ات تصنيع المنتجاتــــتقني" "يــخفيفة في المصافـــــــــ ال

:اعداد

لبنى عــــلي الديب. م

خالد حسين التومي. م

ليبيا/طرابلس

2009

1

تقنيات تصنيع المنتجات الخفيفة في المصافي

ات المصافي المتطورة و الحديثة عبارة عن مجموعة من الوحدات تعمل بتقني

دة , حديثة ة مع و تتم عملياتها بصورة معق ع الوحدات متكامل بحيث تكون جميضها )1-بع شكل ( ال ن . ر م دد آبي ى ع ام ال نفط الخ ل ال ة تحوي ا عملي تم فيه وت ذات المردود االقتصادي المجزي لبرميل النفط الخام .المنتجات

ا تم فصل الخ سيطة حيث ي ا ب ى أما في المصافي البسيطة تعتبر العمليات فيه م التج زيت منتجات خفيفة وثقيلة فقط ل من مما يؤثر سلبا على اقتصاديتها حيث يمث

ين ى 40الوقود الثقيل ما ب دوره %50 ال ذي ب من مجمل منتجات المصفاة و ال. يعتبر ذو مردود اقتصادي متدني لكون اسعاره متدنية جدا في السوق العالمي

راحل بحيث تبدا بعمليات التقــطير العمليات في المصافي المتطورة تمر بعدة م

)Conversion (ثم التـحويـــــــل ) Distillation ( ـلط ـلية الخــ ـيرا عم و أخ)Blending ( المي , للحصول على منتجات متعددة و آنتيجة لتزايد الطلب الع

ديزل و ين و ال سال و الكيروس نفط الم از ال ل غ ة مث ات الخفيف ى المنتج علة الجازولين األمر ال ي عملي ي البحث و التطوير ف ى التوسيع ف ذي استدعى ال

.تحويل المنتجات الثقيلة مثل زيت الوقود الثقيل الى منتجات خفيفة

ي ام اوال ف في جميع المصافي سوى البسيطة او المتطورة تبدا عملية فصل الخوي ضغط الج ر تحت ال دة التقطي صل ) CDU(وح دة الف ا وح م تتبعه ن ث وم

ـة ) . VDU( الخوائى العمـليات التي تلي ذلـك هـي عمـليات تحـويلية تقنيــــــ)Conversion ( ة ي مختلف ورة وه صافي المتط د , تخص الم ا يعتم ا م منه

ساعد ) (على الحرارة (مثل وحدة التهذيب بالعامل الم ThermalCatalytic Reformer ( ر دة التقطي ة و المنتجة من وح ا الثقيل ل النافث ى حيث يتم تحوي ال

مثل وحدة ) Catalytic(ومنها ما يعتمد على العامل المساعد . منتج الجازولين التي يتم فيها تحويل ) Fluid Catalytic Cracker(التكسير بالعامل المساعد

.المنتجات الثقيلة المنتجة من وحدة الفصل الخوائي الى منتجات خفيفة

2

1-الشكل

3

ذا نوعية الخام المكرر تتحكم في عملي ات المصفاة بحيث تصمم وحداتها على همن النفط الخام % 90.2االساس فمثال في المصافي اليابانية يتم استيراد حوالي

ل االمالح شوائب مث من الشرق األوسط و الذي بدورة يحتوي على آمية من الصفاة دات الم ى وح ه ال ل إدخال ة قب ى معالج اج ال ذلك يحت اء وب ة و الم المعدني

. االساسيةتتم معالجة النفط الخام قبل ادخالة الى وحدة الفصل بحيث يتم إزالة األمالح و

الح ة األم دة إزال سمى وح دة ت ي وح اء ف ام ) " Desalting(الم ان الخ إذا آح 1000/باوند10يحتوي على اآثر من ل من المل ك لتجنب ظاهرة " برمي وذل

.التآآل

4

:لبعض وحدات المصافي المطورة فيما يلي وصف موجز

وي -1 ضغط الج ت ال ر تح دة التقطي :)Crude Distillation Unit( وحCDU

رن سخينه داخل الف ى حوالي ) Furnace(بعد تنقية الخام يتم ت C 390°التخدام ا اس تم فيه ى ي ة األول رحلتين المرحل ى م سخين عل ة الت تم عملي وت

سخين ) recycle gas(الغازات الســاخنة الخارجة من بـــرج التقطير فـي تة ى درج ي ال ام النق ة C 290°الخ سخينه ثاني ا ت تم فيه ة ي ة الثاني و المرحل

ى حوالي رن ال ام . C 400°باستخدام الف دخل الخ سخين ي ة الت د عملي و بعتالف ى اخ ادا عل صل اعتم ة الف ه عملي تم في ذي ت ر و ال رج التقطي ى ب ال

ان ات الغلي ا دراج رارة م ة ح ي درج ي ف ازولين يغل ثال الج ات فم للمنتجين C70 - °C140°ب

وحدة التقطير تحت الضغط الجوي 2شكل ـ

140- °C ين ا ب رارة م ي ح ي ف ا فتغل ا النافث ام°C180 . المنتجات الخفيفة مثل الجازولين و غاز النفط المسال تخرج من

ا ديزل و الكيروسين و النافث ل ال قمة البرج أما المنتجات متوسطة الوزن مثر ط الب ن وس رج م ل . جفتخ ود الثقي ت الوق ل زي ة مث ات الثقيل المنتج

5

residuum ( صادية و فتخرج من اسفل البرج وهي ليست ذات جدوى اقتة دة % 40"" عليه يتم تحويلها إلى منتجات ذات قيمة عالي من منتجات وح

صل دة الف ى وح ا إل تم تحويله ث ي رة حي تخدامها مباش ن اس صل ال يمك الف ""الخوائي

Vacuum Distillation Unit or High( ئيوحدة الفصل الخوا -2VDU/HVU ( Vacuum Unit

ة ات الثقيل صل المنتج دة ف ذه الوح ي ه تم ف فل ( ت ن اس ة م ات الخارج المنتج

رج ضغط داخل ) الب ة بتخفيض ال ذه العملي تم ه ر وت دة التقطي ن وح المنتجة مات ان للمنتج رارة الغلي ة ح ه درج ل في ث تق رج بحي سخين . الب تم ت يم ي اللق

ة( ات الثقيل ين ) المنتج ا ب ى م صل إل رارة ت ة ح ى درج ران خاصة ال داخل أف°C390-°C450

وحدة الفصل الخوائي 3شكل ـ

ا . ة أم ات الخفيف ن المنتج ديزل م ون ال دة يك ذه الوح ي ه فدة التكسير ى وح اله ال تم إرس ذي ي ود الخفيف ال المنتج المتوسط فهو زيت الوق

دروجين FCC(بالهي سا ) ل الم سير بالعام دة التك ى وح (عد أو ال HCU ( ا أمسير دة التك ل وح ل مث دات التحوي ى وح اله ال تم إرس ل في ود الثقي ت الوق زي

ة ة , باللزوج ات خفيف ى منتج ة ال ي . لتحويل تغاللها ف تم اس ة ي ازات المنتج الغاج البخار اتشغيل المصفاة وذلك باستخدامه اج الحرارة أو النت في األفران النت

ة الكهرب اج الطاق سخنات أو إنت ي الم ي ف ة وف دات الغازي الل المول ن خ ة م ائيسال نفط الم از ال ع غ ة م تم خلط بعض األخر ي ة وال تم حرق بعض المصافي ي

6

) Hydrotreater (-: بالهيدروجين ةوحدة المعالج -3تم م ي ن ث دة وم ذه الوح ي ه ت ف تخالص الكبري ا و اس ة النافث تم معالج ت

) Catalytic Reformer(إرسالها الى وحـدة التشكيل بالعامـــــل المساعد .وذلك لرفع الرقم االوآتيني

ة األخرى يتم إزالة الكبريت و النتروجين من الجازولين و المنتجات الخفيفساعد ل الم ى العام ات عل رر المنتج ث تم دروجين بحي تخدام الهي ك باس وذلدة ى وح ف ال ازولين الخفي ال الج تم إرس ة ي ة المعالج د عملي ساخن بع ال

رة ل "".االزم سمم العام ب ت ك لتجن دا وذل ة ج ة مهم ت عملي ة الكبري إزال . ""ةت صديقة للبيئالمساعد في بعض الوحدات وآذلك النتاج منتجا

هناك العديد من التصاميم لوحدة المعالجة ولكن آلها تعمل على مبدا واحد ى ـط ال سخين الخليـ تم ت م ي دروجين و من ث يم مع الهي ط اللق تم خل بحيث ي

ين ا ب راوح م رارة تت ة ح ى C260°درج ض "" C430° ال ي بع فع الهي ط م تم الخل م ي ن ث يم وم سخين اللق تم ت صاميم ي ع ""دروجين الت م

او ـرارة زمالحظة أن ال تتج ـة الحــ سر C430° درجــ ك لتجنب تك وذليم ساعد , اللق ل الم ى العام يط عل ر الخل تم تمري م ي ن ث سيد "وم ادة أآ عدروجين ليتفاعل " أو أآسيد المولبيديوم تالكوبال والذي بدورة يساعد الهي

دروجي د الهي وين آبريتي ا ) H2S(ن مع الكبريت و النتروجين لتك و االموني)NH3 .( و التفاعــالت التي تحدث في هذه العملية موضحة هنا:

:التفاعل االول

7

Mercaptan

Sulfide

Thiophene

:التفاعل الثاني

: التفاعل الثالث

(Denitrification)

Pyridine

(Deoxidation) Phenol

Olefin Hydrogenation

8

Isomerization :وحدة االزمرة -4

ي رقم االوآتين ع ال ة هو رف ذه العملي ذلك الغرض من ه للجازولين و آ .تخفيض نسبة المواد العطرية فيه

:التطبيقات األساسية لهذه العملية هي النتاج الجازولين الجاهز للخلط) C5/C6(ازمرة النافثا الخفيفة - .النتاج ايزوبيوتان آلقيم لوحدة االلكلة) C4(ازمرة البيوتان -

ذه الوح : وحدة ازمرة النافثا ي ه ة اللقيم االساسي ف ا الخفيف دة هي النافث

ر االساسي رج التقطي ن ب ل , المنتجة م ة تحوي ذة العملي ي ه تم ف حيث تشكل ة و ال ة فرعي ط آيميائي ى روب يم ال ستقيمة للق ة الم روابط الكيميائي ال

:التالي يوضح ذلك

C5/C6 Isomerization Reactions

دروجين و ع الهي ة م ا الخفيف ط النافث تم خل ان ي ك ب تم ذل ذا وي ر ه تمريوع اعلين من الن ر مف ى ) (الخليط عب ان عل ذان يحتوي و الل Fixed-bed

9

ـ سمى ـــ ذي ي تج وال ن المن ود ع از الوق)Isomerate ( ط وض خل ى ح تج ال ذا المن ل ه صل يرس د الف بع

الى ي ع م اوآتين زين ذو رق اج بن . الجازولين لخلطه مع مواد اخرى النتة ي تقني ة ه صافي العالمي ي الم ا ف ستعملة حالي ة الم ب التقني ان اغل

PenexTM Process من شرآة )(UOP

5- CCR Platforming Process) التكسير بالمحفز المستمر(

تستعمل هذه العملية على نطاق و اسع في العالم وذلك النتاج المواد من النافثا و المواد البارافينية و يتم ذلك على النحو ) منها البنزين(العطرية :التالي

يط يتم خلط النافثا المعالجة مع غاز الهيدروجين ثم ت رفع درجة حرارة الخلى ل ال دها يرس سخن و بع طة الم ك بواس ل وذل رارة التفاع ة ح ى درج ال

.المفاعالت

Rx

Rx

Feed

Make-Up Gas

وحدة االزمرة 4شكل ـ PenexTM Processتقنية

Stabilizer

Off gas

Isomerate

Dryer Chloride Injection

Dryer

10

Heater

ذيب النافثاتهوحدة 5شكل ـ

(adiabatic, radial-flow وع ـالت من ن ة مفاعـــ ادة أربع مصطفة (عاعالت عموديا على بعض بحيث يتدفق العامل المحفز عموديا عبر هذه المف

ية بينم ة األرض ن الجاذبي ستفيدا م يم م شحن اللق ع (ا ي ا م يط النافث خلدروجين ى ) الهي وي عل ري يحت ول حوض دائ ري ح صف دائ دفق ن ي ت ف) endothermic(التفاعالت داخل المفاعالت طاردة للحرارة . عامل مساعد

. لذلك تستخدم مسخنات بين آل مفاعل إلعادة تسخين الخليط يم ادل حراري الخليط الخارج من أخر مفاعل يتبادل الحرارة مع اللق ي مب ف

ـد ـراري لتبري ادل الحـ اهرة التب ن ظ تفادة م ك لالس تالمس وذل طحي ال س الفـاصــــــــل لالخليـط و من ثم يتم فصـله الى بخار و سائـل باستـعما

)separator ( . ه البخار يكون محمل بكمية آبيرة من الهيدروجين جزء منـدة يتم ترجيعه الى المفاعالت و الباقي يتم شح ى وح سائل ال تج ال نة مع المن

تم ). recovery section(االستـرداد دة ي المنتجات الخارجة من هذه الوح

11

ت دة التثبي ى وح الها ال ة ) stabilizer(إرس واد العطري صل الم تم ف ا ي وهن .الخفيفة عن المشبعة

Catalytic Reformer Unit: وحدة التهذيب بالعامل المساعد-6

تم إرسال آل . دة لرفع الرقم االوآتيني للجازولين تستخدم هذه الوح حيث يدة ذه الوح ى ه الجين إل ازولين المع ا و الج ذه , من النافث سمى منتجات ه وت

و التي يتم خلطها مع منتجات المصفاة للحصول ) reformate(الوحدة ب .على منتجات أخرى

يم ر اللق تم تمري ة ي ذه العملي ي ه ر) Feed Stream(ف ساخن عب مفاعل الساعد ى العامل الم زع , يحتوي عل ل ن اعالت مث دة تف تم ع داخل المفاعل ت

يم حيث دروجين للق سير بالهي ة التك رة و تحدث عملي دروجين و االزم الهيويعتمد ذلك على درجة الحرارة و الضغط . تتشكل روابط آيميائية جديدة له

دة المنتجة لله دة هي الوح ذي وسرعة التفاعل وتعتبر هذه الوح دروجين ال ي .يستعمل ألغراض أخرى في المصفاة

هناك عدد من التصاميم الموجودة في السوق العالمي لهذه الوحدة و لكن )الدوران او شبه التكوين, االستمرار (العمليات التي تتم فيها على اساس

)Continuous , Cyclic or Semi-regeneration ( ى دة عل معتما الع ي يحتاجه دة الت د الم ة التجدي ساعد لعملي ل الم ة . ام ة العملي ي حال ف

ة شغيلية العادي المستمرة فانه باإلمكان تغير العامل المساعد في الظروف التادة ام الع ى التوقف الت ي حاجة ال ان المفاعل ف وين ف بة التك أما في حالة ش

و التى تعتمد على ظروف التشغيل بحيث تكون من . تجديد العامل المساعد ى 3 هر24 ال ث ."" ش ن حي صادية م دة اقت د ذات فائ ة التجدي ر عملي تعتب

"".التقليل في مصروفات المصفاة ساعد -7 ل الم سير بالعام دة التك FCC: وح)FluidCatalyticCracking(

ر االساسية دة التقطي تج من وح ود المن يتم في هذه الوحدة تحويل زيت الوقة ى منتجات خفيف شارا ف, إل ر انت ر األآث دة وتعتب ذه الوح تج ه الم و تن ي الع

ود ت الوق ذلك زي زل و آ ود دي الي ووق ي ع م اوآتين ازولين ذو رق . جل ود الثقي تج زيت الوق ل من و األآثر شيوعا في المصافي العالمية هو تحوي

.إلى منتجات خفيفة

12

وحدة التكسير بالعامل المساعد6شكل ـ

ة رارة عالي ة ح ود ذو درج ت الوق ل زي تم أدخ دة ي ذه الوح ي ه -C°260(ف

425°C (د درجة حرارة ساعد ساخن و عن الى مفاعل يحتوي على عامل مين ا ب راوح م ى أوزان C480-°C540°تت ل إل ود الثقي ت الوق سر زي يتك

مفاعل وحدة التكسير بالعامل المساعد7شكل ـ

13

ات ي المنتج غيرة وه ة ص ط آيميائي ا رواب ون بينه ة و تتك ة مختلف جزئي .الخفيفة

ولذلك فان خالل العمليات داخل المفاعل يترسب الفحم على العامل المساعد

ك بحرق الفحم تم ذل عملية تجديد العامل المساعد ضرورية إلزالة الفحم ويون سيد الكرب او بالكامل ) CO/CO2(وتحويله إما إلى خليط أول وثاني أآ

ون سيد الكرب اني أآ ى ث ة إل تم تحويل يط . ي ة الخل ي حال ان ) CO/CO2(ف فCO ـ سخن خـــــــــــــــ ل م (اص داخ CO2 ى ة إل تم تحويل -CO ي

burning Waste Heat Recovery Boiler ( اج البخار ك النت "" . وذلمن السهل السيطرة على عملية تجديد العامل المساعد في حالة تحويل الفحم

)WHRB( ومع ذلك يستحسن أن يكون المسخن الخاص CO2مباشرة إلى .""موجودا وذلك ليعيد الحرارة الفائضة إلى المولد

ة ات القديم ن التقني دني ولك ساعد مع ل م ستخدم عام ت ت دة آان ذه الوح لهساعد الزيوليت Zeolite(التقنيات الحـديثة تستعمل نوعيه تسمى عامل م

Catalytic" (مجموعة من السليكات على شكل مائع " ) Alkylation’s Process: ( عملية االلكلة -8

اج عملية االلكلة هي عملية عكسية لعملية التكسير و هي عمل ستخدم النت ية تسال نفط الم از ال سائل و غ ان ال ى البيوت افة ال ائرات باإلض زين الط . بن

دروفلورك ز وهو حامض الهي التفاعالت في هذه العملية تتم بواسطة المحف .أو حامض الكبريتيك

14

DEISOBUTANIZER

وحدة االلكلة8شكل ـ

15

7- Sulfolane Process: ات المتط ن العملي ة م ذه العملي ر ه تخالص تعتب ستخدم الس ي ت ورة و ه

دة ن وح ة م ا الخارج ن النافث اوة م ن النق ة م ة عالي ة بدرج واد العطري المرف ب ا تع ذيب أو م صناعي ) reformate(الته ازولين ال ذلك الج و آ

Pygas المنتج من مصنع االيثيلين .

ة واحدة ي عملي ين ف تم جمع عمليت ة ي ي هي , في هذه العملي ة األول العملية ا ائل عملي ـن س ـل م ) Liquid extraction –Liquid(ستخالص سائ

extractive(و العملية الثانية هي عملية الفصل أو االستخالص بالتقطير distillation ( و أخذت هذه العملية اسمها من المذيب المستعمل و هو:

(tetrahydrothiophene 1, 1-dioxide) أو ما يعرف تجاريا ب ) Sulfolane. (

ي ) extractor(الى المستخلص ) reformate(يدخل اللقيم بحيث يسير فيط ا خل ة مكون واد العطري ذيب الم ذيب و ي اتجاه يتقاطع مع سير تدفق الم

ر واد األخ ة و بعض الم واد العطري ن الم ر . ىم واد الغي تم سحب الم وية ) Raffinate(ذائبة و التي تحتوي على آـمية بسيطة من المــواد العطري

واد من قمة المستخلص و يخرج الخليط المحتوي على آمية آبيرة من الم

Solvent Regenerator

Recovery column

Steam

Steam

Steam

Stripper

Raffinate wash column

Raffinate product to storage

Extractor

Feed

Sulfolane Process 9شكل ـ

16

ى الفاصل واد , ) stripper(العطرية من اسفل المستخلص و يرسل ال المزين و التي يتم فصلها بشكل آامل الغير عطرية قابلة للتطاير اآثر من البن

ة واد العطري ن الم سيط م زء ب ع ج ري م تخالص التقطي ة االس ي عملي فواد (بحيث يتم إعادتها الى المستخلص من جديد أما الخليط ذيب مع الم الم

رج تثبيت ) العطرية والذي ال يحتوي على مواد غير عطرية فيرسل الى ب)recovery column ( ذ ة و حـــيث يتم فصل الم واد العطري يب عن الم

ة ان عملي ة ف واد العطري ذيب و الم ان الم ة غلي ين درج ر ب رق آبي الن الف .الفصل سهلة مع اقل طاقة مستخدمة

ستخلص تج الم ة المن د معالج ة (بع واد العطري د ) الم وائب ق ة إي ش إلزالة واد العطري ة الم دة تجزئ ى وح Aromatics(تكون موجودة يرسل إل

Fractionation ( و الذي بدورة يفصل مادة البنزين عن التلوين. ى صل ال دة ت ذه الوح ن ه زين م تخالص البن سبة اس و ) %99.9wt(ن

).%99.8wt(التلوين الى

)HCU) Hydrocracker Unit -: وحدة التكسير بالهيدروجين -8

ا ك لم عملية التكسير بالهيدروجين أصبحت مهمة في المصافي الحديثة وذله ن س ة م ات تقدم ط المنتج ي خل تج . ولة ف ين من د ب زان جي وهي تعطي ات

ازولين ات الج ن آمي سن م ا تح ث انه رى حي ات األخ ازولين و المنتج الجع ي مرتف رقم اوآتين ود . المنتجة و ب ل زيت الوق تم تحوي ة ي ذه العملي ي ه ف

ع وعامل دروجيني مرتف ك تحت ضغط هي ة وذل الخفيف إلي منتجات خفيفا و آيروسين مساعد ساخن و المنتج ة هي النافث ذه العملي ات الرئيسية من ه

. الطيران و الديزل

ي تحدث اعالت الت تحدث عدة تفاعالت في هذه العملية وهي بنفس مبدأ التفل دة ) FCC(داخ ذه الوح اعالت ه ي ان تف ف ف صاحبها ) HCU(و تختل ت

ين . عملية الهدرجة راوح ب اعالت تت و C290-°C400°درجة حرارة التفن با ضغط م ي ال اع ف ة "" Bar 13.8 ال8.3رتف ى التقني ذا عل د ه يعتم

""المستخدمةن بعض ة م ن ترآيب ارة ع ة عب ذه العملي ي ه ستخدم ف ساعد الم ل الم العام

ة األمالح , المعادن النادرة ي إزال اج إل دة يحت ذه الوح ى ه و اللقيم الداخل إل

17

Hydrogenating ( ا اللقيم و التي تتم فيهف ة تكثي ات( عملي تم , ) االوليفين ت ي ة و الكبري ات النتروجيني ا المرآب أم

Stripper Column ).(أزالتها داخل عمود أنصال ـ ع مــ ي الراج ع المتبق ة م تم خلط يم ي ن اللق ات م ك المرآب ة تل د إزال ن بع

م ) recycled feed(العمليـــة يط و من ث و الهيدروجين و يتم تسخين الخلىيرسل لال ق . المفاع اعالت داخل المفاعل عن طري ي التف تحكم ف تم ال ي

. ضبط آل من درجة الحرارة و الضغط وآذلك سرعة التفاعلة وفاصـل ادالت حراري يتم تمرير المنتجات الناتــجة من المفاعـل خالل مب

)(separator ا ة أم ى العملي ه ال دروجين و أعادت صل الهي تم ف ث ي حيا لفصل تم تقطيره ا و C4المنتجات السائلة في ة عن النافث ازات الخفيف و الغ

دروجين ويرسل آيروسين الطيران و الديزل أما المتبقي فيتم خلطة مع الهي %.70-50إلى المفاعل آمرحلة ثانية وذلك لرفع آفاءة الفصل إلى

18

إزالة الكبريت و تقنية تحويل المنتجات الثقيلة

)HDS )Hydrodesulfurization : عملية إزالة الكبريت-1

دروجين ساعد و الهي ل الم ى العام ة عل ذه العملي د ه ن (تعتم تج م المند ) المصفاة لتحويل الكبريت الموجود في بعض المرآبات إلى غاز آبريتي

و تحويلة الى عنصر الكبريت H2Sحيث يتم فصل ). H2S(ن الهيدروجيClaus Process).(باستخدام عملية آلوس

Tank

Feed oilCatalyst

Furnace

HP Separator

Recycle gas

Fuel Gas

Reboiler

Stripper

LP Separator

Hydrogen Sulfur Recovery

Reactor

د يط من آبريتي ارة عن خل ة عب ذه العملي ي ه ستخدم ف ساعد الم العامل المديوم و الكوبال د ) CoMo/Al2O2 (تالمولبي ن آبريتي يط م او خل ) .NiMo/Al2O2(المولبيديوم و النيكل

وحدة ازالة الكبريت10شكل ـ

19

ـراوح ـرارة تتـ ـات حـــــ ي دراج دث ف ة تح ذه العملي ي ه اعالت ف التفــــ نبي

°C300-°C400 الي دول الت رارة و الج اردة للح اعالت ط ي تف وه

ـوض معظ اظم للحرارة ذات حـ وع الك المفاعالت الموجودة في العملية من ن

: امل المساعد لوحدة إزالة الكبريتCoMo/Al(

:يوضح الظروف التشغيلية للعملية م ). adiabatic fixed-bed(ثابت

الع

2O2 (تآبريتيد المولبيديوم مع الكوبال( NiMo/Al2O2 (آبريتيد المولبيديوم مع النيـــــكل

20

C a t a l y s t S h a p e

S p h e r e C y l in d r ic a l T r i lo b a t e

Q u a r t e r e d R in g

دة ازالة الكبريتمواصفات العامل المساعد لوح

Guard Cat HDM Cat HDS-HDM HDS CatShape Sph/ Pellet Sph/ Extr Extr ExtrDiameter mm 10～3 6～1.2 1.6～0.8 1.6～0.8Metal - Mo/ Ni-Mo Ni-Mo/ Co-Mo Co-MoSurface Area M2/ g <1 80～180 150～220 180～250Pore Volume cm3/ g <0.15 0.7～1.2 0.5～0.8 0.4～0.7Ave.Pore Dia nm 10～100μ m 20～100 10～20 8～12Ni+V(wt% New Cat) - >50 30～40 10～20HDM Activity - High Med LowHDS Activity - Low Med HighLoading Volume % <5 30～60 10～40 30～60

µm

Guard Cat HDM Cat HDS-HDM HDS CatShape Sph/ Pellet Sph/ Extr Extr ExtrDiameter mm 10～3 6～1.2 1.6～0.8 1.6～0.8Metal - Mo/ Ni-Mo Ni-Mo/ Co-Mo Co-MoSurface Area M2/ g <1 80～180 150～220 180～250Pore Volume cm3/ g <0.15 0.7～1.2 0.5～0.8 0.4～0.7Ave.Pore Dia nm 10～100μ m 20～100 10～20 8～12Ni+V(wt% New Cat) - >50 30～40 10～20HDM Activity - High Med LowHDS Activity - Low Med HighLoading Volume % <5 30～60 10～40 30～60

µm

21

2 - Visbreaker ) : التكسير باللزوجة( ك رج وذل اع الب ي ق ة ف ل لزوجة الرواسب المتبقي ة لتقلي ذه العملي تستخدم هت اج زي ن إنت ل م الي التقلي ة وبالت ات الخفيف ود و المنتج ت الوق اج زي النت

ل ود الثقي دة ""الوق القيم لوح ا آ تج هن الي و ب) FCC(يمكن استخدم المن التازولين اج الج روابط "" إنت سلة ال سير سل طة تك ل بواس ة التحوي تم عملي و ت

.الجانبية للبرافينات و العطريات للقيم (Coil Cracking ة ذه العملي ن ه وعين م اك ن اللف : هن سير ب (التك

ران" سير بواسطة األف ا بالتك سير " يعرف أحيان وع األخر يعرف بتك و النفي حالة النوع األول يتم استخدام مفاعل , ) Soak Cracking(بالتنـــــقيع

ه ون في اني فيك وع الث ا الن صير أم ل ق ت التفاع ن وق ة و لك رارة عالي ذو حل ل فطوي ت التفاع ا و ق ا أم ا م ضة نوع رارة منخف ة الح د . درج ال يوج

وعين ات لكال الن ي المنتج اعالت و ال ف ي التف وع . اختالف ف ة الن ي حال فوع األول الثاني فان آمية ا ي الن ل بحوالي "" لطاقة المستهلكة اقل منها ف اق

15"" %

Residuum

Soak Type Distillation

Stripping Steam

Heater

Gas

Gasoline Feed

Diesel

التكسير باللزوجة11شكل ـ

22

)Delayed Coking Process( عملية التكويك المعوق -3

وق ك المع سير ) Delayed Coking Process(التكوي ة تك ي عملي هالناتج عن وحدة ) residuum( الثقيل حراري لتحويل و رفع آفاءة المنتج

ة ى منتجات ذات قيم ر الخوائي ال التقطير األساسية و آذلك و حدة التقطييتم رفع درجة حرارة المنتج الثقيل الى درجة حرارة التكسير و . اقتصادية

ى ) مبادل حراري ( وذلك بواسطة مسخن C505-°C485°هي ما بين عليم هيئة أنابيب مصطفة أفقيا والتي بد يم اللق ة تفح أخر عملي ورها تعيق أو ت

ة يصب ي النهاي ذه األنابيب و ف نتيجة للوقت الذي يستغرقه اللقيم داخل هسخن ة الم ي نهاي ودة ف تج عن . داخل اسطوانة موج ذهين ة ه ة ثالث العملي

ة الرصاصة : أشكال مختلفة من الفحم وهي بيه بطلق بيه باإلسفنج , ش , شران و المسخنات و ويست, و شبيه بمقبض الباب ود لألف خدم هذا الفحم آوق

.في بعض الصناعات األخرى مثل صناعة األلمونيوم و الحديد

ة ي المصافي المتطورة " التكويك المعوق "تعتبر عملي دة ف ة الوحي العمليد ي آن واح ة ف ستمرة و متقطع ون م ة تك دا أن العملي ى مب ل عل ي تعم الت

)batch-continuous process (يم خالل أنابيب حيث ي دفق اللق كون تستقبل أحد ين آل اسطوانتين بحيث ت ة ب تم تحويل ا ي ستمر بينم المسخن ماالسطوانات الفحم و االخرى تتم لها عملية نزع البخار و التبريد وفحص

ستغرق "الضغط و التسخين ات التكويك المعوق الموجودة ت معظم عمليوالي ة ح ة التعبئ ا عملي د 16فيه اعة ألح ت س س الوق طوانات ونف االس

" .تستغرقه االسطوانة األخرى في عملية التبريد و الفصل

23

ة ل العملي ك يجع ان ذل ل اسطوانتين ف ين آ ستمرة ب ر م ة غي ا أن العملي

بم

حلقية بحيث تحدث عدة عمليات ضمن هذه الحلقة والذي يوضحها الجدول : التالي

Coke drum

Heater

Feed oil

Gas

Gasoline

Light gas Oil

Heavy gas oil

Steam

Steam

Stripper

وحدة التكويك المعوق11شكل ـ

24

4- Coking ) : صناعة الفحم( ) C370-°C315°(نتجات الثقيلة الى درجة

ةاعل آمرحل

5- Sulfur Recovery) Claus Process (

ر

دروجين د الهي ملية التحويل تتم على عدة مراحل بحيث يتم أآسدة آبريتي

2H2 2 2 ساعد و مكثف آل مرحلة تحتوي على مسخن غاز وحجرة للعامل الم

2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O + heat

في هذه العملية يتم تسخين المه ذي ل ساخن و ال ائع و ال ه فحم الكوك الم ومن ثم يتم رشة على حوض ب

دئ ) C540-°C510°(حرارة تفاعل تصل ما بين ذه الدرجة يب د ه و عن يتم إرسال هذا البخار الى ) . بخار(اللقيم في التكسر و هو في حالة غازية

ة رازة المخروطي ف ) Cyclones(الف تم تكثي ث ي ده بحي صله و تبري لف . البعض منه و البعض األخر يتم ارسالة الى برج التقطير

ي مف الج ف اقي المنتجات و يع زع فحم الكوك من ب تم ن يC°590 (ثانية ويتم تسخينه إلى ) second fluidized bed reactor و

ى غاز وفي وجود البخار من ثم ينقل إلى مف اعل ثالث حيث يتم تحويلة إلصناعي از ال ى الغ ارة "Synthesis Gas)(و الهواء يتحول ال از عب الغ

والذي يستعمل " هيدروجين , نيتروجين , عن أول و ثاني أآسيد الكربون .آوقود للمسخنات و األفران

:حدة استخالص الكبريت ودروجين د الهي ل آبريتي تم تحوي دة ي ذه الوح ي ه ص) H2S(ف ى عن ال

ة ) S(الكبريت باستعمال عملية آلوس االآثر انتشارا في المصافي العالمي .من الكبريت المستخلص يتم بهذة الطريقة % 95 الى 90اذ ان

ع :وجود العامل المساعد وفقا للتفاعل التالي في

S + O → 2S + 2H O

,واء 3/1في عملية آلوس يتم حرق من آبريتيد الهيدروجين في و جود اله

) SO2(داخل مفاعل حراري لتكوين أآسيد الكبريت

25

ين ـي C980°فرن يعمل عند درجة حرارة حجرة االحتراق ما ب C° ألـ

ي 3/2سبه سيد الكبريت ف من آبريتيد الهيدروجين المتبقي يتفاعل مع أآ

2H2S + SO2 ←→3S + 2H2O + heat

ـن ـراوح بيـ ى درجة حرارة تتـ ي هذا التفاعـل يكون المفاعل يعمل عل

الى 1540 ال ازات . 70 ول الغ ل دخ قب Kpa ن ر م غط اآث ف وض مكث

ى مسخن خاص د بخار ) waste heat boiler(الكبريت تمرر عل لتولي% 80ذو ضغط بين عالي و متوسط و بتالي الحصول على ما يقارب من

ا داخل المصفاة من الحر تفادة منه يخرج الكبريت . ارة و التي يمكن االسه ة النهائي ى المرحل ه ال ف ليتج ن المكث والي " م ي 65ح ن % 70 أل م

".الكبريت الموجود ن

(Alumina : حسب التفاعل التالي(وجود العامل المساعد

ف°C200 الى °C315.

26