فایل ورد کامل گزارش کارآموزی پتروشیمی با شرح پروسس واحد وینیل استات؛ تحلیل علمی فرآیندهای شیمیایی و فناوریهای تولید
توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد
فایل ورد کامل گزارش کارآموزی پتروشیمی با شرح پروسس واحد وینیل استات؛ تحلیل علمی فرآیندهای شیمیایی و فناوریهای تولید دارای ۱۱۵ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد فایل ورد کامل گزارش کارآموزی پتروشیمی با شرح پروسس واحد وینیل استات؛ تحلیل علمی فرآیندهای شیمیایی و فناوریهای تولید کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل گزارش کارآموزی پتروشیمی با شرح پروسس واحد وینیل استات؛ تحلیل علمی فرآیندهای شیمیایی و فناوریهای تولید،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن فایل ورد کامل گزارش کارآموزی پتروشیمی با شرح پروسس واحد وینیل استات؛ تحلیل علمی فرآیندهای شیمیایی و فناوریهای تولید :
پتروشیمی اراک در یک نگاه
هدف :
ایجاد یک مجتمع پتروشیمی جهت تولید مواد پایه ای و میانی با استفاده از خوراک اصلی نفتا و تبدیل آنها به فراورده های نهایی پلیمیری و شیمیایی.
سهامداران :
شرکت ملی صنایع پتروشیمی
شرکت سرمایه گذاری بانک ملی ایران
شرکت مدیریت سرمایه گذاری بانک ملی ایران
سازمان تامین اجتماعی
سازمان بازنشستگی کشوری
شرکت سرمایه گذاری کشوری
شرکت سرمایه گذاری تدبیر
سایر سهامداران
سرمایه نقدی : ۶۰۰ میلیارد ریال
تولیدات :
در ظرفیت کامل تولیدات مجتمع بالغ بر ۱۱۳۸۰۲۰ تن مواد پایه ای .میانی و نهایی می باشد که نیاز بخش وسیعی از صنایع داخلی را تامین و مازاد فراورده ها به خارج از کشور صادر می شوند .
تاریخچه و انگیزه احداث :
مجتمع پتروشیمی اراک یکی از طرحهای زیربنایی و مهم می باشد که درراستای سیاست های کلی توسعه صنایع پتروشیمی و با اهداف تامین نیاز داخلی کشور و صادرات ایجاد و به بهره برداری رسیده است .
این طرح درسال ۱۳۶۳ به تصویب رسیده است و پس از طی مراحل طراحی و نصب و ساختمان در سال ۱۳۷۲فاز اول مجتمع در مدار تولید قرار گرفت در ادامه کار به منظور بهبود مستمر و تولید بیشتر و متنوع تر واحدهای دیگر مجتمع تکمیل و واحد اتوکسیلات به عنوان آخرین واحد مجتمع در سال ۱۳۸۲ راه اندازی و در مدار تولید قرار گرفت . از سال ۱۳۷۹ همزمان با تکمیل واحدها طرحهای توسعه ای مجتمع نیز با هدف افزایش ظرفیت مجتمع آغاز گردیده است . از سال ۱۳۷۸ با تصویب هیات مدیره و پس از بررسی های دقیق و عملکرد مجتمع . شرکت در بازار بورس پذیرفته شد و واگذاری سهام آن آغاز گردید .
اهمیت تولیدات مجتمع :
از مشخصه های استثنایی مجتمع پتروشیمی اراک استفاده از دانش های فنی . تکنولوژی فرایندهای پیشرفته می باشد . تولیدات مجتمع بسیار متنوع و عمدتا” گریدهای مختلف را شامل می شوند . از لحاظ انتخاب خطوط تولید کمتر مجتمعی را می توان یافت که مانند مجتمع پتروشیمی اراک ترکیبی از تولیدات پلیمری و شیمیایی ارزشمند و حتی شاخه خاصی از تولیدات نظیر سموم علف کشها را یک جا داشته باشد . مجتمع پتروشیمی اراک از لحاظ تنوع ارزش فراورده ها و نقش حساس آن در تامین نیاز صنایع مهم کشور کم نظیر می باشد .
خوراک مجتمع :
خوراک اصلی مجتمع نفتای سبک و سنگین است که از پالایشگاههای اصفهان و اراک از طریق خط لوله تامین می شود . خوراک دیگر مجتمع گاز طبیعی است که از خط لوله سراسری مجاور مجتمع اخذ می گردد . ضمنا”حدود ۶۰۰۰ تن آمونیاک و حدود ۳۵۰ میلیون متر مکعب در سال مصرف گاز طبیعی مجتمع می باشد که از خط سوم سراسری تامین می گردد و حدود ۱۵۳۰۰۰ تن در سال اکسیژن برای مجتمع مورد نیاز است که در واحد جداسازی هوا در مجتمع تولید می گردد . آمونیاک نیز از مجتمع های داخل کشور تامین می شود.
نیروی انسانی :
کل نیروی انسانی شاغل در مجتمع بالغ بر ۱۷۶۹ نفر می باشد که حدود ۱۲۱۳ نفر فنی و ۵۵۶ نفر ستادی می باشند . بر اساس سیاست کلی دولت جمهوری اسلامی ایران بخشی از کارها به بخش خصوصی واگذار گردید که در این راستا چندین شرکت شامل ۱۰۰۰ نفر نیرو در بخش های خدماتی . تعمیراتی و غیره در مجتمع فعالیت دارند .
مصارف تولیدات مجتمع :
مصارف تولیدات مجتمع بسیار متنوع و دارای طیف گسترده است . در بخش تولیدات شیمیایی کلیه فراورده ها شامل اکسید اتیلن / اتیلن گلیکول – اسید استیک / وینیل استات – دو اتیل هگزانول و بوتانلها و اتانل آمین ها به اضافه سموم علف کشها کاملا” در کشور منحصر به فرد می باشند و نیاز صنایع مهمی در کشور را تامین نموده و مازاد آنها به خارج صادر می شود .در بخش پلیمری نیز فرآورده های ارزشمند و استراتژیک انتخاب شده اند که به عنوان نمونه می توان گریدهای مخصوص تولید سرنگ یک بار مصرف – کیسه سرم – بدنه باطری – گونی آراد – الیاف و همچنین مواد اولیه ساخت بشکه های بزرگ به روش دورانی و نیز گرید مخصوص تولید لوله های آب . فاضلاب . گاز و لاستیک پی بی آر را نام برد .
اولویت مصرف فراورده های مجتمع برای تامین نیاز صنایع داخل کشور است . در این ارتباط تولیدات مجتمع سهم به سزایی در تامین صنایع پایین دستی دارد به نحوی که نیاز بالغ بر ۵۰۰۰ واحد پایین دستی را تامین می کند.
موقعیت جغرافیایی :
مجتمع پتروشیمی اراک در جوار پالایشگاه اراک در کیلومتر ۲۲ جاده اراک – بروجرد و در زمینی به وسعت ۵۲۳ هکتار قرار دارد .
حفظ محیط زیست :
در طراحی مجتمع بالاترین استانداردها و معیارها جهت حفظ محیط زیست منظور شده است به نحویکه تقریبا” هیچ نوع مواد مضر به طبیعت تخلیه نمی شود . نمونه بارز اقدامات انجام شده جهت جلوگیری از آلودگی محیط زیست . وجود واحد بسیار مجهز تصفیه پسابها و دفع مواد زائد در مجتمع است . در این واحد با به کار گیری تکنولوژی پیشرفته کلیه آبهای آلوده به مواد شیمیایی و روغنی و پسابهای غیر بهداشتی و غیره تصفیه می گردد. این واحد قادر است ماهیانه بالغ بر ۲۵۰۰۰۰ متر مکعب آب را تصفیه نموده و به عنوان آب جبرانی به سیستم آب خنک کننده مجتمع تزریق نماید . ضمنا” کلیه مواد دور ریز جامد و مایع نیز در کوره زباله سوزانده شده و دفع می شوند . ایجاد فضای سبز به اندازه کافی از اقدامات دیگر مجتمع در جهت حفظ محیط زیست می باشد .
اسکان و امکانات رفاهی :
شرکت پتروشیمی اراک به منظور تامین مسکن مورد نیاز کارکنان به موازات احداث مجتمع طرح عظیم خانه سازی را در شهر مهاجران و در شهر اراک اجرا نموده است . پروژه خانه سازی شهر مهاجران شامل ۱۵۲۱واحد ویلایی و ۹۸۴ واحد آپارتمانی است که در زمینی به مساحت ۱۵۰ هکتار در مجاورت مجتمع اجرا گردید و هم اکنون مورد استفاده کارکنان و خانواده های آنها می
باشد . کلیه امکانات رفاهی و فرهنگی نظیر مهمانسرا . بازار . مدرسه . مسجد . دبیرستان . درمانگاه . تاسیسات تفریحی . ورزشی و سایر تاسیسات شهری در این شهر تاسیس شده است که نمونه بارز عمران و آبادی ناشی از اجرای طرحهای زیربنایی در منطقه است . ضمنا” دو مجتمع آپارتمانی کلا” شامل ۲۲۴ واحد به اضافه چند واحد ویلایی در شهر اراک متعلق به شرکت است که همگی مورد استفاده کارکنان مجتمع می باشند .
ساختار ساختمانی:
بخش های اصلی شرکت تعداد شاغلین
مدیر عامل ۴۳۸
ریاست مجتمع ۱۵۹
بهره برداری ۶۵۷
تعمیرات ۴۲۸
خدمات فنی ۲۲۷
نمودار سازمانی:
واحدهای مجتمع:
واحدهای فرآیندی و ظرفیت تولید آنها به شرح زیر است:
ردیف نام واحد ظرفیت (تن در سال) شرکت صاحب لیسانس شرکت طراح
۱ الفین ۲۴۷۰۰۰ اتیلن – تی پی ال
۲ LLDPE 60000 پلی اتیلن سبک بی پی تی پی ال
۳ پلی اتیلن سنگین ۶۰۰۰۰ هوخست اوده
۴ پلی پروپیلن ۵۰۰۰۰۰ های مونت تکنی مونت
۵ بوتن – ۱ ۷۰۰۰ ای اف بی تی پی ال
۶ اسید استیک ۳۰۰۰۰ هوخست اوده
۷ استات وینیل ۳۰۰۰۰ هوخست و بایر اوده
۸ تفکیک بوتادین ۳۰۰۰۰ نپئون زئون میتسویی
۹ پلی بوتادین ۲۵۵۰۰ نپئون زئون میتسویی
۱۰ بنزین هیدروژنه ۱۰۲۰۰۰ ای اف بی تی پی ال
۱۱ اکسید اتیلن ۱۱۰۰۰۰ تکنی مونت Scientific des
۱۲ اتیلن گلیکول ۱۰۵۰۰۰ تکنی مونت Scientific des
۱۳ دو اتیلن هگزانول ۴۵۰۰۰ KPT ABAY
۱۴ اتانول آمین ۳۰۰۰۰ Oxiteno نارگان
۱۵ کلرو استیل کلراید ۱۵۰۰ ترانسپک ترانسپک
۱۶ بوتاکلر ۲۵۰۰ رالیز رالیز
۱۷ آلاکلر ۵۰۰ رالیز رالیز
معرفی نواحی مختلف پتروشیمی
پتروشیمی اراک شامل نواحی چهارگانه تولیدی و ناحیه سرویسهای جانبی می باشد که به شرح ذیل معرفی می شوند :
تعاریف:
ناحیه ۱ بهره برداری:
این ناحیه شامل کارخانه الفین (مشتمل برواحدهای کوره ها.کمپرسورهاوجدا سازی وهیدروژناسیون بنزین پیرولیز) و واحد مخازن می باشد۰
ناحیه ۲ بهره برداری:
این ناحیه شامل واحدهای ۱- بوتن۰پلی اتیلن سبک خطی.پلی اتیلن سنگین۰پلی پروپیلن۰بوتادین وپلی بوتادین
می باشد۰
ناحیه۳ بهره برداری:
این ناحیه شامل واحرهای اسید اسیک و وینیل استات.دو اتی
ل هگزانول ۰اکسید اتیلن و اتیلن گلایکول و اتانول آمین می باشد۰
ناحیه ۴ بهره برداری:
این ناحیه شامل واحدهای کلرو استیل کلراید و آلاکلر و بو تاکلرمی باشد ۰
ناحیه سرویسهای جانبی:
این ناحیه شامل واحدهای نیروگاه ۰بخار ۰هوا سوخت۰آب صنعتی۰برجهای خنک کن ۰آفسایت و تصفیه پساب می باشد۰
مسئولیت اجرا:
رئیس بهره برداری مجتمع مسئول نهایی اجرایی این روش می باشد و کلیه پرسنل بهره برداری مجتمع موظف به اجرای دقیق موارد ذکرشده در متن این روش اجرایی هستند۰
روش اجرا:
شرح مختصر فرآیند
دراین قسمت ها ورودی و خروجی های هر واحد به اختصار شرح داده
می شود۰
ناحیه ۱بهره برداری:
کارخانه الفین :خوراک این کارخانه نفتای سبک و سنگین بوده که پس از انجام فرایندهای کراکینگ۰هیدروژناسیون و جدا سازی نهایتا محصولات اتیلن ۰پروپیلن ۰هیدروژن ۰برشC4.بنزین پیرولیز۰متان و نفت کوره تولید می گردد۰
واحد مخازن : انواع مخازن این واحد از نوع کروی ۰سقف ثابت و شناور 0CRYOGENICو کپسولهای هیدروژن می باشدکه جهت ذخیره سازی مواد اولیه و محصولات کارخانه الفین مورد استفاده قرار میگیرد۰
ناحیه ۲ بهره برداری :
کارخانه پلی اتیلن سبک خطی و۱-بوتن :خوراک
این واحداتیلن و هیدروژن می باشد که پس از فرایندهای پلیمریزاسیون واکستروژن گریدهای مختلف پلی اتیلن سنگین و سبک خطی تولید می شود ۰واحد ۱-بوتن نیز ماده اولنه اتیلن را در مجاورت کاتالیست به ۱-بوتن نبدیل می نماید۰
کارخانه پلی اتیلن سنگین :خوراک این واحد اتیلن ۰هیدروژن ۰پروپی
لن و ۱- بوتن می باشد۰که پس از فرایندهای پلیمریزاسیون و اکستروژن ۰گریدهای مختلف پلی اتیلن سنگین در سه گریداکستروژن ۰تزریقی وبادی تولید می شود۰
کاخانه پلی پروپیلن: خوراک این واحدپروپیلن .هیدروزن و اتیلن می باشد که پس از فرایندهای پلیمریزاسیون و اکستروژن.گریدهای مختلف پلی پروپیلن تولید می شود.
کارخانه بوتادین و پلی بو تادین :
واحد بوتادین :
خوراک این واحد بزشC4می باشد که پس از فرایندهای تقطیر استخراجی .جداسازی و تخلیص.محصول ۱و۳_بوتادین با درجه خلوص بالا جهت خوراک واحد پلی بوتادین تولید می گردد.
واحد لاستیک پلی بوتادین:خوراک این واحد ۱و۳_بوتادین بوده که پس از فرایندهای پلیمریزاسیون .انعقاد . جداسازی و خشک سازی.محصول لاستیک پلی بوتادین در دو گرید روغنی و غیر روغنی تولید می شود.
ناحیه ۳بهره برداری:
کارخانه اکسید اتیلن و اتیلن گلایکول:خوراک این واحداتیلن و اکسیژن می باشد که طی فرایند اکسیداسیون و در مجاورت کاتالیست . اکسید اتیلن حاصل می شود .طی واکنشهای شیمیایی اکسید اتیلن با آب وانجام فرایندهای جداسازی نهایتا”محصولات MEG. DEG. TEG تولید می شود.
کارخانه دو اتیل هگزانول :خوراک این واحد گاز طبیعی. پروپیلن . دی اکسیدکربن و هیدروژن می باشد که طی فرایندهای STEAM REFORMING . اکسو (OXO). الدولیزاسیون و هیدروژناسیون .محصولات دو اتیل هگزانول . ایزو بوتانل. نرمال بوتانل تولید می شود .
کارخانه اسید استیک و وینیل استات : خوراک این واحد اتیلن و اکسیژ
ن می باشد که ابتدا در فرایند اکسیداسیون و در مجاورت کاتالیست استالدئید تولید می شود . سپس استالدئید با اکسیژن در مجاورت کاتالیست به اسید استیک تبدیل می شود .نهایتا” از واکنش اسید استیک . اتیلن و اکسیژن در مجاورت کاتالیست محصول وینیل استات تولید می گردد.
ناحیه ۴بهره برداری:
واحد کلرو استیل کلراید :
خوراک این واحد منو کلرو استیک اسید . اسید استیک . کلرو گوگرد بوده که طی فرایندهای کلریناسیون و تقطیر. محصول کلرو استیل کلراید تولید می شود .
واحد آلاکلر /بو تاکلر :
خوراک این واحد ۲و۶_دی اتیل آنیلین . پارافرمالدئید .کلرو استیل کلراید. نرمال بوتانل . متانول و آمونیاک می باشد که طی فرایندهای شیمیایی. خالص سازی و فیلتراسیون محصولات آلاکلر یا بوتاکلر تولید می شود .
ناحیه سرویس های جانبی بهره برداری:
این ناحیه شامل پنج واحد فرایندی به شرح زیر می باشد :
• واحد هوا و سوخت :در این واحد هوای فشرده شامل هوای ابزار دقیق .خوراک واحد جداسازی هوا . PLANT AIR اکسیژن و نیتروژن (گازی و مایع) تولید می شود . همچنین ارسال آب خام . آب آتش نشانی . سوخت گاز . گازوئیل تحت شرایط فرایندی مناسب برای مصرف کنندگان در مجتمع جز حوزه وظایف این واحد می باشد .
• واحد بخار : در این واحد بخار در فشارها و دماهای مختلف توسط سه فایر بویلرو پنجWHRB
• WASTE HEAT RECOVERY BOILER)) تهیه و برای مصرف کننده ها ارسال می گردد
• واحد نیروگاه :
در این واحد برق مورد نیاز مجتمع توسط پنج توربین گازی هر کدام به ظرفیت ۲۵ مگاوات تولید و به شبکه برق مجتمع وارد می شود .
واحد اب صنعتی و برج های خنک کننده :
در واحد اب صنعتی . تولید اب صنعتی با استفاده از مراحل فیلتراسیون و برجهای جذب انیونی و کاتیونی انجام می گیرد و عمده مصرف کننده آب صنعتی واحد بخار می باشد . در واحد برجهای خنک کننده که شامل پنج برج خنک کننده می باشد تهیه و توزیع و کنترل شیمیایی آب خنک کننده انجام می شود .
واحد تصفیه پساب (ET) و آفسایت :
در این واحد عملیات تصفیه ابهای نمکی . ابهای معدنی . فاضلابهای بهداشتی از طریق تصفیه بیولوژیکی. تصفیه بوسیله EDR و سوزاندن در کوره (incinerator) صورت می گیرد . قسمتی از این ابها پس از تصفیه به عنوان اب جبرانی در برجهای خنک کننده مورد مصرف قرار می گیرد. کلیه لوله های ارتباطی بین واحدها INTER) CONNECTIONS) و یک سری از تصفیه خانه های میانی مانند حوضچه های خنثی سازی واحد اسید در این واحد قرار داشته و در رسا
ندن خوراک و UTILITIES به مصرف کننده ها در حوضه مسئولیت این واحد می باشد.
کنترل اقلام ورودی
به منظور تنظیم پارامترهای عملیاتی . وضعیت ورودی های هر واحد شامل خوراک . مواد شیمیایی . روغنهای مصرفی در پروسس و انواع UTILITY . از دو جنبه کمی و کیفی باید تحت کنترل باشد. این مهم به شرح زیر صورت
می گیرد .:
کنترل کمی :
کنترل کمی خوراک .مواد شیمیاییو انواع یوتیلیتی ورودی به هر یک از واحدهای بهره برداری. . عمدتا” از طریق تجهیزات ابزار دقیق که بدین منظور نصب شده است صورت می گیرد و ثبت سوابق ان از طریق درج در LOG SHEET ها . نرم افزار های کامپیوتری و یا دفاتر انجام می شود . مسئولیت کنترل ثبت سوابق به عهده رئیس واحد و یا جانشین وی می باشد . در غیر از موارد فوق برگ دریافت از انبار ملاک کنترل می باشد.
کنترل کیفی :
نحوه کنترل اقلام ورودی در هر واحد به تفکیک به شرح ذیل صورت می گیرد :
کنترل خوراک :
تامین خوراک ورودی به هر واحد به یکی از دو شکل زیر می باشد :
الف)خوراک توسط منابع بیرونی مجتمع تامین می گردد:
در این حالت خوراک ورودی مطابق روش اجرایی بازرسی و ازمایش اقلام ورودی به مجتمع ( ۶۸_QP_002 ) صورت می پذیرد .
ب)خوراک توسط واحدهای داخلی مجتمع تامین می گردد:
در این حالت کنترل خوراک ورودی بر مبنای جدول ازمایشات دوره ای واحد صورت می گیرد ( در مواردی ممکن است کنترل محصول در واحد تولید کننده کافی باشد لذا در ورودی به واحد مصرف کننده کنترلی انجام نمی شود .
کنترل مواد شیمیایی و روغن ها :
به منظور کنترل مواد شیمیایی و روغن های مصرفی ورودی به هر واحد اقدامات زیر بایستی صورت گیرد :
A) نمونه گیری و آزمایش ( در صورت وجود روش تست و ازمایش و تجهیزات )
B) چک نمودن گواهینامه کیفی همراه مواد شیمیایی (در صورت وجود )
C) چک نمودن ظاهری از نظر مشخصات ثبت شده روی جنس / ویژگیهای ظاهری مانند سالم بودن ظرف. پلمپ بودن ظرف و ;;.
کنترل یوتیلیتی :
کنترل کیفی یوتیلیتی توسط واحدهای تولید کننده صورت می گیرد . مگر در مواردی که در واحد ایجاد اشکال نماید که مطابق با روش اجرایی ازمایشگاه (۷۲_QP_001 ) تست انجام می شود .
راه اندازی واحد :
اماده سازی واحد جهت ورود خوراک . مواد شیمیایی و انواع UTILITY و تنظیم شرایط عملیاتی برای رسیدن به محصول ON SPEC مطابق دستور العمل های مندرج در منابع ذیل صورت می گیرد :
۱ روش اجرایی کنترل شرایط بهره برداری
۲ OPERATING MANUAL هر واحد
۳ دفتر دستورالعمل های عملیاتی هر واحد
۴ مسئولیت هماهنگی . نظارت بر انجام کلیه فعالیتها و تقسیم کار با رئیس واحد و یا جا نشین وی می باشد .
توقف واحد: انجام عملیات لازم به منظور از سرویس خارج نمودن واحد (کلی یا جزئی ) در شرایط عادی یا اضطراری و یه صورت ایمن بر اساس دستور العمل های مندرج در منابع ذیل صورت می گیرد :
• روش اجرایی کنترل شرایط بهره برداری هر واحد
• OPERATING MANUAL هر واحد
• دفتر دستور العمل های عملیاتی هر واحد
• مسئولیت هماهنگی . نظارت بر انجام کلیه فعالیتها و تقسیم کار با رئیس واحد و یا جانشین وی می باشد .
هدف و انگیزه ایجاد واحد اسید استیک و وینیل استات در مجتمع پتروشیمی اراک : خط تولید اسید استیک و وینیل استات با توجه به نیاز این فراورده ها در صنایع پایین دستی نظیر صنایع غذایی . دارویی . نساجی . چسب سازی . رنگ سازی و غیره در مجتمع ایجاد شده است . تکنولوژی تولید اسید استیک و وینیل استات به ترتیب متعلق به شرکتهای آلمانی هوفست و بایر می باشد که اعتبار بین المللی آنها محرز است . درجه خلوص اسید استیک تولیدی۹۹/۸ درصد و ظرفیت آن
۳۰۰۰۰ تن در سال است . درجه خلوص وینیل استات ۹۹/۹۵ درصد و ظرفیت آن واحد نیز ۳۰۰۰۰ تن درسال است . اسید استیک تولیدی در مجتمع عمدتا” درخود مجتمع تبدیل به وینیل استات می گردد و مابقی آن بالغ بر ۸۰۰۰تن درسال است که در واحد بوتاکلر به مصرف می رسد . مهمترین کاربرد وینیل استات تهیه پلی وینیل استات است که این امر در صنایع پایین دستی کشور که هم اکنون دایر می باشند انجام می گیرد.
شرح مختصر فرایند واحد وینیل استات
در این واحد از ترکیب اتیلن . اکسیژن و اسید استیک . وینیل استات تهیه
می شود . ابتدا اتیلن وارد سیکل گاز برگشتی شده و در مبدل اشباع با گرم کردن در حضور اسید استیک به صورت اشباع از اسید استیک درامده و پس از گرم شدن مجدد به صورت super heat شده و سپس اکسیژن به انها اضافه شده و وارد راکتور می شوند . واکنش تولید وینیل استات در راکتور در فشار ۹ بار مطلق و دمای c190_145 ( بستگی به طول عمر کاتالیست ) و در مجاورت کاتالیست در بستر ثابت که مخلوطی از طلا . پالادیم و استات پتاسیم می باشد . انجام می گیرد . از گرمای حاصل از انجام واکنش در پوسته راکتور بخار تولید می شود و در واحد به مصرف می رسد . گازها پس از انجام واکنش و خارج شدن از راکتور وارد برج پیش اب گیری PEREDEHYDRATION COLUMN ) ) شده و مقداری از آب و وینیل استات آن جدا می شود . سپس گازهای خروجی از بالای برج وارد برج شستشو با اسید استیک ( SCRUBBER ) شده و باقیمانده وینیل استات ان جدا می شود . سایر گازها نیز وارد کمپرسور شده و به سیکل گاز برمی گردند . از انجائیکه مقداری CO2 ( دی اکسید کربن ) در واکنشهای جانبی در راکتور تولید می شود یک انشعاب از سیکل گاز گرفته شده و به بخش جدا سازی CO2 فرستاده می شود و پس از جذب CO2 توسط محلول کربنات . گازهایی که غلظت CO2 در انها کاهش یافته به سیکل گاز برگردانده می شوند . CO2 جذب شده در برج STRIPPER از محلول کربنات جدا شده و کربنات مجددا” به سیستم برگردانده می شود و CO2 ازاد شده نیز به اتمسفر فرستاده می شود . وینیل استات خام جهت خالص سازی وارد قسمت تقظیر شده و پس از جدا شدن ناخالصی های ان که عمدتا” شامل اسید استیک . اب . اتیل استات و وینیل استات است و نمونه گیری جهت حصول اطمینان از درجه خلوص ان به شکل وینیل استات خالص با خلوص حداقل ۹۹۹% به تانکهای محصول میانی ارسال می شود . محصول موجود در تانکهای میانی پس از افزودن ممانعت کننده پلیمریزاسیون INHIBITOR ) ) و نمونه گیری و حصول اطمینان از تطابق ان با مشخصات مورد نظر با هماهنگی واحد مخازن محصول جهت ارسال ان به مخازن نهایی اقدام می شود .
کنترل ورودیها
کنترل UTILITY:
کنترل کمیت و کیفیت UTILITY مورد نیاز واحد وینیل استات از طریق رجوع به نشان دهنده ها و یا کنترل کننده هایی که بدین منظور در سیستم های کنترل تعبیه شده اند . انجام می گیرد. در صورتی که اشکال در کمیت و یا کیفیت UTILITY از خود واحد باشد سرپرست نوبتکاری واحد مسئول تغییر پارامترهای کنترل و رفع اشکال می باشد و اگر مشکل از طرف واحد سرویسهای جانبی باشد سرپرست نوبتکاری واحد با تماس با رئیس نوبتکاری ناحیه ۳ جهت رفع اشکال اقدام می کند . رئیس نوبتکاری ناحیه ۳ موظف به برقراری ارتباط با رئیس نوبتکاری ناحیه سرویسهای
جانبی جهت رفع اشکال در واحد مربوطه است . در مواقعی که لازم است تغییر در شرایط UTILITY به صورت فوری انجام گیرد سرپرست نوبتکاری واحد موظف است با سرپرست نوبتکاری سرویسهای جانبی تماس گرفته و درخواست رفع مشکل کند . در صورتیکه احتمال تغییر در ترکیبات UTILITY ورودی داده شود . طبق روش اجرایی ازمایشگاه ۷۲_ QP_ 001 از UTILITY نمونه گیری می شود و ضمن ثبت در دفاتر گزارش نوبتکاری مغایرتها از طریق رئیس نوبتکاری ناحیه ۳ به اط
لاع رئیس نوبتکاری سرویسهای جانبی جهت رفع انها رسانیده می شود و همزمان سرپرست نوبتکاری واحد تغییرات لازم را به منظور حفظ شرایط عملیاتی به سیستم اعمال می کند
کنترل خوراک :
خوراک این واحد شامل اتیلن ، اکسیژن و اسید اسیتیک میباشد . گاز اتیلن از واحد الفین ، اکسیژن از واحد هوا و سوخت و اسید اسیتیک از واحد AA وارد میشوند . طبق روش اجاریی آزمایشگاه به شماره ۰۰۱ – ۷۲-QP از خوراک ورودی نمونه گیری میشود و سرپرست نوبت کاری واحد VA مسئول بررسی نتایج آزمایش و تغییرات فرایندی لازم بر اساس مشخصات کیفی خوراک طبق روش اجرایی نظارت بر بهره برداری به شماره ۰۰۱ – ۷۰-QP و روش اجرایی کنترل شرایط بهره برداری به شماره ۰۰۱ – ۴۲-QP میباشد .
در صورت بروز اشکال در کیفیت و یا کمیت خوراک سرپرست نوبت کاری واحد با رئیس نوبت کاری ناحیه ۳ تماس گرفته و خواهان رفع مشکل میگردد .
رئیس نوبت کاری ناحیه ۳ موظف به برقراری ارتباط با رئیس نوبت کاری واحد الیفین ( اگر اشکال در مورد اتیلین ورودی باشد ) و با رئیس نوبت کاری واحد سرویس های جانبی ( اگر اشکال در مورد اکسیژن باشد ) است .
اگر کیفیت یا کمیت اسید اسیتیک ورودی اشکال داشته باشد، سرپرست نوبتکاری واحد VA مستقیماٌ با سرپرست نوبتکار واحد AA تماس گرفته و مشکل را برطرف خواهد کرد .
در مواقع اطراری سرپرست نوبتکاری واحد می تواند مستقیماٌ با هر یک از واحدها تماس گرفته و مشکل را به سرپرست نوبتکاری واحد مربوطه اطلاع دهد .
کنترل مواد شیمیایی:
الف ) کنترل کیفیت :
به طور کلی کنترل کیفیت مواد شیمیایی مورد نیاز واحد وینیل استات تا لحظه تحویل از طرف انبار به واحد به عهده مهندسی فرایند واحد بوده و مطابق روش اجرایی نظارت بر بهره برداری به شماره ۷۰ – QP – 001 انجام می گیرد . چک و کنترل کیفیت مواد شیمیایی دریافتی از انبار از لحظه تحویل تا پایان زمان مصرف مطابق انچه در بتد ۴ – ۲ روش اجرایی کنترل شرایط بهره برداری مجتمع به شماره ۴۲ – QP—۰۰۱ آمده است بعهده بهره برداری واحد VA می باشد .
ب) کنترل کمیت :
کمیت مواد شیمیایی از طریق مشاهده موجودی این مواد در ظروف ذخیره و یا ثابت مقادیر مصرف شده صورت می گیرد .
کنترل روغن ها و گریس ها :
مشخص نمودن نوع روغن یا گریس مصرفی برای دستگاههای دوا
ر و نیز تامین ان به عهده تعمیرات مکانیک می باشد . MAKE – UP نمودن روغنها در صورتیکه به تجهیزات خاصی نیاز نداشته باشد به عهده بهره برداری و در غیر این صورت بر عهده تعمیرات مکانیک است . مسئولیت مشخص کردن وضعیت بازرسی و ازمایش روغنها ( کنترل و LABELING ) از لحظه تحویل در واحد و در زمان مصرف به عهده نوبتکاران سایت زیر نظر سرپرستان نوبتکاری می باشد .
راه اندازی و توقف واحد :
سرپرست نوبتکاری واحد مسئول ایجاد و هماهنگیهای لازم . تقسیم کار . نظارت بر انجام کلیه فعالیتهای لازم در هنگام راه اندازی توقف نرمال یا اضطراری واحد بر اساس دستور العملهای مندرج در OPERATING MANUAL . روش اجرایی نظارت بر بهره برداری ۷۰ – QP – ۰۰۱ . روش اجرایی کنترل شرایط بهره برداری ۴۲ – QP – ۰۰۱ و دستور العمل آمادگی و واکنش در شرایط اضطراری واحد ۸۴ – EW – ۰۰۲ VA و دفتر دستور العملهای موجود در واحد وینیل استات می باشد .
شرایط عادی عملیات و سیستم کنترل
شرایط عادی عملیات :
پایداری شرایط نرمال عملیاتی جهت تداوم تولید محصول ON SPEC توسط سیستم های کنترل طبق دفتر دستورالعمهای واحد . روش اچرایی نظارت بر بهره برداری ۷۰- QP – ۰۰۱ و دستورالعملهای مندرج در OPERATING MANUAL انجام می گیرد . مسئولیت نظارت بر صحت عملکرد تجهیزات و برطرف کردن مغایرتها با سرپرست نوبتکاری واحد می باشد .
شرایط غیرعادی و یا اضطراری عملیات :
کنترل واحد در شرایط غیرعادی و یا اضطراری عملیات مطابق با دستورالعمل آمادگی و واکنش در شرایط اضطراری واحد VA به شماره ۸۴ – EW – ۰۰۲ صورت میگیرد.
سیستم کنترل واحد :
سیستم کنترل واحد وینیل استات از نوع CONVECTIONAL می باشد که هر LOOP توسط یک CONTROLLER کنترل می گردد . همچنین سه سیستم PLC مضاعف مجزا وجود دارد . که وظیفه آنها کنترل ALARM . INTER LOOK .MONITORING . DATA LOGGING می باشد .
جهت افزایش امکان بررسی قسمتهای مختلف و کنترل بهتر . ثباتهایی وجود دارد که وضعیت دما . فشار و سطح مایع را بطور مداوم ثبت می کند . همچنین یک سیستم
ایمنی و آتش نشانی در اتاق کنترل وجود دارد که با ارسال خطا ( فعال شدن سیستم ALARM ) وجود دود و آتش در نواحی مختلف واحد را هشدار می دهد و بوسیله آن می توان کلیه امکانات ایمنی را فعال نمود .
ثبت و بایگانی داده ها :
به منظور حفظ سوابق عملیاتی و کنترل عملکرد و تجهیزات و مقادیر فرآیندی در فرمهای LOG SHEET از شماره ۸۴- QFI -023 TO 84 – QFI – ۰۰۱ ثبت و بایگانی می
گردد. نوبتکاران ارشد اتاق کنترل و سایت مسئول ثبت مقادیر و اعمال مغایرتها به سرپرست نوبتکاری هستند و سرپرست نوبتکاری موظف به انجام هماهنگی های لازم و نظارت بر اعمال تغییرات در شرایط فرآیندی می باشند . تمامی فرمهای LOG SHEET باید از طرف سرپرست نوبتکاری کنترل شود .
ساعات کارکرد هر یک از ماشین آلات واحد در فرمهای گزارش هفتگی به شماره ۸۴ – QFI – ۰۲۸ TO 84 – QFI – ۰۲۳ثبت و جهت اقدامات لازم به اداره برنامه ریزی تعمیرات ارسال می گردد .
۱- شرح پرروسس
اصول کار پروسس فاز گازی برای تولید وینیل استات ، بر اساس تبدیل اتیلن ، اکسیژن و اسید استیک به حالت گازی در بستر ثابتی از کاتالیست فلزات نایاب و مصرف مقدار اضافی مواد واکنش دهنده می باشد . مواد خروجی از راکتور وارد ستون پیش آب گیری شده و مقداری از آب آن از بالای ستون خارج می گردد . پس از شستشوی کامل گازهای وارد واکنش نشده اتیلن و اکسیژن از دی اکسید کربن توسط اسید استیک در ستون شستشوی گازهای در گردش گازهای وارد واکنش نشده مجدداً به راکتور برمی گردند . اسید استیک اضافی پس از تفکیک شدن از وینیل استات ، آب و محصولات جانبی با نقطه جوش پایین در ستون آزئوترپیک مجدداً برگشت داده می شود . وینیل استات خام تولیدی در ستون آبگیری از محصولات جانبی با نقطه جوش پایین جدا شده و سپس در ستون پالایش تقطیر مجدد بر می گردد . وینیل استات و اسید استیک از محصولات جانبی در ستونهای اتیل استات جدا کننده باقیمانده سبک و همچنین جدا کننده آب بازیابی شده و مواد با نقطه جوش بالاتر در دو مرحله در واحد تبخیر تغلیظ می گردند و دی اکسید کربن نیز در واحد جداکننده دی اکسید کربن از سیستم خارج می شود .
برای درک بهتر توضیحات پروسس از علامتهای در داخل پرانتز استفاده شده است که مشخص کننده جریانات مختلف در PFD و موازنه مواد می باشد .
واحد VA شامل بخشهای زیر می شود :
– واکنش ۱۰
– جداسازی Co2 20
– تقطیر ۲۰
– انبار میانی ۴۰
– انبار نهائی و واحد فروش محصولات ۵۰
– واحد خروج گازها و سیستم مشعل ۶۰
– بخار و سیستم کندانس کننده ۷۰
– واحد آب ، برق و بخار ۸۰
۱-۱ واکنش ( بخش ۱۰ )
۱-۲- مخلوط گازی ( ۱۰۹ ) که شامل ۴۷% مولی اتیلن ، ۶% مولی اکسیژن ، ۱۵% مولی اسید استیک ، ۲۲% مولی دی اکسید کربن و همچنین مواد شرکت نکرده در واکنش است وارد راکتور لوله ای با بستر ثابت می شود . اتیلن ، اکسیژن و اسید استیک در فشار مطلق ۹ بار و درجه حرارت خروجی راکتور بین C 190- 145 بر اساس معادله شیمیایی زیر تبدیل به وینیل استات آب می گردد .
درصد تبدیل بطور تقریبی برای اتیلن ۹% ، اکسیژن ۴۶% ، و اسید استیک ۲۹% می باشد بنابراین بخش عظیمی از مخلوط اکسیژن ، اتیلن ، غیر واکنش کننده ها و اسید استیک برگشت داده می شوند . سرعت واکنش و درصد ترکیب عمدتاً با رعایت مقدار مازاد واکنش دهنده ها که برای واکنش ضروری می باشد و همچنین جهت انتقال حرارت از کاتالیست به دیوار لوله ها برای محدود کردن حالت انفجاری در ورودی راکتور تنظیم می شود . مقدار محصول تولید شده از یک طرف بوسیله حداکثر غلظت مجاز اکسیژن در خوراک ورودی به راکتور و گاز برگشتی سیستم که نبایستی از حد مجاز انفجار تجاوز کند و از طرف دیگر به وسیله حداقل غلظت مجاز اکسیژن در خروجی راکتور که از تشکیل منواکسید کربن در هنگامی که اکسیژن کم است جلوگیری نماید ، تنظیم می گردد . مقدار اکسیژن به طور مداوم به وسیله دوآنالیزور اتوماتیک کنترل شده که خروجی آنالیزورها روی سیستم قطع کننده جریان اکسیژن عمل می کند .
نمونه گازی از خوراک ورودی به راکتور جهت آنالیزور اتوماتیک تأمین می شود .
فعالیت کاتالیست به تدریج با افزایش طول عمر آن کاهش یافته که این فعالیت حدوداً ۱۶ هزار ساعت یا دو سال کاری می باشد . برای رسیدن به یک سطح راندمان ثابت ، دمای واکنش بایستی به طور مرتب افزایش یابد . ( یعنی با کاهش راندمان باید دما را افزایش داد ) . دمای خروجی راکتور به عنوان یک عامل مؤثر در طول عمر کاتالیست عمل می کند .
به غیر از آب دیگر محصولات جانبی تشکیل شده عبارتند از ، دی اکسید کربن ، اتیل استات ، متیل استات ، اکرولئین ، اسیلیدین دی استات که بیشترین مقدا
ر مربوط به دی اکسید کربن می باشد . واکنشهای جانبی را می توان به صورت زیر نوشت :
۱- دی اکسید کربن
۲- اتیل استات
۳- متیل استات
۴- اکروئین
۵- اتیلیدین دی استات
مقدار دی اکسید کربن تولید شده با طولانی شدن عمر کاتالیست یا بالا رفتن دمای واکنش افزایش یافته : در صورتی که مقدار اتیل استات و اتیلیدین دی استات تشکیل شده با طول عمر کاتالیست کاهش می یابد . تشکیل متیل استات و اکرولئین تغییر نمی کند مقدار اتیلن عمدتاً به وسیله مقدار دی اکسید کربن تشکیل شده که در ابتدا ۹۶-۹۴ درصد است تنظیم می گردد . بعد از گذشت یک مدت طولانی از عمر کاتالیست مقدار اتیلن در حالت عادی کار بین ۹۲-۹۴ درصد است و در پایان عمر کاتالیست این مقدار اتیلن به ۹۰-۸۸ درصد می رسد . متوسط مقدار اتیل استات تشکیل شده در وینیل استات تولیدی ۱۰۰۰ppm می باشد . در شروع راه اندازی که کاتالیست تازه است مقدار تولید اتیل استات ۲۰۰۰ppm در وینیل استات انتظار می رود . اما در پایان عمر کاتالیست مقدار ۳۰۰ppm را می توان انتظار داشت . مقدار متیل استات به طول عمر کاتالیست وابسته نبوده و حدوداً ۵۰۰ppm می باشد . وجود مقدار ۱۰۰ppm اکرولیتن در وینیل استات تولیدی یک امر عادی است . مقدار متوسط اتیلیدین دی استات تشکیل شده در وینیل استات تولیدی به طور عادی ۵/۰% درصد می باشد . در ابتدای راه اندازی که کاتالیست تازه است این مقدار می تواند به ۸% افزایش یابد .
واکنش تولیدی وینیل استات حرارت زا بوده و حرارت واکنش به وسیله جوش آمدن آبی که در لوله های اطراف راکتور جریان دارد گرفته می شود . خنک کننده میانی باعث کندانس شده ، مایع کندانس شده تحت اثر سیفون حرارتی در مخزن بخار ۱۰۰۲ –۷ –۳۱ به گردش در می آید . بخار تولید شده در مخزن بخار جدا گشته و به واحد فرستاده و عمدتاً در بخش تقطیر مورد استفاده قرار می گیرد . گرمای واکنش تولید دی اکسید کربن چهار برابر گرمای تشکیل وینیل استات می باشد . بنابراین مقدار بخار تولید شده با بالا رفتن طول عمر کاتالیست که باعث افزایش تشکیل دی اکسید کربن می شود افزایش پیدا می کند . برای مثال گرمای تولید شده در ۸۸% ، ۷/۱برابر گرمای تولید شده در ۹۶% می باشد .
دمای واکنش و محصول به وسیله تنظیم فشار بخار توسط کنترلر در مخزن بخار ۱۰۰۲ – v –۳۱ و دمای آب جوش دور راکتور کنترل می گردد . عمل کندانس لازم جهت خنک کردن راکتور به طور مداوم توسط ظرف کندانس ۱۰۰۲- v –۳۱ از طریق پمپ آب خوراک بویلر ۷۰۰۱- p -31 صورت می گیرد . که این جریان به وسیله کنترل کننده سطح ۵۳-LIC -10 کنترل می شود .
در هنگام کار با کاتالیست نو ، بخار تولید شده دارای فشار می باشد . این بخار تا فشار حدوداً به لوله اصلی بخار که دارای است فرستاده می شود .
بعد از اینکه بخار به فشار رسید در آن صورت به لوله اصلی بخار با فشار کم فرستاده می شود . گرمای واکنش مخلوط گازهای راکتور بایستی توسط کنترل کننده درجه حرارت کنترل شود . مخلوط خوراک گازهای ورودی به راکتور توسط گرم کننده گرم می شود. کنترل کننده درجه حرارت ۰۲۷- MC-10 طوری عمل می کند که دمای گاز خوراک ورودی با دمای مخلوط گازهای خروجی مرتبط باشد .
فشار ورودی راکتور از طریق فشار گاز برگشتی ثابت نگه داشته و خوراک اتیلن به وسیله کنترل کننده فشار در ورودی راکتور کنترل می گردد. ورودی خوراک اتیلن
در کمپرسور گازهای برگشتی تعبیه شده و با قسمت بالای مبدل حرارتی خوراک و محصولات ۱۰۰۳- C -31 راکتور وارد می شود یک کنترل کننده دیگر فشار ۰۲۶-PIC -10در محل ورودی راکتور و شیر تخلیه موجود در خط مکش کمپرسور گاز برگشتی ۱۰۰۱- C –۳۱ نصب شده است . که سیستم را در مقابل فشار زیاد محافظت می کند . در شرایط عادی عملیات این شیر فشار همیشه بسته می باشد . در زمان راه اندازی راکتور به وسیله تزریق بخار تازه از طریق گرم کننده راه اندازی داخل آب ظرف بخار ۱۰۰۲-v –۳۱ گرم می شود .
یک گردش قوی در طی راه اندازی توسط پمپ گرم کننده راکتور ۱۰۰۱- p –۳۱ انجام می شود . درست قبل از ورودی به راکتور توسط گرم کننده گرم می شود . کنترل کننده درجه حرارت ۰۲۷ – MC-10 طوری عمل می کند که دمای گاز خوراک ورودی با دمای مخلو
ط گازهای خروجی مرتبط باشد .
فشار ورودی راکتور از طریق فشار گاز برگشتی ثابت نگه داشته و خوراک اتیلن به وسیله کنترل کننده فشار در ورودی راکتور کنترل می گردد . ورودی خوراک اتیلن در خروجی کمپرسور گازهای برگشتی ۳۱-۳۰-۱۰۰۱ تعبیه شده و به قسمت بالای مبدل حرارتی خوراک و محصولات راکتور وارد می شود . یک کنترل کننده دیگر فشار ۰۲۶-PIC –۳۱ در محل ورودی راکتور و شیر تخلیه موجود در خط مکش کمپرسور گاز برگشتی ۱۰۰۱- C-31 نصب شده است که سیستم را در مقابل فشار زیاد محافظت می نماید . در شرایط عادی عملیات این شیر فشار همیشه بسته می باشد . در زمان راه اندازی راکتور به وسیله تزریق بخار از طریق گرم کننده راه اندازی ( Start UP header ) 1003 – g –۳۱ به داخل ظرف بخار ۱۰۰۲ – v –۳۱ گرم می شود یک گردش قوی در طی راه اندازی توسط پمپ گرم کننده راکتور ۱۰۰۱- p –۳۱ انجام می شود . درست قبل از شروع واکنش یعنی قبل از تزریق اکسیژن. گرم کننده راه اندازی خاموش می شود . بعد از شروع واکنش گردش قوی خاموش شده و گردش طبیعی که نتیجه تولید بخار است شروع می گردد .
راکتور دارای ۲۴۹۶ لوله عمودی با قطر داخلی ۹/۳۳ میلیمتر و طول ۶ متر حاوی کاتالیست است بنابراین هر لوله حاوی ۴۱/۵ لیتر کاتالیست بوده حجم کلی کاتالیست ۱۳۴۹۰ لیتر می باشد . ( شامل ۵% ظرفیت ذخیره ) کاتالیست شامل تلفیقی از یک حامل معدنی ( SiO2) و فلز خنثی ( حدوداً g/l 3/3 پلادی g/l 5/1 طلا ) و پتاسیم استات می باشد که دارای شکل کروی با قطر تقریبی mm 2/5 می باشد .
مخلوط گازها از طریق بستر کاتالیست از بالا به پایین جریان می یابد بنابراین این جریان بر خلاف جهت جریان خنک کننده حرکت می کند . افت فشار در راکتور ۴/۰تا ۵/۰ بوده و به طور عادی با طول عمر کاتالیست تغییر نمی کند . مقدار افت فشار به طور خیلی کم به طریق پر کردن کاتالیست بستگی دارد .
در حالت نرمال واکنشها به قرار زیر است :
سرعت جریان گاز خشک
سرعت جریان اسید استیک
مقدار اکسیژن بر اساس گاز خشک
مقدار اتیلن بر اساس گاز خشک
گازهای بی اثر و دی اکسید کربن باقیمانده
درجه حرارت
فشار
در خروجی :
مقدار اکسیژن براساس گاز خشک
درجه حرارت افت فشار در راکتور ۰۴bar حدوداً
غلظ زمانی محصول : ۳۰۰ g/l cat.h خروجی راکتور ( ۱۰۰) توسط مبدل حرارتی با خوراک گاز برگشتی به راکتور مبدل حرارتی ۱۰۰۳-E- 31 محصول سرد می شود . مبدل حرارتی و لوله های متصل به آن دارای شیب سمت جریانی است که اجازه می دهد . تا کندانس های که در حرارت پایین خروجی حاصل به پایین ستون پیش آب گیری جایی که بدون هیچگونه حرارت دادن ۵۰% آب موجود در خروجی راکتور از بالا با وینیل استات خارج می گردد . برای اینکه از گرمای نهان اسید استیک کندانس شده و ظرفیت گرمای گاز برگشتی استفاده می گردد فرستاده می شود .
ستون پیش آب گیری ۱۰۰۱-T –۳۱ دارای ۲۰ سینی غربالی بوده و در فشار گاز برگشتی کار می کند دمای بالای ستون با وینیل استات موجود بین ۸۷تا ۹۳ درجه سانتی گراد تغییر کرده . در حالی که حرارت پایین ۱۲۳ می باشد . گاز برگشتی که از ستون خارج می شود .(۱۳۱ ) ضرورتاً از وینیل استات اشباع شده است . وینیل استات موجود با افزایش ظرفیت حرارتی خروجی راکتور به طور تقریبی بین ۴۰ تا ۴۶ درصد وزنی افزایش پیدا خواهد کرد . از آنجائی که وینیل استات وآب یک آزئوتروپ غیر همگن با نقطه جوش پائین تشکیل می دهند . بنابراین وینیل استات به عنوان یک به دنبال کشنده برای آب عمل می کند . در محصولات خروجی از بالای ستون مقدار آب از ۷/۱تا ۲% وزنی افزایش پیدا می کند .
محصولات بالای برج پیش آب گیری ( ۱۳۱ ) توسط مبدل حرارتی ۱۰۰۴- E –۳۱ که به صورت سری با جریان رفلاکس ۱۳۱ کار می کند کندانس شده و تا C 36 سرد می شود و سپس به کندانسور محصولات راکتور AE-1005 که توسط هوا خنک می شود و کندانسور محصولات راکتورII که از طریق آب سرد خنک می شود فرستاده می شود . محصولات کندانس شده در پیش گرم کن و رفلاکس
کننده ۱۰۰۴- E –۳۱ و کندانسور محصولات راکتور I ( 135) در خنک کننده محصولات ۱۰۰۷- E –۳۱ سرد شده و راکتور ۱۰۰۷-V –۳۱ که عمل جداسازی گاز از مایع در آنجا می گیرد می شود . جریان گاز (۱۳۶) وارد برج شستشو دهنده گازهای برگشتی ۱۰۰۲-I-31 حال آنکه مایع کندانس شده وارد دکانتور ۱۰۷-V-31 می گردد.
در دکانتور ۱۰۰۷ – V –۳۱ محصولات کندانس شده به دو لایه آلی (۱۳۹) و آبی (۱۴۰) تقسیم می شود لایه آبی که عمدتاً شامل وینیل استات است به طور کامل به صورت رفلاکس تحت اثر کنترل کننده سطح ۰۶۵-LIC –۱۰ به ستون پیش آب گیری ۱۰۰۱-I –۳۱ فرستاده شده و لایه آبی تحت
اثر کنترل کننده تداخلی سطح ۰۶۶ – LIC- 31 به برج جریان سازی آب ۳۰۰۵ – t – 31 ارسال می گردد.
به منظور جلوگیری از خروج اسید استیک به صورت گاز از بالای ستون نیاز به یک رفلاکس جزئی م
ی باشد که این رفلاکس می تواند در سینی چهارم توسط یک کنترل کننده درجه حرارت
۰۴۶ – LIC –۳۱ انجام گیرد . در صورت افزایش درجه حرارت وینیل استات اضافی در دکانتور ستون ازئوتروتیک ۲۰۰۱ – V –۳۱ به دکانتور ۱۰۰۷ – V – ۳۱ پمپ می شود .
برای جلوگیری از پلیمریزاسیون ، ممانعت کننده از طریق خط (۱۳۸ ) به خط خروجی از بالای ستون تزریق شده و در وینیل استات حل می شود .
محصولات زیرستون (۱۴۱) پیش آب گیری ۱۰۰۱- T –۳۱ شامل اسید استیک ، وینیل استات باقی مانده ، آب و محصولات جانبی می باشد که این محصولات با وینیل استات خالی ( ۱۲۹) که از تا
نک خام ۱۰۰۸-V –۳۱ می آید در مخروط کن محصولات خام ۱۰۰۶-MX –۳۱ ترکیب شده (۱۳۰) و وارد ستون آزئوتروپیک ۳۰۰۱ – T –۳۱ می شوند .
هنگامی که سطح مواد در ستون پیش آب گیری بالا باشد مواد زائد ستون از پایین تحت اثر کنترل کننده سطح به خط خلاء پمپ تخلیه ( Quench pump ) 1003- p –۱۰ هدایت شده تا از افزایش سرعت جریان مواد ورودی به ستون آزئوتروپیک جلوگیری کند .
گازهای خروجی ( ۱۳۶) از بالای جدا کننده ۱۰۰۶–V–۳۱ که دارای درجه حرارت C36 بوده و شامل حدوداً ۶۳% وینیل استات و ۱۲% آب که از مواد خروجی از راکتور می باشد وارد ستون شستشوی گازهای برگشتی ۱۰۰۲- ۳۱ شده و با اسید استیک برگشتی شستشو داده می شود . دمای مایع کندانس شده بوسیله وینیل استات باقیمانده و آب روی C 36 ثابت می گردد . به منظور جدا کردن در قسمت اعظم قطرات از غبار موجود در مواد کندانس شده ، بالای جداکننده ۱۰۰۶- V – ۳۱ به یک deminster مجهز شده است .
ستون شستشو دهنده گازهای برگشتی ۱۰۰۲-T –۳۱ از دو بخش تشکیل شده است که بخش زیرین از مواد پرکننده نوع بال پر شده است و قسمت بالائی آن دارای ۳۳ سینس غربال می باشد . در بخش زیرین ستون بیشترین مقدار درجه حرارت جذب می شود . در بخش بالایی قسمت اعظم وینیل استات پس از جذب و کندانس شدن به صورت قطرات درآمده از گاز برگشتی جدا می شود . جهت تنظیم درجه حرارت زیرستون مقداری از مایع از این قسمت توسط پ
مپ به خنک کننده پمپ شده و مجدداً به ستون برگشت داده و حالت چرخش به آن می دهد سرعت گردش و درجه حرارت جریان خروجی از خنک کننده طوری تنظیم می شود که درجه حرارت گازهای خروجی از بالای ستون بالاتر از C 40 نرود . مایع خروجی از زیر ستون دارای حرارتی حدوداً C 41 می باشد . اسید استیک شستشو دهنده که از وینیل استات و آب غنی شده است بوسیله کنترل کننده سطح به تانک خام فرستاده ( ۱۴۴) می شود . به منظور شستشوی گاز از قسمتی از اسید استیک در گردش خروجی از زیر ستون آزئوتروپیک ۳۰۰۱- T –۳۱ که درجه حرا
رت آن بعد از گذشتن از پیش گرم کن محصولات خام ۱۰۰۹- -۳۱ و از دست دادن گرما به محصولات خام و گذشتن از خنک کننده اسید استیک برگشتی که با آب خنک می شود . از بالای سینی ۳۳ وارد ستون شستشوی گاز در گردش ۱۰۰۲- T –۳۱ می شود .
گاز خروجی از بالای ستون شستشوی گاز برگشتی دارای کمتر از ppm 100 وزنی وینیل استات باشد . این عمل ما را مطمئن می سازد که سیستمهایی که با گاز برگشتی در ارتباط هستند از جمله مبدلهای حرارتی نازل تزریق کننده اکسیژن ، راکتور و همچنین محلول کربنات پتاسیم در ستون جداسازی دی اکسید کردن ( بخش ۲) از آلودگی مصون می مانند .
افت فشار در سیستم گاز برگشتی که شامل راکتور نیز می باشد بطور عادی ۷/۲ بار است . برای جلوگیری از این افت فشار گاز خروجی از ستون شستشو دهنده گازهای برگشتی( ۱۱۲/۱۴۳)و گاز خروجی از واحد جداسازی CO2 ( 115) بوسیله کمپرسور ۱۰۰۱-C –۳۱ فشرده شده و سپس بوسیله مبدلهای حرارتی با استفاده از خروجی راکتور گرم می شود . گاز گرم شد
ه (۱۰۵) به قسمت اشباع کننده اسید استیک برگشت داده می شود .
کمپرسور گاز برگشتی ۱۰۰۱-C –۳۱ یک سانتریفوژ تک مرحله ای بوده که توسط یک موتور به گردش در می آید . برای جلوگیری از نشت روغن از واشرهای مکانیکی به داخل سیستم گاز برگشتی اتیلن تازه (۱۰۲) بعنوان یک گاز بافر جهت جلوگیری از نشت روغن و همچنین گاز پیش
برنده استفاده می شود . جریان برگشتی باید ثابت باشد ( ۱۴۲-FR – ۱۰)
مقدار اکسیژن و CO2 در گاز برگشتی باید بوسیله یک آنالیزور اتوماتیک بطور دائم مشخص شود . برای آنالیز کردن اکسیژن دو آنالیز مجزا وجود دارد که خروجی هر یک از آنها روی سیستم قطع کننده اکسیژن ( Oxygen out – off – system ) اثر می کند . آنالیزور گاز از خروجی کمپرسور گازهای برگشتی تغذیه می نماید .
فشار سیستم گاز برگشتی توسط کنترل کننده جریان ۱۵۲-FIC –۱۰ روی خط خوراک اتیلن و همچنین مجدداً بوسیله کنترل کننده فشار۰۲۵-PIC –۱۰ در ورودی راکتور کنترل می گردد . این عمل باعث حصول اطمینان و جبران اتیلن مصرفی در واحد می شود . اتیلن ( ۱۱۹) از طریق خروجی کمپرسور وارد جریان بالائی مبدل حرارتی ۱۰۰۲- E – ۳۱ گاز برگشتی می گردد . گاز برگشتی باید حداقل دارای ۴۴% حجمی اتیلن باشد . مقدار اتیلن باید بطور غیرمستقیم توسط تنظیم مقدار دی اکسید کربن و مقدار گازهای خنثی ویا مواد غیر شرکت کننده در واکنش کنترل گردد. با در نظر گرفتن ۵۵% حجمی اتیلن و حدوداً ۵% حجمی اکسیژن ، مقدار ۴۰% باقیمانده را می توان بر اساس جنبه های اقتقادی تنظیم نمود . یک مقدار ۲۰% حجمی را می توان بعنوان راهنما برای دی اکسید کربن در نظر گرفت . مقدار دی اکسید کربن توسط جریان ( ۲۰۱-۱۱۸) خروجی کمپرسور و مطابق با عملکرد واحد کربن زدائی تنظیم می شود . مقدار کلی مواد بی ا ثر و همچنین دیگر مواد شرکت نکرده در واکنش توسط سرعت جریان (۲۰۵) که ب مشعل فرستاده می شود تنظیم شده ، در صورتیکه نسبت آنجا به یکدیگر منتجه از مقدار واقعی ناخالصیهای که توسط مواد خام وارد گردیده بوده ، بنابراین مجزای از عملکرد واحد می باشد .
گاز برگشتی گرم شده (۱۰۵) از قسمت پایین وارد اشباع کننده اسید استیک ۱۰۰۱ – E – ۳۱ شده و از آنجا با سرعت زیاد توسط یک توزین کننده چند لوله ای ( ) در تبخیر کننده ای با لوله های متفاوت تزریق می شود . به سبب اثر سیفون حرارتی (Thermo siphon ) یک جریانی از اسید
استیک از زیر جداکننده مربوط به اسید استیک ۱۰۰۲-V –۳۱ به اشباع کننده اسید استیک جریان می یابد . تحت این اثر که توسط خاصیت بالاروندگی گاز نیز تشدیدی می شود ، اسید استیک به داخل لوله های مختلف تبخیر کننده مکیده شده وتوزین می گردد . بطوری که یک جریان گردابی از اسید استیک در طول دیوار لوله های بوجود آمده و جریان کار نیز از مرکز لوله ها عبور می کند . در
نتیجه این عمل گاز برگشتی از اسید استیک اشباع می گردد. اسید استیک تبخیر نشده در جداکننده اسیداستیک ۱۰۰۲- V –۳۱ از مخلوط بخار گازی جدامی شود . مقداری از حرارت لازم جهت تبخیر اسید استیک توسط بخار تازه ( Live steam 021-FIC-10) و قسمتی به وسیله گازهای برگشتی قبلاً گرم شده تامین می گردد . قسمت عمده اسید استیک لازم جهت تبخیر از اسید استیک برگشتی خروجی از پایین ستون ازئوتروپیک (۱۰۴) که دارای حرارتی حدوداً C 130 می
باشد تحت اثر کنترل کننده جریان ۲۳ – FIC –۱۰ تامین می شود .
بخشی از ناخالصیهای موجود در اسید استیک برگشتی شامل مواد با نقطه جوش بالا تشکیل شده در راکتور و همچنین پلیمرهای تشکیل شده در بخش تقطیر می باشد . مواد با نقطه جوش بالا ، ناخالصیهای دیگر و پلیمرها در بخش اشباع کننده اسید استیک تغلیظ می شوند . بمنظو
ر جلوگیری از تجمع ناخواسته وبیش از اندازه مواد با نقطه جوش بالا و پلیمرها در جریان اسید استیک در داخل اشباع کننده یک جریان حرارتی (۱۰۶) از زیر جداکننده تحت اثر کنترل کننده جریان ۰۲۴ – FIVC-10 جدا می شود . سرعت این جریان طوری تنظیم می گردد که مواد با نقطه جوش بالا و پلیمرها بترتیب از ۳% و ۱% وزنی نباشد .
در قسمت بالایی جداکننده اسید استیک به سینی شستشو دهنده طوری تعبیه شده اند که به آنها اسید استیک تازه تحت اثر کنترل کنند . سطح پمپ می شود . اسید استیک تازه به منظور شستشوی گاز خوراکی راکتور از پلیمرها و مواد با نقطه جوش بالا که توسط گاز منتقل شده اند بکار می رود به منظور اطمینان از جبران اسید استیک مصرفی در واحد باید سرعت اسید استیک را طوری تنظیم نمود که مقدار آن در واحد ثابت نگه داشته شود . در هنگامی که واحد با ظرفیت کم
کار می کند می توان مقداری از اسیداستیک برگشتی را از طریق ۰۲۲- HIC –۱۰ و ۰۲۲- FI –۱۰ به سینی جداکننده اسید استیک وارد نمود . گاز برگشتی اشباع شده از اسیداستیک جداکننده اسید استیک ۱۰۰۲-V –۳۱ را با درجه حرارت C125 (TR-021-10) ترک کرده و سپس در سوپر هیتر ۱۰۰۳-E-31 که در بالای جداکننده اسید استیک تعبیه شده است به درجه حرارتی تقریباً C1 بالاتر از درجه حرارت ورودی راکتور C 145 تا ماکزیمم C182 می رسد . مقدار بخار فعال (Live steam ) شده باید طوری بوسیله کنترل کننده جریان ۰۲۷-TR-10 تنظیم گردد که درجه حرارت ورودی به
راکتور ثابت نگه داشته شود .
نازل مخلوط کننده اکسیژن ۱۰۰۱-m2-31 مستقیما روی جریان خروجی از سوپر هیتر قرار دارد . جریان اکسیژن (۱۰۲) ورودی به مخلوط کننده توسط کنترل کننده جریان ۰۱۶-FRC-10 تنظیم می شود . دو عدد شیر مسدود کننده (Block valve) 20/018 – –xy10 روی خط تامین کننده اک
سیژن در نزدیک نازل نصب شده است . قسمت لوله کشی حدفاصل بین این دو شیر توسط یک bleed valve 19/017 XV –۱۰ تخلیه می شود . این دو نوع شیر بوسیله سیستم قطع کننده اکسیژن ( O2 cut off) و کمپرسور Shut down – system فعال می شوند . آنها به منظور بوجود آمدن اطمینان و اعتماد لازم در قطع اکسیژن که به دلایل ایمنی در هنگام بوجود آمدن نقص ، عیب ویژه ویا بی نظمی های دیگر ضروری می باشد ، بکار می روند . قبل از باز و بستن منبع تامین کننده اکسیژن ، خود تامین کننده اکسیژن که شامل نازل نیز می باشد توسط نیتروژن وبا استفاده از سیستم O2 out off پرچ می شود . شیرهای block و bleed نیز در مسیر خط تامین کننده نیتروژن قرار دارند .
علاوه بر این در حالتی که کمپرسور گاز برگشتی حالت Shut down می دهد یک حجم زیادی از نیتروژن می تواند به سیستم تزریق شود . نیتروژن بمنظور رقیق کردن یک مخلوط گازی که درصد اکسیژن آن زیاد می باشد و همچنین برای پرچ کردن راکتور از اکسیژن و وینیل استات تشکیل شده اهمیت فراوانی دارد . پرچ کردن اضطراری نیتروژن توسط سیستم Shut down فعال می شود .
یک هشدار دهنده درجه حرارت بالا ۰۲۷/۰۲۶ – TASHL –۱۰ که خروجی آن به سیستم O2 out off متصل است ، مستقیماً روی جریان خروجی نازل مخلوط کننده اکسیژن تعبیه شده است . که برای قطع کردن فوری خوراک اکسیژن در حالت آتش سوزی اضطراری بعنوان مثال در هنگام اکسیدشدن اتیلن بکار می رود .
سرعت خوراک اکسیژن توسط کنترل کننده جریان ۰۱۶-FRC- 10 تنظیم می گردد که مقدار غلظت اکسیژن در گاز برگشتی و در خوراک راکتور به بیش از حد مجاز توسط غلظت اکسیژن براساس گاز خشک باید ۵/۷% حجمی و این بدان معناست که غلظت اکسیژن در گاز برگشتی بین ۶/۳ تا ۵ درصد حجمی بر اساس انتخاب واقعی و طراحی بار سیستم می باشد . حد مجاز اکسیژن در گاز برگشتی باید ۵% حجمی باشد مقدار اکسیژن در ورودی راکتور و گاز برگشتی توسط آنالیزورهای اتوماتیک اکسیژن تعیین می گردد.
بمنظور ثابت نگه داشتن فعالیت کاتالیست تزریق مداوم مقدار کمی از استات پتاسیم به گاز خوراکی تحت اثر کنترل کننده جریان ضروری می باشد . این عمل توسط اتمیزه شدن محلول حدوداً ۵% استات پتاسیم در محلول آبی اسید استیک یا آب (۱۰۸) که از میان نازل ۱۰۰۲- X –۳۱ تزریق می شود صورت می گیرد . سرعت تزریق این محلول بوسیله کنترل کننده جریان ۰۵۱-FIC –۱۰ طوری تنظیم می شود که مقدار پتاسیم استات مصرف شده جهت فعال کردن کاتالیست جبر
ان گردد . محلول استات پتاسیم در مخزن تهیه محلول ۱۰۰۴-V-031 که مجهز به همزن می باشد تهیه شده و سپس در مخزن خوراک فعال کننده A/B 1005-V-31 ذخیره می گردد . جهت عبور دادن محلول فعال کننده از صافی A/B 1002-FT-31 و رساندن آن به نازل ۱۰۰۲-X –۳۱ از نیت
روژن با فشار بالا استفاده می شود .برای جلوگیری از کریستالیزه شدن پتاسیم استات در نازل ، نازل توسط آب کندانس خنک می شود . در طی کارکرد واحد ممکن است نازل مسدود گردد که می توان با فلش آب بدون یون آن را تمیز کرده و یا نازل را جهت پاک کردن از قسمت مربوطه جدا نمود . کارکرد مناسب واحد در هنگام تمیز کردن نازل بدون افزودن پتاسیم استات برای چ
تانک خام ۱۰۰۸-V- 31 بعنوان یک تانک واس
طه بین بخشهای واکنش و بخشهای تقطیر عمل نموده و نیز یک تانک دریافت کننده جریانهای مختلفی که از بخشهای واکنش و زدایی (۲۱۵ ،۱۲۱،۱۴۴، ۱۲۵، ۱۲۰) می آیند و همچنین جریانهای برگشتی از بخشهای تقطیر بکار میرود . ( در ضمن این تانک برای تخلیه مایع باقیمانده در مخازن وپایین برجها در هنگامی که سیست
م حالت Shut down دارد مناسب می باشد .
تانک خام در فشار حدوداً bar g 3/0 کار می کند قسمت اعظم گازهایی که تحت فشار واکنش قرار دارند پس از کاهش فشار توسط فلش شدن در شیر کنترل سطح در جریان خروجی (۱۴۴) از زیر ستون شستشو دهنده گازهای برگشتی ۱۰۰۲-T –۳۱ حل شده واز آنجا به تانک خام فرستاده می شوند . گاز خروجی از تانک خام که عمدتاً حاوی اتیلن و گاز کربنیک می باشد وبرگیرنده گازهای خروجی از بخش تقطیر (۱۲۲) و گازهای خوراکی دیگر (۱۲۰) برای مثال گازهای که جهت آب بندی (Seal gas system ) کمپرسور گازهای برگشتی استفاده می شوند و گازهای خروجی از آنالیزورها است که توسط قسمت مکش (۱۲۴) کمپرسور گازهای باقیمانده ۱۰۰۲- C –۳۱ از تانک خارج شده و با فشار به زیر ستون شستشو دهنده گازهای برگشت ۱۲۷ تزریق می شود . این گاز عمدتاً از وینیل استات ، استالدهید و اسید استیک اشباع شده است . فشار تانک خام معمولاً توسط کنترل کننده فشار ۱۲۱-PIC –۱۰ که خود با
عث تحریک شیر از کمپرسور A/B 1002-C – 31 می شود کنترل می گردد .
در فشار کمتر از barg 2/0 شیر کنترل ۱۰۱- PIC -10 باز شده و گاز برگشتی به داخل مخزنی ۱۰۰۸-V – ۳۱ تزریق می شود . اگر افت فشار همچنان ادامه داشته باشد کمپرسور گاز باقیمانده در فشار barg 1/0 از کار خواهد افتاد و در فشار بالاتر از barg 8/0 شیر کنترل ۱۰۲- PIC – 10 باز شده و گاز به شیر مشعل تزریق می شود . اگر فشار همچنان بطور مداوم افزایش یافته و به barg 2/1 برسد شیر کنترل ۱۰۲-PV- 10 بطور کامل باز شده و همچنین شیر بخار ۰۳۱- HIC –۶۰ که عمل تزیق بخار را به سر مشعل انجام می دهد نیز باز می گردد
. جهت جلوگیری از خط پلیمریزاسیون به یک کمپرسور نوع Liquidring sealed compressor نیاز می باشد . قسمتی از اسید استیک برگشتی خروجی از شستشو دهنده اسید استیک (۱۲۴ ) پس از سرد شدن در خنک کننده اسید A/B 1010-E- 31 بعنوان مایع آب بندی کننده بکار می رود . قبل از آنکه اسید استیک وارد Liquidring کمپرسور گردد ، بعنوان یک عامل خنک کننده محیط و همچنین آب بندی کننده قسمتهای مکانیکی کمپرسور عمل می کند . اگر هیچ منبع ت
امین اسید استیک وجود نداشته باشد کمپرسور از افزایش حرارت ، عمل Shut down کمپرسور توسط A/B 103 – MAHH -10 صورت می گیرد . سرعت جریان آب خنک کننده مبدل حرارتی A/B1011 – E – 31 توسط A/B 124 – TIAHL – 10 کنترل می شود .
با توجه به اینکه قسمتی از وینیل استات موجود در گاز فلش کننده توسط اسید استیک جذب می شود . و از طرفی به منظور جلوگیری از افزایش مقدار ۱۶ % وزنی وینیل استات در مایع آب بندی کننده یک جریانی از مایع آب بندی کننده تحت اثر کنترل سطح وارد تانک خام می شود .
محصولات خام خروجی از تانک خام (۱۲۹ ) تقریباً شامل ترکیبات زیر می باشد :۲۷% وینیل ، ۳% آب ، ۶۸% اسید استیک ، همچنین اتیل استات ، متیل استات ، اکرولئین ، پلیمرها ، استات پتاسیم ، ممانعت کننده ها و گازهای حل شده .
۲-۱- بخش CO2 زدائی :
۱-۲-۴- اساس پروسس :
بر اساس قرارداد واحد ، محلول گرم کربنات پتاسیم به عنوان یک جاذب جهت جذب دی اکسید کربن موجود در گازهای برگشتی طبق واکنش زیر مورد استفاده قرار می گیرد .
K2CO3 + CO2 +H2O 2KHCO3
این فرمول فقط برای محاسبات استوکیومتری معتبر می باشد . در حقیقت واکنش در چند مرحله انجام می گیرد . در طی عمل جذب واکنش از چپ به راست و طی عمل احیاء واکنش از راست به چپ پیش می رود . گرمای واکنش تقریباً ۳۴۰kcal / Nm CO2 می باشد . برای موازنه گرما این مقدار می تواند یک مقدار ثابت با دقت بالا در نظر گرفته شود.
پتاسیم متا و انادات KVO3 بعنوان یک عامل جلوگیری کننده از خورگی بکار می رود . چون خطر آلودگی کاتالیست در راکتور وجود دارد بنابراین نباید از اکتیویتوری که شامل کاتالیست با آمین است به خط محلول قلیائی پتاس اضافه شود . با افزایش تشکیل بی کربنات فشار جزئی CO2 افزایش می یابد . با افزایش درجه حرارت می تواند بالاتر رود .
مقدار فاکتور بی کربنات توسط فرمول زیر محاسبه می شود :
F = (0.5KHCO3) / ( .5 KHCO3 + K2CO3)
کربنات یا بی کربنات بر حسب Kmol/h یا Kmol / lit می باشد
حلالیت کربنات در آب محدود است بنابراین برای جلوگیری از کریستالیزاستون درجه حرارت نباید از مقدار معینی پایین تر بیاید .
۳-۲-۱- شستشو دادن با آب و پرچ کردن :
گازهای تعبیه شده که در برج شستشو دهنده ۱۰۰۲- T –۳۱ را ترک می کنند شامل : اتیلن ، اکسیژن ، دی اکسید کربن ، گازهای خنثی و مواد وارد واکنش نشده می باشد که به وسیله آب و اسیداستیک اشباع می گردد .
یک جریان ۵ تا ۸% ( ۱۱۸/۲۰۱ ) از خروجی که پروسس گازهای برگشتی گرفته شده و پس از سرد شدن تا حدود ۴۰ C در خنک کننده گاز ۲۰۰۱- E – ۳۱ وارد ستون شستشو دهنده ۲۰۰۱-T–- ۳۱ می شود که اسید استیک موجود در آن توسط مقدار کمی آب سرد بدون یون (۲۰۴ ) قبل از آنکه وارد ستون جاذب ( ۲۰۰۱ – T – ۳۱ ) گردد استخراج می شود .
جریان در این بخش گازی توسط کنترل کننده جریان ۰۳۰ – FIC -20 در قسمت خروجی ستون جاذب co2 کنترل می شود . اسید استیک همراه با آب ( ۲۰۲/ ۱۲۱ ) از پایین ستون شستشو
دهنده آبی تحت اثر کنترل کننده سطح به تانک خام ۱۰۰۸ -V- 31 تخلیه می شود .
مواد خنثی و واکنش نکرده که توسط مواد خام حمل می شوند از طریق شاخه جانبی (۲۰۵ ) از خروجی بالای ستون شستشو دهنده آبی ( ۲۰۲) و تحت اثر کنترل کننده در جریان ۰۱۱- FRC -20 از سیستم پرچ می شوند . گاز پرچ شونده علاوه بر آرگون ، نیتروژن و دی اکسید کربن ، شامل ۵۵% حجمی اتیلن و چند درصد اتان و متان نیز می باشد که این گاز به بالای مشعل ۶۰۰۱ – X – ۳۱ فرستاده می شود . سرعت پرچ شدن تحت تاثیر مواد خنثی و واکنش نکرده موجود در گاز
۳-۲-۱ CO2 :
ستون جذب co2 2002-T –۳۱ در فشار تخلیه کمپرسور کار می کند محلول کربنات در گردش
دارای درجه حرارتی حدود ۱۱۰ C می باشد . پس از اتمام عمل پرچ کردن (۲۰۵ ) ، جریان گاز باقی مانده خروجی از بالای ستون شستشوی آبی در تماس با گازهای از بالای جاذب co2 ، در داخل مبدل حرارتی ۲۰۰۲- E – ۳۱ تا حدود C 95 گرم شده و از زیر (۲۰۶) وارد ستون CO2 ، مقدار دی اکسید کربن از ۲۰% حجمی به ۳% کاهش پیدا می کند .
گازهای خروجی از بالای ستون جذب برای بازیافت آب موجود در آن توسط مبدل حرارتی ۲۰۰۲-E-31 خنک شده و سپس به وسیله آب خنک کننده ( Cooling water ) در مبدل حرارتی ۲۰۰۳- V –۳۱ جدا شده وبه تانک میانی ۲۰۰۶-V- 31 وارد می گردد و گازهای جدا شده ( ۲۱۰/۱۱۳ ) تحت اثر کنترل کننده جریان ۰۳۰ – FRC – ۲۰ به قسمت مکش کمپرسور ۱۰۰۱- C – 31 فرستاده می شود . سرعت گاز برگشتی که در برج جذب CO2 جریان دارد وابسته به عوامل زیر است :
– تشکیل CO2 در راکتور
– مقدار CO2 در گاز برگشتی
سرعت بین کربنات و بی کربنات که از برج عریان کننده ۱۰۰۳- t–co2 -31 می آید . مقدار دی اکسید کربن موجود در گاز تصفیه شده خروجی از بالای ستون جذب co2 ( 1002-T-31 ) بعد از گذشتن از وصل ۲۰۰۱- V –۳۱ توسط آنالیزور اتوماتیک می شود .
۴-۲-۱- عریان کننده CO2 :
محلول غلیظ کربنات خروجی از ستون جذب CO2 تحت اثر کنترل کننده سطح ۰۲۰-LIC- 20 وارد مخزن میانی ۲۰۰۶- V –۳۱ که در فشار پایین bar g 7/0 کار می کند می گردد . گازهای خروجی ازمخزن میانی ۲۰۰۶- V –۳۱ ( ۲۱۴ ) که شامل اتیلن ، سایر هیدروکربن ها و دی اکسید کربن می باشد پس از کاهش فشار برای بازیابی آب موجود در آن وارد خنک کننده فلش گاز ( ) ۲۰۰۴- E – ۳۱ شده و پس از گرفتن آب موجود در آن از طریق شیر کنترل فشار ۱۰۶-PIC – 20 به تانک خام ۱۰۰۸- V – 31 فرستاده می شود . همزمان با ورود محلول کربنات فلش شده تحت اثر کنترل کننده سطح ۱۰۶- LIC – 20 به بالای ستون عریان کننده آب کندانس شده نیز وارد ستون می شود . عمل بازیابی محلول کربنات توسط بخار عریان کننده ای که در ریبویلر عریان کننده CO2 2005- E – 31 تولید می شود صورت می گیرد . محلول قلیلی کربنات از بالای سینی توزیع کننده به داخل بخش پرشده ( Packing ) وارد شده و از طریق ریبویلر به پایین عریان کننده برگشت داده می شود . محلول قلیایی عریان شده از طریق پمپ A/6 2001- P – ۳۱ و تحت اثر کنترل کننده جریان ۰۲۰- FIC – ۲۰ به بالای ستون جذب CO2 بر می گردد .
مخلوط گازی ( ۲۱۷ ) که شامل CO2 و آب می باشد از بالا ، ستون عریان کننده CO
۲ را ترک کرده و در خنک کننده هوایی عریان کننده CO2 2006- AE –۳۱ خنک شده و مایع می گردد.
مایع کندانس شده توسط جداکننده ۲۰۰۵- FIC –۳۱ از گاز جدا شده و سپس تحت اثر کنترل کننده جریان ۱۳۱- FIC- 20 به بالای سینیهای شستشو دهنده ستون CO2 زدایی (۲۱۲ ) پمپ می شود . به منظور ثابت نگه داشتن موازنه آب بخش CO2 زدایی ، آب بدون یون ( ۲۲۰) تحت اثر کنترل کننده جریان به طرف ۲۰۰۵- FI –۲۰ اندازه گیری می شود ، مستقیماً از بالای جداکننده ۲۰۰۵- V – ۳۱ وارد اتمسفر می گردد .
به منظور حصول توزیع یکنواخت در سطح مقطع ستون ، یک وسیله مخصوص در بالای ستون عریان کننده CO2 طراحی شده است . انتهای جذب عریان کننده هر کدام دارای چهار بستر از نوع پر شده می باشد که برای جلوگیری از ایجاد شکاف بین توزیع مجدد دو جریان ماده قلیایی و گاز در ستون ، بین دو بستر مجزا یک سینی توزین کننده قرار داده شده است .
۵-۲-۱- صافی کربنات ۲۰۰۷- F – 31 :
برای جداکردن ناخالصیهای موجود در محلول قلیایی کربنات ( بعنوان مثال کریستالهای کربنات ) یک جریان فرعی به طور مداوم بعد از گذشتن از صافی ۲۰۰۱- FT –۳۱ به عریان کننده CO2 برگشت داده می شود .
۶-۲-۱- تزریق مواد ضد کف :
وجود ناخالصیهای آلی در محلول قلیایی کربنات احتمال به وجود آمدن مقدار زیادی کف در محلول را می دهد که برای جلوگیری از آن می توان به آن مواد مواد جلوگیری کننده از کف نظیر الکلهای سنگین توسط پمپ ضد کف A/B 2004- P- 31 اضافه نمود .
۷-۲-۱- مخزن آماده سازی و پس آب کربنات :
مخزن آماده سازی و پساب کربنات ۲۰۰۳-V – ۳۱ بصورت گودالی در کف زمین طراحی شده است بطوری که نشتیهای کربنات را جمع آوری می کند . هنگامی که سطح مایع به یک حد مع
ینی رسید ، مخزن توسط پمپ پساب ۲۰۰۳- P –۳۱ که دارای صافی ۲۰۰۱- P – ۳۱ می باشد ، تخلیه شده و به تانک ذخیره کربنات ۲۰۰۲- T- 31 فرستاده می شود . با توجه به اینکه پرکردن محلول اولیه قلیایی کربنات در این مخزن انجام می گیرد ، برای این منظور مخزن مذکور مجهز به کویل حرارتی بوده و در ضمن به آن آب DM متصل می باشد .
۸-۲-۱- تانک ذخیره کربنات ۲۰۰۲- TK -31 :
در مواردی که واحد وینیل استات در حالت Shut down است کل محلول کربنات قلیایی در تانک ذخیره ۲۰۰۲- TK – 31 جمع آوری می گردد .
۳-۱- تقطیر ( واحد ۳۰ ) :
۱-۳-۱- ستون آزئوتروپیک ۳۰۰۱- T – ۳۱:
پایین بالا خوراک شرایط عمل
۱۳۰ ۷۰ ۹۷ دما
۸۲/۰ ۴/۰ bar g فشار
در شرایط نرمال ۳/۳ نسبت رفلاکس
بطور انتخابی %۵/۹
خوراک ورودی به ستون آزئوتروپیک متشکل است از : محصولات خام خروجی ( ۱۲۹ ) از تانک خام و محصولات خروجی از زیر ستون پیش آبگیری ( ۱۴۱) ۱۰۰۱-T – 31 که در مخلوط کن محصولات خام ۱۰۰۶- mx – 31 با یکدیگر مخلوط می شوند و همچنین محصول خروجی (۳۰۴۷) از زیر ستون وینیل استات .
در ستون آزئوتروپیک ، اسید استیک حاوی ترکیباتی با نقطه جوش بالا نظیر دی استاتها ، پلیمرها ممانعت کننده ، استات پتاسیم و اتیل استات می باشد از وینیل استات ، آب ومواد با نقطه جوش پایین نظیر متیل استات ، اکرولئین ، استالدهید و مقادیری از اتیل استات جدا می شود . وینیل استات بعنوان یک Intrainer برای آب عمل می کند زیرا این دو ماده تشکیل آزئوتروپیک غیر هموژن با نقطه جوش پایین می دهند . مقدار آب موجود در بخارات بالای ستون بطور متوسط حدود ۳/۳ درصد وزنی می باشد که این مقدار به طور واضح پایین تراز مقدار تئوریتیکی ترکیبات آرئوتروپیک است . این مقدار آب با مقدار آب موجود در خوراک متغیر است . در این ستون آب و اتیل استات دارای غلظت مشخصی هستند که بیشترین مقدار آن از سینی ششم تا دوازدهم ( از پایین ) ستون که آب به عنوان محلول استخراج کننده اتیلن استات عمل می کند
ظاهر می شود . پایین تر از سینی ده می رسد . وجود مقدار حدودا ۲% از آب در انتهای ستون برای جداسازی اتیل استات کافی می باشد . علاوه بر این برای جداسازی اتیل استات و وینیل استات درجه حرارت در سینی دهم باید در ۱۰۰ درجه ثابت نگه داشته شود . که این عمل مارا مطمئن خواهد کرد که حداکثر غلظت آب و اتیل استات و غلظتهای مربوطه در انتهای ستون حاصل
می شود . مقدار اتیل استات در محصولات بالای ستون بستگی به مقدار آن در بخش عریان کننده دارد ، که با خارج کردن یک جریان جانبی بین سینی ششم و دوازدهم می توان مقدار آن را به یک حد معینی کاهش داده و مقدار ذکر شده را نیز اندازه گیری نمود . مقدار آب موجود در انتهای ستون بستگی به سرعت رفلاکس دارد . با کارکرد ستون در چنین شرایطی امکان حصول غلظت
خیلی بالا و یا خیلی پایین از وینیل استات و واتیل استات در مقایسه خوراک می باشد . همانند غلظت اتیل استات که در محصولات بالای ستون خیلی پایین
است و اتیل استات در محصولات بالای ستون بر اساس مقدار اتیل استات در وینیل استات تصف
یه شده اندازه گیری می شود . مقداری از اتیل استات که توسط اسید استیک برگشتی به بخش واکنش برگشت داده می شود ، تجزیه می گردد . مقدار آب موجود در انتهای ستون همچنین
از تشکیل اسید استیک بدون آب که خاصیت خورندگی خیلی بالایی دارد جلوگیری می کند .
در هنگام استفاده از کاتالیست تازه بصورت غیر مداوم ( Batch ) در طول چند هفته با توجه به بالا بودن نسبی تشکیل وینیل استات و با در نظر گرفتن تعداد سینی ها به منظور بالا بردن و تشدید عمل استخراج مقداری آب به سینی چهلم وارد می گردد با این روش اتیل استات موجود در محصولات بالای برج می تواند در طول این دوره تنظیم شود . تا هنگامی که غلظت آب در بخارات بالای برج به ۶۰% وزنی نرسد نیازی به رفلاکس نیست .
ستون آزئوتروپیک دارای ۸۰ سینی بوده و با توجه به اینکه این ستون و ستونهای دیگر از طریق یک خط گازی به تانک خام ۱۰۰۸-v- 31 متصل می شوند بنابراین در فشار نسبتاً بالاتری از تانک محصول خام کار می کنند . دمای پایین ستون آزئوتروپیک روی حدوداً ۱۳۰درجه و دمای بالای ستون حدوداً ۷۰ درجه ثابت خواهد شد .
محصول خام ( ۱۲۹) خروجی از تانک خام ، ضمن تعادل حرارتی با اسید استیک شستشو دهنده در پیش گرم کن ومحصول خام ۱۰۰۹- E -31 تا حدود ۷۶ درجه سانتی گراد گرم شده و سپس با محصول پایین برج پیش آب زدایی ( ۱۴۱) و وینیل استات ستون ۳۰۰۷- T – ۳۱ (۳۴۷) مخلوط شده و تحت اثر کنترل کننده جریان ۱۰۳- fic – 10 به سینی ۳۵ ستون آزئوتروپیک وارد می شود .اسید استیک بازیابی شده ( ۳۱۲) که اسید استیک برگشتی نامیده می شود و به دو قسمت تقسیم شده یک سوم آن به عنوان یک اسید شستشو دهنده (۱۴۵) تحت اثر کنترل کننده جریان ۰۸۵- FIC -10 بعد از تبادل حرارتی با وینیل استات خام و آب در پیش گرم کن محصول خام ۱۰۰۹- E- 31 و سرد شدن در خنک کننده اسید برگشتی و رسیدن به دمای حدوداً ۵ /۳۸ درجه به ستون شستشو دهنده گازهای برگشتی ۱۰۰۲- T- 31 وارد می گردد . ( همانطور که قبلاً در بخش ۱-۱- توضیح داده شده ) لازم به تذکر است که این جریان بعد از خروج از خنک کننده اسید برگشتی به سه بخش تقسیم می گردد که یک قسمت آن به ستون شستشو دهنده گازهای برگشتی ۱۰۰۲- T –۳۱ یک قسمت به تانک پساب اسیداستیک ۴۰۰۱- V –۳۱ و قسمت دیگر به تانک خام ۱۰۰۸- V –۳۱ و نهایتاً به خط اصلی اسید استیک فرستاده می شوند . دو سوم باقیمانده اسید استیک
بازیابی شده ۱۰۴ بادرجه حرارت حدودا ۱۳۰ تحت اثر کنترل کننده جریان ۵۲۳-FIC-10 به بخش اشباع کننده اسید استیک وارد می شود . کل اسید استیک موجود در واحد از طریق اسید استیک تازه ( ۱۰۳) تحت اثر کنترل کننده جریان ۰۲۱-FIC –۱۰ ثابت نگه داشته می شود . باید خاطر نشان کرد که پایین ستون ۳۰۰۱- T-31 طوری طراحی شده است که سطح مایع می تواند تغییر نماید . ماکزیمم سطح با تخلیه موقتی اسید استیک تنظیم می گردد.
بخارات بالای ستون آزئوتروپیک (۳۱۳) در خنک کننده هوایی ۳۰۰۲-AE –۳۱ و سپس در خنک کننده فرعی ۳۰۰۲-E- 31 تا حدود ۴۰ درجه سرد شده و مایع می گردد . مایع تقطیر شده (۳۱۵) وارد دکانتور ۳۰۰۱-V-31 شده و به دو فاز سبک آلی و سنگین آبی تقسیم می شود .
و به نسبت سه به یک تقسیم می گردد که یک مقدار جزئی آن (۳۱۸) تحت اثر کنتل کننده فاز آلی توسط پمپ به خارج از دکانتور پمپ شده سطح ۰۳۲-LIC –۳۰ وارد ستون آبگیری ۳۰۰۴T– – ۳۱ شده و قسمت عمده آن (۳۱۹) به صورت رفلاکس به بالاترین سینی ستون آزئوتروپیک (سینی هشتاد ) تحت اثرکنترل کننده جریان۰۲۳ -FIC -30 برگشت داده می شود. سرعت رفلاکس با در نظر گرفتن سطح آب در انتهای برج از طریق آنالیز تنظیم می گردد . فاز آبی (۳۱۷) تحت اثر کنترل کننده داخل سطح ۰۳۱-LIC- 30 به برج عریان کننده ۳۰۰۵-T -31 فرستاده می شود بخارات خروجی از خنک کننده هوایی ۳۰۰۵-AE -31 وارد خنک کننده ۳۰۲۴ – E -31 می گردد . گازهای خروجی از این خنک کننده (۳۱۴) به تانک خام ۱۰۰۸-AE -31 فرستاده می شود . مخلوط گازی تشکیل شده از گازهایی که هنوز به صورت محلول در خوراک موجودند به طور عمده با وینیل استات و آب و استالدهید اشباع می شوند .
ممانعت کننده (۳۵۷) به جریان پایین کندانسور تزریق شده و سپس وارد ستون جریان جانبی ۳۰۰۲-T -31 می شود.
بخارات با فشار پایین ( LPS ) تولید شده در راکتور به ریبویلر ۳۰۰۱-E -31 وارد می شود
. درجه حرارت در سینی دهم با تنظیم کنترل کننده جریان و با کمک کنترل کننده درجه حرارت در بخار خوراکی که به جوش آور می رود ثابت نگه داشته می شود .
به طور کلی می توان گفت که در بخش عریان کننده حدود ۵۶% در پلیمر و ۷۰% آلدهید تشکیل می شوند . بخارات اسید استیک ( ۳۰۲) تولید شده در وسط فلش کننده ۳۰۰۵-V -31 از پایین وارد ستون آزئوتروپیک می شود . در صورتیکه مایع تقطیر شده ستون دی استات ۳۰۰۸-T – ۳۱ (
۳۰۹) وارد قسمت مکش پمپ A/B 3001-P -31 گشته و به طور متناوب وارد تانک خام ۱۰۰۸-V -31 می گردد .
جریان جانبی (۳۲۰) که از یکی از سینی های ششم تا دوازدهم بیرون می آید تحت اثر کنترل کننده جریان از بغل به ستون جریان جانبی ۳۰۰۲-T پمپ می گردد . سینی ها طوری ا
نتخاب شده اند که اتلاف وینیل استات به مینیمم مقدار خود می رسد . سرعت جریان بستگی به غلظت مواد در خوراک دارد و طوری تنظیم می شود که خصوصیات طراحی شده برای اتیل استات قابل حصول باشد .چون که تشکیل اتیل استات با طول عمر کاتالیست کاهش می یابد . بنابراین خروج جریان جانبی یا باید کاهش یابد یا به طور کلی قطع گردد علاوه براین مقدار اتیل استات را می توان با خوراک کردن قسمتی از لایه آبی که از وسل ۳۰۰۱-V- 31 می آید به سینی چهلم ستون تحت اثر کنترل کننده جریان ۰۳۱ -FIC – 31 تنظیم نمود این آب برگشتی تا زمان اتیل استات جدید باید PPM 1000 بیشتر از وینیل استات باشد .
۲-۳-۱- ستون جریان جانبی ۳۰۰۲-T – 31 :
پایین بالا خوراک شرایط عمل
۱۲۲ ۶۹ ۱۰۰ C درجه
حرارت
۵/۰ ۳/۰ bar g فشار
۸/۰ minسرعت رفلاکس
جریان جانبی خروجی از ستون آزئوتروپیک از بغل وارد ستون ۳۰۰۲-T -31 گشته که در این ستون اسید استیک از ونیل استات ، اتیل استات و آب جدا می گردد . اسید استیک بازیافت شده ( ۳۲۴) که هنوز دارای مقداری آب ، اتیل استات و وینیل استات می باشد بعد از خنک شدن در مبدل حرارتی ۳۰۲۵- E –۳۱ تحت اثر کنترل کننده سطح ۱۶۱- LIC – 31 به تانک خام ۱۰۰۸-T -31 فرستاده می شوند . قسمتی از بخارات خروجی از بالای ستون در مبدل حرارتی ۳۰۰۵- E -31 کندانس شده و بخارات باقیمانده (۳۲۲) ) وارد ستون اتیل استات می شود ممانعت کننده از طریق جریان بالایی مبدل حرارتی به داخل ستون تزریق می شود . این ستون برای غلبه بر ستون اتیلاستات در فشار نسبتاً بالاتری کار می کند . درجه حرارت بالا و پایین ستون به ترتیب ۱۲۲ و ۶۸ درجه می باشد . ستون شامل ۲ بخش تصفیه و عریان سازی می باشد که بخش تصفیه دارای چهار بستر پر شده دو متری و بخش عریان سازی دارای سه بستر پر شده ۲ متری است . درجه حرارت در بالا و پایین ترین بستر با تنظیم کردن کنترل کننده جریان۱۶۱ – FIC – 30 که در روی خط بخار تازه ورودی به ریبویلر ۳۰۰۴- E – 31 قرار دارد و با کمک کنترل کننده درجه حرارت ، ثابت نگه
داشته می شود . به منظور فعال کردن ممانعت کننده و یا فعال کردن قدرت ممانعت کنندگی آن به مقدار کمی اکسیژن به انتهای ستون جریان جانبی تزریق می شود ، برای این منظور از مقدار کمی از اکسیژن که شامل گازهای برگشتی نیز می باشد . (۳۲۱) از خروجی مبدل حرارتی ستون جذب ( در جایی که مقدار اکسیژن در سیستم گاز برگشتی وجود دارد ) استفاده می گردد .
۳-۳-۱- ستون اتیل استات ۳۰۰۳- ۲- ۳۱ :
پایین بالا خوراک شرایط عمل
۸۶ ۶۷ ۶۸ c درجه حرارت
۴۵/۰ ۲/۰ bar g فشار
۶/۶ مینیمم سرعت رفلاکس
بخارات خروجی از بالای جریان جانبی (۳۲۲) به صورت گازی وارد ستون اتیل استات ( ) می شود . در این ستون اتیل استات به طور عمده از وینیل استات در جریان جانبی ( ۳۲۰) خروجی از این ستون آزئوتروپیک جدا می گردد . اتیل استات جداشده (۳۲۶) که هنوز دارای مقداری وینیل استات و آب است به طور غیر مداوم به تانک ذخیره جانبی ۴۰۰۳-v – 31 پمپ می گردد. قسمتی از بخارات بالای ستون در مبدل حرارتی depehleg mator کندانس شده و مایع تقطیر گشته ( به صورت رفلاکس به همراهی ممانعت کننده (۳۵۶) به داخل ستون تطیر تزریق می شود . ) بخارات باقی مانده توسط یک خط لوله عایق بندی نشده به تانک مواد خام ( ۱۰۰۸-V -31 ) برگشت داده می شوند .
ستون اتیل استات در فشار کمی بالاتر از تانک خام جهت غلبه بر آن کار می کند . در
جه حرارت بالا و پایین ستون به ترتیب حدوداً C 86 و C 67 می باشد . ستون متشکل از دو قسمت تصفیه و عریان سازی است که قسمت تصفیه شامل ۵ بستر پرشده دو متری و قسمت عریان سازی شامل۳ بستر پرشده دو متری می باشد . درجه حرارت در بالای بستر دوم با استفاده از یک کنترل کننده درجه حرارت (۱۶۷- ric – 30 ) و با تنظیم کردن کنترل کننده جریان ( ۱۶۶- fic –۳۰ ) که در خط بخار خوراک که به ریبویلر ۳۰۰۶- E – 31 می رود ثابت نگه داشته می شود .
۴-۳-۱- ستون آبگیری ۳۰۰۴- R – ۳۱ :
پایین بالا خوراک شرایط عمل
۸۱ ۶۵ ۷۰ C درجه
حرارت
۵۷/۰ ۳۶/۰ bar g فشار
۳/۱۰ سرعت رفلاکس
گاز آلی (۳۱۸) خارج شده از دکانتور ۳۰۰۱- V – 31 ستون آزئوتروپیک بعد از گرم شدن تا دمای ۷۰درجه سانتی گراد توسط بخار کندانس شده به همراه خروجی زیر ستون جداکننده مواد سبک (۳۰۰۶-R – ۳۱ ) (۳۴۳) وارد سینی سی ام از ستون آبگیری ۳۰۰۴ – R – ۳۱ می شود در این ستون آب موجود در وینیل استات به همراهی موادی که دارای نقطه جوش پایینی هستند از بالای ستون جدا می شوند بخارات بالای ستون (۳۳۳) همراه با بخارات خروجی از بالای ستون عریان کننده آب (۳۳۹) در مبدل حرارتی ستون آبگیری (۳۰۱۰ – E – 31 ) کندانس شده و حداقل حدود ۴۰ درجه سانتی گراد سرد می شود به منظور جداسازی فاز آلی از فاز آبی مایع کندانس شده وارد دکانتور ستون آبگیری ۳۰۰۲ – V – ۳۱ می گردد . ( فاز آلی به نسبت ۱۰ به یک جدا می شود) جزء کمی فاز آلی (۳۴۱) تحت اثر کنترل کننده سطح (۰۶۳-LIC – ۳۰) وارد ستون مواد سبک (۳۰۰۶ –R 31 ) شده و قسمت عمده تحت اثر یک کنترل کننده جریان (۰۶۳- FIC – 30) به صورت رفلاکس به ستون برگشت داده می شود . مقدار مایع تقطیر شده که باید استخراج گردد طوری تنظیم می شود که غلظت متیل استات در انتهای ستون برای محصول نهایی باشد سطح استالدهید و متیل استات در فار آلی با مقدار مایع تقطیر شده آبگیری پایین تر از غلظت تعیین شده که باید برداشته شود تغییر می کند . سرعت رفلاکس طوری تنظیم می گردد که سطح مجاز آب کمتر از PPM 200در انتهای ستون آبگیری باشد . فاز آلی (۲۳۶) تحت اثر یک کنترل کننده سطح میانی (۰۶۳- r –۳۰) وارد ستون عریان کننده آب ۳۰۰۵- r –۳۱ می گردد . جریان انتهایی (۳۴۵) ( به استثنای پلیمرها ممانعت کننده ها ) که عمدتا حاوی وینیل استات خالص می باشد تحت اثر کنترل کننده سطح ( ۰۶۱-LIC – ۳۰) به ستون تصفیه وارد می شود . ستون آبگیری ۳۰۰۴ ستون آبگیری ۳۰۰۴ – r – ۳۱ کلا دارای ۴۰ سینی بوده که در یک فشار بالاتر از تانک خام ( ۱۰۰۸- v – ۳۱ ) جهت غلبه بر آن کار می کند ، درجه حرارت پایین ستون حدوداً c 81 در صورتیکه درجه
حرارت بالای ستون بسته به مقدار استالدهید بین c 65 تا c 72 متغیر است که این نیز به مقدار مایع تقطیر شده برگشتی به ستون بستگی دارد . مقداربخار ورودی به ریبویلر ۳۰۰۹- E – ۳۱ تحت اثر کنترل کننده جریان ( ۰۶۱- FIC – ۳۰ ) تنظیم می گردد . ممانعت کننده ( ۳۵۱) به جریان پایینی کندانسور ۳۰۱۰ – E – ۳۱ تزریق می شود . گاز خروجی از کندانسور ( ۳۳۴ ) به تانک مواد خام (۱۰۰۸- V – ۳۱ ) فرستاده می شود .
۵-۳-۱ ستون عریان کننده آب ۳۰۰۵- r – ۳۱ :
پایین بالا خوراک شرایط عمل
۱۰۲ ۹۰-۶۰ ۸۰ c درجه حرارت
۴۷/۰ ۳۶/۰ barg فشار
فاز آبی موجود در دکانتورهای ۱۰۰۷-V – ۳۱ از ستون پیش آبگیری ( ۱۴۰) ، ۳۰۰۱- V –۳۱ از ستون آزئوتروپیک ( ۳۱۷) و ۳۰۰۲-V – ۳۱ از ستون آبگیری (۳۳۶) با یکدیگر و سپس با ممانعت کننده (۳۵۲) مخلوط شده و پس از تبادلی حرارتی پساب آب گرم در مبدل حرارتی ۳۰۱۲ – E- 31 ، گرم شده و از بالا وارد ستون عریان کننده آب ۳۰۰۵- r –۳۱ می شود . وینیل استات ، استالدهید و مواد دیگر با نقطه جوش پایین از بالای ستون خارج می شوند (۳۳۹) این بخارات همراه با بخارات خروجی از بالای ستون آبگیری بعد از کندانس شدن در کندانسور ۳۰۱۰- E- 31 به واحد خالص سازی فرستاده می شود . سپس آب خروجی از زیر ستون (۳۴۰) بعد از تبادل حرارتی با خوراک در مبدل حرارتی ۳۰۱۲-–E31 و سرد شدن نهائی با آب سرد در کندانسور ۳۰۱۳ – E – ۳۱ و رسیدن به دمای C 40 جهت تصفیه نهائی از واحد خارج شده وبه قسمت تصفیه بیولوژیکی پس آب ارسال می گردد . لازم به توضیح است که پس آب حاوی مقادیر جزئی از اسید استیک ، پلیمر ، استالدهید و ممانعت کننده می باشد . ستون عریان کننده آب از سه لایه پر شده ۵/۱ متری تشکیل شده است . درجه حرارت قسمت بالای ستون بسته به آب موجود در آن از C 60 تا C 95 متغیر است ، در صورتیکه دمای پایین ستون حدودا C 102 می باشد .
۶-۳-۱- ستون مواد سبک ۳۰۰۶- r – ۳۱ :
پایین بالا خوراک شرایط عمل
۱۰۲ ۴۸ ۴۰ c درجه
حرارت
۹/۱ ۷/۱ bar g فشار
۲۵ سرعت رفلاکس
یک قسمت از فاز آلی (۳۴۱) از دکانتور ۳۰۰۲- V – ۳۱ مربوط به ستون آبگیری تحت اثر یک کنترل کننده سطح به بستر دوم از ستون مواد سبک ( ۳۰۰۶- r- 31) پمپ می شود . در این ستون مواد با نقطه جوش پایین از وینیل استات و مواد محلول در آب جدا شده و از بالای ستون خارج می شود . این بخارات (۳۴۲) بعد از کندانس شدن در کندانسور ۳۰۱۵- E- 31 بصوت رفلاکس به نسبت ۲۵ به یک تحت اثر کنترل کننده جریان (۱۲۳-FIC- 30) و بعد از افزوده شدن ممانعت کننده (۳۵۳) به آن ستون برگشت داده شده ومایع تقطیر شده باقیمانده (۳۴۴) که شامل تقریباً ۸۹% استالدهید و
۶% متیل استات و کمتر از ۲% وینیل استات می باشد تحت اثر کنترل کننده سطح ( ۱۲۲- LIC – ۳۰ ) به تانک ذخیره محصولات جانبی ( ۴۰۰۳- V – ۳۱ ) ( بخش ۴۰) یا به قسمت مکش پمپ خوراک استالدهید ( A/B 4021 – P – ۳۰ ) مربوط به واحد اسید استیک پمپ می شود ( به PID شماره ی ۰۱-BS 42-0020-30 رجوع شود . ) جریان پایینی (۳۴۳) به غیر از وینیل استات شامل مقداری متیل استات و آب حل شده در خوراک می باشد که تحت اثر کنترل کننده سطح ۱۲۱-LIC-
۳۰ به ستون آبگیری برگشت داده می شود . بخار تازه تحت اثر کنترل کننده جریان ( ۱۲۲- FIC – ۳۰ ) به جوش آور ۳۰۱۴-E – ۳۱ وارد می شود . ستون مواد سبک متشکل از چهار بست پرشده می باشد که در فشار بالای barg 7/1 کار می کند این فشار توسط کنترل کننده فشار ( ۱۲۲- PIC – ۳۰) با تزریق نیتروژن تنظیم می شود . درجه حرارت بالای ستون حدود C 48 است که این مقدار برای کندانس شدن بخار مورد نیاز است . در ضمن درجه حرارت پایین ستون حدود C 102 می باشد .
۶-۳-۱- ستون وینیل استات ۳۰۰۷- r- 31 :
پایین بالا خوراک شرایط عمل
۷۸ ۷۳ ۸۱ c درجه حرارت
۳۵/۰ ۲۵/۰ bar g فشار
۳/۰ سرعت رفلاکس
جریان ستون آبگیری (۳۴۵) وارد ستون وینیل استات ( ۳۰۰۷- r – ۳۱ ) می شود که در اینجا مواد با نقطه جوش بالا ، از پایین ستون خارج می شوند (مثلاً اسید استیک ) . وینیل استات خالص از بالای ستون خارج شده و در کندانسور هوائی ۳۰۱۸ – AE – ۳۱ خنک شده ودر ظرف رفلاکس ۳۰۰۴- V – ۳۱ جمع آوری می شود . بخارات کندانس نشده مجدداً وارد کندانسور ۳۰۱۹- E – ۳۱ می شوند . مایع کندانس شده در این کندانسور نیز به وسل رفلاکس ۳۰۰۴- FIC – ۳۰ به نسبت ۳/۰ بعنوان رفلاکس به همراهی ممانعت کننده ( ۳۵۴) وارد ستون می شود . وینیل استات خالص باقیمانده در خنک کننده محصول ۲۰۲۰-E – ۳۱ مینیمم تا C 40 خنک گشته و تحت اثر کنترل کننده سطح ۱۵۲ – LIC – 30 به تانک ذخیره میانی A/B 4002-V- 31 پمپ می شود . مقداری از این وینیل استات ( ۳۴۹) جهت آماده سازی ممانعت کننده به وسل آماده سازی ممانعت کننده ( ۲۰۲۱- V – ۳۱ ) فرستاده می شود . خروجی پایین ستون ( ۳۴۷) که کلیه پلیمرهای متشکل در ستون آزئوتروپیک ( ۳۰۰۱ – T- 31 ) و همچنین ممانعت کننده های تزریق شده می باشد بدون خنک
شدن تحت اثر کنترل کننده جریان به ستون آرئوتروپیک ( ۳۰۰-T – ۳۱ ) فرستاده می شود . در این جریان ماکزیمم مقدار پلیمرها ۱% وزنی می باشد . بخار تازه تحت اثر کنترل کننده سطح ( ۱۵۱- LIC -30) به جوش آور ۳۰۱۷- E – ۳۰ وارد می شود . ستون کلاً متشکل از ده سینی می باشد که ۵ تا از سینیها جهت خوراک طراحی شده اند . ستون در فشار نسبتاً بالا وتحت پوشش نیتروژن می باشد درجه حرارت بالای ستون حدود C 73 و درجه حرارت پایین ستون حدودC78 می باشد .
۸-۳-۱- غلظت دی استاتها ، پلیمرها و ترکیباتی با نقطه جوش بالا :
در ظرف جدا کننده ۱۰۰۲-V- 31 مربوط به اشباع کننده اسید استیک ، غلظت پلیمر ماکزیمم به یک درصد وزنی و دی استات به ۳% وزنی محدود می شود . برای جدا کردن این ناخالصیها ، یک جریانی از اسید استیک از اشباع کننده اسید استیک ( ۳۰۱/۱۰۶) تحت اثر کنترل کننده جریان ( ۰۲۴-FIC –۱۰) به ظرف فلش کننده اسید استیک ۳۰۰۵- V – ۳۱ فرستاده می شود. این جریان شامل تمامی پلیمرها و دی استاتهای بوجود آمده در واحد و همچنین پتاسیم استات ، ممانعت کننده ، نمکهای خورنده و سایر ناخالصیها می باشد . در این پیش تغلیظ کننده ، پلیمرها حدوداً از یک تا دوازده درصد تغلیظ می شوند . قسمت عمده اسید استیک و دی استاتی که در این جریان وجود دارد هم مانند آب بصورت بخار ۳۰۲ از پایین وارد ستون آزئوتروپیک می شود . پیش تغلیظ کننده شامل یک ترموسیدون معمولی و جوش آور ۳۰۲۱-E- 31 بعنوان جداکننده می باشد . بخارخوراک جوش آور تحت اثر کنترل کننده سطح ۱۹۱-–LIC 30 به آن وارد می شود . بمنظور مسلط بودن به پایین ستون آزئوتروپیک این واحد تحت فشارکار می کند . مایع تغلیظ شده ( ۳۰۳) که به دمای حدود ۱۳۶ درجه رسیده است . تحت اثر کنترل کننده جریان ۱۹۲-FIC –۳۰ به تبخیر کننده لایه نازک ۳۰۲۲- E – ۳۱ جهت بازیابی اسید استیک اضافی پمپ می شود . سرعت جریان در خط تحت تاثیر غلظت پلیمر در اشباع کننده اسید استیک تنظیم میگردد . نوعی تبخیر کننده چرخان مجهز به خشک کن و لایه درونی که با بخار گرم می شود بعنوان یک تبخیر کننده لایه نازک نصب شده و تامین بخار از طریق کنترل کننده فشار ۱۹۵- PIC – 30 صورت می گردد . سرعت بخار خوراک براساس درجه حرارت پایین ستون که حدود ۱۵۰ درجه می باشد و همچنین مقدار دی استات که با طول عمر کاتالیست تغییر می کند در صورت نیاز ترکیبات پایین ستون توسط آنالیز کنترل می گردد ، تنظیم می شود .
مایع تغلیظ شده ( ۳۰۶) که حدوداً ۳۰% اسید استیک از آن جدا شده و دارای حدوداً ۳۲% پلیمرها و ۳۲% دی استاتها می باشد وارد ظرف گرم مواد سنگین vestel heavyends heated 3006-T – 31 میشود. جزء باقیمانده سنگین جهت سوزاندن توسط کانتینر گرم به واحد مربوطه حمل می شود . بخارات خروجی بالای ستون ( ۳۰۷) از پایین وارد ستون دی اتات ۳۰۰۸- T- 31 که دارای درجه حرارت حدوداً ۱۲۷ درجه می باشد می گردد . بخارات بالای ستون دی استات که دارای درجه حرارت حدوداً ۱۲۵ درجه است در مبدل حرارتی ۳۰۲۲ – E – ۳۱ کندانس می شوند مقداری
از مایع تقطیر شده (۳۰۹) به نسبت .۵جهت رفلاکس به ستون آزئوتروپیک به بخش اشباع کننده اسید استیک فرستاده می شود . نقش ستون دی استات برای بالا بردن مقداری دی استات در خوراک و همچنین جریان خروجی (۳۰۲) از انتهای تبخیر کننده لایه نازک می باشد .
این عمل بازگشت دی استات را از طریق اسید استیک برگشتی به اشباع کننده اسید استیک کاهش داده وباعث تنظیم مقدار ماکزیمم مجاز دی استات در اشباع کننده اسید استیک می شود .
۹-۳-۱- سیستم ممانعت کننده :
بمنظور جلوگیری از تشکیل پلیمر و انسداد مسیرها باید بطور مداوم به ستون سیستمهای مختلف ممانعت کننده افزوده گردد .
ترکیبات زیر جهت ممانعت کننده مناسب می باشند :
تترابوتیل کتیکول Tetr. Butyl catechol (TBC)
هیدروکینون نوع عکاسی grad(HQ) photographic Hydroquinone
پالا بنزوکینون Para – benzoquinone (PBQ )
کل ممانعت کننده افزوده شده به وینیل استات تولیدی برابر ppm 1100 می باشد که بشرح زیر است :
– ستون پیش آبگیری
– ستون آزئوتروپیک
– ستون جریان جانبی
– ستون اتیل استات
– ستون آبگیری
– ستون مواد سبک
– ستون عریان کننده آب
– ستون وینیل استات
با توجه به حلالیت نامحدود تترا بوتیل کتیکول (T.B.C ) در وینیل استات ، پیشنهاد می گردد که در سرتاسر واحد از این ممانعت کننده استفاده شود . جهت جلوگیری از کاهش چشمگیری سرعت خوراک و همچنین حصول توزیع یکنواخت آسان ، توصیه می شود که ممانعت کننده به مقدار ۲ تا ۳ درصد محلول به وینیل استات تزریق گردد . استفاده از هیدروکینون به عنوان ممانعت کننده در سرتا سر واحد مجاز می باشد . باتوجه به محدود بودن حلالیت هیدورکینون از وینیل استات ، باید تسهیلاتی جهت آماده کردن ممانعت کننده فراهم نمود محلول ممانعت کننده در ظرف تهیه ممانعت کننده ۳۰۳۰-V –۳۱ تهیه شده و به طور غیر مداوم وارد ظرف ۳۰۳۱- V- 31 می شود هر دو تانک تحت پوشش نیتروژن بوده و در فشار اتمسفری کار می کنند . ممانعت کننده تحت اثر کنترل کننده جریان به نقاط مختلف پمپ می شود . در صورت استفاده از هیدورکینون به عنوان ممانعت کننده باید کل سیستمهای تهیه و توزیع ممانعت کننده توسط مایع کندانس گرمی که از پمپ A/B 7002- P- 31 می آید گرم شود .
۱۰-۳-۱- سیستم تخلیه :
به منظور تعمی و نگهداری پمپها ، مبدلهای حرارتی ستونها و لوله ها باید محتویات داخل آنها دریک سیستم بسته تخلیه شود . مواد شیمیایی تولید شده وارد ظرف ۳۰۲۱- V- 31 گشته و توسط پمپ تخلیه ۳۰۲۰- P – ۳۱ مجدداً به پروسس ۱۰۰۸- V – ۳۱ برگشت داده می شوند . آبهای سطحی و به طور عمده آبهای شستشو و همچنین آب باران ( وغیره ) در یک استخر ( PIT ) باز جمع آوری شده وبسته به نتایج آنالیز آزمایشگاهی به منظور تصفیه بیشتر توسط پمپ ۳۰۴۰- P- 31 به کانال CWS ویا متناوباً به کانال RSW در ورا آلوده بودن پمپ می شود .
۴-۱- انبار ذخیره میانی (بخش ۴۰)
وینیل استات تولید شده در واحد به منظور تست نهایی محصول به تانکهای A/B 4002- V – ۳۱ فرستاده می شود . قبل از نمونه گیری از محصول جهت آنالیز به منظور یکنواخت و هموژن شدن
محصول درون تانک وینیل استات داخل تانک توسط پمپ انتقال دهنده محصولات نهایی A/B 4002- P- 31 و از طریق تزریق کننده A/B4002- J – ۳۱ سیر کوله می شود . پایدار کردن نهایی محصول توسط ممانعت کننده (هیدروکینون ) می تواند در طول عمر سیرکوله کردن با توجه به نیاز نهایی صورت گیرد .
در صورتی که نتیجه محصول نهایی منطبق با خصوصیات نهایی باشد محصول به تانک ذخیره اصل پمپ می گردد. در غیر اینصورت تدریجاً به قسمتهای مختلف واحد از طریق خط راه اندازی توسط پمپ A/B 4001- P- 31 فرستاده می شوند .
تانک ۴۰۰۱- V –۳۱ جهت دریافت اسید استیک ناخالص و مواد زائد اسید استیک برگشت داده
شده در نظر گرفته شده است .
مواد سبک و اجزاء اتیل استات تحت فشار نیتروژن در تانک نهایی جانبی ۴۰۰۳- P- 31 ذخیره می شود . این محصولات توسط پمپ انتقال محصولات جانبی ۴۰۰۳- P-31 به خارج از محوطه واحد برای سوزاندن ویا عملیات بیشتر روی آن پمپ می شود .
۵-۱- انبار نهایی محصولات و بارگیری ( بخش ۵۰) :
وینیل استات جهت فروش به تانکهای ذخیره نهایی A/B 5101 – TK- 31 فرستاده می شود این تانکها که گنجایش حدوداً ۸۰۰ متر مکعب از تولید محصولات واحد را دارند در واقع به منظور تسهیل در امر بارگیری نصب شده اند ، بطور کلی امکان بارگیری برای موارد زیر توسط پمپهای بارگیری A/B 5101- P –۳۱ جهت فروش وینیل استات تولیدی وجود دارد
.
– کامیون ۳۱-X-5201
-واگن ۳۱-X-5301-A/B
-بشکه ۳۱-X-5401
۶-۱- سیستم مشعل گاز ( بخش ۶۰):
مشعل ۶۰۰۱- X- 31 که در شمال غربی واحد قرار دارد به منظور سوزاندن مداوم گازهای پرچ شده بخش CO2 زدائی در نظر گرفته شده است . علاوه بر این این مشعل طوری طراحی شده که قادر به وزاندن مقادیر بیشتری گاز که در مواقع اضطراری در حالت Shut down بودن کمپرسور و یا آتش سوزی در بخش واکنش یا تقطیر به وجود می آید به کار می رود .
مایعاتی که ممکن است همراه گاز وجود داشته باشد در اتوانه K.O ، ۶۰۰۱- V –۳۱ جدا شده و از آنجا به تانک خام ۱۰۰۸- V- 31 توسط پمپ استوانه K.O ، ۶۰۰۱- P -31 فرستاده می شود برای جلوگیری از برگشت گازهای محتوی اکسیژن به واحد ها یک سیستم آب بندی مو لکولی مستقیما بالای مشعل نصب شده است باید یادآوری گردد که به منظور انجام احتراق بدون دود مقداری بخار به بالای مشعل تزریق می شود .
- لینک دانلود فایل بلافاصله بعد از پرداخت وجه به نمایش در خواهد آمد.
- همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال خواهد شد به همین دلیل ایمیل خود را به دقت وارد نمایید.
- ممکن است ایمیل ارسالی به پوشه اسپم یا Bulk ایمیل شما ارسال شده باشد.
- در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.
یزد دانلود |
دانلود فایل علمی 