پروژه کارآموزی درس فرآیند های پتروشیمی

تاریخ تاسیس شرکت

فراز و نشیبهای اجرای طرح:
         کارهای مقدماتی اجرای  طرح نظیر خاکریزی، تسطیح زمین، شمع کوبی، ایجادساختمان های موقت، ایجاد تاسیسات، آب و برق و اسکله ها از اوایل سال 1353 به تدریج آغاز گردید.
         عملیات ساختمان واحد های اصلی طرح که از سال 1355 آغاز شده بود،در اسفند ماه 1357 پس از پیروزی انقلاب اسلامی در حالیکه 73 در صد پیشرفت نموده بود، متوقف گردید.
         در سال 1358 اقداماتی جهت شروع مجدد کارها انجام گرفت ولی با وقوع جنگ تحمیلی در مهرماه 1359 و متعاقب آن خروج پیمانکاران ژاپنی از ایران، عملیات ساختمانی طرح بطور کامل متوقف گردید.

          با پذیرش آتش بس و امکان از سر گیری عملیات ساختمانی ، شرکت ملی صنایع پتروشیمی مذاکرات متعددی جهت ادامه و تکمیل طرح با شرکای ژاپنی آغاز نمود که نهایتا پس از هفت دوره  مذاکره بین طرفین ، شریک ژاپنی  به بهانه اقتصادی نبودن  طرح از ادامه کار خود داری  و در پی آن قرارداد مفارقت بین طرفین  در مهرماه سال 1368 به امضاء رسید و بدین ترتیب کلیه سهام آن به شرکت ملی صنابع پتروشیمی انتقال داده شد و نام شرکت پتروشیمی ایران ژاپن(ijpc)به شرکت سهامی پتروشیمی بندر امام  (bipc)  تغییر یافت.

           قرارداد مشارکت اولیه
           در اریبهشت 1352 قرارداد مشارکتی بین شرکت ملی صنایع پتروشیمی ایران و پنج شرکت ژاپنی با نمایندگی  شرکت  میتسویی  و شرکاء  منعقد  و تحت عنوان  شرکت  سهامی  پتروشیمی ایران ژاپن (ijpc)     نامگذاری گردید.
    هدف شرکت،تولید و ذخیره،حمل و نقل و بازاریابی،صدور الفین ها،پلی الفین ها آروماتیکها و سایر فرآورده های پتروشیمی بوده است.
    نحوه مشارکت بطور کلی بین طرفین قرارداد ، مساوی ذکر شده و اعتبار آن برای مدت سی سال از تاریخ اجراو تابعیت شرکت ایرانی پیش بینی شده بود.

بازسازی و تکمیل واحدهای مجتمع
       به منظور اطلاع از وضعیت مجتمع پس از 20 بمباران و حدود 11 سال توقف، مقرر گردید که بررسی فنی جامعی انجام پذیرد.نتیجه حاصل از این بررسی، حاکی از وارد آمدن 22 درصد خسارت به مجتمع بود.
       پس از انجام مطالعات اولیه،گزارش فنی و اقتصادی طرح بازسازی مجتمع در آبان ماه 1368 آماده گردید. بر اساس این گزارش، بازسازی و تکمیل مجتمع از نقطه نظر فنی و اقتصادی، موجه تشخیص داده شد.
            با توجه به موافقت شرکای ژاپنی، شرکت ملی صنایع پتروشیمی با استفاده از شرکت های صاحب نام  اروپایی در صنعت پتروشیمی و کارشناسان  و پیمانکاران ایرانی، این مجتمع را طی  یک  برنامه پنج ساله  و در 4 مرحله بازسازی و به بهره برداری رساند.واحد آروماتیک به عنوان آخرین واحد بازسازی شده ، منحصرا توسط کارشناسان و پیمانکاران ایرانی بازسازی و راه اندازی گردید و هیچ شرکت یا فرد غیر ایرانی در آن نقش نداشته است.
        با راه اندازی این واحد، کار بازسازی در این مجتمع عظیم به پایان رسید و پروژه های پارازایلین و mtbe که به عنوان بخشی از طرحهای توسعه ای پتروشیمی بندر امام مطرح شده بود، به مورد اجرا گذاشته شد و هم اکنون در حال بهره برداری است.

 

شرکتهای تابعه

شرکت آب نیرو بندرامام
شامل واحدهای آب ، برق، بخار ، هوا و ازت

شرکت بسپاران بندرامام
شامل واحدهای پلی اتیلن سبک ( LDPE ) ، پلی اتیلن سنگین ( HDPE ) ، پلی پروپیلن ( PP ) ، پلی وینیل کلراید ( PVC ) ، لاستیک مصنوعی ( SR / BD )

       شرکت فرآورش بندرامام
شامل واحدهای الفین ( OL ) ، آروماتیک ( AR ) ، پارازایلین ( PX ) ، تفکیک مایعات گازی ( NF ) و تسهیات عمومی ( CF

شرکت کیمیا بندرامام
شامل واحدهای دریاچه نمک ، ام .تی . بی . ای ( MTBE ) ، وینیل کلراید منومر ( VCM )
کلرآلکالی ( CA ) اتیلن دی کلراید ( EDC )

       شرکت خوارزمی بندرامام
شامل واحدهای مدیریت تعمیرات ، مدیریت پروژه ها و مدیریت خدمات

تولیدات

پلیمر ها

نام محصول

ظرفیت تولید

مشخصات فنی

پلی اتیلن سنگین

60

مشخصات فنی

پلی اتیلن سبک

100

مشخصات فنی

پلی پروپیلن

50

مشخصات فنی

پلی وینیل کلراید

175

لاستیک مصنوعی

40

مشخصات فنی

شیمیایی

نام محصول

ظرفیت تولید

مشخصات فنی

اتیلن

311

پروپیلن

99/3

مشخصات فنی

بوتادین

26

برش چهار کربنه

88

مشخصات فنی

وینیل کلراید منومر

180

مشخصات فنی

اتیلن دی کلراید

300

اتیلن دی کلراید(اکسی)

140

نمک

500

سود سوز آور

250

اسید کلریک ریک

63/3

مشخصات فنی

آب ژاول

6/6

مشخصات فنی

آروماتیک ها

نام محصول

ظرفیت تولید

مشخصات فنی

بنزن

230

مشخصات فنی

مخلوط زایلن ها

140

مشخصات فنی

پارازایلن

180

مشخصات فنی

سوخت

نام محصول

ظرفیت تولید

مشخصات فنی

اتان

394

پروپان

1040

بوتان

908

پنتان به بالا

768

C4 رافینت

62/6

آروماتیک رافینت

241

آروماتیک های سنگین

8/6

بنزین پیرولیز

130

نفت کوره

15/3

ام.تی.بی.ئی

500

مشخصات فنی

LPG خام

99

شرکت بسپاران بندرامام

واحد پلی اتیلن سبک

.دارنده لیسانس TOSOH CORPOTATION:
پیمانکار مهندسی و نظارت تا پایان مشارکت  MITSUI ENGINEERING & SHIPBUILDING CO.LTD:
پیمانکار مهندسی ، تدارکات و ساختمان دوران بازسازی:    TECHNIMONT
تاریخ بهره برداری  LDPE2       73/1/1 LDPE1    : 74/4/24

خوراک واحد : اتیلن 115 هزار تن در سال از واحد الفین

فرآورده واحد : پلی اتیلن سبک 100 هزار تن در سال در انواع مختلف

کاربرد فرآورده : از پلی اتیلن سبک درتهیه روکش کابل ها ، انواع فیلم ، کیسه های پلاستیکی ، ظروف و لوازم منزل و لوله های آبیاری و غیره استفاده می گردد.
فرآیند واحد : فرآیند تولید در این واحد از نوع گازی است و فعل و انفعالات در فشار حدود 1300 تا 2100 کیلوگرم بر سانتی متر مربع و در دو راکتور اتوکلاو انجام می پذیرد

تاریخچه صنعت پلیمر

    تاریخچه پیدایش پلی اتیلن سبک در فشار بالا و با وزن مخصوص کم اولین بار در سال 1933 در آزمایشگاه تحقیقاتی I.C.I انگلستان کشف شد .

سال 1939 اولین دستگاه تهیه محصول به ظرفیت 100 تن در سال توسط همین موسسه شروع به کار کرد . در سالهای بعد شرکتهای آمریکایی دیگری از قبیل East man UCC و Dupont در تهیه این محصول موفقیتهایی کسب کردند و محصول تولید می کردند .

ژاپنی ها تقریبا از سال 1955 وارد گفتگو با I.C.I و دیگر شرکتهای امریکایی شدند و روش LOPE را به ژاپن آوردند . شرکت ژاپنی مسئول طرح و نظارت در واحد LD Toyo soda manufacturing معروف است که لیسانس تهیه LOPE را در سال 1963 از NDCC امریکا گرفته است .

قسمت اول

آشنایی با طرح و عملکرد دستگاه پلی اتیلن سبک در فشار بالا

1-1 طراحی دستگاه

طرح دستگاه که در این مقاله به شرح آن می پردازیم مربوط است به دستگاه پلی اتیلن سبک در فشار بالا به ظرفیت 000/10 تن متر یک در سال که یکی از دستگاههای مجتمع پتروشیمی ایران ژاپن می باشد .

اساس طراحی این واحد بر مبنای دو راکتور است که هر کدام به ظرفیت 000/50 تن در سال است .

این واحد شامل قسمت های زیر است که هریک بطور جداگانه توضیح داده خواهد شد .

کمپرسورها (متراکم کردن گازها )

فعل و انفعالات (پلیمر شدن )

راکتورها

جدا کردن

بازگرداندن گازهای ترکیب نشده

دانه کردن پلیمرها

انبار کردن

بسته بندی کردن

قرار دادن این واحد در سال 1974 با شرکت toyo soda  به شرح زیر بسته شد .

2-1 واحد شامل دوراکتور است که هریک به ظرفیت 000/50 تن در سال برای 8000 ساعت کارکردن در نظر گرفته شده است که بتواند پلیمرهای متجانس و غیر متجانس را تولید نماید ولی در حال حاضر فقط پلیمرهای متجانس را تولید خواهد کرد . البته برای پلیمرهای غیر متجانس که از قبیل وینیل استات استفاده می شود برای آینده طرحی در نظر گرفته شده است .

واحد L.D شامل دو قسمت است : 1- قسمت سنتز 2- قسمت نهائی

3-1 قسمت سنتز که خود شامل قسمت های زیر می شود .

1- کمپرسورها (کمپرسور اولیه وثانویه )

2- راکتور

3- جدا کننده ها

4- سیستم Recycle

ظرفیت قسمت سنتز 000/50 تن برای 8000 ساعت کار طراحی شده است . ولی ظرفیت واقعی بستگی به نوع محصول و میزان آن دارد . مثلا برای نوعی از محصول پلیمر بنام Nipolon – 207 ظرفیت سنتز آن طوری طراحی شده که 000/50 تن در سال محصول می دهد .

در قسمت سنتز یک کمپرسور نهایی موجود است که ظرفیت آن kg/hr 43000 است . گاز اتیلن که خوراک دستگاه با فشار kg/cm2 42 و 40 درجه سانتیگراد و درجه خلوص 95/99 درصد مولکولی وارد قسمت سنتز می شود . گاز اتیلن خروجی از سیستم معادل 6 % وزنی خوراک واحد است و معمولا به واحد OL برگشت داده می شود .

4-1 قسمت نهایی

در این قسمت امکان تامین حداکثر محصول از مواد دریافتی از قسمت سنتز موجود می باشد در قسمت نهایی در دستگاه بیرون دهنده Product extruder این قابلیت را دارد . که پلیمر مذاب را رانده و آنرا به صورت دانه درآورد . محصول بدست آمده از قسمت های سنتز و نهایی چنانچه مورد قبول باشد به صورت محموله های 75 تنی درسیلوهای موجود جمع آوری می شوند . این محموله ها در داخل هرسیلو که دارای لوله هوا مخلوط کن مخصوصی است مخلوط شده و بدینوسیله محصول یکنواختی بدست می آید . محصول در کیسه های 25 کیلوگرمی بسته بندی می شود و انباری به منظور نگهداری کیسه های پلیمر طرح شده که ظرفیت آن در حدود 10000 تن است .

قسمت دوم

1-1-2 قسمت سنتز « کمپرس کردن در مرحله مقدماتی Primary comp »

گاز اتیلن با درجه خلوص 95/99 درصد و فشار kg/cm2 42 از واحد OL وارد واحد می شود . گاز دو قسمت     می شود که به هر دو راکتور فرستاده می شود . گاز ابتدا از یک خنک کننده به شماره E – 1121  می گذرد تا درجه حرارت را روی °40 ثابت نگه دارد .

مقدار این گاز بطور نرمال kg/hr 6794 و ماکزیمم 8647 کیلوگرم در ساعت است . که با گاز برگشتی از F.G.Comp (بعدا در مورد این کمپرسور توضیح داده خواهد شد ) مخلوط می شود مقدار این گاز 3102 کیلوگرم در ساعت است . مقدار گازی که توسط همین کمپرسور برگشت داده می شود با گازهای یاد شده مخلوط می شود و وارد قسمت کمپرسور اولیه می شود . ظرفیت این کمپرسور 11850 کیلوگرم است .

ابتدا این گاز وارد یک تانک می شود Primary comp suction Drum D-1101 در این تانک مایع از گاز جدا    می شود . مایع از زیر خارج می شود و به F.G.Comp suction D-113 می رود . گاز از بالا با فشار 40 کیلوگرم و درجه حرارت ° C 40 خارج شده و به قسمت اول کمپرسور وارد می شود . این کمرسور دارای دو مرحله است در مرحله اول فشار به kg 93 و درجه حرارت به °C 106 می رسد . برای وارد شدن به مرحله بعدی درجه حرارت باید به ° 40 برسد . برای اینکار گاز را از یک خنک کننده  E – 1101 (Prim Comp intercooler) ) می گذرانند تا این عمل انجام شود .

در اثر خنک کردن و بالا رفتن فشار مقداری از گاز به مایع تبدیل می شود و برای اینکه در قسمت دوم کمپرسور تولید اشکال نکند توسط تانک D-1102 جدا می شوند .

مایع جدا شده باید به FG Comp suction برود ولی چون فشار در اینجا D-1102 بالا است . ابتدا آنرا به تانک D-1101 می فرستند و از آنجا به تانک D -1113 فرستاده می شود این کار به صورت متناوب و توسط متصدی مربوطه آنجام می شود . گازها از بالای تانک با فشار kg/c2 91 و درجه حرارت °C 40 خارج شده و وارد قسمت دوم کمپرسور می شود . در قسمت دوم فشار به kg 260 و درجه حرارت °C 95 میرسد . گاز باید تا 40 درجه خنک شود . برای اینکار وارد E1102 (Prim comp after cooler ) می شود . در اینجا درجه حرارت گاز باید کنترل شود . اینکار توسط یک شیر کنترل که روی خروجی آب خنک کننده کار گذاشته شده انجام می شود . (Tic 1105)

برای کنترل فشار یک لوله قبل از دستگاه خنک کننده گرفته شده و قبل از ورودی به قسمت اولیه کمپرسور وصل است یعنی گاز از طریق pic-1105 به قبل از کمپرسور برگشت داده می شود .

چون فشار در این لوله از kg/cm2 260 به kg/cm2 40 می افتد . در اثر قانون ژول تامسون درجه حرارت بشدت پایین می آید و به °C 10 میرسد . برای بالا بردن درجه حرارت از یک گرم کننده بنام Kick back Heater E-1103 استفاده می کنند . F-1103 در اینجا گاز توسط بخار kg/cm2 5 گرم می شود و این دستگاه از دو قسمت تشکیل شده است در موقعیکه تمام گاز کاملا برگشت داده می شود از دو قسمت استفاده می شود . (درموقع راه اندازی) ولی در مواقعیکه واحد بطور نرمال کار می کند فقط از قسمت بالا استفاده می شود . درجه حرارت در اینجا کنترل می شود . Tic-1106 مقداری گاز از قسمت های مختلف کمپرسور Leak gas خارج می شود که با روغن مخلوط است . این گازها به تانک D-1112 فرستاده می شود که گاز آن به هوا فرستاده می شود .

2-1-2 Combine comp

مشخصات این کمپرسور بشرح زیر است :

Comb comp از دو کمپرسور Flash Gas comp , primary comp تشکیل شده است . که با یک موتور برقی کار می کند . این کمپرسور از نوع رفت و برگشتی و بصورت double acting کار می کند . دارای پنج سیلندر است که عبارتند از F3,F2,F1,P1,P2 است .

   FG2 nd           

FG 1st

FG 3nd

Pri 1 st

Pri 2 nd

2-2 Sec . Comp کمپرسور ثانویه

گازی است که از کمپرسور اولیه وارد این قسمت می شود . دارای kg/cm2 260 فشار و °C 40 حرارت است . این گاز با گازی که از قسمت recycle می آید با هم مخلوط شده . مجموع این دو گاز kg/hr 43000 است . در اینجا بر حسب مشخصات پلیمری که می خواهند تهیه کننده ماده ای به عنوان modifier به آن اضافه می کنند . این ماده دو نوع است .