برج تقطیر چیست؟صفرتا صد برج تقطیر
برج تقطیر یکی از اساسی ترین تجهیزات در صنایع مختلف از جمله صنعت نفت و گاز میباشد.
اساس کار این برج همانطور که از اسمش پیداست فرآیند تقطیر میباشد.از این برج برای جدا سازی اجزای مختلف خوراک ورودی بر پایه ی اختلاف نقطه ی جوش آنها استفاده میشود.به این ترتیب که ابتدا خوراک که دارای اجزا با نقطه جوش های متفاوت است وارد برج شده،سپس با دریافت گرما از ریبویلر،اجزای مختلف وقتی به نقطهی جوش خود میرسند تبخیر میشوند و به سمت بالا حرکت میکنند.هرچه نقطه جوش اجزا پایین تر باشد به ارتفاع بالاتری از برج میرسند.
در قسمت بالای برج یک کندانسور قرار دارد که بخارات را به مایع تبدیل میکند و در مخازن جداگانه ذخیره میشود و به عنوان محصول تقطیری از برج جدا میشوند.
همچنین اجزای سنگین تر مانند مازوت و وکیوم باتم که در فرایند پالایش نفت خام وجود دارند و امکان تبخیر آنها وجود ندارد در قسمت پایینی برج انباشته میشوند.
اجزای برج تقطیر
در ادامه به بررسی اجزای برج تقطیر میپردازیم:
1.خوراک برج تقطیر
خوراک برج تقطیر میتواند شامل محلول های متفاوت باشد که دارای اجزای مختلف با نقطه جوش های متفاوت میباشند.
2.پکینگ
برج های تقطیر معمولا یا بصورت پکینگ یا بصورت سینی دار و یا ترکیبی از سینی و پکینگ که بسته به نوع خط تولید،فرآیند و خوراک ورودی متفاوت خواهد بود.هستند.
پکینگ ها در برج های تقطیر،در واقع قطعاتی هستند که برای افزایش سطح تماس بین گاز و مایع استفاده میشوند و سبب میشوند میزان انتقال جرم بین گاز و مایع بالاتر رود.
همچنین افت فشار کمتری ایجاد میکنند و برای مایعات خورنده بهتر هستند.
این پکینگ ها انواع مختلفی دارند که در انتخاب آنها باید به عوامل خاصی از جمله نوع خوراک ورودی،میزان خورندگی،دما و فشار عملیاتی و… توجه کرد که این کار را مهندسان طراحی که وظیفه ی طراحی و تولید برج تقطیر را دارند با توجه به آنالیز خوراک ورودی و محصول مورد نظر و شرایط فرآیندی تعیین میکنند.
3.بویلر
بویلر نقش مهمی در برج تقطیر ایفا میکند. بویلر در پایین برج تقطیر جایگذاری میشود و وظیفه ی آن تامین انرژی برای انجام فرآبند تبخیر میباشد. به این ترتیب که بویلر با تولید بخار سبک،گرمای لازم جهت تبخیر خوراک مورد نظر را فراهم میکند. این بویلرها معمولاً از منابع انرژی مختلفی مانند گاز طبیعی یا نفت سوخت استفاده میکنند. انتخاب منبع انرژی بستگی به شرایط محلی و اقتصادی واحد تقطیر دارد.
4.کندانسور
کندانسور یکی دیگر از تجهیزات برج تقطیر به حساب می آید که هماتتد بویلر نقش مهمی را ایفا میکند.
کندانسور در بالای برج تقطیر قرار میگیرد و وظیفه ی آن این است که اجزای محصول را که توسط بویلر گرما گرفته اند و بخار شده اند را به مایع تبدیل میکند و در مخازن جداگانه ذخیره میوند.
درواقع اساس کار کندانسور کاهش دما و تبدیل بخارات به مایع میباشد.
5.سینی ها در برج تقطیر
برج های سینی دار نمونه ی دیگری از برج ها هستند. سینیها در برج تقطیر معمولاً به صورت لایههای افقی درون برج قرار میگیرند و به عنوان عناصر کلیدی در فرآیند تقطیر مورد استفاده قرا میگیرند .
سینی ها امکان تماس خوراک ورودی که از بالا به سمت پایین حرکت میکند و بخار تولید شده توسط بویلر که از پایین به بالا میرود را فراهم میکنند.
سینیها میتوانند تبدیل بخار به مایع و مایع به بخار را تسهیل کنند. وقتی بخار به سینیها میرسد، اگر دما پایین باشد، مایع میشود (کندانساسیون)؛ در حالی که اگر دما بالا باشد، به حالت بخار بازمیگردد (تبخیر)
همچنین سینی ها میتوانند در جداسازی ماسعات با نقاط جوش مختلف نقش داشته باشند.
طراحی ، تعداد سینیها، اندازه آنها و دیگر جزئیات فنی برج تقطیر به نوع خوراک ورودی و محصولات مورد نظر برای تولید بستگی دارد.
6.چیلر
در برج تقطیر، چیلر به عنوان یکی از واحدهای مهم استفاده میشود تا دما را کاهش دهد و برای فرآیند تقطیر انرژی حرارتی فراهم کند. چیلرها عمدتاً برای خنک کردن بخارها یا فرآیندهای دیگر در برج تقطیر به کار میروند. این دستگاهها به عنوان سیستمهای سرمایش به کار میروند.
7.راکتور برج تقطیر
راکتور برج تقطیر یکی از اجزای مهم در واحدهای تقطیر نفت و پتروشیمی است که برای بهبود و بهینهسازی فرآیند تقطیر و تولید محصولات نفتی مورد استفاده قرار میگیرد. این راکتور به عنوان یک واحد تغییر شکل در برج تقطیر عمل میکند و دارای ویژگیهای خاصی برای انجام واکنشهای شیمیایی در داخل برج تقطیر است.
برج تقطیر اتمسفریک
برج تقطیر اتمسفری همانطور که از نامش پیداست برج تقطیری است که تحت فشار و دمای اتمسفر کار میکند.
حال میخواهیم ببینیم چرا و در چه شرایطی از این برج استفاده میشود؟
هدف اصلی این برج تقطیر جداسازی مخلوط نفتی در نفت خام و تولید محصولات نفتی اصلی مانند بنزین، گازوئیل، نفت خام، و موارد مشابه است.
همچنین با تنظیم شرایط برج تقطیر، میتوان میزان تولید محصولات خاص با کیفیت و ویژگیهای مشخص را کنترل کرد. این امکان به شرکتهای پالایش نفت اجازه میدهد تا به تقاضای بازار و مشتریان پاسخ دهند.
برج تقطیر اتمسفریک به طور عمومی سادهتر و کمهزینهتر از برج تقطیر معمولی است و تحت فشار و دمای اتمسفر کار میکند و نیازی به ایجاد فشارهای بالاتر یا شرایط خاص دیگر ندارد. این امر از لحاظ عملی و اقتصادی به سادگی امکانپذیر است همچنین معمولاً به طور پیوسته کار میکند و میتواند مقدار زیادی محصول تولید کند، که برای تأمین نیازهای بازار اهمیت دارد.
از آنجا که برج تقطیر اتمسفریک ساختار سادهتری دارد و با فشار و دمای اتمسفر کار میکند، تعمیر و نگهداری آن نسبت به برج تقطیرمعمولی آسانتر است. این دلایل باعث میشوند که در شرایط مورد نیاز از برج تقطیر اتمسفریک به جای برج تقطیر معمولی استفاده شود.