فهرست مطالب

مهندسی شیمی ایران - پیاپی 47 (خرداد و تیر 1389)

دوماهنامه مهندسی شیمی ایران
پیاپی 47 (خرداد و تیر 1389)

  • پژوهش و فناوری در پتروشیمی
  • بهای روی جلد: 50,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1389/03/10
  • تعداد عناوین: 16
|
  • سرمقاله
  • مقالات
  • مهناز سطانی حسینی، رضا درخشان فر، ایرج ناظران صفحه 5
    بازار آمونیاک در سه سال گذشته از یک جهش بی نظیر برخوردار بوده است. علت اصلی، افزایش تقاضا برای این محصول و عدم توازن بین افزایش ظرفیتهای جدید تولید در تقابل با کاهش تولید ناشی از تعطیلی تعداد زیادی از واحدهای تولیدی در امریکای شمالی بوده است. اما اینک تعداد زیادی واحد آمونیاک در حال احداث در جهان وجود دارد که به تدریج در مدار تولید قرار خواهند گرفت. این روند، موجب بر هم زدن توازن بازار و پیشی گرفتن تولید نسبت به مصرف و در نتیجه کاهش قیمتها خواهد گردید. از سوی دیگر، روند رو به افزایش قیمت انرژی، صنایع تولیدی را به چالش بزرگی در مواجهه همزمان با کاهش قیمت محصول آمونیاک و افزایش قیمت خوراک خواهد کشاند. پیش بینی می شود که این روند حداقل تا 4 سال آینده ادامه یابد تا به تدریج تقاضای مصرف نیز رشد کرده، عرضه بیش از حد را پوشش دهد. برای کشورهایی مانند ایران که منابع غنی گاز طبیعی دارد، تدوین استراتژی برای توسعه روش های تبدیل گازی، از مهمترین مباحث کلان اقتصادی است که همواره مد نظر مدیران و برنامه ریزان در سطح دولت و بطور خاص در وزارت نفت بوده است. در میان روش های تبدیل گاز طبیعی به محصولات با ارزش افزوده بیشتر، از قبیل متانول، آمونیاک، اوره، GTL و LNG، تبدیل گاز به کودهای شیمیایی یکی از قدیمی ترین و توسعه یافته ترین روش هاست. اگرچه بدلیل تغییرات ساختاری چند سال گذشته در قیمت خدمات فنی و تجهیزات، افزایش هزینه های ساخت واحد های پتروشیمیایی، تعدد اجرای پروژه های مشابه در منطقه خاور میانه و افزایش قیمت انرژی، توجیه پذیری اقتصادی پروژه های تولید آمونیاک و کودهای شیمیایی در حال افول می باشد، اما نظر به مزیتهای ایران بعنوان دومین دارنده منابع گازی جهان و دسترسی به آبهای آزاد جهت صدور محصولات، می توان با هدف رشد اقتصادی و افزایش ارزش افزوده گاز طبیعی، تعریف و اجرای پروژه های آمونیاک (کود شیمیایی) را مورد نظر قرارداد.
    کلیدواژگان: آمونیاک، تبدیل گاز طبیعی، بازار آمونیاک
  • محمدرضا جعفری نصر، مژگان رستمی، رضا طسوجی آذر، امین سالم صفحه 13
    امروزه بکارگیری تبادلگرهای حرارتی با بفلهای حلزونی(مارپیچ) از زمره فناوری های جدیدی محسوب می شوند که به منظور رفع نواقص تبادلگرهای مرسوم با بفلهای قطاعی طراحی در حال جایگزین شدن می باشند. در این مقاله که حاصل انجام پروژه ای کاربردی در جهت دستیابی به دانش فنی، تولید فناوری و بومی سازی این نوع تبادلگرها در کشور بوده است، پس از معرفی تبادلگر با بفلهای حلزونی به مشکلات عملکردی و عملیاتی تبادلگرهای واحد 1- بوتن پتروشیمی تبریز پرداخته شده و روش طراحی تبادلگر با بافل حلزونی (مارپیچی) ارائه گردیده است. در ادامه، بررسی و تحلیل حرارتی تبادلگر با بفلهای حلزونی و مقایسه آن با بفلهای قطاعی به کمک شبیه ساز دینامیک سیالات محاسباتی(CFD) ارائه شده است. سپس گستره همپوشانی بهینه تبادلگر با بفلهای حلزونی بررسی شده است که نتایج، بیانگر آن است که محدوده همپوشانی بهینه برای تبادلگر با بفلهای حلزونی، بازه 6/0- 4/0 است. نتایج بدست آمده از عملیات دسته لوله با بافل جایگزین شده در پتروشیمی تبریز تصدیقی بر کارایی بهتر تبادلگر با بفلهای حلزونی در مقایسه با تبادلگر مجهز به بفلهای قطاعی می باشد. همچنین نشان داده شده است که جایگزینی بافل های جدیدچگونه کاهش 50 درصدی در هزینه های عملیاتی و فرایندی را در برداشته و زمان کارکرد عملیاتی تبادلگر را به 3 برابر افزایش داده است.
    کلیدواژگان: تبادلگر حلزونی، طراحی سریع، بافل قطاعی، دوره کارکرد، ساخت و نصب، رسوب گذاری
  • مهدی اردکانیان، جلال جواد نژاد صفحه 21
    مقاله حاضر روش عملی به کار برده شده در مجتمع پتروشیمی خراسان برای تنظیم شرایط احتراق کوره ریفرمر واحد آمونیاک جهت افزایش طول عمر لوله های کاتالیزگر این کوره در راستای استمرار تولید و کاهش هزینه ها می باشد. معمولا جنس لوله های کاتالیزگر از ترکیبات نیکل و کروم بوده و طوری انتخاب می گردد که مقاومت زیادی در برابر تنش های ناشی از کار در دما و فشارهای بالا داشته باشد. عمر این لوله ها رابطه مستقیم با دمای کوره و دمای پوسته لوله ها دارد به طوری که در بعضی موارد حاد، مدت کارکرد لوله را به نصف کاهش می دهد. پس از اتمام ساعت کارکرد طراحی شده، پایان عمر لوله ها به صورت نشتی و یا ترکیدکی آشکار می شود که علاوه بر خطرات آتش سوزی و انفجار باعث توقف ناخواسته و از کار افتادن واحد نیز می گردد. علاوه بر این موارد، هزینه ساخت و تولید این لوله ها نیز با توجه به شرایط ویژه آنها بالاست لذا افزایش طول عمر این لوله ها از طریق بهبود شرایط عملیاتی و شرایط کوره از دید اقتصادی نیز مهم می باشد. شرایط طراحی کوره های ریفرمر در مجتمع های مختلف وابسته به ظرفیت، شرایط محیطی و ترکیب خوراک است و این لوله ها پس از یکصد هزار ساعت کارکرد در نظر گرفته شده طراحی در مجتمع پتروشیمی خراسان، همچنان بدون مشکل خاصی در سرویس قرار دارند.
    کلیدواژگان: پرایمری ریفرمر، لوله کاتالیزگر، احتراق
  • مریم تخت روانچی، سعید صاحبدل فر صفحه 31
    کاتالیزگرها به عنوان شتاب دهنده واکنش های شیمیایی در صنایع نفت و پتروشیمی اهمیت زیادی دارند. فناوری تولید کاتالیزگرها دانش محور و به شدت رقابتی و محرمانه است، بنابراین در ادبیات علمی اطلاعات بسیار کمی در مورد آن یافت می شود. با وجود پژوهش گسترده در زمینه ی توسعه ی کاتالیزگرها در مقیاس آزمایشگاهی و پایلوت (صنعتی)، تاکنون هیچ یک از کاتالیزگرهای با دانش داخلی در مقیاس صنعتی اجرا نشده اند. تلاش های معدود انجام شده برای انتقال فناوری ساخت کاتالیزگر از تولید کنندگان خارجی به دلایلی از جمله عدم اجرای صحیح فرآیند انتقال و جذب فناوری و انتخاب نامناسب تامین کننده دانش فنی با شکست مواجه شده اند. در کار حاضر توسعه کاتالیزگرهای تجاری از آزمایشگاه تا صنعت و مشکلات موجود در راه تجاری سازی آن ها بررسی و برای بومی سازی تولید کاتالیزگر در کشور راهکارهایی ارایه می شود. تجربه های ناموفق داخلی و موفق برخی کشورها در خصوص بومی سازی تولید کاتالیزگر نیز به عنوان الگو بررسی می شود.
    کلیدواژگان: کاتالیزگر، افزایش مقیاس، تولید تجاری، انتقال فناوری، الگوبرداری، صنایع پتروشیمی
  • ایرج محمد فام صفحه 36
    هدف این مقاله ارزیابی رفتارهای ناایمن کارکنان یک شرکت پتروشیمی در ایران بود. روش کار بر اساس استفاده از تکنیک نمونه برداری از رفتارهای ایمنی بود. پس از تعریف رفتارهای ناایمن بر اساس نتایج مطالعه مقدماتی و با در نظر گرفتن دقت 5% و سطح اطمینان 95% تعداد 3362 نمونه برای مشاهده انتخاب شد. آنالیز نتایج نشان داد که 7/37/0 رفتارهای کارکنان از نوع ناایمن بود. فراوانترین نوع رفتارهای ناایمن در میان پرسنل بر حسب فراوانی از نوع استفاده نامناسب از تجهیزات حفاظت فردی (31%) بود. آنالیز انجام شده نشان می دهد که رابطه بین نوع رفتار با سطح تحصیلات و سابقه کار P< 0.01)) معنی دار بود. عامل اصلی حوادث رفتارهای ناایمن محسوب می شود و با توجه به اثرات فاجعه بار حوادث در صنایع پتروشیمی بر کاهش رفتارهای ناایمن تاکید می شود و برای این کار به کارگیری رویکرد ایمنی مبتنی بر رفتار را پیشنهاد می نماید.
    کلیدواژگان: ایمنی، حادثه، عمل ناایمن، پتروشیمی
  • سعید خواجه مندلی صفحه 41
    در واحد هیدروژن دار کردن بنزین تفکافت پتروشیمی اراک1 به علت شدت خوردگی و ایجاد مشکلات عملیاتی، قبلا، از ماده ضد خوردگی تجاری خارجی با هزینه گزاف استفاده می شد که به علت عدم توانایی کاهش نرخ خوردگی و مشکلات عملیاتی هنگام تزریق، تصمیم به جایگزینی این ماده با مواد موثرتر گرفته شد. شبیه سازی وضعیت کارکرد واحد هیدروژن دار کردن بنزین تفکافت درحالت بدون تزریق مواد ضدخوردگی بر مبنای سیستم الکترولیتی نشان دهنده تشکیل محیط اسیدی با pH کم و وقوع خوردگی در نقاط حساس بودکه با واقعیت خوردگی در واحد منطبق است. وضعیت خوردگی هنگام تزریق محلول (آمونیاکی/آمینی) به عنوان ماده جایگزین نیز شبیه سازی شد و از نتایج برای تزریق آزمایشی استفاده گردید. در هنگام اجرای عملی تزریق محلول جدید، pH مسیر های اسیدی در محدوده خنثی تثبیت شد. به منظور پایش عملی خوردگی، در مسیرهای مختلف کوپن گذاری گردید و نتایج تست کوپن موید کاهش نرخ خوردگی بود.تزریق محلول جدید هیچگونه اثر جنبی بر کارکرد واحد و کیفیت محصولات نداشته است.
    کلیدواژگان: خوردگی، بنزین تفکافت، شبیه سازی الکترولیتی، آزمون کوپن
  • سعید صاحبدل فر، مریم تخت روانچی صفحه 50
    از دیدگاه جهانی، صنایع پتروشیمیایی همواره به شدت رقابتی بوده اند. به ویژه، با ماهیت نوسانی قیمت محصولات و قیمت بالای خوراک، درآمدزایی در پتروشیمی همواره یک چالش بوده است. در صورت فراهم نبودن مزیت خوراک ارزان، بهترین روش برای رسیدن به سوددهی، بهینه سازی تجمیع در مجتمع های پتروشیمیایی و در پالایشگاه های مجاور است. این مساله برای واحدهای موجود و در دست احداث، درست است. تجمیع تولید پتروشیمیایی و پالایشگاهی عامل مهمی در کاهش هزینه ها و افزایش بازدهی است که همچنین تامین خوراک برای صنایع پتروشیمیایی را تضمین می کند. طرح های مجتمع شده از اقتصاد مقیاس سود می برند. از طرفی یک واحد مجتمع شده می تواند محصول های متنوع تری را تولید کند. روش استفاده شده در این تحقیق «الگوبرداری» است. تجمیع پالایش و پتروشیمی باعث جلوگیری از خام فروشی نفت، بهینه سازی محصول، صرفه جویی در هزینه و افزایش سود می شود به طوری که امروزه رویکرد تجمیع در بسیاری از فرایندهای تجاری ارائه شده توسط شرکت های معتبر به چشم می خورد.
    کلیدواژگان: تجمیع، مجتمع پتروشیمیایی، پالایشگاه، برنامه ریزی تولید، اقتصاد
  • مصاحبه ها
  • معرفی مراکز پژوهش
|
  • M. Soltani Hoseini, R. Derakhshan Far, I. Nazeran Page 5
    Market of ammonia in the world has been changed because of ammonia low production in Northern America. Start up of some ammonia plants which are now under construction will result in high supply and low price of ammonia. This trend will continue unless the ammonia demand increase.There are many different methods for natural gas conversion to high value added products such as methanol, ammonia, urea and fertilizer. Scince there are many ammonia plants in Iran, construction of new of ammonia plants is not economically feasible only if these products are being exported.
  • M. R. Jafari Nasr, M. Rostami, R.Tasooji Azar, A. Salem Page 13
    Nowadays helical baffle heat exchangers are considered as a modern technology which are designed and used to fulfill shortcomings from the common exchanger equipped with segmental baffles. This type of baffles have many advantages, however, a few technical and scientific information have been published for their design in literatures. Implementation of the outcomes of this research at Tabriz petrochemical company reveals that significant improvements can be achieved. The results indicate better performance can be achieved by the helical designed baffles rather than segmental baffles. Also presented correlation based on rapid design algorithm has been modified and reformed. This paper presents thermal analysis of helical baffles in compare with segmental baffles using CFD analysis. The optimum range of baffle’s overlaps has been identified within the range 0.4 to 0.6. The outcomes of this project show 50% lower operating costs in compare with a segmental baffle and 3 times higher running operating time without fouling problem.
  • M. Ardakanian, J. Javadnezhad Page 21
    This paper describes the practical adjustments of primary reformer furnace for optimum operating conditions in Khorasan Petrochemical Co to achieve a reformer actual performance for continuity in production and decreasing the maintenance costs. Meanwhile the tubes are designed for high temperature and pressure resistance but the service life of tubes is directly depend on furnace conditions and tube wall temperature. Reformers may have different conditions based on capacity, environmental situations and feed compositions, but in addition to generic solutions each plant should be considered as a case study.
  • M. Takht Ravanchi, S. Sahebdelfar Page 31
    Catalysts, as accelerating agents of chemical conversions, are of great importance in petroleum and petrochemical industries. The catalyst production technology is knowledge-based, highly competitive and secretive and; consequently, in the scientific literature very little information can be found in this field. Despite extensive research efforts on development of catalyst formulations in lab and pilot scales, none of the domestic formulations has been implemented at industrial level. The few practices in catalyst production technology transfer from foreign companies have been unsuccessful due to improper implementation of technology transfer and acquisition, as well as, improper selection of the technology supplier. In this work, the development of commercial catalysts from lab to industry along with the related difficulties in their commercialization is studied and guidelines for their domestic production are provided. Unsuccessful domestic and certain successful foreign experiences for domestic catalyst production, as benchmarks, are also reviewed.
  • I. Mohammadfam Page 36
    The study aims to evaluate the workers’ unsafe behaviors in an Iranian petrochemical company. The methodology was based on the safety behavior sampling (SBS) technique. After specifying the unsafe behaviors and with reference to the results of a pilot study, a sample of 3362 was determined, with a sampling accuracy of 5% and confidence level of 95%. The results indicated that 37.7% of workers’ behaviors were unsafe. The most important unsafe behaviors were inappropriate use of personal protective with 31% of total unsafe behaviors. The results also notified a significant relationship between education and job experience on unsafe behaviors (P<0.001). The main cause of accident is unsafe behaviors. Considering catastrophic consequences of accidents in petrochemical industry, the results emphasize on diminishing unsafe behaviors and recommend applying behavior-based safety principles.
  • S. Khajehmandali Page 41
    There was a high rate of corrosion in pyrolysis gasoline hydrogenation unit of Arak petrochemical company (PGH), and it was caused some operational problem in this plant. A trademark chemical anticorrosion which is called C39, was used to inject in the depenthaniser overhead in order to control the corrosion rate. Injection of commercial corrosion inhibitor causes some operational problems, for example fouling in some heat exchangers. Therefore R&D specialists proposed to replace C39 by effective and well-known additive.At first, the system was simulated by CHEMCAD software in electrolyte system to specify low pH points of the plant. Then, ammonia\monoethanol amine solution was proposed as neutraliser to inject in the plant. After it, depentaniser and its accessories was simulated in case of injection of this solution.According to the simulation results, injection of new anticorrosion has no side effect on C5 cut product and operating condition of the column. The corrosion rate will be cotrolled if pH remains at the range of 6.5 to 8. Test run also carried out in the plant by injection of ammonia\monoethanol amine solution at the rate of 0.6 Kg/hr and iron content of the water samples and corrosion test coupon confirmed the simulation results. Now, ammonia\monoethanol amine solution is injected to the plant and corrosion rate has decreased resonably.
  • S. Sahebdelfar, M. Takht Ravanchi Page 50
    From a global point of view, petrochemical industries were always competitive. Specially, because of fluctuations in product's price and high price of feedstocks, earning money in petrochemicals is always a challenge. In the case that cheap feedstocks are not available, the best method of profitability is integrational optimization in petrochemical complexes and in their adjacent refineries. This fact is valid for installed plants and plants under construction. Petrochemcial-refinery integration is an important factor in reducing costs and increasing efficiencies. Moreover, it guarantees the supply of feedstock for petrochemical industries. Integrated schemes benefits from the economy of scale. On the other hand, an integrated complex can produce more diverse products. “Benchmarking” is the methodology used in this study. Petrochemical- refinery integration avoids selling crude oil, optimizes products, economizes costs and increases benefits. Nowadays, there is an integration approach in various commercial processes of well-known licencing companies.