ب ) regular waxy crude كه بسيار فراوان تر از نوع قبل بوده و حل مشكلات ناشي از رسوب آنها به سادگي حلت قبل نمي باشد . اين گونه واكسهاي خام داراي مواد ديگري زیرا آسفالتين ها ، رزين ها ، و …. مي باشد.

روش 237 IP

اين روش براي اندازه گيري مقدار واكس در نفت خام و فرآورده هاي نفتي ، بكار مي رود.

نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

بررسي و تجزيه مواد نفتي از نظر تقطير

قبل از اين كه نفت خام را جهت تقطير به پالايشگاه بفرستند آغاز در آزمايشگاه بر روي يك نمونه از آن عمليات لازم را انجام مي دهند تا روش مناسب تر را جهت اقدام تقطير بدست آورند.

بهترين راه همان تقطير مستقيم مي باشد و طرز اقدام آن بدين قرار می باشد كه در يك بالن گردن بلند مقدار 10 تا 100 ليتر ماده خام را حرارت مي دهند . بخارات حاصل از اقدام تقطير را سرد نموده ، مايعات حاصل را به حجم هاي مساوي تفكيك و جمع آوري مي نمايند در حالي كه درجة حرارت مربوط به آغاز و انتهاي تقطير هر فراكسيون را يادداشت مي كنند ميانگين اين در درجه حرارت را دماي جوش حقيقي يا T.B.P براي فراكسيون مربوط مي نامند .براي شناسايي يك برش نفتي تنها درجه حرارت T.B.P كافي نيست و بايد دانسيته و عدد اكتانان نيز نيز معلوم باشد.

هر گاه بر روي محور x ها عدد مربوط به فراكسوين و بر روي محور y ها در جه حرارت T.B.P و عدد اكتان و … را ببريم منحني هايي بدست مي آيد كه متخصصين مربوط از روي اين منحنيها به هويت و وضع هر برش پي مي برند.

معمولاً در دستگاههاي تصفيه 10 فراكسيون مهم هست . در پالايشگاه تعداد فراكسيونها كمتر بوده و معمولاً با برشه هاي بزرگ تري سر و كار دارند مثلاً برش مربوط به گازروئيل بايد 15 درصد مواد خام نفتي را شامل گردد بنابراين از تمام 15 فراكسيون مختلف كه هر يك درجه حرارت T.B.P مشخص دارد اين برش بدست آمده می باشد.

معمولاً يكي از مشخصات يك برش مثلاً درجه حرارت T.B.P آن را تعيين مي نمايد و از روش اين نقطه با در دست داشتن منحني هاي مربوط به ويسكوزيته ، دانسيته ، نقطه سياليت و … مي توان پي به خواص ديگر آن برد.

تقطير ASTM :

روش 86 D ASTM

براي تقطير فرآورده هاي نقتي روش هاي مختلفي هست لذا بايد به نام روش آزمايش دقت گردد . دستگاه تقطير ASTM D86 شامل بالن تقطير ، گرم كننده . كندانسور غوطه ور در آب يا مخلوط آب و يخ ، نرمومتر و استوانة مدرج براي جمع آوري مقطره ها مي باشد.

از اين تقطير به مقصود تعيين رنج نقطه جوش برش هاي سبك نفتي بهره گیری مي گردد و علاوه بر آن وقت تقطير ، رنج دمايي هر برش و درصد بدست آمده از هر برش را نشان مي دهد . اين تقطير هم به صورت دستي و هم به صورت اتوماتيك انجام مي گردد. جهت شارژ كردن دستگاه cc100 از نمونه را در فلاسك ريخته و ترموكوپل را داخل فلاكس قرار داده …. طوري كه مزخرف آن در محل خروج بخارات قرار گيرد . رفلاكس را در جاي خود قرار مي دهيم و جهت جلوگيري از اتلاف حرارتي دور آن ژاكت قرار مي دهيم . سپس رسيور را در محل خود قرار داده و دستگاه را روشن و MODE دستگاه را بر حسب نوع ماده اي كه مي خواهيم تقطير كنيم طبق جدول زير تعيين مي كنيم .

Mode 1 2 3 4 5 6 7 8 9
نوع ماده بنزين Gasoline kerosene Gas oil Kerosene Gas oil Heary oil بنزن تولوئن

xylenc

بخارهاي حاصل در حين عبور از كندانسور مايع شده و در استوانه جمع آروي مي گردد. دمايي كه اولين قطره داخل استوانه ظاهر گردد را نقطه جوش ابتدايي (IBP) گويند . دما مرتباً بالا رفته و مقدار كندانسه بيشتر مي گردد تا جائيكه حجم cc 5 گردد در اين لحظه دما يادداشت مي گردد . به همين ترتيب تا كل نمونه تقطير شده و جدول صفحة بعد تكميل گردد . وقتي آخرين قطره از داخل بالن تبخير گردد و به داخل استوانه مدرج بچكد ،‌‌ دما را نقطه جوش نهايي (FBP) گويند.

به اين ترتيب منحني تعبيرات درجه حرارت بر حسب حجم تقطير شده رسم مي گردد . تركيب سنگين كه تقطير نمي شوند به عنوان باقي مانده در بالن مانده و اختلاف حجم كل قطره ها و باقي مانده از 100 برابر حجم هدر رفته در تقطير می باشد .

اغلب يك برش نفتي را بوسيله دامنه جوش آن مشخص مي كند كه عبارتست از :

نقطة جوش ابتدايي ـ نقطه جوشي نهايي = دامنة جوش

مقايسه منحني هاي تقطير ASTM امكان نتيجه گيري در مورد توزيع هيدروكربن هاي موجود در نمونه هاي آزمايش شده را مي دهد . همچنين منحني تقطير ASTM از نظر تنظيم كار ستونهاي تقطير اهميت دارد.

دما درصد حجمي تقطير شده
162

182

205

275

297

321

354

369

371

%97

2%

IBP

5

10

30

50

70

90

95

IBP

Recovery

Residue

جدول و منحني تقطير

تقطير در شرايط اتمسفر و خلاء

اجزاء لازم براي تقطير در شرايط اتمسفريك :

1 ـ بالن تقطير : كه جهت گرم كردن و جوشانيدن نمونه ها بكار رفته و روي يك سيستم حرارتي سوار مي گردد . معمولاً ميزان نمونه كه محدوده آن بين 5/0 تا 30 ليتر می باشد بايد تا دو سوم كل بالن تقطير را پر كند .

2 ـ ستون تفكيك : اين ستون از ويژگيهاي زير برخوردار می باشد :

  • قطر داخلي بين 15 تا 70 ميليمتر .
  • سيني دار ( از نوع sieve tray ) با 32 سيني و راندماني معادل 15 سيني تئوري در وضعيت برگشت كامل .
  • يك تقسيم كننده برگشت قابل تنظيم در فاصله اي به اندازه قطر ستون بالاتر از آكنه ها يا سيني فوقاني قرار مي گيرد اين تقسيم كننده برگشت بايد قادر باشد محصول تقطير را با دقتي بيش از 90 درصد بين ستون و لوله برداشت محصول در محدوده بين 25 تا 90 درصد حداكثر ميزان جوش ستون توزيع كند ، براي اين كار تقسيم كننده برگشت داراي يك ميله مي باشد كه توسط يك شير كنترل سولفوئيدي كنترل شده و براي نسبتهاي برگشت مختلف قابل تنظيم می باشد.
  • ستون تفكيك و تقسيم كننده برگشت بوسيله يك جداره ثانويه از جنس شيشه كه سطح آن جهت حذف انتقال حرارت تابشي ستون ،‌‏ اندود شده و فضاي بين دستگاه و اين جدار ثاني حداقل به ميزان 1/0 ميلي پاسكال خلاء مي باشد، ايزوله گرديده اند . ستون را مي توان به يك سيستم عايق حرارتي ،‌مانند يك ژاكت حرارتي از جنس الياف شيشه نيز مجهز نمود.
  • ستون بايد داراي سنسور دما نيز مي باشد . انتهاي اين سنسو در بالاي آكفه ها يا فوقاني ترين سيني شيشه اي در نزديكي تقسيم كننده مايع بدون مقياس با مايع برگشتي قرار مي گيرد.

3 ـ كندانسور : يك كندانسور دو جداره در بالاي ستون با مايع خنك كننده مناسب ( معمولاً اتيلين گيليكول ) به نحوي كه بتواند دماي سر ستون را تا 20- درجه سانتيگراد خنك نگه دارد و سبب چگالش تمام بخارات و حاصل از تقطير نفت خام گردد.

4 ـ سيستم گرمايش : گرمايش بالن بايد به گونه اي تنظيم گردد كه ميزان جوشش آن در فشارهاي مختلف به صورت پيوسته و يكنواخت ادامه يابد . اين اقدام مي تواند . به سويله قرار دادن يك ژاكت حرارتي الكتريكي (MANTLE) كه نيمه پاييني بالن را مي پوشاند و المنتهاي آن به صورتي قرار گرفته اند كه يك سوم حرارت را در سطح مركزي ته بالن و دو سوم ديگر آن را در سطوح ديگر اعمال مي نمايد گيرد . هر چند كنترل كننده هاي تناسبي جهت كنترل حرارت ارحجيت دارند ولي براي اين مقصود مي توان از يك مبدل متغير اتوماتيك ، كه به وارياك موسوم می باشد ، و به صورت دستي تنظيم مي گردد بهره گیری نمود . همچنين ژاكتي روي نيمه فوقاني بالن قرار مي گيرد تا از اتلاف حرارت بي مورد از سطح مايع جلوگيري كند . از آنجايي كه به مواد نفتي داخل بالن تقطير نبايد حرارت و شعله به گونه مستقيم برسد از ژاكتهاي حرارتي به جاي ساير وسايل گرمايشي مرسوم بهره گیری مي گردد.

5 ـ تله هاي سرد : دو تله با ظرفيت مناسب و كارايي بالا كه با مخلوط هوا مايع ( ازت مايع شده ) سرد مي گردند بايد در زمانيكه هيدروكربنهاي سبك هست يعني در آغاز عمليات تقطير به صورت سري به لوله خروجي مبرد متصل گردند.

در عمليات تقطير در خلاء تله اي از نوع Dewar كه در آن هم توسط يخ خشك سرد مي گردد جهت محاظت خلاء سنج از بخارات بالاي ستون مورد بهره گیری قرار مي گيرد.

6 ـ جمع كننده اجزاء تقطيره قسمتي از دستگاه می باشد كه امكان جمع آوري محصولات تقطير را بدون قطع جريان خروجي از ستون تحت شرايط خلاء يا اتمسسفريك فراهم مي نمايد . اين وسيله همچنين گرفتن محصولات تقطير در حالتي كه سيستم در شرايط خلاء كار مي كند را بدون آشفتگي در وضعيت ستون ممكن مي سازد.

7 ـ ظروف گيرنده محصول : اندازه اين ظروف بايد با مقدار نفتت خامي كه تقطير مي كنيم و مقاديري كه جهت آناليزه هاي بعدي نياز داريم متناسب باشد. بهره گیری از ظروف 100 تا 500 ميلي ليتري يا بيشتر توصيه مي گردد . اين ظروف بايد به گونه اي مدرج شده باشند كه بتوان حجم نمونه داخل آنها را با دقتي نزديك به يك درصد خواند.

8 ـ عنصر حسب كننده و نگارنده دماي ستون :دماي بخارات بالاي ستون به كمك سنسوري كه هر سر ستون تعبيه گرديده می باشد با دقتي نزديك به نيم درجه سانتيگراد اندازه گيري مي گردد.

اجزاء لازم براي تقطير در شرايط خلاء

دستگاههاي لازم جهت انجام عمليات تقطير در خلاء شامل همان مواردي می باشد كه براي تقطير در شرايط اتمسفريك به آنها تصریح به اضافه وسايل ديگري زیرا پمپ خلاء ، يك يا چند خلاء سنج و يك تنظيم كننده فشار.

1 ـ پمپ خلاء : سيستم خلاء بايد قادر باشد فشار دستگاه را در تمام سطوح مورد نياز به صورت يكنواخت حفظ كند . اين سيستم همچنين بايد توانايي لازم جهت كاهش فشار ظروف گيرنده محصول از فشار اتمسفر تا 2 ميليمتر جيوه را در زماني كمتر از سي ثانيه داشته باشد . اين ويژگي جهت جلوگيري از آشفتگي دستگاه تقطير طي اقدام تخليه ظروف گيرنده محصول ضروري می باشد ، براي اين مقصود از يك پمپ مجزا نيز مي توان بهره گرفت.

2 ـ خلاء سنج : ابزار مورد بهره گیری براي اندازه گيري فشارهاي پايين تر از فشار اتمسفر بايد از دقت بالايي برخوردار باشند دقت لازم براي فشار تقطير در محدودة 760 تا 100 ميلي متر جيوه ،‌‌1 براي فشار 99 تا 10 ميليمتر جيوه ، 1/0 ، و براي فشار 9 تا 2 ميليمتر جيوه ، 06/0 ؛ ميليمتر جيوه بايد باشد.

در فشار مطلق 100 ميليمتر جيوه و فشارهاي مطلق بالاتر ،‌ بارومتر جيوه يا مانومتر خلاء در صورتيكه كاملاً تميز بوده و به گونه صحيح خلاء شده باشند از دقت كافي برخوردار خواند بود .براي اندازه گيري فشارهاي پايين تر از اين مقدار خلاء سنج Mc lead نسبت به ديگر خلاء سنجها برتري داشته و بهره گیری از آن توصيه مي گردد . هميشه و در تمامي حالات كليه فشارسنجها را بايد از بخارات قابل ميعان بويژه بخار آب محافظت نمود . اين اقدام توسط تله هاي سرد انجام مي گيرد .

3 ـ تنظيم كنننده فشار : تنظيم كننده فشار اساساً باشد فشار سيستم را در تمامي فشارهاي عملياتي ثابت نگاه دارد . به وسيلة قرار دادن ابزاري كه هوا را به تعداد لازم به لوله ورودي پمپ در قسمتي كه به پمپ نزديكتر می باشد وارد مي كند ، مي توان فشار سيستم را به صورت اتوماتيك تنظيم نمود . وسيلة مناسب ديگر يك شير سولفوئيدي می باشد كه بين منبع خلاء و يك وسيله حس كننده فشار فعال مي گردد . بجاي اين دستگاه مي توان از يك شير سوزني دستي كه بايد توسط يك اپراتور با تجربه تنظيم گردد ، بهره گیری نمود . با رعايت شرط اخير اين شير از حداقل دقت لازم بر خوردار خواهد بود.

نمونه برداري از نفت خام

1 ـ نمونه گيري هاي مورد نياز جهت تقطير مطابق دستور العمل بيان شده در روش استاندارد ASTM D 4057 انجام مي گيرد.

2 ـ براي نمونه گيري بايد از ظروفي بدون درز كه هيچگونه نشتي نداشته بهره گیری گردد . قبل از شرع كار بايد نمونه را با چند ساعت ( ترجيحاً تمام شب ) قرار دادن در پخچال تا دمايي بين صفر تا پنج درجه سانتيگراد خنك نمود.

3 ـ اگر نمونه بسيار واكسي يا ويسكوز باشد ، بايد دما را تا 50 درجه سانتيگراد، بـالاي نقطه ريزش بالا برد و نمونه را به هر وسيله اي جهت خوب مـخلوط شدن هم زد.

4 ـ حضور آب در ستون تقطير مشكل زا می باشد . زيرا آب پس از تبخير حج زيادي اشغال مي كند كه منجر به بالا بردن تعدادي از نفت همراه خود در ستون مي گردد . اين مسأله نه تنها سبب طغيان ستون مي گردد بلكه ممكن می باشد باعث بيرون ريختن مقداري از نمونه و در نتيجه اتلاف آن و حتي آتش سوزي گردد . از اين رو اگر بعد از باز كردن ظرف محتوي نمونه ، آبي در آن مشاوره گردید بايد مراحل آبگيري از نفت خام مطابق روش توضیح داده شده در قسمت بعدي انجام گردد.

5 ـ پس از ريختن نمونه در بالن تقطير ، براي آبگيري آنرا به دستگاهي بنام سرستون ، كه در شكل صفحة بعد آمده می باشد ، وصل مي كنيم . با حرارت دادن به بالن تا دماي 120 الي 130 ، ‌آب موجود در نمونه نفت خام تبخير شده و در وارد سر ستون مي گردد و پس با يك جريان آب خنك كندانس شده و در ظرفي جمع آوري مي گردد.

از آنجا كه ممكن می باشد همراه آب تبخير شده مقداري از تركيبات هيدروكربني نفت خام نيز تبخير شده وارد سر ستون شدند ، پس از آبگيري ظرف حاوي آب درون پخچال قرار مي دهيم تا به اين ترتب آب يخ زده و قابل جداسازي از تركيبات نفتي همراه آن بهره گیری از يك دكانتور می باشد . در هر دو مورد پس از جدسازي تركيات نفتي از آب ،‌ آنها را به بالن تقطير بر مي گردانيم . لازم به ذكر می باشد كه در حين عمليات تقطير ( به ويژه هنگام گرفتن برش 100 ـ 65 ) نيز در صورت لزوم آبگيري انجام مي گردد . براي اين كار دستگاه را خاموش كرده . بالن تقطير را جدا نموده آنرا به سر ستون وصول مي كنيم و پس از انجام آبگيري مجدداً به ستون تقطير متصل مي نماييم.

روش راه اندازي دستگاه و انجام آزمايش

مراحلي كه در اين قسمت آورده شده می باشد شامل مشاهداتي می باشد كه بر اساس روش عملي انجام آزمايش توسط پرسنل در واحد مي باشد و از آوردن روش كار گفته شده در استاندارد خودداري شده می باشد .

1 ـ آغاز ستون تقطير ، تمامي ظروف گيرنده محصول و ساير وسايل شيشه اي ديگر را با بنزين شسته سپس خشك نموديم.

2 ـ كليه اتصالات شيشه اي را گريس كاري نموديم.

3 ـ‌ اتصال حمام ، دستگاههاي كنترل كننده ، گرم كن و ساير وسايل به برق را كنترل كرديم.

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

4 ـ حمام اتيلن گليكول را روشن و آنرا روي دماي 20- درجه سانتيگراد تنظيم كرديم.

5 ـ يك بالن تقطير 10 ليتري برداشته ،‌ آنرا وزن مي كنيم.

6 ـ نمونه نفت خام مورد آزمايش را به مدت 10 دقيقه يا بيشتر خوب تكان مي دهيم تا كاملاً يكنواخت و همگن گردد ؛ سپس در حدود دو سوم بالن را از آن پر كرد . و وزن مي كنيم.

7 ـ وزن نمونه نفت خام را با بهره گیری از مراحل 5 و 6 بدست مي آوريم.

8 ـ بالن تقطير را درون mantle ده ليتري قرار داده و ستون تقطير را روي اين مجموعه سوار مي كنيم . سپس تقسيم كننده برگشت را روي ستون تقطير و بعد كندانسور را روي تقسم كننده برگشت نصب مي كنيم . ترمومتر را در محل خود ( روي كندانسور ) قرار داده و مسير شلنگهاي ورودي / خروجي مايع مبرد به / از كندانسور، خنك كننده مياني محصول تقطير و جمع كنده اجزاء تقطير را تنظيم مي كنيم . دو بالن گيرنده محصول نيز در زير تله و جمع كننده اجزاء تقطير مي بنديم و سرانجام ژاكت عايق را روي بالن تقطير قرار مي دهيم .

9 ـ تله را از ازت مايع پر مي كنيم ( در حين كار نيز به گونه مرتب تله بايد پر گردد. )

10 ـ وارياك را روي 100 تنظيم نموده و با روشن كردن آن و ثبت زمان ، عمليات تقطير را آغاز مي نماييم .

11 ـ جدولي تهيه مي كنيم و در آن اطلاعات مربوط به وزن و چگلي نمونه نفت خام ،‌ دماي محدوده جوش برشها ، فشار، وزن برشهاي گرفته شده و درصد وزني هر يك نوشته مي گردد . و در قسمت توضيحات آن اطلاعات زمان ، دماي تومومتر دماي حمام و وارياك ثبت مي گردد.

دسته بندی : اقتصاد

دیدگاهتان را بنویسید