مقدمه:

 

 طرح آروماتيك چهارم بعنوان بزرگترين مجتمع پتروشيميائي توليد آروماتيك جهان، از جمله طرح هاي استراتژيك شركت ملي صنايع پتروشيمي ايران است كه در عسلويه و در منطقه ويژه انرژي پارس واقع در حاشيه خليج فارس احداث شده است .

خوراك اين طرح از ميعانات گازي منطقه پارس جنوبي و بنزين پيروليز طرح الفين دهم تأمين مي گردد. محصولات اصلي اين مجتمع شامل توليد ساليانه 750  هزارتن پارازيلين، 430 هزار تن بنزن و 100هزارتن ارتوزايلين بوده و به عنوان ماده اوليه واحدهاي PET/PTA,DMT,PA/DOP,LAB جهت توليد الياف مصنوعي، شوينده ها، پلاستيكها،  نرم كننده ها و حلالها مورد استفاده قرار مي گيرد.

محصولات جانبي اين مجتمع شامل گاز مايع، برش پنتان، هيدرو كربنهاي سبك و سنگين، آروماتيك هاي سنگين و رافينيت به مقدار 19/3 ميليون تن در سال مي باشد.

ميعانات گازي ورودي به مجتمع پس از عبور از واحد آماده سازي خوراك و جداشدن هيدروكربنهاي سبك و سنگين وارد واحد هيدروتريترشده و تركيبات نيتروژنه و گوگردي آن جداسازي مي شود. سپس محصول واحد هيدروتريتر به واحد ريفرمر ارسال شده و در مجاورت كاتاليست از نظر آروماتيك ها غني مي شود. بنزين پيروليز طرح الفين دهم نيز پس از عبور از واحد هيدروژناسيون و جدا سازي و يا تبديل تركيبات نيتروژنه، گوگردي و الفيني آن، با محصول غني شده از آروماتيك واحد ريفرمر مخلوط و به واحد استخراج ارسال مي گردد. در واحد استخراج آروماتيك هاي موجود در جريان خوراك بوسيله حلال از هيدروكربنهاي غير آروماتيك جداشده و سپس جهت جداسازي به واحد جداسازي آروماتيك ها ارسال و بنزن و تولوئن آن  جدا شده و بنزن توليدي به مخازن محصول ارسال گرديده و تولوئن توليدي به واحد ترانس آلكيلاسيون ارسال مي گردد. مخلوط زايلين توليدي نيز به واحد جداسازي پارازايلين ارسال و در آن واحد با استفاده از غربال مولكولي، پارازايلين آن جدا سازي شده و سپس باقيمانده مخلوط زايلين به واحد Octafining ارسال و در مجاورت كاتاليست  به مخلوط تعادلي  و غني شده از پارازايلين تبديل مي‏شود. مخلوط زايلين غني شده از پارازايلين سپس وارد واحد جدا سازي زايلين شده و پس از جداسازي ارتوزايلين آن مجددا به واحد جدا سازي پارازايلين جهت جداسازي پارازايلين ارسال مي گردد. تولوئن توليدي و آروماتيك هاي 9 كربنه نيز پس از ورود  به واحد ترانس آلكيلاسيون در مجاورت كاتاليست به بنزن و مخلوط زايلين تبديل شده و سپس جهت جداسازي به واحدهاي مربوطه ارسال مي گردد .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-  واحد هيدروژناسيون بنزين پيروليز

PYROLYSIS  GASOLINE  HYDROGENATION UNIT ,UNIT-100))

 

اين واحد جهت هيدروژناسيون بنزين پيروليز توليدي واحد الفين در دو مرحله در نظر گرفته شده است و  ظرفيت واحد به گونه ايست كه 270,000 تن در سال بنزين پيروليز خام را هيدروژنه مي‏نمايد.

با هيدروژناسيون انتخابي الفينها ،‌ دي الفينها (آليفاتيك يا حلقوي) و آلكنيل آروماتيكها (از نوع استايرن) در مرحله اول هيدروژناسيون كه توسط راكتوري با بستر ثابت صورت مي‏گيرد،‌‌ پايداري بنزين پيروليز خام افزايش يافته و در اين مرحله با كاربرد كاتاليست از تشكيل اجزاء سنگين ناشي از پليمريزاسيون تركيبات فوق الذكر جلوگيري مي‏گردد. در اين راكتور يك نوع كاتاليست بر پايه پالاديم به نام تجاري LD -365، كه عمدتاً در هيدروژناسيون انتخابي دي الفينها موثر است، در دو بستر تقسيم مي شود تا با تزريق مايع خنك كننده (quench) بين دو بستر امكان كنترل افزايش دما درطول راكتور ميسر گردد.واكنشهايي كه در اين مرحله انجام مي شود :

 هيدروژناسيون دي الفينها و آلكنيل آروماتيكها والفينها،‌ پلي مريزاسيون حرارتي و كاتاليستي تركيبات ناپايدار،‌ ايزومريزاسيون الفينها.

در مرحله دوم هيدروژناسيون، برش بنزين پيروليز جهت بازيابي آروماتيك ها بوسيله هيدروژناسيون انتخابي الفينها و دي سولفوريزاسيون آنها، وارد راكتوري با بستر ثابت مي‏شود. در اين بخش دو نوع كاتاليست مخصوص در دو بستر مورد استفاده  قرار گرفته است كه با تزريق quench بين دو بستر كنترل دما انجام مي شود.كاتاليستي كه در بستر بالايي مورد استفاده قرار مي گيـرد با نام تجــاري LD-145 بعنوان كاتاليــزور هيدروژناسيــون مي باشد.

كاتاليستي كه در بستر پائيني قرارداده مي شود با نام تجاريHR-306،  بعنوان كاتاليزور دي سولفوريزاسيون مورد استفاده قرار مي‏گيرد و شرايط عملياتي به گونه ايست كه از پليمريزاسيون و اتلاف آروماتيكها جلوگيــــري مي‏گردد.كاتاليست LD-145 مخلوطي از اكسيدهاي موليبدنيم و نيكل است كه نيكل به دليل افزايش فعاليت هيدروژناسيون و كاهش پلي‏مريزاسيون استفاده مي‏گردد. كاتاليست HR-306 كه كاتاليزور دي سولفوريزاسيون است شامل اكسيدهاي كبالت و موليبدنيم بر پايه آلومينا مي باشد كه با توجه به سطح تماس زياد آن، براي افزايش سرعت دي سولفوريزاسيون مناسب است.

در اين مرحله واكنشهاي زير انجام مي شود :

هيدروژناسيون الفينها و آروماتيك ها، سولفورزدايي، نيتروژن زدايي، اضافه شدن H₂S به الفينها و تشكيل مركاپتان،‌ واكنشهاي مونوكسيد كربن با ئيدروژن و H₂S.

واكنشهاي جانبي و نامطلوب :‌

1- واكنش جانبي اضافه شدن H₂S به الفين ها كه منجر به تشكيل مركاپتان در ورودي اولين بستر كاتاليست مي‏شود.

2- هيدروژناسيون محدود آروماتيكها

3- واكنشهايي كه در آن منوكسيد كربن در حضور ئيدروژن  منجر به توليد متان و در حضور H₂S منجر به توليد COS مي‏شود.

خوراك اين واحد، بنزين پيروليز خام است كه مستقيماً از SteamCracker تأمين مي‏شود و بهمراه هيدروژن جبراني ارسالي از واحد آرومايزينگ و جريان مايع recycle  به عنوان diluent گرم شده،  به راكتور اول ارسال مي‏شود. خروجي راكتور بعد از خنك شدن وارد درام جدا كننده مي‏شود. فاز گازي نيز پس از خنك شـدن وارد درام جداكننده ديگــري مي‏شـود و مايع بهمــراه مايع خروجي از درام جداكننده اول، وارد برج Stabilizer مي‏‏شود و گاز خروجي نيز بعنوان گاز هيدروژن جبراني به مرحله دوم هيدروژناسيون فرستاده مي‏شود.  بخشي از جريان مايع بعنوان diluent و quench پس از خنك شدن به راكتور برگردانده مي‏‏شود. وظيفه برجStabilizer جداكردن برش C₅ از برش ⁺C₆ و همچنين حذف هيدروژن و تركيبات سبكي كه تحت فشار بالا در فاز مايع درامهاي جداكننده حل مي‏شوند. جريان بالاي برج پس از كندانس شدن وارد درام ريفلاكس مي‏شود. جريان گازي اين درام به مسير      Fuel  Gas ارسال مي‏گردد و برش C₅ هم از روي سيني 55 بعنوان محصول جانبي اين واحد پس از خنك شدن خارج مي‏گردد .

جريان پايين برج Stabilizer مستقيماً به برج Denonanizer فرستاده مي‏شود. وظيفه اين برج جداسازي تركيبات سنگين تر از C₉ و آماده سازي خوراك براي مرحله دوم هيدروژناسيون است. اين برج تحت خلأ ناچيزي عمل مي‏نمايد‌ تا از افزايش بيش از حد دما (ماكزيمم 180°C) جلوگيري شود و در نتيجه امكان پليمريزاسيون كاهش پيدا كند. سيستم خلاء از يك اجكتور بخار،‌ كندانسور و يك درام جداكننده تشكيل شده است. بخارخروجي برج در كولر هوايي و يك كولر آبي كندانس شده  و سپس در درام ريفلاكس جمع مي‏شود. خروجي  درام،‌ برش C₆-C₉، ‌خوراك مرحله  دوم هيدروژناسيون است . برش C₁₀⁺ به عنوان Heavy End  پس از خنك شدن به B.L فرستاده مي‏شود. برش C₆-C₉ خروجي از مرحله اول هيدروژناسيون بهمراه گاز هيدروژن جبراني و  گاز درگردش ابتدا در يك مبدل و سپس در كوره تا 290°C گرم شده و وارد دومين راكتور  مي‏گردد. واكنشهاي هيدروژناسيون الفينها و دي سولفوريزاسيون در اين راكتور انجام مي‏شود.جريان خروجي راكتور پس از خنك شدن وارد يك درام جدا كننده مي‏گردد. مايع خروجي  از درام را پس از پيش گرم شدن به برج Stabilizer فرستاده مي‏شود. جهت جلوگيري از خوردگي بطور مداوم Inhibitor  به جريان بالاي برج Stabilizer تزريق مي شود. در برج Stabilizer تركيبات حل شده مانند هيدروژن ، سولفيد هيدروژن و هيدروكربنهاي سبك جدا شده از طريق درام ريفلاكس به جريان گاز سوخت ارسال مي‏‏گردند.

برش  C₆-C₉ نيز از پايين برج Stabilizer پس از خنك شدن به عنوان بنزين پيروليز هيدروژنه به واحد 400 (Catalytic Reforming) فرستاده مي‏شود .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2- واحد تصفيه ميعانات گازي

GAS  CONDENSATE  PREFRACTIONATION UNIT , UNIT-200 ))

 

هدف از طراحي اين واحد ارسال خوراك مناسب به واحد300 (Catalytic Reforming) است. در اين واحد پيش تفكيك كه ظرفيت آن حدود 4,500,000  تن درسال مي‏باشد، در اولين برج جدا كننده اجزاء‌ سبك (Light Ends) و در برج جدا كننده دوم اجزاء سنگين(Heavy Ends) جدا مي گردند.

Gas  Condensate كه خوراك ورودي به اين واحد است در يك Surge  Drum  وارد و پس از گرم شدن به برج تفكيك اول فرستاده مي‏شود. جريان بالاي برج كندانس مي‏گردد و مايعات جدا شده در درام ريفلاكس پس از خنك شدن  بعنوان Light  End به مخزن ذخيره ارسال مي‏شود. جريان خروجي از پايين برج اول نيز به برج دوم ارسال مي‏گردد. جريان بالاي برج دوم در كولر هوايي كندانس شده وارد درام ريفلاكس مي شود و پس از خنك شدن به عنــوان Heart Cut  به واحـــد 250 (Hydrotreating) و سپــس به واحـــد  300  (Catalytic Reforming) ارسال مي‏گردد. محصول پائين برج  بعنوان ( C₁₀⁺ ) Heavy End پس از خنك شدن به مخزن ذخيره ارسال مي‏‏گردد.

 

 

 

 

 

3- واحد تصفيه هيدروژني

(HYDROTREATING UNIT , UNIT-250 )

 

حذف ناخالصي ها از HeartCut كه عمدتاً سولفور، نيتروژن، آب،‌ دي الفين هاي  هالوژنه،‌ الفينها،‌ ارسنيك، جيوه و ديگر فلزات هستند در اين واحد انجام مي‏گيرد. اين ناخالصيها براي كاتاليست واحد (Cat. Reforming) 300 بسيار مضر مي‏‏باشند. براي اين منظور مخلوط خوراك و هيدروژن پس از گرم شدن از راكتوري كه از كاتاليست BI- Metalic پر شده  عبور مي‏كند.

دو واكنش اصلي در اين راكتور عبارتند از :

1- هيدروريفاينينگ                                              2- هيدروژناسيون

1- هيدروريفاينينگ شامل دو واكنش سولفورزدايي (Desulphurization) و نيتروژن زدايي  (Denitrification ) مي‏باشد.

- سولفورزدايي ( تركيباتي نظير آميل مركاپتان، دي متيل سولفيد، دي پروپيل سولفيد،‌ متيل تيوفين ) :

RSR′   + 2H₂             RH + R′ H +   H₂S

RSSR′ + 3H₂             RH + R′ H + 2H₂S

RSH    +   H₂             RH + H₂S

اين واكنشها گرما زا هستند .

- نيتروژن زدايي ( تركيباتي مانند متيل پيرول و پريدين )  :

R-NH₂+H₂              R-H+ NH₃

 

2- هيدروژناسيون و يا اشباع كردن الفينها و دي الفينهاي خوراك . اين واكنشها كه گرمازا مي‏باشند در بالاترين قسمت بستر كاتاليست و با حضور هيدروژن انجام مي شوند.

خوراك اين واحد كه از واحد200 (GasCond. Prefractionation) و يا از مخزن ذخيره  Heart Cut  تأميــن مي‏شــود ابتــدا وارد  Surge Drum ‎‏شـده و پـس از مخــلوط شـــدن با گــاز هيــدروژن دريافتي از واحــد 300 (Cat.Reforming) پيش گـرم وسپس به راكتــوري با بستر ثابت كه از  كاتاليست HR306C حــاوي اكسيــدهاي كبالت و موليبدنيم پر شده،‌ ارسال مي‏گردد.

جريان خروجي از راكتور پس از عبور از مبدلهاي حرارتي وارد برج استريپر مي‏‏شود. جريان پايين برج، HeartCut عاري از ناخالصيها است كه پس از خنك شدن به واحد 300 (Cat.Reforming) و يا به مخزن ذخيره ارسال مي‏گردد. محصول خروجي از بالاي برج نيز تركيبات سبك مي‏باشد كه پس از كندانس شدن و خنك شدن در كولر آبي وارد درام ريفلاكس مي‏شود. گازهاي جدا شده در اين درام به جريان گاز سوخت ارسال مي‏گردد و مايع نيز به برج استريپر برگشت داده مي‏شود.

 

 

 

 

 

 

4- واحد تبديل كاتاليستي

(CATALYTIC REFORMING UNIT , UNIT-300)

 

 محصول واحد 250 (Hydrotreating) جهت توليد آروماتيكها به واحد  300           (Catalytic Reforming) فرستاده مي‏شـود. تكنــولوژي اين واحد  Moving Catalyst Bed  ناميده مي‏شود. خوراك ورودي پس از عبور از فيلتر، با هيدروژن مخلوط و بعد از گرم شدن وارد راكتور اول مي‏گردد. جريان خوراك عاري شده از ناخالصيها با حضور كاتاليستBI – Metalic  توسط چهار راكتور آدياباتيك در حضور هيدروژن و فشار كم،‌ به آروماتيكها تبديل مي‏شود.

عامل سولفيد جهت جلوگيري از تشكيل كك در ديواره راكتور و عامل كلرايد نيز همانند آب DM مستقيماً به خوراك تزريق مي‏شود. تزريق عامل كلرايد و آب به منظور كنترل ميزان آب  وكلر در زمان توقف عمليات احياء مي‏باشد. واكنشها در راكتور بصورت حرارت گير است و چهار كوره با سوخت FG وظيفه تامين حرارت مورد نياز را بر عهده دارند. بنابراين جريان خروجي از هر راكتور پيش از ورود به راكتور بعدي وارد كوره مي‏شود.

كاتاليست درون راكتور بصورت پيوسته از پايين راكتور جهت احياء به راكتور احياء‌ ارسال  مي‏گردد و كاتاليست احياء شده مجدداً از بالاي راكتور اصلي وارد مي‏شود.

جريان خروجي از راكتـور چهارم بعد از خنك شدن وارد درام جدا كننده مي‏شود. قسمتي از فاز گازي كه شامل هيـدروژن مي‏شود  به وسيله كمپــرسور به راكتـور برگردانده مي شود.  گاز اضافي نيز وارد بوستر كمپرسور ‏شده و پس از مخلوط شدن با مايع خروجي از درام جداكننده به درام Recontacting  ارسال مي‏گردد. فاز گازي اين درام كه هيدروژن مي‏باشد، پس از عبور از درام جذب كننده كلر براي استفاده به ساير واحدها فرستاده مي شود.

فاز مايع از درام Recontacting  كه شامل Reformate است قبل از ورود به درام LPG با بخار خـروجي از برج  Stabilizer  مخلوط مي‏شود تا هيدروكربنهاي  C₄ و C₃ موجود در بخار تقطير شده، جداسازي و از طـريق درام LPG  به جريان گاز سوخت ارسال گردند. فاز مايع اين درام نيز پس از مخلوط شدن با هيدروژن و تركيبات سبك واحد 800 (Isomerization)، گرم شده و سپس جهت اشباع الفينها وارد راكتور Arofining مي‏شود. جريان خروجي اين راكتور به برج Stabilizer ارسال مي‏گردد.

جريان بالاي اين برج پس از كندانس شدن وارد درام ريفلاكس مي‏شود. فاز گازي اين درام به درام LPG فرستاده مي شود و بخشي از فاز مايع به عنوان ريفلاكس به برج برمي‏گردد. بخش ديگر فاز مايع كه همان LPG است بعنوان محصول جانبي به مخازن ذخيره ارسال مي‏گردد. جريان پايين برج Stabilizer كه ميزان آروماتيكها در آن افزايش يافته است پس از خنك شدن  بعنوان محصول اصلي اين واحد، به واحد (Separation) 400  ارسال مي‏گردد.

 

 

 

 

 

 

 

5- واحد احياء كاتاليستي

(CATALYTIC REGENERATION UNIT , UNIT-350 )

 

هدف از طراحي اين واحد، احياء مداوم كاتاليست واحد (Catalytic Reforming) 300  است.  با احياء مداوم، فعاليت و انتخاب‏پذيري كاتاليست در شرايط بهينه كنترل مي‏شود. براي  رسيدن به بالاترين درجه احيا مي‏بايست مراحل زير انجام پذيرد :

- سوزاندن كك موجود برروي سطح كاتاليست

- اكسي‏كلريناسيون كاتاليست

- كلسيناسيون كاتاليست

- خنك كردن كاتاليست

- احيا كاتاليست

ســـه بخـــش اول درراكتور احياء، قســـمت چــــهارم در First Lower Hopper و آخـــرين مـــرحله درReduction Chamber انجام مي گيرد. جهت حفظ شرايط بهينه در واحد Catalytic Reforming، مقدار كمي از كاتاليست بطور مداوم از سيستم خارج و پس از احيا به راكتور برمي‏گردد.

گردش كاتاليست توسط سيستم  Lift Gas  و بوسيله گاز هيدروژن انجام مي گيرد كه كاتاليست را از پايين يك راكتور به بالاي راكتور ديگر منتقل مي‏كند و سپس كاتاليست  بوسيله gravity از بالا به پايين در هر راكتور جريان مي يابد.

براي گردش كاتاليست بين آخرين راكتور و راكتور احياء و همچنين راكتور احياء و اولين        راكتور از نيتروژن به عنوان Lift Gas  استفاده مي شود. دربالاي هر راكتور يك hopper به منظور اطمينان از پربودن راكتور از كاتاليست در نظر گرفته شده است كه مجهز به يك  ارتفاع سنج (از نوع اشعه گاما) مي‏باشد و مستقيماً روي شير كنترلي كه جريان كاتاليسـت را تنظيم مي كند، عمل مي‏نمايد. سيستم گردش كاتاليست طوري طراحي شده كه براي انجام تعميرات، نيازي به از سرويس خارج كردن راكتورها نمي باشد. بالاي هـر راكتور يك      Surge Drum مي باشــد كه كاتاليست به اندازه يك سـاعت ( از زمان گردش كاتاليست) درآن ذخيره مي شود و سپس وقتي به بالاترين ارتفاع تعيين شده (توسط اشعه گاما) رسيد، در اثر gravity   به Lock Hopper  منتقل مي شود. اين درام فشار را تا رسيدن به فشار عملياتي راكتور احياء افزايش مي دهد. (فشار عملياتي راكتور احياء از فشار راكتور اول بيشتر است). اين batch بطوركامل به قسمت بالاي راكتور احياء منتقل مي شود. راكتور احياء شامل چهار بخش مي‏گردد.

قسمت اعظم كك در بخش اول راكتور احياء سوزانده مي شود و سپس در بخش دوم دردماي بالاتر ، مابقي كك كاملاً سوزانده مي شود. در بخش سوم راكتور احياء اكسي كلريناسيون و در بخش چهارم آن كلسيناسيون انجام مي گيرد.

بعداز كلسيناسيون، كاتاليست از راكتور احياء خارج و به Lower  Hopper منتقل مي شود كه تحت فشار ازت است و كاتاليست توسط نيتروژن به Upper  Hopper اولين راكتور ارسال مي گردد.

كاتاليست پيش از ورود به راكتور اول، توسط گاز هيدروژن گرم و در Reduction  Chamber احيا مي شود .

 

 

 

REGENERATION LOOP

گاز احياء به دو جريان تقسيم مي شود. جريان اصلي براي دو مرحله سوختن كك استفاده مي شود. اين جريان ابتدا در مبدل Feed/Effluent گرم شده و سپس در هيتر برقي، دماي ورودي به راكتور احياء تنظيم مي شود.

جريان خروجي بعد از خنك شدن در مبدل Feed/Effluent و كولر آبي به درام شستشو ارسال مي‏گردد و در آنجا با محلول Caustic Soda رقيق خنثي و سپس با آب شسته شده و پس از عبور از Dryer وارد كمپرسور مي شود.

دومين جريان گاز احياء در قسمت اكسي‏‏كلريناسيون استفاده مي شود. اين جريان بعد از مخلوط  شدن با هـواي خشك گـرم شده و توسط  هيتر برقي به دماي نهايي مورد نظر مي‎رسد. در مرحله بعدي هواي خشك بعد از گرم شدن توسط هيتر برقي وارد مرحـله كلسيناسيون مي‏شود. جــريان خروجي ازكلسيناسيون و اكسي كلريناسيون پس از خنك شدن به درام شستشو فرستاده مي‏شود.

 

 

 

6- واحد جداسازي آروماتيكها وريفرميت

UNIT, UNIT - 400 )  REFORMATE & AROMATICS SEPARATION)

 

خوراك اين واحد محصول واحد (Cat. Reforming) 300  و بنزين پيروليز هيدروژنه (C₅⁺) است . عمليات جدا سازي هيدروكربنهاي C₇^- از آروماتيكهاي سنگينتر در برج دهپتانايزر انجام مي شود. جريان بالاي برج شامل بنزن و تولوئن و اجزاء‌ سبكتر(C₇^- ) به درام ريفلاكس فرستاده مي شود و پس از خنك شدن به واحد EXTRACTION) 500 (BT ارسال مي‏گردد. جريان پايين برج نيز كه آروماتيكهاي C₈⁺ مي‏باشد به برجRerun  Xylene فرستاده مي‏شود.

خوراك برجRerun   آروماتيكهاي C₈⁺ مي‏باشد كه بخشي از آن از برج دهپتانايزر و بخش ديگر از واحد Isomerization)800) تأمين مي‏شود. جريان خروجي برج دهپتانايزر بوسيله تبادل حرارتي با محصولات پائين برج Rerun در مبدل Feed/Effluent و جريان خروجي واحد 800  نيز در قسمت  Convectionكوره‏اي كه ريبويلر برج Rerun نيز مي‏باشد گرم مي‏شود. كار برجRerun داسازي هيدروكربنهاي C₉⁺ از زايلينها است. خوراك پيش از ورود به برج Rerun  وارد برج Clay‌ مي‏شود. برج Clay  يك راكتور با بستر پرشده حاوي خاك رس فعال شده به  فرمGranular است. بخشي از گرماي موجود در جريان بالاي برج صرف توليد MPS و بخش ديگر آن در ريبويلر برج رافينيت كه در واحد جداسازي پارازايلين قرار دارد،‌ استفاده مي‏‏شود .

محصول بالاي برج Rerun ، مخلوط زايلين هاست كه به واحد جداسازي پارازايلين و يا پس از خنك شدن به تانك ذخيره مخلوط زايلينها فرستاده مي شود .

محصول پائيني برج Rerun ،‌ آروماتيكهاي C₉⁺ هستند كه پس از خنك شدن به برج تفكيك C₉/C₁₀ در واحد  (Transalkylation) 600 ارسال مي گردند.

يكي ديگر از برجهاي تقطير اين واحد، برج Xylene Splitter مي‏باشد. خوراك ورودي به     اين بـرج شـامــل دو جــــريان اسـت. جــريان اول مخـــــلوط آروماتيـكهاي C₈⁺   ارسالي از برج تفكيك C₇/C₈ در واحد 600 و جريان دوم قسمتي ديگر از  آروماتيكهاي C₈⁺ خروجي ‌از واحد 800 مي‏باشد. كار اين برج جداسازي آروماتيكهاي C₉⁺از مخلوط زايلينها است. بخشي از گرماي موجود در جريان بالاي برج صرف توليد MPS و بخش ديگر آن در ريبويلر برجهاي رافينيت و Extract در واحد جداسازي پارازايلين و نيز در ريبويلر برج ارتوزايلين همين واحد مورد استفاده قرار مي‏گيرد.

جريان بالاي برج ، مخلوط زايلين هاست كه به واحد جداسازي پارازايلين فرستاده مي شود و يا پس از خنك شدن به تانك ذخيره مخلوط زايلين ارسال مي‏گردد.

جريان پائين برج، حاوي ارتوزايلين و‌ آروماتيكهاي C₉⁺ است كه به برج ارتوزايلين فرستاده   مي شود.

وظيفه برج ارتوزايلين جداسازي ارتوزايلين از آروماتيكهاي⁺ C₉ است. ارتوزايلين از بالاي برج به درام ريفلاكس و پس از خنك شدن به قسمت مخازن ارسال مي‏گردد. آروماتيكهاي C₉ نيز از پائين برج پس از مخلوط شدن با جريان پايين برج Rerun به برج تفكيك C₉/C₁₀ در واحد 600 ارسال مي‏گردد .

 

 

 

7- واحد استخراج بنزن و تولوئن

UNIT , UNIT – 500 ) BT  EXTRACTION)

 

دراين واحد با استفاده از يك حلال و بكارگيري روش استخراج مايع- مايع هيدروكربنهاي آروماتيكي از ديگر هيدروكربنها كه عمدتاً پارافيني بوده و نقطه جوش آنها با هيدروكربنهاي آروماتيكي همگروهشان نزديك است جدا مي شوند. نزديك بودن نقطه جوش اجزاء، جداسازي آنها را با روش تقطير غير‏ممكن مي‏سازد.

در اين واحد با استفـاده از حـلال مورفولين عمليات جدا سازي مواد آروماتيكي از غيرآروماتيكها انجام مي‏گيرد. خوراك اين واحد بنزن و تولوئن و تركيبات غير آروماتيكي C₇^- مي‏باشد.

حساسترين دستگاه به كاررفته در اين واحد برج استخراج مايع- مايع است كه درآن حلال مورفولين، با انتخاب‏پذيري بسيار بالا هيدروكربنهاي آروماتيكي را در خود حل نموده و تشكيل دو فاز هيدروكربني مي‏دهد (دو فاز مايع با دانسيته هاي متفاوت كه فاز پايين شامل حلال و هيدروكربنهاي آروماتيكي موجود در ريفرميت بوده و فاز استخراج ناميده مي‏شود و فاز بالا عمدتاً هيدروكربنهاي غير آروماتيكي موجود در ريفرميت است و فاز رافينيت ناميده مي شود). حلال مي‏بايست طوري انتخاب ‏شود كه داراي اختلاف نقطه جوش مناسب با هيدروكربنهاي آروماتيكي ( موجود در فاز استخراج ) باشد تا بتوان در مرحله بعدي بوسيله يك عمل تقطير ساده حلال را از هيدروكربنهاي آروماتيكي جدا نموده و جهت مجدد به برج استخراج برگشت داد. جريان بالاي برج استخراج (رافينيت) بعد از كندانس شدن به درام ريفلاكس مي‏رود. قسمتي  از اين جريان به برج برمي‏گردد و باقيمانده آن به عنوان رافينيت پس از خنك شدن به B.L  ارسال مي‏گردد. در برج استخراج با استفاده از حلال مورفولين، بنزن و تولوئن از خوراك واحد جدا شده و ازپايين برج به برج استريپر فرستاده مي‏شود. در اين برج بنزن و تولوئن از حلال جداسازي مي‏شود. اين عمليات تحت خلاء انجام مي‏گيرد. تولوئن و بنزن جدا شده از بالاي   برج به درام ريفلاكس  و از آنجا به واحد (Transalkylation) 600 فرستاده مي‏شوند. حلالهاي بازيابي شده در برج استريپر به برج استخراج بر مي گردد و بخشي از آن جهت احياء به درام احياء‌ حلال ارسال مي‏گردد. در اين درام مواد جامد و ساير ناخالصيها (‌ناخالصيهايي نظير پليمرها وپلي كندانسيتها ……) از حلال جدا و بصورت Batch تخليه مي‏شود. خلاء مورد نياز در اين قسمت توسط دو عدد پمپ خلاء تأمين مي‏شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

8- واحد تبديل تولوئن به زايلين

(DISPROPORTIONATION UNIT , UNIT-600 )

 

   خوراك اين واحد شامل دو جريان است:

1)     فاز Extract خروجي از واحد (BT Extraction)  500

2)     تولوئن خروجي از واحد (PX  Separation) 700

اين دو فاز به همراه جريان جدا سازي شده حاصل از پائين برج Stripper كه بيشتر شامل بنزن و تولوئن مي‏باشد با عبور از برج Clay تركيبات و دي الفين آن به تركيبات با نقطة جوش بالاتر تبديل شده و در مراحل بعدي با روش تقطير قابل جداسازي مي‏باشند.

برج Clay يك راكتور با بسترثابت پر شده حاوي خاك رس فعال شده به فرم گرانول است كه در دماي 1600-200 ºC ، فرآيند تبديل تركيبات الفيني در آن انجام مي‏پذيرد.

خوراك برج C6/C7 حاصل از جريان خروجي برج Clay مي‏باشد. عمل جداسازي بنزن در اين برج انجام مي‏پذيرد. محصول بالاي برج نيز بعد از خنك سازي به عنوان محصول نهائي به B.L. ارسال مي‎گردد. جريان پائين اين برج كه بيشتر شامل Tol است به برح تفكيك C7/C8 فرستاده مي‏شود و تولوئن از بالاي اين برج جهت انجام عمليات فرآيندي به راكتور Tatoray ارسال مي‏‎گردد و يا خروجي از پائين به برج Xylene Spliter در واحد400 Rerormate and Aromatic) (Separation فرستاده مي‏شود.

بخش Reaction شامل راكتور Tatoray است كه بر اساس تكنولوژي Toray بوده و واكنشهاي اصلي آن Disprofortionation مي‏باشد. در اين راكتور در اثر واكنش Disproportionation، تولوئن به بنزن و زايلنها تبديل مي‏شود. اين واكنش با يك كاتاليست فعال در حضور ئيدروژن انجام مي‏شود.

كاتاليست مورد استفاده مزاياي زير را داراست:

-         درصد تبديل و انتخاب پذيري بالايي نسبت به بنزن و زايلينها دارد.

-         طول عمر بالائي دارد.

جريان خروجي راكتور Tatoray جهت جدا سازي LP Purge Gas كه از واحد خارج مي‏شود استفاده دارد و خروجي پائين برج به ابتداي فرآيند وابتداي برج Clay بازگردانده مي‏شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9- واحد تبديل C9⁺ به زايلين

( TRANSALKYLATION UNIT , UNIT-650 )

 

 

 خوراك اين واحد شامل برش C9+ خروجي از واحد  Reformate & Aromatics Separation  است.

خوراك ورودي به برج Heavy Aromatics وارد مي‏شود از پائين Heavy Aromatics شامل برش C10A و C11+ جداسازي شده و به تانک محصول فرستاده مي‏شود، و برش ديگري كه شامل C9A و C10A است از بالا جداسازي و بهfeed drum راكتور TAC9 ارسال مي‏گردد.

خوراك ورودي راكتور TAC9 با جريان خروجي از برج DE-C7 كه بيشتر شامل Tol و مقداري نيز B2 است تركيب مي‏شود. بخش Reaction براساس تكنولوژي Toray بوده و واكنشهاي اصلي آن Transalkylation روي Tol , C9A مي‏باشد.

در اين راكتور آروماتيكهاي C9+ بوسيله كاتاليست و در حضور ئيدروژن و در اثر واكنش ‏Transullaylation به C8 تبديل مي‏شوند. در ضمن آروماتيكهاي سنگين كه داراي باند اتيل و حتي سنگينتر از آن مي‏باشند، در اثر واكنش Dealkylation به زايلينها تبديل مي‏شوند.

كاتاليست مورد استفاده مزاياي زير را داراست:

-         درصد تبديل بالاي C9 Aromatic به مخلوط زايلينها

-         پائين بودن اتيل بنزن موجود در زايلين توليدي

جريان مايع خروجي راكتور وارد برج stripper مي‏شود. در اين برج از بالا برشي كه شامل برشي از هيدروكربنها از اتان تا BZ مي‏باشد به واحد Catalytic Reforming ارسال مي‏شود و جريان پائين برج نيز جهت جداسازي Tol به برج De-C7 فرستاده مي‏شود.

در ابن برج جریان بالایی که عمدتا شامل Tol , Bz  میباشد جداسازی و به feed drum راکتور فرستاده میشود و جریان پایین که ترکیبات  است پس از عبور از Clay treater ها ( به منظور جداسازی الفینها و دی الفینها ) به واحد  Reformate & Aromatics Separation فرستاده میشود .

 

 

10- واحد جداسازي پارازايلين

( PARA-XYLENE  SEPARATION UNIT , UNIT- 700 )

 

در اين واحد  جدا سازي پارازايلين به روش جذب مولكولي توسط غربال مولكولي    (Molecular Sieve) انجام مي‏گيرد. در اين روش ابتدا پارازايلين با توجه به خصوصيات مولكولي آن جذب غربالهاي مولكولي مي‏شود و در مرحله بعـد، پارازايـلين توسط ماده دافـع  (Desorbent) بنام پارا دي اتيل بنزن (PDEB) از غربالهاي مولكولي خارج و به قسمت جداسازي ارسال مي‏شود. پارازايلين با درجه خلوص بالا ( 99.7% min) و نيز جرياني از تولوئن بعنوان محصول جانبي در اين واحد توليد مي‏شود. رافينيت (‌ايزومرهاي زايلين بدون پارازايلين) به واحد ايزومريزاسيون زايلين ها فرستاده مي‏شود.

خوراك اين واحد شامل آروماتيكهاي برش C₈ است كه از واحد جداسازي          (Separation)400 تأمين مي‏شود. خوراك گرم ابتدا در چند مبدل بطور متوالي خنك   مي‏شود تا دماي آن به 175°C برسد و سپس براي جلوگيري از ورود ذرات خارجي به Adsorbent Chamber، فيلتر ‏شده و بعد وارد برج جذب مي‏شود.

محصول برج جذب شامل دو جريان است :

1- جريان غني از پارازايلين (Extract)

2- جريان تقريباً عاري از پارازايلين (Raffinate)

كه هر دو اين جريانهاي مقداري Desorbent به همراه خود دارند. بخش جذب سطحي شامل دو برج جذب است كه جاذب جامد يا غربال مولكولي در اين دو  برج كه هر كدام داراي 12 بستر ثابت ولي مجزا مي باشد و توسط يك سري صفحات مشبك فلزي از هم جدا شده اند ،‌قرار  گرفته است . غربالهاي مولكولي شامل خلل و فرجهايي هستند كه قادرند مولكولهاي پارازايلين را در خود محبوس و مولكولهاي اتيل بنزن و ديگر زايلينها را عبور دهند و ماده دافع

Desorbent ) ) مولكولهاي جذب شده يا محبوس شـده در غـربالهـاي مولكولي را از آنها جدا كرده و از برج جذب خارج مي‏كند.

 Desrobent بهمراه پارازايلين حل شده در آن، وارد درام مخلوط كننده مي‏شود. قسمت اعظم خروجي درام به برج تقطير (Extract  Column ) فرستاده مي‏شود و بخشي از اين جريان بعنوان Back Wash به برجـهاي جذب برمي‏گردد. كار اين جريان افزايش غلظت پارازايلين در قسمت دوم جدا سازي است. اين جريان براي جلوگيري از ورود ذرات خارجي به برجهاي  جذب فيلتر شده و سپس به اين برجها فرستاده مي‏شود.

Desorbent و پارازايلين حل شده در آن توسط تقطير در برج  Extract از هم جدا مي‏شوند.جريان بالاي برج، پارازايلين است كه به برج خالص سازي پارازايلين فرستاده مي‏شود  و Desorbent به درام مربوطه جهت استفاده مجدد در برجهاي جذب برگشت داده مي‏شود.

وظيفه برج خالص سازي، جدا سازي پارازايلين از تولوئن است. خوراك ابتدا گرم  شده و سپس وارد برج مي شود. محصول پائيني برج پارازايلين است كه پس از خنك شدن به قسمت مخازن فرستاده مي‏شود و جريان بالاي برج كه عمدتاً تولوئن است پس از كندانس  شدن وارد درام ريفلاكس مي شود و تولوئن از آنجا به واحد ترانس الكيلاسيون ارسال مي‏گردد. جريان  رافينيت خروجي از برجهاي جذب به برج رافينيت وارد مي‏شود. ورودي اين برج تقطير ايزومرهاي ديگر C₈ بجز پارازايلين شامل ارتوو متازايلين و اتيل بنزن هستند كه توسط غربال مولكـولي موجود در برجهاي جذب رانده مي‏شوند و در مايع Desorent حل شده و از برجـهاي جذب خارج مي‏گردند. 

خوراك ورودي به برج رافينيت ابتدا گرم و سپس وارد  برج مي‏شود.كار برج                رافينيت جدا سازي زايلينها از Desorbent است. محصول پائيني اين برج Desorbent اســـت كه به درام مربوطه جـهت استفاده در برج جذب فرستاده مي‏شود.

جريان بالاي اين برج رافينيت ( C₈ ) كندانس شده است كه وارد درام ريفلاكس  شده و سپس به واحد ايزومريزاسيون زايلينها ارسال مي‏گردد. بخشي از جريانDesorbent  خروجي از پايين برج رافينيت وارد برج Desorbent Rerun مي‏شود. جريان بالاي اين برج  Desorbent است كه پس از كندانس شـدن وارد درام ريفلاكس شده و به سيستم Desorbent برگشت داده مي‏شود و جريان پائيني كه تركيبات سنگين همراه Desorbent است پس از خنك شدن بصورت Batch به OSBL فرستاده مي‏شود .

 

 

 

 

 

 

 

11- واحد ايزومريزاسيون

(ISOMERIZATION UNIT , UNIT- 800 )

 

ايزومره كردن آروماتيكهاي C₈ و رسيدن به غلظت تعادلي و توليد پارازايلين با بالاترين بازده ممكن وظيفه اصلي اين واحد است . خوراك اين واحد‌ محصول بالاي برج رافينيت در واحد جداسازي پارازايلين‌ مي‏باشد كه جرياني عاري از پارازايلين است .

رافينيت با تركيبات سبك برگشتي از واحد  (Transalkylation) 600 و هيدروژن مخلوط شده، ابتدا با جريان خروجي از راكتور و سپس دركوره گرم شده و وارد راكتور مي‏شود. راكتور ايزومريزاسيون يك راكتور Down Flow  با بستر ثابت است كه از كاتاليست حاوي پلاتينيوم روي يك پايه  اسيدي پر شده است. اين راكتور مقدار آروماتيكهاي C₈ خروجي را تا رسيدن به حالت تعادل افزايش مي‏دهد.

واكنشهاي ايزومريزاسيون آروماتيكهاي C₈ كه در اين واحد انجام مي‏گيرد :

1- ايزومريزاسيون زايلينها

( ارتوزايلين                  متازايلين                    پارازايلين )

 

H2

H2

2- ايزومريزاسيون اتيل بنزن

( ارتوزايلين               } DMCH              ECH {             اتيل بنزن )

C₈  Naphtenes                                  (  Intermediate )        

 

واكنشهاي ناخواسته :‌

1- Disproportionation

( آروماتيكهاي C₉ + تولوئن              زايلين + زايلين )

              ( آروماتيكهاي C₉ + تولوئن              اتيل بنزن + زايلين )

2- Side  Chain Cracking

                    ( متان + تولوئن             هيدروژن + زايلين )

(  اتيلن  + بنزن             هيدروژن + اتيل بنزن )

                                                     H₂       

                                                 اتان

 

1-Cracking

تركيبات سبك  +  پارافينها            Naphtenes

 

       2-Benzene  / Toluene  Saturation

               Cyclohexane                H₂ + بنزن

               C₇  Naphtene              H₂ + تولوئن

جريان خروجي از راكتور خنك شده و سپس وارد درام جدا كننده مي‏شود. فاز گازي غني از هيدروژن از طريق كمپرسور Recycle  به راكتور برمي‏گردد و فاز مايع آن پس از گرم شدن در دو مبدل به برج دهپتانايزر فرستاده مي‏شود. اين برج براي جداسازي تركيباتC₈⁺  از برش C₇^-  و مواد سبكتر مي‏باشد. جريان پائين اين برج كه تركيبات C8⁺ هستند پس از خنك شدن و عبور از برج Clay به واحد Separation فرستاده مي‏شود. جريان بالاي برج نيز بعد از كندانس شدن به واحد (Catalytic Reforming) 300 ارسال مي‏گردد و فاز گازي آن نيز به جريان گاز سوخت فرستاده مي‏‏شود.