دانلود پروژه رشته اقتصاد درباره نفت خام – قسمت پنجم

دانلود پایان نامه

12 – بوتان زدایی، جریان مایع مبرد را در حالیكه حداقل برودت آن 20- می باشد در مبرد ، خنك كننده میانی محصول تقطیر و جمع كننده اجزاء تقطیر بر قرار می كنیم . سرعت گرم كردن بالن را طوی تنظیم می كنیم كه بخارات حاصل از نمونه پس از گذشت 20 تا 50 دقیقه از شروع علمیات به بالای ستون برسند . وقتی اولین قطره مایع وارد بالن گیرنده تله شد ، واریاك را كم كرده روی 80 قرار می دهیم . این لحظه شروع گرفتن برش اول ( 15 ـ IBP ) می باشد . در این مرحله در دمای ترمومتر نوساناتی مشاهده شد كه برای تثبیت دمای آن در 15 درجه سانتیگراد ( 7/10 درجه AET ) . ابتدا ورودی حمام را بستیم و صبر كردیم تا دمای ترمومتر بالا رود ؛ وقتی دمای آن از 15 درجه بیشتر شد ، ورودی حمام بسته است ، ترمومتر دمای 15 را نشان هد . این كار جهت حصول اطمینان از بازاریابی تمامی گازهای سبك انجام شد . پس از آنكه تمامی قطرات مایع ( بخارات مایع شده ) در بالن گیرنده تله جمع آوری شدند ، مدتی بالن را در ظرف حاوی ازت مایع قرار دارد آنرا وزن نموده و جهت آنالیز كروماتوگرافی یا طیف سنجی جرمی به آزمایشگاههای مربوطه می فرستیم.

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

13 ـ تقطیر در فشار جو ـ پس از گرفتن برش اول ، دمای كندانسور ،‌ خنك كننده میانی محصول جمع كننده اجزاء تقطیر و ظروف گیرنده نمونه را در دمای 20- تثبیت كردیم . سپس گرفتن برشها را با نسبت برگشت 5 به 1 به صورت مجزا و پشت سر هم شروع كردیم . در مدت گرفتن برشها و پس از گرفتن هر برش ، اطلاعات مربوط به هر برش را در جدول تكمیل كردیم . زمانی كه دمای بخارات به 95 ( 1/60 درجه AET ) رسید، حمام را بستیم و برای برشهای ، دما را به ترتیبی كه در جدول مشاهده كردیم تنظیم نمودیم . برداشت برشها را تا رسیدن به دمای 200 ( 6/192 درجه AEC ) ادامه دادیم و پس از رسیدن به این دما ، حمام ،‌ سیستم حرارتی ،‌ برگشت و واریاك را خاموش كردیم.

14 ـ تقطیر در خلاء ( در فشارهای 40 و 2 میلیمتر جیون ) – برای گرفتن برشهای با نقاط جوش بالای 200 تقطیر را در فشار ها پایین تر انجام می دهیم تا زمانی كه دمای مایع در حال جوش به حداكثر دمای مجازی برسد كه درآن كراكینگ قابل ملاحظه ای رخ ندهد . به این ترتیب با توجه به ارتباط تبدیل دمایی ، برای برشهای 200 تا 300 تقطیر را در فشار 40 میلیمتر جیوه و برای برشهای با نقطه جوش بالای 300 ، تقطیر را در 2 میلمتر جیوه انجام می دهیم . برای تقطیر در فشار 40 و 2 میلیمتر جیوه نكات گفته شده در مرحلة 13 را تكرار می كنیم با این تفاوتها كه :

  • در این دو حال سیستم كاملاً بسته است و هر گونه ارتباطی با جو را مسدود نمودیم.
  • یك پمپ خلاء یك فشار سنج و یك شیر تنظیم كننده فشار به مجموعه اضافه می شود.
  • درون تله را بجای ازت مایع از یخ پر می كنیم.
  • در فشار2 میلیمتر جیوه ، نسبت برگشت را 2 به 1 قرار دادیم.
  • قابل ذكر است كه در تمام مراحل ، ملاك روش كردن ریفلاكس ، رسیدن ستون تقطیر به شرایط پایدار و دمای سر ستون به مقداری ثابت بوده است.

15 ـ در نهایت وقتی به آخرین دمای موردنظر رسیدیم ، عملیات را متوقف و سیستم را ایزوله نمودیم ؛ همچنین در حالی كه سیستم هنوز در شرایط خلاء بود ، به آن اجازه خنك شدن دادیم . پمپ خلاء را خاموش كردیم ؛ حمام را قطع نمودیم ، ریفلاكس و سپس واریاك را خاموش كردیم . باقیمانده درون بالن تقطیر را ذوب كردیم و برای انجام آزمایش روغن گیری ( 5236 ( ASTM D آنرا به آزمایشگاه مربوطه فرستادیم.

16 ـ كلیه مراحل آزمایش ، از ابتدای شارژ یك نمونه نفت خام تا گرفت آخرین برش ، در حدود دو هفته به طول انجامید.

Blending

پس از تقطیر نفت خام ، آخرین كاری كه بر روی آن انجام می شوند Blending برشهای بدست آمده و تهیه بنزین ، نفت سفید و گازوئیل می باشد .برای این كار از اطلاعات بدست آمده از جدول قبل و جدول زیر استفاده می شود.

مقدار نمونه ای كه برای مخلوط سازی باید برداشته شود.() درصد وزنی نمونه وزن نمونه (gr) محدوده جوش برش() نام برش
      65-15

100-65

125-100

150-125

175-150

بنزین
      175-150

200-175

225-200

250-225

275-250

نفت سفید
      275-250

300-275

325-300

350-325

385-350

گازوئیل

همان گونه كه در این جدول ملاحظه می شود روشهای 175 –150 و 275 – 250 دوبار تكرار می شوند و یكی از آنها را به عنوان مبنای محاسیه در نظر می گیرند . معمولاً برش 175 –150 را به عنوان برش مبنا در نظر می گیرند و دو سوم آن را به برش بنزین و مابقی را به برش نفت سفید اضافه می كنند . به این ترتیب ابتدا دو سوم برش
175 ـ 150 را وزن می كنیم ، سپس بر اساس وزن بدست آمده و معلوم بودن درصد وزنی هر برش، با انجام یك تناسب ساده ، وزنی كه از هر برش بنزین و همچنین هر برش نفت سفید باید برداشته شود تا با یكدیدگر مخلوط گردد بدست می آید.

برای مخلوط سازی برشها گازوئیل نیز به همین صورت عمل می شود .

گراویته هر برش در آزمایشگاه مربوطه و بر اساس روش 4052   ASTM D تعیین می گردد و برای محاسبة درصد حجمی از رابطة زیر استفاده می شود:

همچنین مقدار LOSS كه عبارتست از تفاضل مجموع درصدهای وزنی از 100 نباید بیش از 4/0 درصد باشد ؛ این مقدار برای نمونه نفت خام عموماً حدود 4/0 ـ35/0 می باشد.

تقطیر میكرو : روش 2892 ASTM D

از این روش تقطیر جهت مقادیر كم نمونه ( cc 100-40 ) استفاده می شود . ستون تقطیر شامل 60 سینی تئوری بوده كه باعث بالا رفتن دقت عمل می شود . با این دستگاه معمولاً بر اساس درخواست متقاضی عمل جداسازی تا كربن 11 و یا 13 صورت می گیرد . دستگاه دارای 2 عدد رسیور با وزن معلوم می باشد كه شبیه لوله های كوچك آزمایش هستند و در جمع كننده قرار می گیرند ، كه در صورت دستی بودن دستگاه، ‌عمل چرخش جمع كننده به عهده آزمایشگر می باشد . همچنین دارای دو حمام بوده یكی حمام روغن جهت گرم كردن نمونه و دیگری حمام آب و اتیلن گلیكول با دمای 20 جهت گرم كردن دستگاه . (در دمای 20 اجزاء سبك تاپنتان در حالت استاندارد قرار دارند ) همچنین دستگاه علاوه بر رسیورها دارای یك ارلن كوچك است كه درون ظرف هوا مایع قرار دارد كه جهت جمع آوری نمونة برش اول مورد استفاده قرار می گیرد.

دستگاه مورد نظر متصل به یك كنترل كننده می باشد كه انتقال داده ها و كنترل دما را از طریق آن انجام می شود . بدین ترتیب كه ابتدا فلاسك حاوی نمونه را وزن كرده و به دستگاه وصل می كنیم به طوری كه درون حمام روغن قرار گیرد . سپس وزن فلاسك را همراه با نقطه جوش هر برش به دستگاه كنترل می دهیم . بعد از رسیدن به هر یك از این دماها ، دستگاه به طور اتوماتیك دریچه را بسته تا تمام نمونه در یك رسیور جمع شود . سپس دستگاه برق زده وبا چرخش جمع كننده،‌‌ رسیور بعدی در زیر كندانسور قرار می گیرد . بدین ترتیب می توان برشهای مختلف را درون رسیورها جمع آوری كرد.

تقطیر سنگین ( روغن گیری ) :

روش 2892 ASTM D

از این روش جهت تقطیر باقیمانده های حاصل از ستون تقطیر استفاده می شود كه عمل تقطیر توسط دستگاه AUTO DEST MODEL 860 AC انجام می گیرد . ستون این دستگاه فاقد سینی بوده و ارتفاع ستون معادل 5 تا 6 سینی ایده آل می باشد دستگاه هم به صورت دستی و هم به صورت اتوماتیك قابل استفاده است . دستگاه مورد نظر به یك كامپیتوتر متصل می باشد كه وارد كردن داده های اولیه كنترل دستگاه در طی عملیات و مشاهده نتایج حاصله از طریق آن صورت می گیرد.

این دستگاه شامل 9 عدد رسیور استوانه ای شكل می باشد كه هر كدام حداكثر تا cc500 گنجایش دارند و روی یك صفحة گردان قرار گرفته اند كه به صورت اتوماتیك پس از پر شدن هر رسیور ، رسیور دیگر در زیر كندانسور قرار می گیرد كه در این محل یك چشم الكترونیك قرار دارد كه به منظور تعیین ارتفاع مایع در رسیورها ( حجم مایع ) می باشد . كه بر اساس تعداد دور چرخش موتور در مدت زمانی كه طول می كشد تا نور از طریق سنسور چشم الكترونی دریافت شود ، ارتباع مایع و در نتیجه حجم آن توسط برنامه كامپیوتری محاسبه می گردد و همچنین دستگاه شامل یك كندار بوده كه در آن آب گرم حدود 60 عبور می كند . علت گرم بودن آب ، روان نگه داشتن محصولات حاصل از تقطیر و جلوگیری از سفت شدن و بسته شدن محصولات در مسیر تقطیر می باشد به این منظور در بقیه مسیر از المنت و هیتر استفاده می شود . جهت كنترل دما در اطراف سنسور دمایی لوله های حاوی آب قرار دارد كه در صورت بالا رفتن بیش از اندازة دما ( بالای 400 ) جریان آب وارد شده و باعث خنك شدن می گردد . همچنین درون هیتر لوله حاوی هوا وجود دارد تا گرمای اضافه را از دستگاه خارج كند.

اگر بخارات حاصل از تقطیر به هر دلیلی كندانس نشوند وارد یك Trap حاوی هوا مایع كه در بالای كندانسور قرار دادر می شوند در آنجا عبارات سرد شده و در محفظه جداگانه جمع می گردد . كل دستگاه از طریق یك پمپ به خلاء وصل می شود تا با كاهش فشار نقطه جوش پایین آمده و بتوان آزمایش را در محدودة دمایی مورد نظر انجام داد . جهت شارژ كردن دستگاه ابتدا برای مانده های ستون تقطیر را گرم كرده تا روان شوند، به منظور گرم كردن هر دقیقه 2 دما را بالا می بریم و مداوم آن را به هم می زنیم تا نمونه همگن گردد زیرا مواد نفتی دارای ضریب انتقال حرارت پایین می باشند . در غیر این صورت نواحی نزدیك هیتر گرم شده و عمل crack رخ می دهد . سپس فلاسك خالی و بعد فلاسك همراه با نمونه را وزن كرده و وزن اندازه گیری شده را به كامپیوتر می دهیم و در صورتی كه نیاز باشد آزمایش به صورتی جمعی صورت بگیرد باید دانسیتة نمونه رانیز به كامپیتوتر می دهیم . سپس فلاسك را به دستگاه و حل كرده و سنسور دمایی را درون آن قرار می دهیم كه دمای نمونه دورن فلاسك را نشان می دهد . ترموكوپلی نیز در سر راه بخارات قرار دارد كه ملاك كار دمای این بخارات می باشد كه این دماها همراه با فشار بر روی یك صفحة‌ دیجیتالی نمایش داده می شود .

این آزمایش بر اساس درخواست متقاضی به صورت برشهای دمایی یا جمعی در رسیورها جمع آوری می گردد كه به طور معمول این آزمایش در رنج دمایی 565 ـ 385 طی 6 برش صورت می گیرد.

-5-475                                                           425-385

530-500                                                        450-425

565-530                                                        475-450

دستگاه تقطیر روغن های نفت خام

از این دستگاه به منظور تعیین رنج نقطة جوش روغن ها استفاده می شود كه از این طریق میزان خلاف كارخانه های روغن سازی در استفاده بیش از اندازه حلال یا الكل و یا دیگر مواد افزودنی سنجیده می شود.

دستگاه به صورت اتوماتیك بوده و به یك كامپیوتر جهت انتقال داده ها و دریافت نتایج متصل است . از آنجایی كه روغنها نقطه جوش بالایی دارند تقطیر در خلاء ( حداقل torr 2/0 ) صورت می گیرد .دمای حمام این دستگاه بین 60-40 تنظیم می شود و عمل كندانس توسط الكل انجام می شود.

جهت شارژ كردن دستگاه ابتدا گراویته روغن موردنظر را توسط دستگاه 602 DMA تعیین كرده و سپس با توجه به حجم cc 200 ، وزن نمونه بدست می آید.

Cc200 × Density of charge = مقدار نمونه مورد نیاز

سپس فلاسك را از نمونه پر كرده و در جایگاه خود قرار می دهیم و بعد از ورود اطلاعاتی نظیر فشار ( هر چه نمونه سبك تر باشد نیاز به خلاء كمتری است ) ، دانسیته و …. به كامیپیوتر ، دستگاه شروع به كار می كند و در حین علمكرد اطلاعاتی چون دمای فلاسك و دمای بخارات ،‌‏ فشار ،‌ حجم مایع كندانس شده روی آن بر روی صفحة مانیتور نشان داده می شود.

در صورتی كه نمونه حاوی برش های سبكتر از روغن باشد این برشها به صورت گاز بالا رفته و در Trap جمع آوری می گردد . چنانچه عمل تقطیر موفقیت آمیز باشد تا %95 تقطیر می گردد و همراه آن میزان %5 درون فلاسك باقی می ماند. پس از خاتمه تقطیر نتایج به صورت دو نمودار ، یكی در فشار دستگاه ( خلاء ) و دیگری در فشار اتمسفریك بر جسب درصد حجم تقطیر شده به دما رسم می گردد.

دستگاههای كروماتوگرافی

به منظور آنالیز نفت و برشهای نفتی بدست آمده ، از تقطیر ، دستگاههای آنالیز متفاوتی در این واحد مورد استفاده قرار می گیرد . این دستگاهها كروماتوگرافی گاز ، PONA PIONA می باشند .

كروماتوگرافی گاز

امروزه اكثر آزمایشگاههای تحقیقاتی مجهز به گاز كروماتوگرافی هستند .برای كار با این دستگاه باید قبلاً آن را مجهز به ستون های مناسب از نظر طول ـ قطر و فازهای جامد و مایع نمود و سپس در درجه حرارت مشخص تعداد جزئی از فراكسیون نفتی را در دستگاه تزریق كرد . در این حال مواد سازنده فراكسیون مزبور با سرعت های مختلف كه بستگی به ضریب تقسیم هم بین گاز برنده و فاز ساكن دارد از ستون خارج می شود و دتكتور وجود آن ها را تشخیص می دهد و به صورت منحنی یا پیك هایی بر روی قسمت ثبات دستگاه رسم می نماید . بنابراین به وسیلة دستگاه گاز كروماتوگرافی می توان كم و بیش هویت مواد سازنده ماده خام نفتی را تعیین نمود . در ضمن یادآور می شویم كه كار با دستگاه گاز كروماتوگرافی یك روش میكرو آنالیز است و مقدار ماده لازم در حدود یك میلیمتر معكعب یا كمتر می باشد.

PIONA

با این دستگاه بر اساس نقطة جوش اجزاء مقدار 5 جزء پارافین ، ایزو، الفین ،‌نفتینگ و آرومانیك موجود در معرفه اندازه گیری و گزارش می شود.

PONA روش 139 : ASTM D

این دستگاه جهت تفكیك و تعیین درصد پارافین ها ، نفتن ها ،‌آرومانتیك ها و اولفین ها در نفت و فرآورده های نفتی استفاده می شود.

كار دستگاه بر اساس كروماتوگرافی می باشد كه فاز ثابت آن سیلیكاژل و فاز متحرك و فاز متحرك آن ایزوپروپیل می باشد.

برای تفكیك جزء آروماتیك و ادلفن از سیلیكاژل 200-100 mesh ( چون نیاز به دقت بالاتری است ) و برای نفتن و پارافین از سیلیكاژل 230-70 mesh استفاده می شود.

البته لازم به ذكر است كه توسط این دستگاه تنها 4 جزء موجود در برشهای 275-65 را می توان اندازه گیری نمود . این دستگاه دارای دو نوع ستون می باشد كه برای
نفتنیك ها و پارافین ها از ستون قطور و برای آروماتیكها و اولفین ها ارستون باریك استفاده می كنیم . زیرا دستة دوم نسبت به نفتن ها و پارافین ها سنگین تر هستند.

روش كار كردن با دستگاه بدین ترتیب است كه ابتدا درون هر دو ستون فشار هوا اعمال می كنیم تا ستون كاملاً عاری از ناخالصی گردد . سپس انتهای ستون باریك را با چوب كبریت و ستون قطور رابا پنبه مسدود می كنیم . آنگاه ستون ها را تا خط نشانه با سلیكارتی مخصوص پر كرده و برای اینكه ذرات بدون هیچ فاصله ای از كنار هم قرار گیرند با استفاده از دستگاه vibration ستون را كاملاً فشرده می كنیم . سپس روی آن لایه باریكی وایژل می ریزیم كه قرمز رنگ بوده و یك فلورسنت است كه از طریق جذب سطحی تحت اشعه های شناسایی مواد صورت می گیرد و بعد دوباره روی آن سیلیكاژل ریخته و عمل pack راتكرار می كنیم . سپس روی آن نمونه را تزریق كرده میزان نمونه در ستون قطر cc 30 – 20 و در ستون باریك cc 75/0 میباشد . دوباره روی آن سیلیكاژل پر می كنیم آنگاه روی آن را با ایزو پروپیل الكل پر می كنیم.

آنگاه ستون ها را در دستگاه گذاشته و فشار هوا روی آن اعمال می نماییم.

فاز متحرك همراه با نمونه حركت كرده و با توجه به عبور از خلل و فرج جداسازی بر اساس وزن مولكولی و شكل و ساخت فضایی صورت می گیرد . چون نفت ها و پارافین ها سبكترند در پایین ستون و روی آن اولین ها و سپس آروماتیكها قرار می گیرند . 2 تا 3 ساعت در ستون منظور و یك ساعت در ستون باریك زمان نیاز است تا عمل تفكیك صورت گیرد . بعد از آن ، اشعة uv به آنها تابانده می شود كه بر اساس میزان وایژل جذب شده توسط هر جزء ، آروماتیكها آبی رنگ و اولفین ها به صورت لكه زرد رنگ مشاهده می شوند . سپس ابتدا و انتهای آروماتیكها و اولفین ها را در ستون باریك علامت گذاشته و مقدار این دو و همچنین مقدار پیشروی در ستون را اندازه می گیریم و داریم:

درصد هر جزء = مقدار پیشروی / 100 × مقدار اندازه گیری شده هر جزء

بدین ترتیب درصد آرماتیك و اولفین مشخص می شود .

از آنجایی كه پارافین ها و نفتین ها در مقابل uv بی رنگ هستند از انتهای لولة قطور تر تا شروع لكه زرد رنگ یعنی ابتدای اولفین ها نمونه را خارج كرده و روی آن آزمایش گراویته و RI ( ضریب شكست نور ) را انجام می دهیم .

بر اساس این دو آزمایش از روی منحنی RI بر حسب گراویته درصد نفتن ها بدست آمده و با در نظر گرفتن مجموع این سه درصد ، درصد پارافین ها بدست می آید.

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

با فرمت ورد

Leave a comment