مقدمه:
مجتمع پتروشیمی خراسان واقع در 17km شهرستان بجنورد ,دارای مساحت کل 200 هکتار که محوطه های صنعتی آن 30هکتار, محوطه های غیر صنعتی 82هکتار و فضای سبز آن 110 هکتار می باشد.
این مجتمع در اردیبهشت ماه 1371فعالیت های اصلی خود را شروع کرد. کارهای ساختمانی در تیرماه 1372 و عملیات نصب در تیرماه 1373 آغاز گردبد. شروع واحدهای آب و نیروگاه در بهمن 1374 و شروع بهره برداری در خردادماه 1375 بود.
خوراک این مجتمع 70000 گاز طبیعی 850 آب خام طراحی (450 آب واقعی) می باشد.
در این مجتمع سیستم های کنترل و ابزار دقیق از نوع پیشرفته D.C.S استفاده شده است.
محصولات مجتمع:
آمونیاک:330000تن در سال (1000 تن در روز)
اوره:طراحی 495000تن در سال (1500تن در روز) و واقعی 1700تن در روز
کریستال ملامین:2000تن در سال (60تن در روز)
ظرفیت تولید برق:3×8مگاوات بعلاوه یک مگاوات ژنراتور اضطراری و 2.8مگاوات قابل استفاده از شبکه سراسری برق کشور.
ظرفیت تولید بخار:3×70تن در ساعت با فشار متوسط 40بار.
ظرفیت تولید ازت:60کیلوگرم در ساعت ازت مایع و 250 متر مکعب در ساعت به صورت گازی.
ظرفیت تصفیه آب:850متر مکعب در ساعت.
ظرفیت تولید آب بدون املاح:600متر مکعب در ساعت.
ظرفیت تولید هوای فشرده:2×1700متر مکعب در ساعت.
ظرفیت واحد کیسه گیری:210تن در ساعت.
ظرفیت ذخیره محصول اوره:70000تن.
ظرفیت ذخیره آمونیاک:2×10000تن.
ظرفیت ذخیره آب مصرفی:50000متر مکعب در ساعت.
برج های خنک کننده آب:17000متر مکعب در ساعت.
ظرفیت ذخیره محصول ملامین:2000تن.
محل مجتمع:بجنورد-کیلومتر 17 جاده مشهد
مساحت:200هکتار
سال تاسیس:1371
مالکیت:شرکت ملی صنایع پتروشیمی
تولبدات اصلی
محصولات ظرفیت اسمی خوراک مصرفی صاحب لیسانس سال بهره برداری
آمونیاک 330 گاز طبیعی MW.KELLOGG 1375
اوره پریل 495 آمونیاک و دی اکسید کربن STAMICARBON 1375
ملامین 20 محلولاوره و آمونیاک EUROTECHNICAL 1382
کاربردهای اصلی محصولات:
آمونیاک:تولید کودهای شیمیایی بع عنوان سیال مبرد در سیکل های ترکیبی
اوره:کودهای شیمیایی-رزین های اوره فرم آلدئید و ملامین
ملامین:تولید رزین ها
خوراک ورودی به مجتمع مقدار(میلیون متر مکعب در سال) محل تامین
گاز طبیعی 445 پالایشگاه خانگیران-سرخس
گواهینامه های استاندارد دریافتی:
ایزو 9001 ویرایش 2000
ایزو 14001 ویرایش 2004
OHSAS 18001
دریافت گواهینامه تعهد به تعالی سازمان
نمودار تولید:
واحد اوره
واحدآمونیاک
اوره پریل گازدی اکسید کربن گاز طبیعی
آمونیاک
واحد ملامین
گازهای برگشتی محلول اوره
ملامین
واحد تصفیه آب:
تاسیسات تصفیه آب برای تصفیه کامل آب خام و دستیابی به کیفیت مناسب آب برای سیستم های جبرانی (make up) خنک کننده ها و آب ورودی به بویلر و سیستم های آب آتشنشانی و آب سرویس در نظر گرفته شده است.
سیستم تصفیه آب شامل 4 واحد یا سیستم می باشد که عبارتند از:
الف)واحد تصفیه آب خام
ب)واحد اسمز معکوس
ج)واحد تصفیه کندانس
د)سیستم آب آشامیدنی
الف)واحد تصفیه آب خام:
آب خام مجتمع توسط رودخانه و 8 فقره چاه که در اطراف پتروشیمی حفر شده اند,تامین می شود(در 6 ماه اول سال(بهار و تابستان) که آب رودخانه برای مصارف کشاورزی استفاده می شود آب از چاهها و در 6ماه بعد از رودخانه تامین می شود).
مراحل تصفیه طی دو مرحله انجام می شود:
1-تصفیه فیزیکی:درکلاریفایر و فیلترهای شنی
2-تصفیه شیمیایی:در سیستم های R.O ,کربن اکتیوها و میکسبدها
واحد تصفیه آب خام شامل اجزای زیر است:
-کلاریفایر
-سمپ لجن و پمپ های انتقال لجن
-واحد تزریق مواد منعقد کننده
-سیستم تزریق پلیمر
-فیلترهای شنی ودمنده های مربوطبه آن
-سمپ آب شستشویمعکوس و پمپ های آب برگشتی
سمپ آب فیلتر شده و پمپهای مربوط به آن
کلاریفایر:
شمای طراحی کلاریفایر از سه منطقه ضروری برای شفاف سازی مناسب برخوردار است:
-منطقه اختلاط سریع :در قسمت مرکزی کلاریفایر که در آن آب خام و رسوب های برگشتی و مواد شیمیایی ورودی به سرعت باهم مخلوطمی شوند.
-منطقه اختلاط آرام:عملاختلاط آهسته امکان تشکیل Floc را فراهم می سازدو ذرات Floc را در تماس نزدیک با ناخالصی های معلق قرار می دهد.
-منطقه ته نشینی یا شفاف سازی بیرونی:در آن جریان رو به بالای آب تا اندازه ای کاهش یافته و اجازه ته نشینی رسوب را می دهد.
اجزای اصلی آن عبارتند از:
-مخزنی افقی دارای قطر 29 متر و ارتفاع 5 مترو کف شیبدار که در مرکز آن حلقه جمع آوری لجن قرار گرفته است.
-Centrepost :که نگهدارنده محرک اصلی واحد و نیز نگهدارنده درایو مربوط به آن می باشد.
-Draft tube :در مرکز قرار دارد که در بر گیرنده یک پره چرخان (Recirculator Impeller) می باشد.
-Detention Shell : واسطه ای است برای جداسازی منطقه اختلاط از منطقه ته نشینی بیرونی.
-کلکتورهایی که در آب به صورت شعاعی غوطه ور می باشند و جمع آوری یکنواخت آب شفاف را از منطقه Settling بر عهده دارند و آب را به سمت مجرای جمع آوری که در قسمت فوقانی Detention Shell قرار دارد هدایت می کنند.
-لوله های ورودی و خرجی به ترتیب آب خام تصفیه نشده را به Draft tube و آب شفاف را از مجرای جمع آوری به فیلترهای شنی انتقال می دهد.
مکانیسم Scraper لجن به این صورت می باشد که به آرامی می چرخد و لجن ته نشین شده را از کف واحد به سمت حلقه جمع آوری لجن انتقال می دهد.
واحد معرف کلاریفایر هیدرولیک می باشد.سیتم هیدرولیک شامل مخزن و دو پمپ هیدرولیک می باشد.واحد محرک , کنترل دقیق بر رویدور دستگاه در محدوده مشخص ذیل دارد:
برای Recirculator 1.7-12rp
برای Scraper 0.013-0.67 rpm
در ابتدا آب خام از مخزن (Reservoir) که در ارتفاعات شمال شرقی مجتمعقرار دارد با توجه به اختلاف سطحی که بین استخر و کلاریفایر وجود دارد از طریق یک خط انتقال زیرزمینی وترد کلاریفایر می شود.
به لاین ورودی به کلاریفایر کلر (برای از بین بردن میکرو ارگاسم ها) و کلرید فریک برای ته نشینی ذرات باردار کلوئیدی تزریق می شود.
آب شستشوی معکوس کثیف که حاصل تمیزکاری فیلترهای شنی می باشد به کلاریفایر برگندانده می شود که میزان آن از 10% جریان ورودی آب خام به کلاریفایر نباید تجاوز کند.
لجن به صورت ناپیوسته از کلاریفایر تخلیه می شود.بدین ترتیب که از حلقه جمع کننده مرکزی درون کلاریفایر به سمپ لجن در بیرونانتقال می یابد.
طراحی کلاریفایر براساس 850 کار می کند.
سمپ لجن و پمپ های مربوط به آن:
حوضچه لجن دارای ظرفیت 70 می باشد و قسمتی از آن به صورت زیرزمینی است.دو پمپ انتقال لجن با ظرفیت 115 به صورت عمودی در سمپ غوطه ورمیباشد.حوضچه همچنین دارای یک لاین اصلی هوا با منافذ متعدد می باشد که به منظور همزدن محتویات داخل حوضچه طراحی و نصب گردیده است.
واحد تزریق کلر:
علت استفاده از کلر از بین بردن و یا غیر فعال نمودن میکرو ارگانیسم های موجوددر آب از جمله باکتریها , جلبکها و ... می باشد.فاکتورهای موثر روی عملکرد کلر عبارتند از کیفیت آب,کدریت مواد آلی,دما و PH آب.مثلا مواد آلی بل چسبیدن به سطح می توتنند باعث کاهش تاثیر ماده ضدعفونی کننده شوند,همچنین در PH کمتر از 7 کلر کارآیی موثرتری دارد.
برای سیستم تزریق کلر مجتمع از دو اتاق جداگانه استفاده شده است.جهت ایمنی کار ورودبه آنها از بیرون میسر میباشد.در اتاق,کلر تحت شرایط نرمال از واحد کلریناتور بوسیله خلآیی که آب عبوری در اجکتور ایجاد میکند به داخل آب کشش میگردد.میزان تزریق کلر توسط یک تنظیم کننده که هم به صورت دستی و هم به صورت خودکار قابل کنترل می باشد تنظیم می شود.
اتاق ذخیره سازی کلر در بر گیرنده تمام دستگاههای تحت فشار می باشد که مستعد برای نشت کلر می باشند,به همین خاطر با توجه به سنگینیکلز نسبت به هوافن های مکش برای تهویه در حالت نرمال و اضطراری که در اثر نشت کلر روی می دهد از سطحی نزدیک زمین عملکشش انجام می شود.
سیستم تزریق ماده منعقد کننده:
کلرور فریک یک منعقد کننده معدنی می باشد که قبل از کلاریفایر به لاین تزریق می شود.
علل استفتده از کلروفریک عبارتند از:
1-ایجاد لخته های با دانسیته بیشتر نسبت به دیگر منعقد کننده های معدنی
2-موثربودن در آب سرد
3-وسیع بودن محدوده PH (11- 4)
4-قیمت مناسب در بازار جهانی نسبت به دیگرمنعقد کننده ها
5-قدرت انعقادسازی بالا
واکنش هایی که انجام می شود:
وجودکاتیون هایی مانند و باعث جذب ذرات ریز معلق در آبها که دارای بار منفی می باشند و یکدیگررا دفع ی کنند, می شود و عمل خنثی سازی با استفاده از یون های ساده و یا کمپلکس های هیدراته باردار قوی انجام می گیرد.با توجه به غیر محلول بودن و هنگام رسوب نمودن , سایر ذرات را با خود ته نشین می نماید.
سیستم تزریق کلروفریک مجتمع شامل :
-یک مخزن ذخیره
-دو پمپتزریق با ظرفیت 100%
-درام قابل حمل که بر رویپمپعمل می کند
این سیستم برای میزان ثابتی از آب مورد نظر طراحی شده است.
از اشکالات عمده منعقد کننده های معدنی, تولید حجم زیاد لجن است که به راحتی آبخودرا از دست نمیدهندو ایجاد اشکال می کنند.از عوامل مهم و موثر در انعقاد میتوتن وجودمواد آلی در آب و مقدار و نوع مواد جامدی که در آب وجود دارند و دمای آب و PH را نام برد.
سیستم تزریق پلیمر:
معمولا پساز منعقد کننده اولیه , یک منعقد کننده پلیمری اضافه می شودتا باعث تخلیه شدن فلوک ها شده و از مصرف مقادیر زیاد مواد منعقد کننده صرفه جویی شود.کمکمنعقد کننده ها حدPH را که منعقد کننده با نتیجه خوب عملمی کند را افزایش می دهد و همچنین از حجم لجن های تولید شده می کاهد.
اساسا پلیمر فلوک های کوچک را به صورت پلی به هم وصل کرده و ذرات درشت تری را به وجودمیآورد که سریعا ته مشین می شود.باید در نظر داشت که اگر بخواهیم از پلیمر به تنهایی برای انعقاد سزی استفاده کنیم پلیمر باید از نوع کاتیونی باشد , زیرا اغلب ذرات کلوئیدی موجود در آب دارای بار منفی هستند و اگر از منعقد کننده های معدنیمانند کلروفریک استفاده می کنیم , در آن صورت پلیمر های آنیونی ترجیح دارد.پلیمرهایی با وزن مولکولی بیشتر یا به عبارتی طل زنجیر بزرگ تر مواد معلق را به طورموثر به هم متصل میکند.
کم یا زیاد مصرف کردن هر یک از مواد شیمیایی و نامناسب سرعت اختلاط , انعقاد و لخته سازی و ته نشینی را در کلاریفایر با مشکل روبرو خواهد کرد.
سیستم تزریق پلیمر در مجتمع شامل اجزای زیر می باشد:
-دو مخزن ذخیره سازی و آماده سازی که به هوپر های بارگیری پلیمرخشک و خنک کننده ها مجهز می باشند. ظرفیت هریک از مخازن می باشد.
-دو پمپ تزریق با ظرفیت 100%
فیلتر های شنی:
فیلتراسیون یا صاف کردن یک روشفیزیکی برای حذف ذرات معلق در هر مایع از جمله آب است.این ذرات معلق می توانند گل , رنگ , مواد آلی , پلانکتون ها , باکتری ها و ذرات حاصل از خوردگی باشند.فیلتر ها را می توان به دو دسته تقسیم کرد:
1-فیلتر های سطحی: عملجدا شدن ذرات معلق از مایع در عمق بسترکم انجام می شود.مثلا کاغذ صافی یا فیلتر های کیسه ای.
2-فیلتر های عمقی: عمل جدا شدن زرات معلق از مایع در اعماق بستر انجام می شود , مثلفیلتر های ثقلی یا فیلتر های فشاری.
در فیلتر های غمقی آب دارای ذرات معلق را از بستری از ذرات یک ماده که میتوتند شن یا ذغال انتراسیت باشد عبورمی دهند. در اثرعبورآب از خلل و فرج بین این ذرات مواد معلقآبگیر کرده و آب تقریبا عاری از مواد معلق به دست میآید. جمع شدن مواد معلق در خلل و فرج صافی باعث افزایش افت فشار میگردد که اگر این افت فشار از حد معینی تجاوزنماید باید فیلتر را شستشو داد.
فیلترهایی که در این مجتمع استفاده می شوند از نوع فیلتر های ثقلی شنیاست.بدنه فیلتر ها یک مجموعه پنج قسمتی از جنس بتن میباشد که ابعاد هریک عبارتند از:
عمق 3.7 m × عرض 3 m × طول 9 m
ذرات داخل بستر ذرات شن با قطر 0.6µm ,0.8,1 هستند.
دلیل استفاده از ذرات با قطر مختلف در بستر های شنی این است که پس از هر بک واش ذرات بازرگ تر در ته مخزن جمع شده و مانع خارج شدن ذرات ریزتر از ته بسترمی شود.
هریک از فیلتر ها در بر گیرنده توزیع کننده از جنس بتن می باشد که آب را در تمام طول فیلتر توزیع می کند.
ته فیلترشامل لجن گیرهای نگهدارنده شن می باشد که به منظور جمع آوری یکنواخت آب درخلال سرویس دهی و توزیع یکنواخت هوا و آب بک واش در خلال مرحله تمیز کاری در نظر گرفته شده است.
فضای خالی در قسمت زیرین کففیلتر طراحی شده است که بهمنظور اطمینان از توزیع و یا جمع آوری یکنواخت آب در لجن گیرها می باشد.
آب از کلاریفایر در اثر ثقل به سمتفیلترجریان می یابد و وارد مجرای بتنی روباز میگردد. مجرای ورودی دارایپنج دریچه میباشد که جریان آب را به طور مساوی بین فیلترها توزیع میکند. طراحی فیلتر بر اساس در دسترس قرار گرفتن سه فیلتر از پنج فیلتر برای تصفیه به میزان 850 می باشد.
آب در داخل هر فیلتر جریان یافته و پساز عبوراز بستر شنی وارد قسمتزیرین کف فیلتر می شود.
در مرحله بعد آباز ولو خروجی فیلتر به سمت حوضچه آب فیلترشده جریان مییابد.آب در فیلتر در سطح ثابتی توسطکنترل ولو خروجی تنظیم می شود.
هنگامی که بستر فیلتر کثیف می شود افت فشار در بستر افزایش می یابد کهدر این صورت کنترل ولو آب خروجی از فیلتر باید بیشتر باز شودتا سطح ثابتی از آب در فیلتر نگهداری شود.
فیلترها احتیاج به تمیزکاری و شستشو دارند. مرحله تمیزکاری بوسیله هریک از موارد زیر شروع میگردد.
(a مرحله تمیزکاری پس از افت فشار زیاد در هر بستر فیلتر به طور اتوماتیک شروع می گردد (اگرارتفاع به 70% حداکثر ارتفاع برسد ).
بک واش به صورت دستی یا اتوماتیک ( اگرارتفاع به 70% حداکثر ارتفاع برسد یا هر 24 ساعت ) انجام می شود.
(b مرحله تمیزکاری پس از فواصلزمانی ثابت (هر 24 ساعت ) به طوراتوماتیک شروع می گردد.
(c مرحله تمیزکاری به طور دستی توسط اپراطور شروع میگردد.
مراحل شستشو عبارتند از :
-فیلتر مورد نظر از سرویس خارج می گردد.
-فیلتر تا زمانی که سطح آب تقریبا به 20 cm بالای بستر شنی برسد از آب تخلیه می گزدد.
-تمیزکاری بستر با عبور یک مخلوط آب و هوادر مسیر پایین به بالا انجام می گیرد.
مزیت شستشو با آب و هوا این است که حجم آب دور ریز کاهش می یابد و میزان آن در مقایسه کمتر از حالتی است که شستشو فقط با آب انجام می پذیردو نیز استفاده از هوا باعث اختلاط می شود.
-خارج نمودن هوای محبوس در بستر با ورود آب به تنهایی انجام می پذیرد.
-در ادامه مرحله کوتاه ته نشینی در نظر گرفته شده است.