احمد جمال يكتب:معالجة المنتجات البترولية وانتاج البنزين
سوف نتحدث اليوم عن إحدى الموضوعات الهامة التى تتحكم فى صناعة البترول بل تتحكم فى اقتصاد الشركات و الدول إلا وهى . كيف تتم معالجة المنتجات البترولية لكى تستخدم فى حياتنا اليومية ؟. ما هى هذة المنتجات ؟. كيف يتم إنتاج الجازولين الذى يعرف عند البعض بالاسم العامى وليس العلمى ( البنزين ). من احدى عمليات التكرير المشهورة Hydrotreating وحدة المعالجة بالهيدروجين وهى التى تعمل على معالجة السولار وتخضع تحت مسمى عملية DHT (Diesel Hydrotreatment) , و و قود الطائرات والذى يخضع تحت عملية KHT (Kerosene Treatment)و الجازولين (البنزين) NHT . وحدة الHydrotreating بتقوم بالتخلص من الشوائب الموجودة في الخام زي: 1: sulpher, nitrogen, oxygen: بيتم التخلص من المواد دي لضبط مواصفات المنتج النهائي أو لإعداده للدخول فيfurther processes. ده بالإضافة لأن المواد دي بتعمل catalyst poisoning داخل المفاعل. 2: metals بيتم التخلص من ال metals عن طريق حدوث عملية hydrogenation فتترسب ونقدر نتخلص منها؛ لأن ال metals بتؤدي اليsevere corrosion داخل المفاعل والخطوط. وحدة الHydrotreating تشمل عدة علميات: 1- Fired heater. 2- Hydrogenation reactor. 3- High pressure separator. 4- Low pressure separator. 5- Amine absorber. في البداية بيتم رفع درجة حرارة الfeed عن طريق heat exchanger يليه عملية mixing مع الهيدروجين ثم الدخول الي الfired heater . بعد خروج التغذية مع الهيدروجين من ال fired heater بيدخلوا علي الhydrogenation reactor؛ وده بيكون عبارة عن مفاعل ملئ بالcatalyst زي: cobalt (Co), nickel (Ni), molybdenum (Mo). داخل المفاعل بيتم تفاعل ال hydrogen مع ال contaminants الموجودة داخل ال feed وبيخرج clean feed + Hydrogen rich gas يتم تبريد الناتج الخارج من المفاعل وبعدين بندخله علي high pressure separator واللي هيتم فيه اكتماال الفصل بين ال clean feed وال hydrogen rich gas؛ فبيتم ارسال ال clean feed من أسفل ال high pressure separator الي وحدة ال low pressure separator حيث يتم فصله الي LPG ومنتجات اثقل يتم ارسالها الي وحدة ال fractionation مرة اخري. أما الhydrogen rich gas فبيخرج من أعلي ال high pressure separator الي amine absorber حيث يتم فصل ال hydrogen عن لcontaminates ليتم استخدامه مرة اخري. أما كيف يتم إنتاج الجازولين ( البنزين ) عن طريق تجميع عدة مركبات الا وهى Reformat+ Additives+Iso Naphtha تسمى بى Gasoline Pool Blending. ايضا من إحدى عمليات التكرير المستخدمة #وحدة ال( Catalytic Reforming)
#من أهم الوحدات الموجودة في عمليات تكرير البترول ال conversions وال processing للخام وده طبيعي لما نعرف إنها مسئولة عن إنتاج حوالي 37% من نسبة الإنتاج الكلية للجازولين. #الfeed الأساسية للوحدة هو الهيدروجين مع ال heavy naphtha الناتجة من برج التقطير بالإضافة إلى ال heavy naphtha الناتجة من وحدتي ال delayed coking وال cracking. #أهمية الهيدروجين هو حماية ال catalyst بإنه بيمنع ترسب الكربون الناتج من بعض التفاعلات علي سطح الcatalyst وبالتالي ضمان حدوث العملية بكفائة عالية ولأطول فترة ممكنة. #الcatalyst المستخدم في العملية بيكون noble metal في الغالب الplatinum و علي نطاق أقل rhenium علي قاعدة من أكسيد الألومنيوم.
مكونات الfeed عبارة عن: - Paraffins: 45-55% - Naphthenes: 30-40% - Aromatics: 5-10% - Olefins: 0-2%
والهدف من العملية هو تكوين منتج يسمي reformate له octane number عالي عن طريق تحويل أكبر نسبة من الparaffins وال naphthenes إلي aromatics اللي ليها أعلي رقم للأوكتان وده بيحصل عن طريق مجموعة من التفاعلات اللي بتحصل داخل الreactors.
#العملية بتتم عند حرارة بتوصل ل 500c وضغط بيوصل ل 45 atmosphere. #أجزاء الوحدة الأساسية عموما هي: - 3 reactors.
- 3 heaters.
- Gas separator.
- Fractionator.
#Mechanism
#أول خطوة في الunit هي الfeed preparation اللي فيها بجهز الfeed قبل ما تخش الreactor عن طريق إزالة الشوائب زي مركبات الكبريت والنيتروجين والأكسجين اللي بتأثر علي الcatalyst وبتسبب poisoning و deactivation وبكده بنضمن إن الprocess تشتغل لأطول فترة وبأعلي كفائة ممكنة. #بعدين بنمرر الfeed اللي هي خليط من الheavy naphtha مع الهيدروجين علي heat exchanger ثم إلي heater عشان نوصل لدرجة حرارة التفاعلات المطلوبة واللي بتكون من 495c إلي 525c. وتخرج من الفرن علي أول reactor اللي بتحصل فيه التفاعلات أهمها تفاعلات الdehydrogenation لل naphthenes وال paraffins وهي تفاعلات ماصة للحرارة بدرجة كبيرة.
#ونتيجة لكده بعد فترة بتقل درجة الحرارة وبالتالي بيقل الrate of reactions ف بنحتاج نرفع الحرارة من تاني عشان نعوض النقص اللي حصل. بيخرج الخليط من أول reactor علي تاني فرن نرفع الحرارة لدرجة حرارة التفاعل ثم إلي تاني reactor ف يتكرر اللي حصل ف أول reactor من نقص في الحرارة والrate of reaction ف نمرره علي فرن تالت ثم مفاعل تالت.
#غالبا 3 reactors بيكونوا كافيين إني أوصل للمنتج المطلوب وأحيانا العدد بيختلف حسب الظروف ونوع الfeed والمنتج المطلوب.
#المنتج الخارج من تالت مفاعل بيكون خليط من الreformate مع الهيدروجين و light gases. ف بيدخل الخليط علي gas separator عشان نفصل الهيدروجين. وبعدين ندخل علي Fractionator عشان نفصل الlight gases من الtop اللي بتكون C4 وما أخف ونحصل علي الreformate من الأسفل كمنتج نهائي من الوحدة بيروح علي وحدات الblending الخاصة بإنتاج الgasoline.
(بكده تكون منتجات الوحدة هي:) - Reformate.
يستخدم ك feed للgasoline blending plants. - Hydrogen gas.
يستخدم في وحدات المعالجة الأخرى زي الhydrotreating اللي هنتكلم عنها في البوست الجاي أو الhydrocracking أو ك fuel gas في الأفران. - Light gases ( c4
