند . بالاخص
در مورد برجهاي تماس که با ورود هیدروکربورهاي سنگین ، پدیده کف در سطح تماس گاز با آمین ایجاد می گردد که
ضمن اینکه باعث ناقص تصفیه شدن گاز می شود باعث افزایش خوردگی شده و علاوه بر آن با ایجاد لجن بر روي سینی
ها ، عملکرد سینی را مختل می کند .
علاوه بر آنچه گفته شد ، با ورود آب به سیستم تصفیه گاز در برج تماس ، آمین رقیق شده و قدرت جذب خود را از
دست می دهد که این خود تصفیه ناقص گاز را در پی خواهد داشت .
همچنین وجود هیدروکربور در آمین خروجی ازبرج تماس با ایجاد لجن در تجهیزات سر راهی آمین بالاخص صافی
ها و مبدل ها ، عملکرد آنها را مختل ساخته و تصفیه ناقص آمین را درپی دارد که این خود در مراحل بعدي موجب
خوب تصفیه نشدن گاز می شود . ضنن آنکه هرز رفت آمین را در پی خواهد داشت .
براي جلوگیري از رخ دادن این پدیده در جداکننده گاز ورودي که اساسا تعادل سیستم را بر هم می زند ، می
بایست همواره حجم گاز ورودي به واحد را کنترل نمود ضمن آنکه با نصب جداکننده هاي مناسب در تاسیسات سر
نیز می توان مقدار مایعات همراه گاز را در حد معینی نگه داشت . ( CMF) چاهی و مراکز جمع آوري و اندازه کیري
علاوه بر آن با کنترل حجم مایعات ته نشین شده در ته مخزن جداکننده هم می توان از وقوع این پدیده جلوگیري کرد .
(Inlet gas filter separator ) 2 ) فیلتر جداکننده گاز ورودي
گاز ترش در دومین گام خود پس از ورود به واحد تصفیه گاز و پس از اینکه از جداکننده ورودي خارج شد وارد
فیلتر جداکننده گاز ورودي می گردد تا ذرات مایع و جامد باقی مانده در آن که احتمالا در جداکننده گاز ورودي از آن
جدا نشده اند با برخورد با صفحات و مش هاي تعبیه شده در این فیلتر ها از گاز جدا شوند . در واقع هدف از تعبیه این
وسایل در مسیر گاز، جداسازي هر جه بیشتر مایعات و بالاخص ذراتجامد موجود در گاز است تا کمترین مقدار ممکن نا
خالصی وارد برجهاي تماس گردد .
هیدروکربورها و آب جدا شده از گاز ترش که در ته مخزن جمع آوري شده اند ، همچون هیدروکربور و آب جدا شده
در جدا کننده گاز ورودي از طریق لوله هاي جداکننده به واحد تثبیت مایعات نفت و آب ترش فرستاده می شوند .
Inlet gas filter separator
( Contactors ) 3 – برجهاي تماس
تقسیم می A,B گاز ترش پس از ترك فیلتر جداکننده گاز ترش ، از طریق لوله هاي قرینه و مشابه بین برج تماس
شود . به منظور کنترل گاز ورودي به برجها ، بر روي لوله هاي مربوطه به هر یک از برجهاي تماس ، شیرهاي پروانه اي
دستی در نظر گرفته شده است . دو برج تماس از هر لحاظ کاملا مشابه بوده ، قطري برابر 2.9 متر و ارتفاع 20 متر
16 ، 17 ، 18 ، 19 ، دارند و شامل بر بیست سینی می باشند که از این تعداد تنها پنج سینی پایینی ( سینی هاي 20
) سینی تبادلی واقعی هستند و سایر سینی ها تنها به جهت افزایش میزان تبادل و بالا بردن راندمان جذب و جلوگیري
از هرز رفت آمین در نظر گرفته شده اند . آنچه باید مورد توجه قرار گیرد فاصله بین سینی ها است که از پایین به بالا
73.2 و دماي kg/cm کاهش می یابد . گاز ترش جهت جداسازي هیدروژن سولفوره و گاز کربنیک بافشار تقریبی 2
تقریبی 31 درجه سانتی گراد از زیر سینی بیستم از نزدیک کف هر یک از دو برج ، وارد می شود و در آنجا در تماس با
محلول آمین 47 % وزنی قرار می گیرد که به بالاي برج وارد شده است . در این برجها است که طی واکنش هاي زیر
از گاز طبیعی جدا شده و گاز تصفیه می گردد . ( CO,H2S ) گازهاي اسیدي
(R2NH2)2S+ H2O 2 R2NH2HS
2 R2NH2 + H2S (R2NH2)2S
2 R2NH + CO2 R2NCOONH2R2
2 R2NH + H2O + CO2 2 R2NH2 HCO3
که نهایتا گاز تصفیه شده که از این پس گاز شیرین نامیده می شود ، ازبالاي برجها خارج شده و پس از خنک سازي
را جذب نموده وآمین CO2,H2S ، وارد سیستم نمزدایی و احیا برجهاي خشک کن می گردد و آمین که گازهاي
خوانده می شود از پایین برجهاي تماس خارج گشته و وارد سیستم گردش و احیاي آمین می گردد . در ( Rich) کثیف
ادامه ابتدا مسیر گاز شیرین تکمیل شده و سپس به سیستم گردش آمین پرداخته می شود .
( Treated gas cooler ) 4 – کولر گاز شیرین
به علت گرما زا بودن عملیات جذب در برجهاي تماس ، گاز شیرین خروجی از برجها ، بسیار گرم است . ورود گازي
با ایت دما ( حدود 60 درجه سانتی گراد ) به سایر تجهیزات سر راه گاز، بالاخص در فیلتر و جداکننده گاز شیرین ،
آسیب جدي به پوسته و بدنه و صفحات موجود در آنها وارد می گردد . لذا گاز شیرین پیش از آنکه وارد جدا کننده گاز
شیرین شود ، به منظور سرد سازي وارد کولر گاز شیرین که در واقع یک مبدل حرارتی پوسته – لوله است می گردد در
این مبدل ، گاز که در لوله ها جریان دارد در تماس با آبی که در پوسته جریان یافته قرار می کیرد . که با عبور گاز از
مبدل ( کولر ) در نهایت دماي آن به 38 درجه سانتی گراد می رسد .
( Treated gas separator ) -5 جداکننده گاز شیرین
گاز شیرین پس از خنک شدن وارد جداکننده گاز شیرین می شود تا مایعات ( آمین و آب ) و هیدروکربورهاي
موجود در گاز از آن جدا شود تا با این کار از آسیب رسیدن به سیلیکاژلهاي موجود در برجهاي خشک کن جلوگیري
شود چرا که اساسا سیلیکاژل ها به بازها حساس بوده و در تماس با بازها به صورت پودر در آمده و کارایی خود را از
دست می دهند و لذا می بایست تعویض شوند که این کار هزینه بسیاري به همراه دارد . این جداکننده بر خلاف
جداکننده گاز ترش به صورت عمودي ساخته شده است تا عمل جداسازي آمین و آب در آن بهتر صورت گیرد .
گاز شیرین از بخش میانی جداکننده گاز شیرین به آن وارد و از برخورد گاز با تیغه اي که در ورودي گاز تعبیه شده
، مایعات همراه آن ته نشین شده در کف مخزن این دستگاه جمع می شوند . در مسیر خروجی گاز و در بخش بالایی
مخزن جداکننده نیز ، صفحات توري شکل و مشبک از جنس فولاد ضد زنگ تعبیه شده تا ذرات مایع همراه گاز در
برخورد با آنها به یکدیگر پیوسته و سقوط کنند . این صفحات بیشتر براي جداسازي ذرات مایع درشت احتمالی همراه
کنترل می شود . Lic گاز در جداکننده نصب شده اند . میزان حجم مایع جداسازي شده در این وسیله توسط یک
فرستاده می شود . تا گازهاي اسیدي همراه آن تا ( Flash drum ) مایعات جدا شده در این دستگاه به فلش درام
حدودي گرفته شود .
در اینجا می بایست توجه شما را به این نکته جلب کنیم که قبل از اینکه گاز وارد جداکننده گاز شیرین شود به
3 ) به گاز -1106- منظور سهولت در جداسازي آمین در جداکننده مذکور مقداري آب مقطر توسط پمپ هاي ( 1
کنترل می شود. FV- میشود تا قطرات آمین سنگین تر شوند . حجم آب تزریق شده توسط 136 Spray اسیدي
( Treated gas filter separator) 6 – فیلتر جداکننده گاز شیرین
گاز شیرین پس از عبور از جداکننده گاز شیرین ، در ششمین مرحله از مراحل تصفیه گاز و قبل از اینکه وارد
برجهاي خشک کن شود ، جهت جهت تفکیک همراه جدا نشده به فیلتر جدا کننده گاز شیرین فرستاده می شود . این
فیلتر از لحاظ ساختاري کاملا مشابه فیلتر جداکننده گاز ورودي است .
پس از آنکه عمل فیلتراسیون بر روي گاز شیرین انجام شد و گاز از فیلتر جداکننده خارج شد ، گاز را در مسیر خود
% به دو بخش 90 % و 10 % تقسیم می کنند ، که گاز 10 % فرآیند احیا را انجام داده و به گاز 90 % پیوسته و گاز 100
( گاز سرویس ) وارد برجهاي خسک کن در حال سرویس می شوند .
در ادامه به شرح فرآیند نمزدایی و احیاي برجهاي خشک کن می پردازیم .
( Dew point adsorber ) 7 – برجهاي خشک کن
ابن برجها به منظور جذب آب و هیدروکربورهاي سنگین موجود در گاز ، در مسیر گاز تعبیه و نصب شده اند و در
واقع با جذب آب و هیدروکربورهاي سنگین موجود در گاز ، نقطه شببنم گاز را کنترل می کنند به همین جهت به آنها
کنترل کننده هاي نقطه شبنم نیز می گویند .
ساختار داخلی این برجها به صورت زیر است :
هر برج محتوي 148 بشکه مواد جامد است که به شکل زیر پر شده اند .
1 – فضاي خالی و یک توري ( بسکت ) ، جهت پخش یکنواخت گاز بر روي سطوح مواد جامد در برج
از کارخانه موبیل سوربید آب همراه گاز ورودي ( ضخامت این لایه به W 2 – بیست و سه بشکه سیلیکاژل نوع
اندازه اي در نظر گرفته شده که حتی الامکان تمام آب همراه گاز ورودي به برج را جذب کند . )
از کارخانه موبیل سوربید ، جهت گرفتن هیدروکربورهاي سنگین همراه H 3 – صد و هفت بشکه سیلیکاژل نوع
گاز ورودي به برجهاي خشک کن
1 اینچ / به قطر 4 Ball 4 – سه بشکه سرامیک
1 اینچ / به قطر 2 Ball 5 – چهار بشکه سرامیک
3 اینچ / به قطر 4 Ball 6 – یازده بشکه سرامیک
در مسیر ورود گاز به هر یک از برجهاي خشک کن سه شیر تعبیه شده که یک سوئیچ مغناطیسی با یک
آنها را باز و بسته می کنند . هر یک از این شیرها در مسیر ورود یک گاز خاص ( گاز پروسس ، گاز ، Programmer
سرد یا گاز گرم ) قرارگرفته اند که با باز و بسته نمودن آنها می توان نوع گاز ورودي به برج را تغییر داد : شیرها از چپ
3 نامگذاري شده اند . ، 2 ، به راست با شماره هاي 1
باز و Programmer در مسیر خروج گاز نیز سه شیر نصب شده است که آنها نیز توسط یک سوئیچ مغناطیسی
6 مشخص می شوند . ، 5 ، بسته می شوند و نوع گاز خروجی از برج را تعیین میکنند که از چپ به راست با اعداد 4
این شماره گذاري به منظور تسهیل در شناخت نوع گاز عبور کننده از برج هاي خشک انجام شده است به طوري که
باز بودن شیر هاي 2 و 6 به طور همزمان و بسته بودن سایر شیرها نشان می دهد که گاز عبور کننده از برج گاز سرد
قرار دارند .چنانچه شیرهاي 1 و 5 باز بوده و سایر شیر ها بسته باشند گاز عبوري از Cooling است و برج در حالت
است و نهایتا اگر شیر هاي 3 و 4 باز باشند و سایر شیر ها بسته ، برج در Heating برج ، گاز گرم بوده و برج در حالت
حالت سرویس قرار داشته و گاز عبوري از آن گاز سرویس است .
همانطور که پیشتر هم گفته شد ، تعریف حالت برج ها توسط یک برنامه زمان بندي شده 60 تا 75 دقیقه اي انجام
می شود که معمولا 70 دقیقه را براي تعویض حالت برج ها مناسب می دانند .
در اینجا لازم می دانم مختصري از فرایند جذب و احیا در برج هاي خشک کن را شرح دهم .
گاز سرویس با فشاري حدود 73 کیلو گرم بر سانتیمتر مربع از بالا وارد برج هاي در حال سرویس ( همواره دو برج
قرار می گیرد w به صورت موازي در حالت سرویس قرار دارند ) می شود و در آنجا ابتدا در تماس با سیلیکاژلهاي نوع
H و در اثر عبور گاز از میان خلل و فرج سیلیکاژلها گاز آب خود را از دست می دهد سپس این سیلیکاژلهاي نوع
هستند که در مسیر عبور گاز قرار می گیرند و هیدرکربور هاي سنگین گاز را جذب می کنند . (سیلیکاژلها بر بستر هایی
قرار می گیرند ) عملیت جذب در سیلیکاژلها ، فرایند پیچیده اي است و در اینجا مجالی براي Ball از سرامیک هاي
طرح این مساله وجود ندارد . گاز سپس برج هاي خشک کن را ترك می کند .
برج هاي خشک کن با انجام عملیات جذب آب و هیدروکربور بر روي گاز نقطه شبنم گاز را در حدود 15 – درجه
سانتیگراد تنظیم می کند که تحت این شرایط تشکیل هیدرات در خطوط و انتقال تقریبا غیر ممکن به نظر می رسد .
پس از مدتی که از کارکرد برج هاي خشک کن گذشت سیلیکاژلها اشباع می شوند و دیگر عملیات جذب را انجام
نمی دهند لذا می بایست احیا شوند . براي این منظور از گاز 10 % استفاده می شود این گاز که از کوره گاز احیا عبور
کرده و در آنجا تا 300 درجه ساتیگراد حرارت دیده از بالا و با فشار وارد یکی از برج هایی می شود که سابقا در حالت
سرویس قرار داشته است در اثر عبور گاز هاي داغ از میان سیلیکاژلها ، آب و هیدرکربور هاي سنگین موجود در آنها
بخار می گردد و همراه گاز خارج می گردند . گاز داغ پس از خروج از برج خشک کن مراحل تصفیه ي خود را می
پیماید .
را پشت سر گذاشت می بایست بستر سیلیکاژلها تا دماي عمل کردي حالت Heating پس از اینکه برج مرحله ي
گویند در این مرحله نیز از گاز 10 % جهت سرد سازي استفاده می شود . Cooling سرویس خنک شود به این مرحله
گاز 10 % که از مسیر خروجی فیلتر جدا کننده گاز شیرین منشعب شده مسقیما وارد برجی می شود که قرار است در
قرار گیرد و سپس از آن خارج شده و وارد کوره گاز احیا می گردد تا گاز تا دماي عملکردي حالت Cooling حالت
گرم شود بدین ترتیب سیکل احیا برج هاي خشک کن تکمیل می شود . Heating
در ادامه ابتدا مسیر احیا برجهاي خشک کن و سپس مراحل تصفیه ي نهایی گاز تشریح خواهد شد
Dew point adsorber
( Cooling gas Strainer ) -8 صافی گاز سرد کننده
هما نطور که پیشتر هم گفته شد گاز 10 % که گاز احیا نیز نامیده می شود در مسیر خود ابتدا وارد برج خشک کن
بسیار داغ می باشد تا دمایی Heating می شودتادماي بستر سیلیکاژلها را که در اثر عبور گاز احیاي Cooling
FV- نزذیک به دماي عملکردي برج هاي سرویس سرد کند براي تحقق این منظور گاز احیا بعد از عبور از شیر کنترل
در مسیر گاز قرارگرفته ، از شیر شماره 2 وارد برج Cooling 121 که به جهت کنترل فلوي گاز احیا ورودي به برج A
شده و پس از انجام عملیات خنک سازي از پایین برج وشیر شماره شش خارج می گردد و در ادامه مسیر خود وارد
صافی گاز سرد کنند می گردد تا ضمن برخورد با صفحات و مشهاي درون صافی هیدروکربورها ، آب و ذرات جامد
احتمالی که از خرد شدن سرامیک پدید می آیند از گاز جدا شوند . مایعات جدا شده به واحد هاي تثبیت فرستاده می
شوند .
Cooling gas Strainer
( Regeneration gas heater ) 9 – کوره گاز احیا
پس از اینکه ذرات مایع و جامد همراه گاز احیا در صافی گاز سرد کننده از آن جدا شد ، گاز جهت گرم سازي وارد
کوره گاز احیا می شود . براي این منظور گاز از میانه ي دود کش کوره وارد کوره می شود و مسیر خود را در درون لوله
هاي مار پیچی که تا نزدیکی مشعل هاي کوره کشیده شده اند می پیماید . در کوره عمل گرم سازي به هر سه روش
تشعشع ، جابجایی و هدایت انجام می شود .
کوره ي گاز احیا ، کوره اي داراي سه مشعل است که سوخت آنها از گاز تصفیه شده در پالایشگاه تامین می شود .
کنترل می شود . UV سوخت ورودي هر مشعل توسط دو شیر
باز و بسته شدن شیر ها به صورت آهنربایی یا مغناتیسی انجام می شود. عملیات کنترل شیر ها توسط یک پنل که
در محل نصب شده است ، انجام می شود . کل عملیات درسرویس قرار گرفتن و از سرویس خارج شدن مشعل کوره گاز
احیا به صورت مغناطیسی انجام می شود .
به این صورت که هر مشعل ، یک چشمی حساس به نور مخصوص به خود دارد که قادر به تشخیص نور پایلوت
مشعل هستند . لذا با دیدن این نور اجازه ورود گاز به مشعل را می دهند و چنانچه مشکلی در این پروسه وجود داشته
باشد ، تاقطع جریان گاز ، مشعل را از سرویس خارج می کنند .
GTU می باشد ، تا از وقوع خطراتی که از نصب آن درواحد SRU مکان استقرار کوره گاز احیا در انتهاي واحد
ممکن است بوجود آید ، جلوگیري شود .
گاز ایا که با عبور از کوره گاز احیا تا حدود 300 درجه سانتی گراد حرارت دیده در ادامه مسیر خود وارد برجی می
قرار گیرد . Heating شود که بنا به برنامه تنظیم شده ، می بایست در حالت
Regeneration gas heater
( Heating gas strainer ) 10 – صافی گاز گرم کننده
بر روي سیلیکاژل ها از برج خارج شده ، در ادامه مسیر خود وارد Heating گاز احیا که پس از انجام عملیات
صافی گاز گرم شده می شود تاهیدروکربورهاي سنگین ، آب و ذرات جامد همراه گاز از آن جدا شوند . ساختار داخلی
این صافی همانند صافی گاز سرد کننده است . مایعات جدا شده از گاز در صافی گاز گرم کننده همچون مایعات جدا
شده در صافی گاز سرد کننده وارد واحد هاي تثبیت می شود .
( Regeneration gas cooler ) 11 – کولر گاز احیا
% بسیار بالاست و مناسب وارد شدن به کمپرسورها و پیوستن به گاز 90 Heating از آنجا که دماي گاز احیا
نیست می بایست تا دماي گاز 90 درصد سرد شود . براي این منظور گاز را وارد کولر گاز احیا می کنند تا عملیات تا
سرد سازي اولیه بر روي آن انجام شود .
این کولر از دو فن تشکیل شده است . گاز گرم قبل از ورود به کولر به شاخه هاي متعدد تقسیم شده و از درون کولر
عبور می کند که عملیات سرد سازي توسط هواي محیط که با شدت به لوله هاي حاوي گاز گرم دمیده می شود ، انجام
می شود . در خروجی کولر مجددا گاز وارد یک هدر شده و تشکیل یک شاخه می دهد و از کولر خارج می شود .
موقعیت استقرار این کولر که یک کولر هوایی است در بالاي برج هاي خشک کن است . این دستگاه در حقیقت به منظور
کمک در امر سرد سازي در مسیر گاز نصب شده است .
( Regeneration gas after cooler ) 12 – کولر آبی گاز احیا
پس از اینکه عملیات خنک سازي اولیه بر روي گاز در کولر احیا انجام گرفت ، گاز گرم وارد کولر آبی گاز احیا می
شود که در واقع یک مبدل حرارتی پوسه – لوله است . این نامگذاري به این علت انجام شده که از آب سرد جهت خنک
سازي گاز گرم استفاده شده است . به این ترتیب که آب سرد از درون پوسته و گاز گرم از درون لوله ها عبور می کنند .
( Regeneration gas separator ) 13 – جداکننده گاز احیا
پس از اینکه گاز تا دماي مورد نظر سرد شد ، در ادامه مسیر خود وارد جداکننده گاز احیا می شود تا مایعات همراه
آن که شامل هیدروکربونهاي شیرین و آب شیرین است از گاز جدا شوند . این جدا کننده از لحاظ ساختاري و ساختمان
داخلی و سیستم عملکردي ، کاملا مشابه با جدا کننده گاز احیا است .
کنترل می شود . که LV- و 112 LV- حجم مایعات جداسازي شده در جدا کننده توسط دو شیر کنترل 113
این شیر کنترل ها در مسیر آب شیرین و هیدروکربورها قرار گرفته اند و آب و هیدروکربورها پس از عبور از این شیر ها
به مخزن آب شیرین و واحد تثبیت مایعات نفتی فرستاده می شوند .
( Regeneration gas booster pump ) 14 – کمپرسور تقویت فشار گاز احیا
پس از آنکه مایعات همراه گاز احیا از آن جدا شدند ، گازوارد کمپرسور تقویت فشار گاز احیا می شود تا افت فشار
ناشی از عبور این گاز از مراحل مختلف احیاي برجهاي خشک کن ، جبران شده و فشارش به فشار گاز سرویس ترسد .
تعداد این کمپرسورها دو عدد است که همواره یکی از آنها در سرویس قرار داشته و دیگري از سرویس خارج است .
نیروي محرکه کمپرسورها توسط انرژي برق تامین می گردد . انرژي برق توسط یک الکتروموتور به کمپرسور انتقال می
70 به حدود kg/cm فشار را افزایش می دهند و آن را از حدود 2 Bar یابد . کمپرسور تنها در حدود چند بار
73 می رساند . سپس گاز 10 % ، که اینک فشارش تامین شده است به گاز 90 % ملحق شده و گاز سرویس kg/cm2
را تشکیل می دهد که این گاز همان طور که قبلا هم گفته شد ، وارد برجهاي خشک کن در حالت سرویس می شود .
لازم به توضیح است که در مسیر گاز احیاي ورودي به کمپرسورها که اندکی پیچیده است ، یک چک ولو نصب شده
است که اجازه ورود گاز را تنها در یک جهت می دهد . کاربرد ویژه این شیر معمولا در هنگام استارت اولیه واحد است .
دیده شود Surge به طور معمول در سیستم افت فشار رخ می دهد ، در چنین حالتی ممکن است در کمپرسور پدیده
که به کمپرسور آسیب جدي وارد می کند . لذا با باز شدن این شیر خودکار ، فشار لازم از گاز احیا تامین می شود .
تنظیم و FV- و 137 FV-121B همچنین گفتنی است که فلوي گاز ورودي به کمپرسور توسط شیر کنترل
کنترل می شود و گاز اضافی به فلر هدایت می شود .
Regeneration gas booster pump
( Residue gas filter ) 15 – فیلتر نهایی
پس از اینکه هیدروکربورهاي سنگین و آب همراه گاز ، در اثر عبور از برجهاي خشک کن از آن جدا شدند ، گاز
خروجی از برجها وارد یک هدر شده و از آنجا وارد فیلتر نهایی می شودتا ذرات مایع و جامدي که ممکن است خمراه گاز
از برج خارج شده باشند ، از آن جدا شوند .
گاز خروجی از این فیلتر به دو بخش تقسیم می شود که بخش عمده و اصلی آن با فشار تقریبی 70 کیلوگرم بر
سانتی متر مربع و دمایی در حدود 38 درجه سانتی گراد وارد خط لوله اصلی انتقال گاز می شود .
اما بخشی از گاز تصفیه شده نیز از طریق خط لوله اي که از خط اصلی منشعب شده ، براي تامین گاز مورد نیاز
نامیده شده و فشار آن نیز توسط شیر Fuelgas سوخت پالایشگاه مورد استفاده قرار می گیرد ، که این گاز به نام
تنظیم می شود . ، PV- کنترل 111
در اینجا باید یادآوري شود که در ابتداي مسیر گاز خروجی از فیلتر نهایی ، یک انشعاب دیگر هم دیده می شود که
نامیده می شود ورودي Start up در نگاه اول تصور می شود که یک اشعاب خروجی است ، اما در واقع این انشعاب که
گاز به خط است . کاربرد این انشعاب تنها در راه اندازي هاي واحد است ، چرا که معمولا در ابتداي راه اندازي بین ابتداي
واحد و انتهاي آن یک اختلاف فشار وجود دارد . از آنجا که مقدار این اختلاف زیاد است ، سبب مکش گاز با قدرت و
سرعت زیاد به انتهاي خط می شود که به سیستم آسیب جدي وارد می کند. لذا در ابتداي راه اندازي واحد مقداري گاز
تصفیه شده را به خط تزریق می کنند تا این اختلاف فشار را جبران کند و سپس در ادامه کار ، جریان این گاز قطع شده
یا کاهش می یابد
Residue gas filter
ج – سیستم گردش آمین در واحد تصفیه گاز
سیستم آمین در واحدهاي تصفیه گاز به دلیل جلوگیري از حجیم شدن دستگاهها و انعطاف پذیري سیستم از دو
بخش کاملا مشابه تشکیل شده است .
موجود در گاز CO و 2 H2S وارد شده و پس از جذب ( Contactor ) آمین تمیز از بالاي برجهاي تماس
1058 دارد . جهت استفاده PSI ترش از پایین برج خارج می شود . آمین خروجی از برجهاي تماس ، فشاري در حدود
از فشار بالاي آمین ، از یک عدد توربین هیدرولیکی
MDEA flash ) استفاده می شود . آمین خروجی از توربین به ظرف تبخیر ( Hydraulic turbine driver )
هدایت می شود و هیدروکربورهاي موجود در آن پس از جدا شدن ، به مشعل هدایت می شوند . فشار ظرف ( drum
روي خط خروجی به مشعل کنترل می شود . جهت کنترل جریان ثابت و یکسان به توربین PV- تبخیر توسط 116
تقریبا 15 % آمین وارد توربین نمی شود و توسط خط جداگانه اي به ظرف تبخیر هدایت می شود .
آمین خروجی از ظرف تبخیر به دو شاخه تقسیم می شود و جهت تبادل حرارت با آمین گرم به مبدلهاي حرارتی (
MDEA ) فرستاده می شود و پس از تبادل حرارتی ، روي سینی چهارم برجهاي احیا ( Heat exchanger
تشکیل شده اند Valve tray ریخته می شود . برجهاي احیاي آمین از بیست و چها ر سینی از نوع ( regenerator
13 طراحی گردیده اند . هر برج احیا شامل دو عدد ریبویلر می باشد . ریبویلر ها از بخار فشار PSI و جهت کار در فشار
ضعیف ، جهت گرم کردن آمین استفاده می کنند . حرارت تولید شده در ریبویلر ها سبب میشود که هیدروژن سولفوره و
اسید کربنیک موجود در آمین آزاد شوند و به همراه آب و مقداري آمین به صورت فاز گاز از پایین به بالا در برج احیا در
MDEA regenerator ) حرکت باشند . خط خروجی از بالاي برجهاي احیا به کولر هاي هوایی گاز ترش
هدایت می شوند . بر اثر سرد شدن آب و آمین موجود ، مایع شده و در ظرف برگشتی ( ( overhead condenser
جمع آوري می شود و با کنترل سطح ، به داخل برج احیا توسط دو عدد ( MDEA regenerator reflux drum
به عنوان مایع برگشتی رانده می شود . ( MDEA regenerator reflux pump ) پمپ
جهت تبادل حرارت به ( MDEA booster pump ) آمین تمیز از پایین برجهاي احیا توسط دو عدد بوستر پمپ
رانده می شود . سپس ( MDEA rich/lean exchanger ) مبدلهاي حرارتی
هدایت می شود . ( MDEA solution cooler ) چون هنوز داراي درجه حرارت بالایی می باشد به کولر هوایی
می شود ( MDEA circulating pump ) پس از خروج از کولر ، آمین جهت گرفتن فشار لازم وارد چهار عدد پمپ
. گرداننده چها عدد از این پمپ ها بخار فشار قوي، و یک عدد آمین خروجی از برجهاي تماس است . پس از دریافت
فشار مناسب ، آمین بر روي سینی اول برجهاي تماس می ریزد و سیکل کامل می گردد .
1 – دستگاه هاي تشکیل دهنده سیکل آمین
2 – شرح وظایف دستگاهها و تجهیزات نصب شده در سیکل گردش آمین
( Contactor ) 1 – برجهاي تماس
همانطور که قبلا گفته شد برجهاي تماس کاملا مشابه بوده و از بیست سینی تشکیل یافته اند . در این برجها آمین
و H2S ، از بالاي برجهاي تماس وارد شده و ضمن طی مسیر خود در بین سینی هاي بیست گانه ( Lean ) تمیز
موجود در گاز ترش را جذبکرده و از پایین برج خارج می شوند . CO2
نکته قابل توجه در این برجها فاصله بین سینی ها است . پنج سینی پایینی که سینی هاي تبادلی واقعی هستند ،
فاصله اي حدود نیم متر با یکدیگر دارند . سایر سینی ها به دلایل ایمنی و جلوگیري از هرز رفت آمین در برج تعبیه
تنظیم می شود . LV-103A و LV-121A شده اند . سطح آمین داخل برج توسط دو شیر کنترل
گرادیان درجه حرارت در پایین برج به مراتب بیشتر از بالاي برج است ، زیرا قسمت اعظم فرآیند جذب در این
قسمت انجام می شود . ضمن آنکه واکنش هاي انجام شده به جهت جذب گازهاي اسیدي توسط آمین گرمازا می باشند
. لذا آمین خروجی از برجهاي تماس بسیار گرم بوده و فشار بالایی نیز دارد .
( MDEA hydraulic turbine driver ) -2 توربین آمین هیدرولیک
همانطور که گفته شد با توجه به گرمازا بودن واکنش هاي جذب در برجهاي تماس ، آمین کثیف خروجی از برجها ،
داراي دما و فشار بالایی است و ورود آن با این دما و فشار به تجهیزات سر راهی احیاي آمین ، به آنها آسیب وارد می
سازد . ضمن آنکه اگر چنانچه فشار آمین قبل از ورود به فلش درام شکسته نشود ، در آن صورت ابعاد این دستگاه چند
برابر حالت کنونی خواهد بود .
از این رو به منظور شکستن دما و فشار آمین کثیف خروجی از برجهاي تماس ، آمین خروجی از برجها را از طریق
لوله هاي ارتباطی به یک توربین هدایت می نمایند ، تا ضمن اینکه نیروي محرکه لازم جهت چرخاندن پره هاي توربین
را فراهم می کند ، از فشار و دمایش کاسته شود. با این کار از انرژي ذخیره شده در آمین کثیف براي پمپاژ آمین تمیز به
برجهاي تماس استفاده می شود
( Flash drum ) ” 3 – مخزن تبخیر ناگهانی ” فلش درام
آمین کثیف پس از ترك توربین هیدرولیک وارد مخزن توربین ناگهانی ( فلش درام ) می گردد از این مخزن به
منظور کاهش فشار آمین و جداسازي گازهاي اسیدي حل شده در آن استفاده می شود . در بالاي مخزن یک برجک
پر کرده اند که گازهاي ترش پس از ورود به برجک و عبور از میان Packing تعبیه شده که درون آن را از مواد پرکن
فرستاده می شود . گفتنی است در طراحی اولیه قرار بر ( Flare ) پرکنها ، فلش درام را ترك می کنند و به سمت فلر
این بوده است که از بالاي این برجک آمین تمیز وارد شده و ضمن عبور از میان پرکن ها ، در تماس با گاز ترش خروجی
از برجک قرار گرفته و گاز را تصفیه کند . تا از این گاز به عنوان سوخت ریبویلر ها استفاده گردد ، اما بعدها از این طرح
صرف نظر شده است و جریان آمین تمیز ورودي به برجک فلش درام ، قطع گردیده است .
آمین کثیف خروجی از فلش درام به سه بخش تقسیم می شود. بخشی از آن به سمت مبدل هاي حرارتی آمین –
آمین فرستاده می شود . بخشی از آن تحت عنوان ، مینیمم فلوي توربین آمین هیدرولیک مطرح بوده که در ابتداي راه
اندازي توربین به منظور جبران افت فشار موجود در سیستم و ایجاد جریان یکنواخت ورودي به توربین مورد استفاده قرار
می گیرد . نهایتا بخش سوم در صورتی که توربین ها از سرویس خارج شده باشند ، به سمت فن هاي آمین هدایت می
شود .
مشخص می شود و فلوریت جریان خروجی از مخزن فلش درام توسط Lic حجم مایع درون فلش درام توسط یک
دیگر شیر تعبیه شده بعد از مبدل آمین – آمین کنترل می گردد .
علت تعبیه این شیر بعد از مبدل حرارتی این است که بدین ترتیب از آسیب رسیدن به تیوب هاي مبدل جلوگیري
رخ نخواهد داد . چرا که با این تدبیر تیوب ها از آمین کثیف تخلیه نخواهد شد . Over heat شده و پدیده
( MDEA lean / rich excha ) 4 – مبدل حرارتی آمین – آمین
آمین خروجی از فلش درام در ادامه مسیر خود توسط لوله هاي کاملا مشابه قرینه ، به دو بخش تقسیم می شود و از
آنجا وارد مبدل هاي حرارتی آمین – آمین می گردد . این مبدلها از نوع پوسته – لوله هستند . در این مبدل ها از
گرماي آمین تمیز براي براي گرم نمودن آمین کثیف استفاده می شود . چرا همانطور که قبلا هم گفته شد ، برجهاي
تماس در دماي پایین و فشار بالا و برجهاي احیا در دماي بالا و فشار پایین کار می کنند . از این رو با تدابیر اتخاذ شده
اینچنینی ، ضمن استفاده از گرماي آمین تمیز براي گرم کردن آمین کثیف ، بخشی از انرژي صرف شده در برجهاي احیا
را نیز مجددا به مصرف رسانده ایم که این خود کمک بزرکی به صرفه جویی مصرف انرژي در برجهاي احیا می کند .
نکاتی که در مبدل باید مورد توجه قرار گیرد از این قرار است :
از درون لوله ها و آمین تمیز از درون پوسته عبور می کند . ( Rich ) -1 آمین کثیف
که به دلیل حفره هاي ایجاد شده بر اثر ( Lean ) -2 به دلیل جلوگیري از نشت آمین کثیف به داخل آمین تمیز
خوردگی در سطح لوله ها رخ می دهد . همواره بایستی فشار آمین تمیز از فشار آمین کثیف بیشتر باشد ، تا در چنین
مواردي ، آمین کثیف توسط آمین تمیز پس زده شده و از اختلاط آنها جلوگیري شود . امروزه استفاده از مبدل هاي
حرارتی که در آنها از سیالی که قبلا در حین فرآیند به کار گرفته شده در سیستم گرم شده و داراي انرژي حرارتی بالایی
است به منظور گرم نمودن سیالات سرد به کار گرفته شده در فرآیند سیستم ، کاربرد زیادي پیدا کرده است به طوري
که جایگزین پیش گرم هاي گاز سوز و دیزل شده اند .
( MDEA regenerator ) -5 برج هاي احیا
این برج ها عمل جداسازي گاز هاي اسیدي حل شده در آمین کثیف را بر عهده دارند . آمین کثیف پس از ترك
وارد هر یک از برجهاي دو گانه احیا می شود . FV- مبدل آمین – آمین و عبور از شیر کنترل هاي 103
تشکیل شده اند ، داراي قطري برابر 3.6 متر و ارتفاعی در حدود Valve tray در برج هاي احیا که از 24 سینی
28 متر هستند . آمین کثیف به منظور جداسازي گاز اسیدي همراهش از بالاي سینی چهارم ، وارد برج شده و در حین
عبور از مسیر خود بر روي سینی ها در تماس با بخارات آب تولید شده ، گاز هاي اسیدي را با آب مبادله می کند .
سه سینی ابتدایی برج ، به سینی هاي رفلاکس مشهورند چرا که آمین خروجی از مخزن رفلاکس به روي این سینی
ها ریخته می شوند . وجود رفلاکس در سیستم احیا ضمن اینکه راندمان احیا را بالا می برد ، از هرز رفت آمین هم
جلوگیري به عمل می آورد .
در برج هاي احیا همچون برج هاي تماس ، فاصله بین سینی هاي پایینی از فاصله بین سینی هاي بالایی بیشتر
است چرا که بخش عمده جداسازي گازهاي اسیدي در بخش پایینی برج انجام گرفته و بیشترین تبادل حرارتی در این
قسمت برج صورت می پذیرد . در صورت کم بودن فاصله بین سینی ها ، امکان آسیب رسیدن به آنها وجود دارد .
در قسمت تحتانی برج هاي احیا و زیر سینی جمع آوري ، یک مخزن جمع آوري آمین تمیز وجود دارد که همواره
باید محتوي حجم مشخصی از آمین تمیز باشد ، تا ضمن فراهم آوردن تمهیدات عملیاتی لازم براي تغییر سطوح آمین
در این قسمت ، از کاهش و افت جریان در لوله ، مکش پمپ آمین و آسیب رساندن به سیستم جلوگیري به عمل آید .
در بالاي این مخزن یک سینی دودکش تعبیه شده که بخارات حاصل از گرم شدن آمین در ریبویلر ها ، از طریق این
سینی ، از زیر سینی بیست و چهارم وارد برجها می شوند .
لذا با توجه به آنچه گفته شده مسیر عبور آمین در برج هاي احیا را اینگونه می توان ترسیم نمود که آمین کثیف
پس از ترك مبدل حرارتی آمین – آمین از بالاي سینی چهارم وارد هر یک از برج ها شده و در آنجا در تماس با بخارات
قرار می گیرد و گازهاي اسیدي خود را در اثر انجام مبادله جرم با بخارات آب از دست می دهد و به آمین تمیز LP آب
تبدیل می شود ، آمین تمیز ایجاد شده از زیر سینی جمع آوري ، خارج شده و به ریبویلرها هدایت می شود .
همچنین مسیر گاز در برج هاي احیا به این صورت است که پس از اینکه آمین تمیز که در ریبویلرها تا حدود 120
درجه سانتی گراد گرم شده اند وارد مخزن جمع آوري آمین در بخش زیرین برج شدند ، بخارات همراه آمین از طریق
سینی هاي دودکشی و از زیر سینی جمع آوري
وارد برج ها شده و در تماس با آمین کثیف قرار می گیرد . و در اثر انجام مبادله جرم با آمین ، گازهاي اسیدي
همراه امین کثیف را جذب می کند و پس از طی مسیر خود در برج از بالاي هر یک از برجها خارج شده و وارد فن هاي
اسیدي می شود .
بنا به آنچه گفته شد ، جریانات وارد شده در هر یک از برج هاي آمین عبارتند از :
-1 ورودي آمین کثیف از بالاي سینی چهارم
-2 ورودي آمین از مخزن رفلاکس
-3 آمین تمیز ورودي از ریبویلر ها
حاصل از گرم نمودن آمین تمیز در ریبویلر ها از زیر سینی جمع آوري LP 4 – بخار
همچنین جریانات خروجی از برج ها نیز از این قرارند :
-1 گازهاي اسیدي از بالاي برج
2 – آمین تمیز خروجی از سینی جمع آوري و ورودي به ریبویلر
-3 آمین تمیز خروجی از مخزن جمع آوري آمین
از دیگر مواردي که باید در مورد برج هاي احیا بدانیم ، فشار عملیاتی آنها است که حد اکثر 0.97 کیلوگرم بر
سانتی متر مربع است . همچنین دما در پایین برج ماکزیمم مقدار خود را داشته و در حدود 120 درجه سانتی گراد بوده
و در بالاي برج به کمترین مقدار خود یعنی حدود 112 درجه سانتیگراد می رسد .
( MDEA regenerator reboiler ) 6 – ریبویلر ها
آمین تمیز در پایان مسیر خود در برجهاي احیا از سینی جمع آوري ، وارد ریبویلر ها می شود تا در اثر انجام تبادل
که در لوله هاي ریبویلر جریان دارند تا حدود 120 درجه سانتی گراد گرم شده و آب حل شده LP حرارتی با بخارات
در آمین به صورت بخار از آن جدا شود . سپس آمین از ریبویلر ها خارج شده و به مخزن جمع آوري که انتهاي برج
تعبیه شده فرستاده میشود و بخارات آب همراه ، از طریق سینی دود کشی وارد برج هاي احیا می گردد .
تعداد چهار عدد ریبویلر GTU تعداد این ریبویلر ها به ازاي هر برج 2 عدد است که به این ترتیب در هر واحد
وجود دارد .
آمین از زیر ریبویلر که در واقع یک مبدل حرارتی پوسته – لوله است ، وارد شده و در اثر ماندن در پوسته با بخارات
که از دهانه ریبویلر وارد لوله ها می شود تبادل حرارتی را انجام می دهد و پس از گرم شدن از ریبویلر خارج شده به LP
مخزن جمع آوري وارد می گردد . بخارات نیز از بالاي ریبویلر خارج شده و به زیر سینی دود کشی فرستاده می شوند .
7 – فن اسیدي یا خنک کننده بخارات خروجی از برج
( MDEA regeneration overhead condenser )
از این فن ها که در واقع کندانسور سیستم رفلاکس محسوب می شوند به منظور سرد کردن گاز هاي اسیدي و
کندانس مایعات آن در مخزن رفلاکس استفاده می شود .
تعداد این فن ها 16 عدد بوده که به دو گروه هشت تایی تقسیم می شوند و بخارات حاصل از هر یک از برجها به
طور مجزا وارد هر یک از این دو بخش می شوند . گاز ها و بخارات خروجی از بالاي برج هاي در مسیر خود ، ابتدا وارد
تیوب بندل ها شده و به شاخه هایمتعدد تقسیم می شوند . سپس وارد خنک کننده هاي هوایی یا همان فن هاي
01 -1662-1 می گردند تا پس از سرد شدن ، وارد مخزن مایعات برگشتی شوند . A ,B اسیدي
فن ها طوري نصب شده اند که هوا را از بالا مکیده و به سمت پایین می دهند . با این کار ضمن سرد نمودن گاز
هاي اسیدي و کندانس مایعات همراه آن ، در صورت وجود نشت در لوله هاي محتوي گاز اسیدي ، وجود نشت و محل
نشت نیز مشخص می شود . ضمن آنکه با اتخاذ این تدابیر درصورت وجود نشت در لوله ها ، از انتشار گازهاي اسیدي
سمی در محیط پالایشگاه جلوگیري به عمل آمده و نشت به محیط واحد تصفیه گاز محدود می شود .
( MDEA regenerator reflux drum ) ” 8 – مخزن مایعات برگشتی ” رفلاکس درام
این مخزن مایعات تقطیر شده همراه گاز اسیدي را که در فن هاي اسیدي ، کندانس شده –
– اند ، را از گاز اسیدي جدا می کند . و به عنوان یک مخزن براي پمپ هاي رفلاکس عمل می کند .
گازهاي اسیدي که از فن هاي اسیدي خارج شده اند از دو مسیر مجزا ، مشابه و قرینه ، از میانه مخزن رفلاکس وارد
آن می شوند و در آنجا در اثر برخورد با صفحات تعبیه شده در مخزن ، مایعات تقطیر شده همراه گاز از آن جدا می
شوند و در پایین مخزن جمع آوري
می گردند .
در قسمت خروجی گاز هاي اسیدي از مخزن نیز یک توري از جنس فولاد ضد زنگ نصب شده که بخارات همراه گاز
در اثر برخورد با آن کندانس شده و به پایین می ریزند تا عملیات جداسازي هر چه بهتر انجام شود . سپس گاز هاي
اسیدي از بالاي مخزن خارج شده و به واحد
هدایت می شوند . لازم به توضیح است که بخارات همراه گاز اسیدي، همان ذرات ریز آمین SRU بازیافت گوگرد
و آب می باشند . که پس از انجام عملیات تقطیر و جداسازي بر روي آنها در فن هاي اسیدي ومخزن رفلاکس ، مجددا به
برج احیا باز گردانده می شوند .
است که سطح مایعات درون مخزن را کنترل می کند و شیري که توسط آن Lic این مخزن نیز داراي یک کنترلی
سطح مایعات کنترل می شود ، بعد از پمپ مایع برگشتی قرار دارد تا در صورت بسته شدن و یا حتی نیمه باز بودن آن
به هنگام کنترل سطح ، به پمپ آسیبی وارد نشود .
بعد از پمپ رفلاکس تعبیه Flow recorder لازم به ذکر است که به منظور تنظیم آب بازگشتی به برج ، یک
شده است که با ثبت مقادیر جریان به تنظیم میزان جریان رفلاکس کمک می کند .
( MDEA regenerator reflux drum ) 9 – پمپ مایع برگشتی
از این پمپ ها به منظور تقویت فشار آمین جمع آوري شده در بخش تحتانی مخزن رفلاکس استفاده می شود که
فشار آمین را به فشار عملیاتی برج هاي احیا می رساند . تعداد این پمپ ها دو عد است که مایعات رفلاکس پس از
خروج از پایین مخزن رفلاکس از طریق دو مسیر مجزا وارد هر یک از این دو پمپ شده و به سمت سینی اول برج احیا ،
پمپاژ می شود .
به منظور کنترل فلوي مایع برگشتی ورودي به برج احیا استفاده می FV- و 104 FV- از دو شیر کنترل 108
شو.د .
در ادامه مجددا به تشریح مسیر عبور آمین در سیکل گردش آمین پرداخته خواهد شد .
( MDEA booster pump ) 10 – پمپ هاي تقویت آمین
تعداد این پمپ ها سه عدد است و وظیفه تامین فشار لازم براي عبور آمین از سیکل احیاي آمین را بر عهده دارد .
آمین تمیز جمع آوري شده در مخزن جمع آوري ، که در بخش تحتانی برج هاي احیا تعبیه شده است در ادامه
مسیر خود ، پس از خروج از برج ها وارد یک هدر شده و آنگاه به سه قسمت تقسیم می شود و از طریق سه مسیر مجزا
وارد هر یک از پمپ هاي تقویتی آمین می گردد . سپس پس از تامین فشار لازم براي آمین ، مجددا آمین وارد هدري
که پس از پمپ هاي تقویتی تعبیه شده است می گردد و از آنجا به دو قسمت تقسیم شده که هر مسیر به یکی از دو
مبدل آمین – آمین ختم می شود .
کار کنترل جریان ورودي به آمین را برعهده دارند ( براي این شیر ها تنها دو HV- و 104 HV- شیر هاي 103
واحد مورد استفاده قرارمی گیرد . Shut down حالت کاملا باز و کاملا بسته قابل تصور است و به هنگام
( MDEA lean / rich exchanger ) -11 مبدل حرارتی آمین – آمین
آمین تمیز که اکنون داراي دما و فشار بالایی است در ادامه مسیر خود درسیکل گردش آمین ، وارد مبدل هاي
حرارتی آمین – آمین می شود تا در آنجا ضمن عبور از پوسته مبدل ، گرماي بالاي خود را با آمین کثیف مبادله کند .
چرا که همانطور که قبلا هم گفته شد آمین تمیز ورودي به برج هاي تماس باید دما و فشار بالایی داشته باشد و آمین
کثیف نیز براي ورود به برج احیا می بایست با دماي بالا و فشار کم وارد برج شود .
بدین ترتیب پس از عبور آمین کثیف از مبدل که با دمایی در حدود 85 درجه سانتی گراد وارد آن شده ، دماي
آمین به حدود 110 درجه سانتی گراد می رسد . همچنین دماي آمین تمیز از حدود 120 درجه سانتی گراد به 90
درجه سانتی گراد تقلیل می یابد .
در ادامه به ناچار گریزي به سیستم فیلتراسیون و ذخیره آمین می زنیم و سپس مجددا به تشریح سیکل گردش
آمین باز می گردیم .
( MDEA picho filter ) 12 – فیلتر پیکو آمین
بخشی از آمین تمیز خروجی از مبدل هاي آمین – آمین به سیستم فیلتراسیون آمین فرستاده می شود تا ضایعات
همراه آمین از آن جدا شود و مابقی نیز مسیر خود را در سیکل ادامه می دهد .
در فیلترپیکو صفحات و مش هایی قرار داده شده اند که ذرات با اندازه اي معادل پیکو را از آمین جدا می کند .
( MDEA carbon filter ) 13 – فیلتر کربنی آمین
موثرترین فیلتر در سیستم فیلتراسیون آمین ، فیلتر کربنی می باشد . این فیلتر ضمن جذب هیدروکربور ها و
سولفور آهن موجود در در محلول آمین ، با جذب عواملی که موجب تشکیل پلیمر هاي آمین می شوند ، نقش مهمی در
تصفیه آمین ایجاد می کند . همچنین بخش اندکی از ذرا جامد همراه آمین تمیز در فیلتر کربنی جدا شده و به صورت
رسوب سطح کربن فعال را می پو شاند . لازم به یادآوري است که آمین پس از خروج از فیلتر پیکو وارد فیلتر کربنی می
شود .
( MDEA element filter ) 14 – فیلتر المنتی آمین
این فیلتر در طراحی جدید پس از فیلترکربن قرار می گیرد و براي گرفتن ذرات بسیار ریز همراه آمینبه کار می رود
و از جندین المنت فلزي استوانه اي تشکیل یافته و هر استوانه از چندین المنت هم مرکز دیگر ، به طوري که از بیرون
به داخل ، سوراخ هاي فیلتر درشت تر می شود . آمین از مرکز استوانه ها وارد و به سمت بیرون جریان می یابد و نهایتا
از سیستم فیلتراسیون اسیدي خارج می شود و به مخزن جمع آوري آمین در برج هاي احیا باز گردانده می شود . با این
کار سر انجام پس ازگذشت چندین ساعت تمام آمین موجود در سیستم گردش احیا ، تصفیه می شود . لازم به ذکر است
که سیستم فیلتراسیون آمین ، یک سیتم بسته است و آمین به طور دائم در آن گردش می کند .
( M DEA drain drum) 15 – مخزن ذخیره آمین
این مخزن براي تزریق مجدد آمین به سیستم و یا تخلیه آمین از آن به کار می رود .
این مخزن همواره محتوي آمین بوده و در مواقعی که مقدار آمین موجود در سیستم به علت هرز رفت آمین از مقدار
مجاز پایینی ، کمتر شده و یا از حد مجاز بالایی ، تجاوز کرده باشد مورد استفاده قرار می گیرد .
آمین تمیز موجود در سمپ قبل از ورود به سیستم گردش آمین ، وارد سیستم فیلتراسیون می شود و از آنجا به
سیستم گردش آمین وارد شده و به سمت برج هاي احیا هدایت می شود .
از دیگر مکان هایی که آمین به آن تزریق می شود ، فلش درام است که آمین بدون انجام عملیات فیلتراسیون وارد
آن می شود .
گاز هاي اسیدي همراه آمین نیز که در اثر ماندگی محلول آمین در داخل سمپ آمین
( مخزن ذخیره آمین ) از آن جدا می شود و به سمت فلر هدایت می شود .
(MDEA drain drum pumP ) 16 – پمپ مخزن ذخیره آمین
این پمپ وظیفه تامین فشار لازم براي عبور آمین از میان سیستم فیلتراسیون و ورود آن به برج هاي احیا را بر عهده
دارد .
( MDEA solution cooler ) ” 17 – خنک کننده محلول آمین ” فن هاي آمین
در ادامه مسیر خود در سیستم گردش آمین ، و پس از اینکه از مبدل آمین – آمین خارج ( Lean ) آمین تمیز
شد به سمت فن هاي آمین جریان می یابد .
آمین تمیز پس از اینکه مبدل را ترك می کند به دو شاخه تقسیم می شود و هر شاخه خود به هفت شاخه تقسیم
شده و وارد فن ها می شوند .
مجموعه فن هاي آمین از 12 فن براي واحد هاي قدیمی و 14 فن براي براي واحدهاي فاز دوم تشکیل یافته اند و
به منظور پایین آوردن دماي محلول آمین تمیز به کار می روند
70 درجه سانتی گراد – به طوري که دماي آمین را از حدود 90 درجه سانتی گراد 60
می رسانند .
( MDEA circulation pump ) 18 – پمپ هاي سیرکولاسیون آمین
وظیفه این پمپ ها ایجاد فشار عملیاتی مورد نیاز براي ورود آمین تمیز به برج هاي تماس است . تعداد این پمپ ها
در واحد هاي قدیمی پنج عدد و در سایر واحد ها چهار عدد است ، که یکی از آنها با نیروي آمین کثیف و سایر پمپ ها
از واحد آب و بخار وارد واحد HP که از واحد آب و بخار تامین می شود کار می کنند . بخار HP با نیروي بخار
شده و وارد توربین ها می شوند و پره هاي توربین را می چرخانند . از آنجایی که شفت این بخش با شفت انتقال GTU
دهنده آمین یکی است ، نیروي بخار از طریق یک گاورنر به پمپ انتقال می یابد و آمین را با فشاري در حدود
73.2 به برج هاي احیا می فرستد . در مورد توربین آمین هیدرولیک قبلا توضیحات لازم داده شده است . kg/cm2
با عبور آمین از پمپ هاي سیرکولاسیون آمین و ورود آمین تمیز به برج هاي تماس ، سیکل گردش آمین در واحد
تصفیه گاز به پایان می رسد .
پدیده تشکیل کف در برج هاي تماس :
آنچه در مورد واحد تصفیه گاز نا گفته باقی ماند ، پدیده کف در برج هاي تماس و سیستم تزریق آنتی فوم ( ضد
کف ) به سیستم برج هاي تماس است که در این بخش به طور مختصر به آن پرداخته می شود .
پدیده کف در برج هاي تماس به چندین علت رخ می دهد که سه مورداصلی آن عبارتند از :
1 – ترکیب آمین با اسید هاي آلی ، مخصوصا با اسیدهاي با وزن مولکولی زیاد
2 – وجود آلودگی هاي هیدروکربوري ، سولفور آهن و … در گاز و آمین
3 – شدت بالاي آمین و گاز
تولید کف زیاد ، ضمن کاهش محسوس ظرفیت پالایش گاز ، موجب هرز رفت آمین نیز می گردد . لذا می بایست به
هر طریق ممکن ، از ایجاد این پدیده در برج هاي تماس جلوگیري به عمل آورد . یکی از موثرترین این راهها استفاده از
مواد ضدکف یا آنتی فوم است که امروزه کاربرد بسیار زیادي یافته اند .
از آنجا که رخ دادن پدیده کف در برج هاي تماس واحد هاي تصفیه گاز پالایشگاه خانگیران پدیده رایجی است ، لذا
طراحان با قرار دادن یک مخزن آنتی فوم در واحد و نصب سیستم هاي پمپاژ مناسب براي انتقال ضد کف به برج ،
سیستمی را براي تزریق ضد کف به برج هاي تماس تعبیه و طراحی کرده اند . موادضد کف از طریق یک پمپ از مخزن
مربوطه مکیده شده و به سمت ورودي آمین تمیز به توربین سیرکولاسیون آمین فرستاده می شوند و در آنجا با آمین
تمیز اختلاط یافته و به همراه آن به سمت برج هاي تماس فرستاده می شوند .