گزارش كارآموزي آزمايش كنترل كيفيت مواد نفتي

فصل اول

پيشگفتار
پس از سپري شدن مراحل اوليه دانشجويي در رشته كاربردي لازمه تكميل جنبه هاي عملي آن گذراندن دوره كارآموزي مي باشد تا بدين وسيله با جنبه هاي كاربردي معلومات حاصل شده آشنايي دقيق حاصل شود.
اكنون اينجانب اين دوره را درشركت پالايش نفت تهران، در قسمت آزمايشگاه كنترل كيفيت مواد زير نظر اساتيد مجرب و كارآزموده كه هدفشان تنها آشنايي بيشتر دانشجويان شركت كننده با جنبه هاي علمي و متعادل كردن معلومات تئوري و عملي مي باشد طي نمودم. اكنون پس از طي دوران كارآموزي اين پايان نامه را باتمام رسانيدم از كليه اساتيدي كه مرا در انجام اين امر ياري نمودند كمال تشكر و سپاسگزاري را دارم.

 

ايمني
مسائل ايمني و بهداشتي كار از جمله مسائلي هستند كه امروزه توجه بسياري از مسئولان و مديران را در سطوح خرد و كلان جامعه به خود جلب كرده است و اقدامات مؤثري نيز در اين زمينه انجام گرفته است. ولي متأسفانه به رغم اين توجهات و سرمايه گذاريها همه ساله در تمام جهان شاهد حوادث و سوانحي هستيم كه موجب مرگ هزاران انسان بي گناه و مجروح و معلول شدن ميليونها انسان ديگر مي‎شود و خسارات جبران ناپذيري ايجاد مي‎كند. تلفات ناشي از حوادث و سوانح در محيط هاي كاري از سال ۱۹۵۵ ميلادي بيش از مرگ و ميرهاي ناشي از جنگ ها و حوادث طبيعي بوده است.
حوادثي از قبيل حوادث نيروگاههاي اتمي، وسايل حمل و نقل موتوري، فرو ريختن سقف ساختمانها، سقف معادن با انفجارهاي درون آن، همه ساله جان ميليونها انسان را در معرض خطر قرار داده و ميلياردها دلار خسارت مالي، درماني و مستغلاتي ايجاد مي كند.

مجموعه دستور العمل هاي ايمني
۱٫ استفاده از مقررات استحفاظي فردي در محيط كار – بر اساس مقررات جاري صنعت نفت، استفاده از وسايل استحفاظي نظير لباس كار، كفش، كلاه، دستكش و عينك ايمني براي كليه كسانيكه در وحدهاي مختلف وزارت نفت به كار اشتغال دارند اجباري است. اين وسايل با توجه به نوع مشاغل و در زمانهاي مشخص، و درخواست سرپرستان واحدها و تاييد ادارات ايمني بين كاركنان توزيع مي گردد. سرپرستان و مسئولين ادارات موظفند براستفاده مطلوب و به موقع از اين وسايل توسط كاركنان نظارت نمايند. ادارات ايمني برحسن اجراي اين امر نظارت لازم را اعمال نمايند.

۲٫ حيطه بندي تاسيسات و كنترل تردد – ورود افراد متفرقه به واحدهاي عملياتي و صنعتي مجاز نمي باشد. فقط كاركنان هر واحد مجاز به تردد در واحد مربوطه مي باشند. ورود ساير كاركنان جهت انجام كارهاي اداري و تعميراتي با در دست داشتن مجوز از مسئولين ذيربط مسير مي‎باشد. بدين جهت مسئولين واحدها موظفند كه مناطق تحت سرپرستي خود را با علائم و نشانه هاي كاملاً مشخص تعيين و از ورود افراد متفرقه ممانعت بعمل آورند. در اين راستا سازمان حراست با علامت گذاري كارتهاي شناسايي كاركنان محدوده تردد آنها را مشخص مي نمايد. مراجعه بازديدكنندگان و افراد غيرشركتي به واحدهاي عملياتي پس از اخذ مجوز حراست بايد در معيت مسئولين واحدهاي عملياتي يا نماينده آنان صورت گيرد.

۳٫ بازرسي سيستم امداد و اطفاء حريق- به منظور حصول اطمينان از صحت عملكرد سيستم هاي فوق الذكر كليه وسايل ثابت و سيار‌آتش نشاني و ايمني مستقر در واحدهاي عملياتي، ادارات و ايستگاههاي آتش نشاني مي بايستي توسط مسئولين ايمني و آتش نشاني مورد بازرسي دقيق قرار گرفته و مطابق با استانداردهاي مربوط آزمايش و از سلامت آنها اطمينان حاصل شود. اين بند

شامل: كپسولهاي اطفاء حريق دستي و چرخدار، شلنگها، نازلها، هايدرنتها، سيستم هاي اعلام و اطفاء حريق ثابت، تلمبه و خودروهاي آتش نشاني، تلمبه ها، دستگاههاي كف ساز آتش نشاني، چشم شوي ها،‌ آمبولانس، دستگاه هاي تنفسي، فيلترها و وسايل امداد نجات مي گردد.
۴٫ ضبط و ربط در تاسيسات و اماكن- مسئولين واحدها و بازرسان ايمني موظفند كه از واحدهاي عملياتي و محوطه هاي مربوط به طور منظم بازديد و بازرسي بعمل آورده، مواد ناامين را شناسايي

نموده و با همكاري مسئولين ذيربط نسبت به رفع آنها اقدام بعمل آورند.
۵٫ مقررات صدور پروانه هاي كارهاي سرد وگرم – صدور پروانه هاي كارهاي سرد و گرم براي انجام كارهاي مختلف براساس مقررات و دستور العمل هاي مندرج در كتاب مقررات ايمني نفت الزامي مي‎باشد. اين پروانه ها بايستي بطور دقيق تكميل و دستورات مندرج در آن بطور كامل رعايت گردد. در صورت نياز آزمايشات گازهاي قابل اشتعال اكسيژن و گازهاي سمي بايستي توسط افراد مجرب وآگاه و تاييد شده انجام گيرند.

بديهي است امضاء كنندگان پروانه كار مسئول عواقب احتمالي ناشي از عدم رعايت مفاد مندرج در پروانه كار مي باشد.
در اين پروانه ها مي بايستي شرايط محيط كار و اقدامات احتياطي كه لازم است صورت گيرد دقيقا ذكر شده و از كلي گوئي اجتناب گردد مسئولين و بازرسان ايمني موظفند كه از كارهائيكه براي آنها پروانه كار صادر نشده و يا اقدامات احتياطي كافي براي آنها صورت نگرفته ممانعت بعمل آورند.

فصل دوم

معرفي پالايشگاه تهران

۱-۱-۲- تاريخچه اي از پالايشگاه تهران
پالايش يكي از عمده ترين عمليات نفتي است كه بدنبال استخراج نفت انجام مي پذيرد، نفتي كه توسط لوله هاي قطور از مراكز بهره برداري به درون پالايشگاهها سرازير مي‎شود در اين مراكز تصفيه وپس از انجام فعل و انفعالات تبديل به فرآورده هاي گوناگون مانند گاز مايع، بنزين، نفت سفيد، نفت گاز، قير و انواع روغنهاي صنعتي توليد گرديده و وارد شبكه توزيع مي شود.
پالايشگاه تهران يكي از واحدهاي پالايشي بزرگ ايران است كه در حال حاضر با ظرفيت عملي ۲۵۰٫۰۰۰ بشكه توليد در درون نخستين پالايشگاه داخلي كشور بوده و از اين نظر خدمات ارزنده ايي را در دوران جنگ تحميلي و پس از آن ايام ارائه نموده و مي نمايد. مجتمع پالايشگاهي تهران بنام پالايشگاه تهران ناميده مي‎شود كه مشتمل است بر دو پالايشگاه و همچنين مجتمع تصفيه و توليد روغن عمليات ساختماني پالايشگاه تهران (پالايشگاه جنوبي اول) بر مبناي نياز بازار ايران جهت تأمين مواد سوختي گرمازا و بنزين اتومبيل در سال ۱۳۴۴ آغاز و در ۳۱ ارديبهشت ماه سال ۱۳۴۷ با ظرفيت طراحي هشتاد و پنج هزار بشكه در روز رسما مورد بهره برداري قرار گرف

ت و در طراحي اين پالايشگاه از استانداردهاي روز و آخرين كشفيا ت وابداعات صنعت نفت استفاده شده است. در سال ۱۳۵۲ با ايجاد تغييراتي در سيستم طراحي اين پالايشگاه ظرفيت آنرا به صد و پنج هزار بشكه در روز افزايش دادند روند اين افزايش مصرف و سياست تأمين نيازهاي بازار داخلي ساختن پالايشگاهي ديگر را در كنار پالايشگاه اول تهران ايجادب نمود.

لذا با استفاده از تجارب حاصل از طراحي و ساختمان اين پالايشگاه ساختمان پالايشگاه دوم تهران را در جوار پالايشگاه اول بر مبناي كپيه سازي با حذف اشكالات و نارسائي هاي موجود تسجيل نمود و كار ساختماني آن از اواخر سال ۱۳۵۰ آغاز و در فروردين ماه سال ۱۳۵۳ با

ظرفيت يكصد هزار بشكه توليد در روز شروع بكار كرد.
نفت خام مورد نياز اين پالايشگاهها از منافع نفتي اهواز تأمين مي گردد و طراحي واحدها چنان انجام گرفته است كه مي‎تواند درصد نفت خام شيرين اهواز و يا ۷۵% نفت اهواز و ۲۵% نفت خام سنگين ساير مراكز را تصفيه و تقطير نمايد. هدفي كه در طرح ريزي و انتخاب دستگاههاي پالايش در هر شرايط مورد نظر قرار گرفته است تأمين و توليد حداكثر فرآورده هاي ميان تقطير يعني نفت سفيد و نفت گاز بوده است. براي ازدياد توليد اين فرآورده از تكنيك تبديل (تبديل كاتاليستي و آيزوماكس) حداكثر بهره وري را دريافت نموده اند.
رشد اقتصادي و رفاه حاصل از ازدياد سريع قيمت نفت در اوائل سالهاي دهه پنجاه باعث ايجاد صنايع مونتاژ و در نتيجه ازدياد منابع مصرف روغن گرديد. برآورد مصرف و بررسيهائيكه در اين باره انجام گرفت نشان داد كه توليدات كارخانجات داخلي كه عبارت بودند از پالايشگاه آبادان و شركت توليد و تصفيه روغن پاسخگوي تأمين احتياجات روز كشور نمي باشد لذا ايجاد كارخانه اي كه بتواند نيازهاي آتي را تأمين نمايد مورد احتياج واقع شد. از اينرو امكانات احداث يك واحد يكصد هزار متر مكعبي روغن در سال در مجاورت مجتمع پالايشگاهي تهران فراهم گرديد اين مجتمع شامل واحدهاي اصلي پالايش از قرار آسفالت از فورفورال، واحد جداسازي موم و تصفيه با گاز هيدروژن و واحدهاي وابسته از قبيل دستگاه اختلاط و امتزاج روغن، سيستم توليد و بسته بندي قوطيهاي يك ليتري، چهار ليتري، چليك بيست ليتري و بشكه هاي ۲۱۰ ليتري مي باشد. روغنهاي توليدي پالايشگاه تهران با نامهاي: الوند، البرز، چهار فصل، الموت، لار و ارژن جهت استفاده در مورتورهاي احتراقي مطابق با آخرين و جديدترين استانداردهاي بين المللي ساخته و عرضه مي گردد و علاوه بر آن انواع روغنهاي صنعتي نيز از توليدات اين كارخانجات مي‎باشد و اخيراً نيز محصولات جديدي از روغن ترانس پارافين مايع، روغن انتقال حرارت نيز به بازار مصرف عرضه گرديده است.
دراينجا بايد يادآور مي گردد كه ظرفيت تقطير و تصفيه نفت خام در پالايشگاه تهران يا از بين بردن تنگناها به حد نصاب توليد دويست و پنجاه هزار بشكه در روز افزايش يافته و ظرفيت توليد روغن نيز مورد تجديد قرار گرفته و ميزان جديد توليد ۱۴ ميليون ليتر از انواع مختلف روغنهاي چرب كننده و صنعتي بدست آمده است.
پالايشگاه تهران علاوه بر تصفيه نفت خام و توليد و تحويل فرآورده هاي نفتي خدمات مورد لزوم را در زمينه هاي مختلف صنعتي به سازمانهاي تابعه وزارت نفت و همچنين وزارتخانه ها و سازمانهاي دولتي و وابسته بدولت ارائه نموده است و مي نمايد و اين پالايشگاه شركت فعال در امر بازسازي و نوسازي پالايشگاه آبادان و پتروشيمي بندر امام خميني (ره) داشته و خدماتي را بشرح زير ارائه داده است:

۱٫ بازسازي كليه قسمتهاي آب و برق و بخار و منجمله ديگ بخار و تلمبه خانه، كمپرسور هوا و هم چنين برجهاي خنك كننده.
۲٫ بازسازي واحدهاي راكتور، دستگاه احياء كننده دستگاه ذخيره كاتاليست و واحد تقطير و هم چنين ساير واحدهاي وابسته به دستگاه كت كراكر پالايشگاه آبادان كه قادرا ست روزانه حدود ۴۰ هزار بشكه خوراك را دريافت و آنرا تبديل به سه ميليون ليتر بنزين مرغوب با اكتان بالاي ۹۴ بنمايد و كليه سرويسهاي جنبي واحد مربوطه به كت كراكر بازسازي گرديد و در حال حاضر در سرويس توليد قرار دارد.
۳٫ بازسازي و تعميرات ۱۱۰۰ دستگاه منازل سازماني در آبادان در منطقه بوآرده.
۴٫ شركت بسيار فعال در بازسازي بخشهاي مهمي از پتروشيمي بندر امام خميني (ره) با

اعزام گروه هاي مختلف در سطوح تخصصي.

۲-۱-۲- لزوم تصفيه نفت خام و آزمايش فرآورده هاي آن
از نفت خام اين ماده سيال انواع سوختها براي وسائط نقليه زميني، هوائي و دريائي و حلالهاي مخصوص، روغنهاي موتور، قير براي جاده سازي و بالاخره تعداد زيادي فرآورده هاي ديگر تهيه مي گردد. بديهي است كه نفت خام بخودي خود قابل استفاده نمي باشد براي آمادگي آن جهت مصرف لازم مي ايد كه نخست تصفيه شود.
اولين مرحله تصفيه، تفكيك نفت خام بوسيله تقطير است. در مرحله بعدي اجزاء حاصله از آن بوسيله شستشو با مواد شيميايي يا با اضافه كردن مواد شيميايي براي مصرف مورد نظر آماده مي گردند. در حقيقت وظيفه اصلي يك پالايشگاه عبارتست از:
الف- تهيه يك عده محصول از نفت خام كه داراي نقطه جوش معيني بوده و قابل عرضه در بازار باشد.
ب- تبديل و تركيب شيميايي اين محصولات بطوريكه مشخصات لازم را داشته باشد.
پ- برقراري موازنه بين محصولات بنحويكه با تقاضاي بازار بطور يكنواخت هماهنگ باشد.
محصولات پالايشگاهي تهران كه براي مصارف داخلي از آن استفاده مي‎شود : گازي مايع، بنزين هاي موتور، محصولات پالايشگاه تهران كه براي مصارف داخلي از آن استفاده مي‎شود: گاز مايع، بنزين هاي موتور، سوخت جت، نفت سفيد، نفت گاز، نفت كوره، قير و ساير فرآورده هاي ويژه، ماده اوليه روغن و هم چنين گوگرد.
نتيجه صحيح آزمايش و گزارش بموقع آن به مسئولين در افزايش ميزان بازدهي پالايشگاه داراي اهميت مي‎باشد. در حقيقت كار آزمايشگاه پايه و اساسي است براي تضمين كيفيت و مرغوبتي فرآورده هاي نفتي كه هم از نظر اقتصادي و هم از نظر ايمني داراي اهميت زيادي مي‎باشد.

۲-۲- معرفي دستگاه هاي اصلي پالايش
۱-۲-۲- معرفي دستگاه تقطير در فشار جو ATMOSPHERIC DISTILLATION UNIT
نخستين مرحله پالايش نفت خام، تقطير در فشار جو مي‎باشد. دراين دستگاه نفت خام برحسب دماي جوش (BOILING TEMPERATURE) به برشهاي مختلف مورد نياز تقسيم و از هم جدا

مي‎شوند. اين محصولات در مراحل بعدي تصفيه و آماده استفاده مي گردند عبارتند از:
۱٫ گاز مايع (LPG= LIQUIFIED PETROLEUM GAS)
2. بنزين سبك (LSRG= LIGHT STRAIGHT RUN GASOLINE)
3. بنزين سنگين (HSRC= HEAVY STRAIGHT RUN GASOLINE)
4. نفتا (NAPHTAH)
5. نفت سفيد (KEROSENE)
6. نفت گاز (GAS OIL)
7. ته مانده (ATMOSPHRIC RESIOUE)

۲-۲-۲- معرفي دستگاه تقطير در خلاء VACUUM DISTILLATION UNIT
مرحله دوم پالايش تداوم كار تقطير مي‎باشد. از آنجا كه حرارت زياد جهت تقطير برشهاي سنگين نفت خام باعث كراكينگ حرارتي و توليد كك مي گردد لذا ته مانده تقطيردر فشار جو را در خلاء تقطير مي كنند. برشهايي كه معمولاً دراين مرحله بدست مي‎آيد عبارت است از:
۱٫ نفت گاز سنگين (H.V.G.O= HEAVY VACUUM GAS OIL)
2. خوراك آيزوماكس (ISOMAX FEED)
3. روغن موتور خام (RAW LUB OIL)
4. خوراك دستگاه كاهش گرانروي (VISBREAKER FEED)
5. خوراك دستگاه آسفالت سازي (ASPHALT FEED)
3-2-2- معرفي دستگاه تهيه گاز مايع DIQUIFIED PETROLEUM GAS UNIT
اين دستگاه جهت توليد گاز مايع از مواد سبك نفتي كه از دستگاههاي تقطير، آيزوماكس، تبديل كاتاليستي و غيره بوجود مي‎آيد ساخته مي‎شود. گاز مايع حاصله در اين دستگاه عموما از دو هيدروكربن اصلي پروپان (C3¬ PROPANE) و بوتان (C¬۴ BUTANE) تشكيل مي گردد كه در نسبتهاي مختلف متناسب با درجه حرارت محيط مخلوط و براي مصرف به بازار عرضه مي گردد. (مثلا درصد پروپان در مخلوط گاز مايع در زمستان حدود ۵۰ درصد و در تابستان ۱۰ درصد مي باشد تا فشار بخار لازم را ايجاد نمايد) گازهاي سبك حاصل از اين دستگاه به مصرف سوخت پالايشگاه و گاز مايع سنگين پنتان (C5 PENTANE) به قسمت تهيه بنزين هدايت مي گردد.
۴-۲-۲- معرفي دستگاه كاهش گرانروي VISBREAKING UNIT
در اين دستگاه مقداري ازت مانده برج تقطير در خلاء تحت حرارت مناسب مي شكند.
(THERMAL CRACKING) و محصولي با گرانروي مناسب براي استفاده در مصارف سوخت تهيه مي‎شود كه بنام نفت كوره توزيع مي گردد. گازهاي توليد شده در اين دستگاه به شبكه سوخت گاز پالايشگاه تزريق شده و محصول بنزين اين دستگاه بعلت عدم مرغوبيت معمولاً در كوره ديگهاي بخار سوزانده مي‎شود.
فرآورده نهايي اين واحد عبارت است از: گاز سوخت، مقداري نفتا با درجه آرام سوزي پائين و نفت كوره مرغوب.

۵-۲-۲- معرفي دستگاه تبديل كاتاليستي CAT- REFORMEER

اين دستگاه به منظور تهيه بنزين مرغوب در پالايشگاهها نصب مي‎شود و از دو دستگاه جداگانه شكل گرفته است:
الف: دستگاه يونيفاينر (UNIFINER) كه كار آن تهيه خوراك مناسب براي قسمت پلاتفرمر مي‎باشد. در دستگاه يونيفاينز، سموم فلزي و ناخالصيهاي موجود در HSRG بدست آمده از دستگاه تقطير در راكتور مربوطه در مجاورت كاتاليست از آن جدا مي گردد.
ب: در دستگاه پلاتفرمر (PLATFORMER) كه خوراك آن از دستگاه يونيفاينر و مقداري از نفتاي

سنگين دستگاه آيزوماكس تأمين مي گردد. با استفاده از كاتاليست در راكتورهاي مختلف تركيبات حلقوي مناسب براي بنزين بوجود مي آيند كه در آرام سوزي بنزين وبالا بردن درجه اكتان آن بسيار موثرند.

۶-۲-۲- معرفي دستگاه توليد هيدروژن HYDROGEN UNIT
در دستگاه توليد هيدروژن، گاز طبيعي و يا گازهاي تهيه شده در پالايشگاه بعد از تصفيه (عاري شدن از گوگرد، كلر و غيره) در كوره اي مخصوص و در مجاورت كاتاليست اكسيدنيكل به گازهاي H2 ، CO2 ، CH4 تبديل مي‎شود كه پس از عمليات بعدي تصفيه، گاز هيدروژن با خلوص حدود ۹۶ درصد و بهمراهي حدود ۴ درصد متان در دستگاه آيزوماكس مورد استفاده قرار مي‎گيرد.

۷-۲-۲- معرفي دستگاه آيزوماكس ISOMAX UNIT
در دستگاه آيزوماكس برشي از مواد سنگين كه در دستگاه تقطير در خلاء بدست آمده است تحت فشار و درجه حرارت بالا در مجاورت كاتاليست شكسته شده وبه هيدروكربنهاي سبكتر مرغوب كه شامل گاز مايع، نفتاي سبك، نفتاي سنگين، نفت سفيد و نفت گاز باشند تبديل مي گردند. مواد شكسته شده (CRACKED MATERIALS) در قسمت تقطير دستگاه آيزوماكس از هم جدا مي‎شوند. از آنجا كه عمل شكسته شدن ملكولهاي سنگين در راكتور دستگاه آيزوماكس بهمراه فعل و انفعالات گوگرد زدائي انجام مي گيرد، محصولات بدست آمده از آيزوماكس مرغوب بوده و احتياجي به تصفيه مجدد را ندارند.
۸-۳-۲- معرفي واحد روغنسازي
ماده اوليه روغن در كليه نفت هاي خام موجود مي‎باشد ولي كميت و كيفيت آن بستگي بنوع نفت خام دارد. بطور كلي مي‎توان نفتهاي خام را به سه گروه طبقه بندي كرد:
۱٫ نفت خام پارافيني كه هيدروكربوهاي زنجيري قسمت اعظم آنرا تشكيل مي دهند، داراي مواد مومي زياد و مواد آسفالتي كم مي باشند.
۲٫ نفت خام نفتيني يا آسفالتي كه هيدروكربورهاي حلقوي قسمت اعظم آنرا تشكيل مي دهند و مواد آسفالتي آن زياد است.
۳٫ نفت خام مخلوط كه در حد فاصل دو نوع نفت خام فوق الذكر مي‎باشد. اغلب نفتهاي خام ايران از اين نوع هستند.
بيشتر هيدروكربورهاي روغني از نوع پارافين شاخه اي هستند. لذا نفت خام مرغوب براي تهيه مواد اوليه روغني، نفت خام پارافيني در درجه اول و نفت خام مخلوط در درجه دوم مي باشند. هيدروكربورهاي مختلفي كه در مواد اوليه روغن خام وجود دارند عبارتند از هيدروكربورهاي پارافيني هيدروكربورهاي آروماتيكي و تركيبات آسفالتي.
هيدروكربورهاي پارافيني شاخه اي در مقابل تغييرات درجه حرارت تحمل بيشتري دارند.
هيدروكربورهاي پارافيني زنجيري كه موم ناميده مي‎شوند داراي نقطه انجماد بالا مي‎باشن

د تغييرات گرانروي هيدروكربورهاي نفتيني دراثر تغيير درجه حرارت زياد است.
هيدروكربورهاي آروماتيكي بعلت وجود گوگرد، نيتروژن و تركيبات اكسيژن اثر تغييرات درجه حرارت روي گرانروي آنها بسيار زياد و مقاومت آنها در مقابل اكسيداسيون بسيار كم است، مقدار هيدروكربورهاي هر يك از گروههاي بالا در روغن بستگي بنوع نفت خام دارد.
روغن بصورت خام (تصفيه نشده) در نفت خام موجود است و بايد بوسيله اي آنرا تصفيه ومواد مضر و ناخالص را از آن جدا كرد تا قابل مصرف دربازار باشد.

۹-۲-۲- نحوه استخراج مواد روغني بوسيله حلالها
روغن خامي كه از برج خلائ دستگاه تقطير بدست مي‎آيد بدستگاه تقطير روغن (LUBE OIL SECTION) كه در پالايشگاه شمالي نصب شده است فرستاده مي‎شود. اين دستگاه براي ساختن روغن با مشخصات ۲۰/۴۰ . SAE و يا SAE. 10/30 طراحي شده است. روغن خارج شده از برج خلاء دستگاه تقطير داراي مواد آروماتيكي، پارافينهاي زنجيري، مواد رنگ زا، مواد گوگردي، نيتروژن، اكسيژن و غيره مي‎باشد كه وجود آنها باعث نامرغوبي روغن مي گردد.
با بالا بردن مرغوبيت و پايداري روغنهاي نفتي، اين مواد بايد از روغن خارج شوند. در صنعت روشهاي مختلفي براي خارج كردن مواد ناخالص از روغن بكار برده مي‎شود.
براي جدا كردن مواد آسفالتي و مواد اروماتيكي از روش استخراج بوسيله حلالها استفاده مي‎شود و براي خارج كردن پارافينهاي زنجيري از روش موم گيري و بالاخره براي از بين بردن مواد زنگ زا و مواد گوگردي و نيتروژن و غيره از روش تصفيه با گاز هيدروژن و يا روش تصفيه با خاك مخصوص استفاده مي‎شود. دراين جداسازي از خاصيت فيزيكي استفاده مي‎شود. مكانيسم استخراج مواد روغني بوسيله حلالها بر مبناي قانون پخش مي‎باشد. مطابق اين قانون پخش اجزاء يك مخلوط در مايع خوراك و حلال متفاوت است و با اضافه كردن حلال به خوراك در برج استخراج كننده يك تفاوت غلظت بوجود مي‎آيد كه تشكيل در سطح متمايز مي‎دهد و مي‎توان آنها را از هم جدا كرد.
براي رسيدن به اين هدف مجتمع كارخانجات روغنسازي پالايشگاه تهران نصب و بهره برداري شده است.

۳-۲- معرفي مجتمع كارخانجات روغنسازي پالايشگاه تهران
مجتمع روغنسازي پالايشگاه تهران از چهار واحد تشكيل شده است:
۱٫ واحد آسفالت گيري P.D.A يا PROPANE DE ASPHALTING UNIT
2. واحد فورفورال F.F.U يا FUR FURAL UNIT
3. واحد موم گيري M.E.K يا M.E.K UNIT
4. واحد تصفيه با هيدروژن H.F.U يا HYDRO FINISHING UNIT
1-3-2- معرفي واحد P.D.A يا تصفيه با حلال پروپان

(PRORANE DE ASPHALTING UNIT)
اين دستگاه براي تهيه روغن از باقيمانده برج تقطير درخلاء كه بنام VACUUM RESIDUE ناميده مي‎شود ساخته شده است.
مقدار خوراك اين دستگاه ۳۶۹۳ بشكه در روز (۵۹۴ METRIC TONS) است كه از باقميانده برج تقطير در خلاء ازپالايشگاه شمالي يا جنوب دريافت مي كنند در سال ۱۳۶۲ بعد از تعمي

رات جزئي ظرفيت آن به ۴۵۵۰ بشكه در روز (۷۲۳ متر مكعب در روز) افزايش يافته است.
دراين دستگاه با استفاده از خاصيت حلاليت پروپان ، روغن و آسفالت موجود در باقيمانده برج تقطير در خلاء را از هم جدا مي كنند. اين واحد از قسمتهاي زير تشكيل شده است:
۱٫ بخش جداسازي
۲٫ بخش بازيافت حلال كه شامل سيستم بازيافت پروپان از روغن و سيستم بازيافت پروپان از آسفالت مي باشد.
۳٫ سيستم SPRAY CONDENSER كه در اينجا پروپانهاي باقيمانده در محصولات روغن وآس

فالت از آنها جدا شده بعد از شستشوي با آب، پروپانهاي بدون روغن و ذرات آسفالت، به مخزن پروپان برگشت داده مي‎شوند.

۲-۳-۲- معرفي واحد فورفورال (FUR FURAL UNIT)
اين دستگاه با ظرفيت (۸۵۶ بشكه در روز) METRIC TONS 1259 روز براي جداسازي مواد آروماتيكي از روغن با كمك حلال فورفورال ساخته شده و از قسمتهاي زير تشكيل گرديده است:
۱٫ قسمت استخراج
۲٫ قسمت بازاريابي فورفورال از رافينيت
۳٫ قسمت بازاريابي فورفورال از اكستراكت
۴٫ قسمت خارج كردن آب از فورفورال

۳-۳-۲- معرفي واحد موم گيري M.E.K UNIT
ظرفيت اين دستگاه ۴۷۷۵ بشكه در روز ( METRIC TONS 668 در روز) كه خوراك آن از فورفورال تأمين مي گردد. ميدانيم كه پارافينهاي نرمال و بعضي از ايزومرپارافينهاي حلقوي كه داراي وزن مولكولي بالا مي‎باشد در برشهاي روغن نفتي وجود دارند. اين مواد كه موم ناميده مي‎شوند داراي نقطه جوش بالايي بوده و ارزش روغني ضعيفي دارند. ضمناً براي تصحيح نقطه ريزش روغن، موم كه داراي نقطه ريزش بالايي است بايد از روغن نفتي خارج شود. وقتي روغنهاي خام نفتي را سرد كنيم اجزاء آن بترتيب وزن مولكولي تبديل به كريستالهاي موم مي‎شوند. روش جدا كردن موا د غير لازم موم را عمل موم گيري مي‎نامند. مومي كه بدينوسيله جدا شده خود يك محصول جانبي بوده و براي تهيه فرآورده هاي مومي بكار مي رود و داراي ۶ تا ۱۸ درصد روغن بوده است.
برش روغنهاي نفتي معمولاً دو نوع پارافين سنگين زنجيري وشاخه اي دارند. هنگام سرد كردن پارافينهاي زنجيري تشكيل كريستالهاي موم را مي دهند كه هنگام عبور از صافي براحتي روي آن قرار گرفته و از ميدان عمل خارج مي‎شوند. در صورتيكه پارافينهاي شاخه اي تشكيل كريستالهاي بسيار ريز موم را داده كه از صافي عبور مي كنند. عمل موم گيري در صنعت بدو طريق انجام مي‎گيرد:
يكي موم گيري بدون كمك حلال كه اين طريق عمل منسوخ شده و ديگري موم گيري بك

مك حلال. حلال مورد استفاده در واحد موم گيري مخلوطي از ۴۵% متيل اتيل كتون و ۵۰% تولوئن است. قسمتهاي متخلف واحد عبارتند از:
۱٫ قسمت سردكننده ها (چيلرها)
۲٫ فيلترها (صافي ها)
۳٫ سيستم بازيافت حلال از روغن THE W.F.O RECOVERY SYSTEM
4. سيستم بازيافت حلال از واكس THE SLACK WAX RECOVERY SYSTEM
5. سيستم بازيافت كتون استريپر THE KETONE RECOVERY SYSTEM
6. سيستم سرما زا (كمپرسور پروپان) THE REFRIGERATION SYSTEM
7. سيستم گاز خنثي و سيستم كمپرسورهاي ۱۱۰۶ THE INERT GAS SYSTEM

۴-۳-۲- معرفي واحد تصفيه با هيدروژن (HYDRO FINISHING UNIT H.F.U)

دستگاه تصفيه روغن با هيدروژن از دو بخش تشكيل شده است كه يك بخش شامل راكتور با ظرفيت ۲۵۰۰ بشكه در روز وبخش ديگر عريان كننده و هيدروژن گيري با ظرفيت ۳۷۰۸ بشكه در روز اين دستگاه بمنظور انجام عمليات پالايش روي روغني كه از واحد موم گيري مي‎آيد ساخته شده تا روغن هايي با نام روغنهاي پايه تهيه شده و به مخازن فرستاده شده و در مخازن و بلندينگ پس از امتزاج و افزودن مواد افزودني خاص به بازار ارسال مي گردد.
فعل و انفعالات شيميايي در دستگاه تصفيه باز گاز هيدروژن تقريبا كليه مواد گوگردي، نيتروژن، اكسيژن و عناصر ديگري موجود در روغن با هيدروژن جانشين شده و ضمن تركيب با هيدروژن و تبديل به H2S و NH3 و H2¬O از سيستم خارج مي‎شوند مقدار كمي از فلزات موجود نيز جذب (سطحي) كاتاليست مي‎شود. بخشهاي عملياتي كه واحد تصفيه روغن با هيدروژن را تشكيل مي دهند عبارتند از:
۱٫ بخش فعل و انفعالات (راكتور)
۲٫ بخش بازيافت محصول (استريپرها)

۴-۲- معرفي سرويسهاي وابسته به پالايشگاه UTILITTIES
سرويسهاي وابسته پالايشگاه كه شامل آب ، برق، بخار و هوا مي‎باشد از واحدهاي زير تشكيل شده :
۱٫ واحد تهيه آب صنعتي كه در آن بكمك مواد شيميايي آهك ، اكسيد منيزيم و رزينهاي مصنوعي (زئوليت ها) سختيهاي موجود در آب معمولي (حدود P.P.M 200) خارج شده و آبي كه اصطلاحا آب صنعتي ناميده مي‎شود و سختي آن تقريبا صفر مي‎باشد جهت تأمين قسمتي از آب ديگهاي بخار تهيه مي گردد.
۲٫ واحد توليد بخار: كه در آن بخار مصرفي دستگاههاي پالايش، توربينهاي مولد برق تلمبه ها و كمپرسورهاي هوا توسط سه عدد ديگ بخار هر يك با ظرفيت ۳۲۰٫۰۰۰ پوند در ساعت و فشار ۶۰۰ پوند بر اينچ مربع تهيه مي‎شود.
۳٫ نيروگاه برق كه در آن برق مصرفي پالايشگاه توسط سه عدد مولد با توربين بخار تهيه مي گردد. ظرفيت هر مولد حداكثر ۲/۷ مگاوات با ولتاژ ۶۳۰۰ ولت مي باشد.
۴٫ برجهاي خنك كننده كه در آنها آب مصرفي دستگاههاي پالايش ونيروگاه برق (كه در كولرها و كندانسورهاي آنها گرم شده) مجدداً خنك گرديده و جهت مصرف دوباره بدستگاههاي فوق فرستاده مي‎شود. در اين واحد با اضافه كردن مواد شيميايي باكتري كش نظير كلر يا تركيبات آن (جهت از بين بردن باكتريها و كليه ميكروارگانيسمهاي فعال آب)، مواد شيميايي باز دارنده خورندگي و رسوبات و نيز اسيد سولفوريك (جهت تنظيم PH آب) ، كيفيت مطلوب آب خنك كننده را كنترل مي نمايند. كمبود آب خنك كننده قمستي توسط شبكه آب شهر و قسمتي نيز توسط واحد پس آب پالايشگاه تأمين مي‎شود
۵٫ كمپرسروهاي هوا: كه در آن هواي مصرفي عمليات پالايش ، تعميرات و دستگاههاي كنترل كننده توسط دو عدد كمپرسور توربين بخاري هر يك به ظرفيت ۴۰۰۰ فوت مكعب در دقيقه با فشار ۱۰۰ پوند بر اينچ مربع تهيه مي گردد.

 

فصل سوم

بخش كنترل

همانگونه كه از اسم اين قسمت مشخص است آزمايش هاي متعددي روي مواد نفتي و روغني صورت مي‎گيرد تا كنترل كيفيت مربوط به هر كدام صورت گيرد با انجام اين تست ها و گزارش مربوط به هر كدام كيفيت مواد نفتي و روغني از لحاظ وجود مواد مزاحم مشخص مي‎شود از جمله تست هاي موجود در اين قسمت مي‎توان به موارد زير اشاره كرد.

۱-۳- اندازه گيري نقطه اشتعال مواد نفتي در فضاي باز (Flash open)
خلاصه شرح:
پس از آماده نمودن دستگاه و تميز نمودن ظرف هاي مخصوص نمونه ها با محلولها از قبيل استن و تولوئن ، ظرفها را از نمونه ها تا محل علامت گذاري شده پر مي كنيم دستگاه Flash open از يك هيتر مجهز به محفظه نمونه به همراه فندك گردان تشكيل شده است كه در محفظه نمونه يك ترمومتر براي يادداشت دماي اشتعال قرار داده شده است. دستگاه را روشن و درجه حرارت را طوري تنظيم نموده كه در ابتدا در هر دقيقه ۳۰ درجه فارنهايت تا ۲۰ درجه فارنهايت دماي نمونه بالا رود هر گاه درجه حرارت ۱۰۰ درجه فارنهايت پايينتر از نقطه اشتعال مورد نظر باشد حرارت را كم نموده و به ۵۰ درجه فارنهايت قبل از نقطه اشتعال مورد نظر كه رسيد طوري تنظيم نموده كه در هر دقيقه ۵ درجه سانتيگراد تا ۶ درجه سانتيگراد يا ۹ درجه فارنهايت تا ۱۱ درجه فارنهايت افزايش حرارت داشته باشيم در اين موقع بازاء هر ۵ درجه فارنهايت (۲ درجه سانتيگراد) فندك مجهز به شعله با قطر ۴٫۵ mm تا ۳٫۲ را وارد نمونه مي كنيم بطوريكه از روي نمونه و مركز cup بطور افقي در مدت يك ثانيه عبور كند درجه حرارت را از زمانيكه يك شعله آني در سطح نمونه كه ناشي از تركيب بخارات حاصله از نمونه با شعله مي‎باشد ايجاد گردد، يادداشت مي كنيم لازم به توجه است كه نقطه اشتعال با هاله آبي رنگ نبايد در يادداشت كردن درجه حرارت خللي ايجاد كرده و ما رابه اشتباه بياندازد.

F+0.06(760 – P) = نقطه اشتعال تصحيح شده
نقطه اشتعال بدست آمده برحسب فارنهايت = F
فشار محيط آزمايش بر حسب mmHg = P

۲-۳- اندازه گيري نقطه اشتعال مواد نفتي در فضاي بسته (Flash Close)
هدف: تشريح فعاليتهايي است كه در آزمايش اندازه گيري نقطه اشتعال انجام مي‎گيرد. تا اطمينان حاصل شود كه اين آزمايش داراي دقت كافي بوده و از صحت نتايج آن اطمينان حاصل شود.
خلاصه شرح:
ابتدا ظرف (cup) مخصوص دستگاه را با مواد خشك كننده وتميز كننده آماده كرده و ظرف را تا علامت داخلي از نمونه پر مي كنيم. (نكته: كليه روغن هاي صنعتي و مواد سبك بجز روغن GTL را با اين روش اندازه گيري مي كنند) اگر نمونه داراي آب باشد بايد ميزان آب آنها را از طريق دكانته كردن حذف نماييم. حال دستگاه را روشن و حرارت را طوري تنظيم مي كنيم كه درهر دقيقه ۹ تا ۱۱ درجه فارنهايت (۵ تا ۶ سانتي گراد) افزايش حرارت داشته باشيم چنانچه نقطه اشتعال پائين تر از باشد به ازاء هر دو درجه فارنهايت و در صورت بالاتر بودن از بازاء هر يكبار شعله با فندك ر ا وارد نمونه مي كنيم براي ديدن نقطه اشتعال نمونه بايد يك لحظه دستگاه را خاموش كرد.
در همين حال همزن را با سرعت ۱۲۰ تا ۹۰ دور در دقيقه بحركت در مي آوريم. با ورود شعله بدرون نمونه بايد از همزدن دست برداريم در اينجا وقتي شعله مشخصي سطح تمام نمونه را پر سازد در آن لحظه دماي اشتعال را از روي ترمومتر دستگاه بعنوان نقطه اشتعال حقيقي يادداشت مي كنيم اين نقطه را نبايد با هاله آبي رنگ كه گهگاه درسطح نمونه تشكيل مي‎شود اشتباه گرفت.
بعلت تأثير فشار جو بر روي نقطه اشتعال ، نقطه اشتعال واقعي طبق فرمول زير محاسبه مي گردد.
F + 0.06 (760 – P) = نقطه اشتعال
فشار محيط برحسب mmHg = ‍P
نقطه اشتعال بدست آمده برحسب فارنهايت = F

۳-۳- اندازه گيري نقطه اشتعال مواد نفتي بروش Able (Flash Point Able)
هدف: اندازه گيري Flash point (Able) مي‎باشد.
خلاصه شرح:
دستگاه (F.A) از يك مخزن آب مقطر و همزن بهمراه ترمومتر و فندك تشكيل شده اس

ت كه داراي يك هيتردستي است. اين دستگاه نيز داراي CUP هايي همانند دستگاه هاي open , close بوده كه پس از تميز خشك كردن در جاي مخصوص خود قرار مي‎گيرد. حال دستگاه را روشن و درجه حرارت را طوري تنظيم مي كنيم كه نمونه در هر دقيقه دو درجه فارنهايت بالا رود و به ازاء هر درجه فارنهايت يكبار شعله را با قطر ۳٫۸mm را بصورت آني وارد نمونه مي كنيم بايد دقت شود فندك به آرامي وارد محفظه نمونه شود تا شعله خاموش نشود لازم است براي يكنواخت كردن دماي نمونه همزن مكانيكي را با سرعت ۳۰ دور در دقيقه به حركت در مي آوريم درجه تر

مومتر را زمانيكه يك احتراق آني كه ناشي از تركيب بخارات حاصله از مواد نفتي با هوا در حضور شعله ايجاد مي گردد يادداشت كرده و بعنوان نقطه اشتعال در نظر مي گيريم اين نقطه را نبايد با هاله آبي رنگ اشتباه گرفت.
حال بعلت تأثير فشار جو بر روي نقطه اشتعال فرآورده ها، نقطه اشتعال واقعي طبق فرمول زير محاسبه مي‎شود.
T+0.033 (760-P) = تصحيح نقطه اشتعال
نقطه اشتعال بدست آمده در محيط بر حسب = T
فشار محيط محل آزمايش بر حسب P=mmHg
4-3- اندازه گيري فورفورال در مواد روغني
هدف: اندازه گيري ميزان فورفورال مواد روغني مي‎باشد.