ایزوگام شرق گستر دلیجان

فرایند تولید قیر ناپیوسته (Batch Process)

برج هوادهی با حجم معین از خوراک پر می شود و پس از دمیده شدن هوا با شرایط از پیش تایین شده و رسیدن محصول به مشخصات مورد نظر ، برج تخلیه می شود و محتوی آن در مخازن وارد می شوند .

وقتی که دمای قیر به ۱۹۰ تا ۲۴۰ درجه سانتی گراد رسید هوادهی کامل آغاز می شود سپس گرمای حاصل از واکنش، دمای قیر را تا ۲۴۰ الی ۲۶۰ درجه سانتی گراد بالا برده و دما در آن حدود حفظ می شود.

مدت زمان زمان دمیده شدن بین ۳ تا ۲۴ ساعت است.

اجزای اصلی واحد هوادهی :

• کوره پیش گرم کن Pre Heater
• دمنده هوا یا کمپرسورBlower or Compressor
• برج هوادهی Oxidizer Tower
• سیستمی برای جمع آوری و سوزاندن بخارات

فرایند تولید قیر پیوسته :

در این فرایند تولید قیر خوراک با میزان معین و قابل کنترل با دمای از پیش تعیین شده به صورت پیوسته وارد برج هوادهی می شود و پس از انجام عملیات هوادهی در شرایط ثابت عملیاتی از برج هوادهی خارج می گردد .

این روش تهیه قیر که در پالایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد بدلیل داشتن مزایای زیر مورد توجه می باشد .

متغییر های فرآیند :

دو متغییر تاثیر گذار بر روی قیر دمیده ، ترکیب خوراک و طول زمان هوادهی می باشد. سایر متغییر ها شامل درجه حرارت ، شدت هوادهی و ارتفاع قیر است. کاهش مدت زمان اقامت قیر در برج ، در دما و زمان هوادهی ثابت عموماً به صرفه می باشد.

معمولاً فرایند در فشار اتمسفر انجام می گیرد. طراحی برج و روش عملیات نیز بدلیل آنکه در میزان روغن از دست رفته موثر می باشد باعث تاثیر در خواص محصول می شود.

• خوراک :

مشخصات خوراک و محصول مورد نظر از طریق آزمایش های خوراک ، تعیین نیاز بازار و مشخصات قیر لازم برای مخلوط کردن با قیر نرم در واحد های ایزولاسیون یا آسفالت و … تعیین می گردد.

خوراک بیشتر واحدهای هوادهی در ایران قیر ۶۰/۷۰ پالایشگاه می باشد. آنالیز قیر ۶۰/۷۰ را می توانید در صفحه آنالیز قیر عرضه شده ببینید.

• دما :

پس از تعیین مشخصات خوراک و محصول ، دمای هوادهی مشخص می شود. دما در موارد زیر تاثیر بسزایی دارد :

۱)    نوع و سرعت واکنش شیمیایی که باعث تغییر در کیفیت محصول می شود

۲)    کندروانی قیر که عامل تعیین کننده ای در میزان مصرف اکسیژن است.

کیفیت قیر دمیده با کاهش دما بهبود می یابد. قیر های دمیده شده در دماهای بالا دارای مقدار شاخص نفوذ کمتری است.

در هنگام تعیین دمای فرآیند ، باید ملاحظات مربوط به حداکثر مقدار مجاز اکسیژن موجود در گازهای خروجی و رابطه بین هزینه های تولید با کیفیت محصول را در نظر گرفت.

• ابعاد ظروف هوادهی :

شدت دمای هوادهی و ارتفاع مایع را با توجه به ابعاد و ظرفیت ظروف هوادهی تعیین می کنند.

برج های پیشرفته عموماٌ دارای ارتفاع ۶ متر می باشند. البته برج هایی با ارتفاع ۷/۵ تا ۱۱ متر هم ساخته شده که نتایج خوبی در برداشته است.

• ارتفاع مایع :

ارتفاع کم قیر همراه با غلظت بالای اکسیژن باعث انفجار می گردد ارتفاع بالا نیز ممکن است منجر به سرریز قیر به درون سیستم خروج گاز و یا خروج از طریق ابزار آزادساز فشار گردد.

خواندن دما با انواع وسایل و در ارتفاع های مختلف می تواند ایجاد اشکال در ارتفاع قیر ویا وجود بیش از حد کف را نمایان سازد.

تفاوت دمای معمول بین سطح بالایی قیر و بخار های قسمت خروجی بین ۲۵ الی ۳۵ درجه سانتی گراد است.

فرایند تولید قیر بخش ۲:

عوامل موثر در تولید قیر :

۱)    با افزایش مقدار هوای تزریقی و درجه حرارت سر عت واکنش افزایش می یابد

۲)    افزایش مدت زمان توقف قیر در داخل برج باعث افزایش Soft  یا نرمی قیر می شود.

۳)    شروع واکنش در ۴۲۰ درجه فارنهایت بوده و در ۵۵۰ درجه فارنهایت به سرعت ازدیاد می یابد. انجام واکنش در ۴۰۰ درجه فارنهایت و پایین تر به کندی صورت می گیرد.

۴)    با ثابت بودن نسبت تغییرات درجه حرارت ، افزایش نسبت هوادهی باعث افزایش درجه حرارت می شود و برعکس.

۵)    واکنش حرارتی بوسیله Cold Recycle  قابل کنترل است.

۶)    اگر ارتفاع سطح مایع کم باشد کم کردن مدت زمان توقف توصیه نمی شود زیرا در اثر تماس مایع داغ و هوای اضافی خارج شده از لابلای مولکول های مایع منجر به آتش سوزی می شود.

۷)    هر چه اختلاف درجه حرارت(Point 1) با درجه حرارت (Base) بیش تر باشد واکنش اکسیداسیون و احیا بهتر انجام می شود.

۸)    برای جلوگیری از آتش سوزی در بالای برج Snuffing Steam  به برج تزریق می شود.

۹)    لوله آب متصل به برج که برای شستشوی آن در زمان تعمیرات اساسی به کار می رود در زمان فعال بودن برج بایستی Blank  گردد.

۱۰)در قسمت بالای برج علاوه بر Vapor Line  لوله ۱۶ اینچی دیگری هم وجود دارد که در زیر آن Rupture Disc  یا شیر ایمنی برج قرار دارد.عملکرد این شیر به گونه ای است که اگر فشار به ۱۵ پوند برسد این Disc  با صدای زیاد پاره شده و موجب تخلیه محتویات برج به داخل حوضچه می شود. در صورت بروز این اتفاق باید دستگاه را بست و Disc  را مجدداً تعویض نمود.

پارامتر های موثر در هوادهی :

در هوادهی چندین پارامتر دارای اهمیت می باشندکه عمده ترین آنها عبارتند از :

• ویسکوزیته خوراک
• دمای خوراک

مشکلات عملیات :

۱-  به وجود آمدن کک :

دمای زیاد لوله های آتش خوار و همچنین سرد شدن بخارات خروجی در بالای برج منجر به تولید کک می شود که این تکه ها می تواند وارد پمپ شده و به آن آسیب برساند. برای جلوگیری از این امر بهتر است از تورهای کک گیری در سر راه خروج قیر از برج استفاده شود.

۲- سرد شدن خط لوله و مسدود شدن آن :

در عملیات منقطع که بین دو بارگیری فاصله زمانی وجود دارد این موضوع باعث مسدود شدن خط لوله می گردد. برای رفع این مشکل نصب یک خط لوله کوچک حاوی روغن داغ یا بخار در مجاورت لوله ها پیشنهاد می گردد زیرا استفاده از آتش با چوب و گازوییل ویا مشعل برای گرم کدن لوله ها علاوه بر تخریب لوله و شیرآلات باعث آلودگی محیط زیست می گردد.

۳-  بازگشت نهایی :

اگر محصول به مقدار زیاد دمیده شده باشد و پس از عملیات هوادهی بلافاصله سرد نشود فرآیند دپلیمریزاسیون و یا کراکینگ حرارتی رخ می دهد که بازگشت نهایی می گویند. بر اثر این اتفاق قیر نرم شده و نفوذپذیری آن افزایش می یابد. بازگشت نهایی یک مشکل معمول در واحدهای منقطع می باشد که با سرد کردن ناگهانی محصول (درحدود ۲۰ درجه سانتی گراد) کنترل می شود.

۴-  انفجار گازها و بخارات :

برای جلوگیری از این مشکل باید شدت هوادهی و ارتفاع قیر درون برج کنترل شود. در برج های بزرگ برای جلوگیری از ایجاد خسارت در اثر انفجار و افزایش ناگهانی فشار ، یک دیسک راپچر در بالای برج تعبیه می گردد. روش دیگر بازگرداندن بخارات به درون دمنده می باشد. سیستم دیگر شامل عبور دادن بخارات خروجی به درون یک کندانسور افقی و طویل هوا و سپس ارسال به دودکش است. این کار باعث گیر افتادن روغن های همراه و رقیق شدن بهتر مواد تبخیری می شود.