واحد های پروسسینگ در پالایشگاه (واحدهای 100 و 101)

unit 100

واحد 100 Reception facilities :

اين واحد بنام تأسيسات پذيرش گاز مي باشد در واقع در ورودي پالايشگاه قرار گرفته كه گاز از سكوهاي دريايي به صورت سه فاز ( گاز طبيعي , ميعانات گازي , گلايكول وآب ) توسط خطوط انتقال 32 اينچ Sea line به خشكي رسيده و وارد اين واحد در ورودي پالايشگاه مي شود .

براي هر فاز , يك واحد 100 وجود دارد كه هر كدام شامل بخشهاي زير مي باشند:

1. Mani Fold ورودي و محل دريافت توپك (Pig Reciever)

2. سيستم جداسازي گاز از مايع ومحل ذخيره سازي مايعات دريافتي كه بنام سيلاب گيرشناخته مي شود. Finger Type Slug Catcher.

3. سيستم انبساط گاز در ايستگاه كنترل فشار.

4. سيستم (High Integrity Pressure Protection System) HIPPS و PSV جهت حفاظت Plant Downstream.

5. قسمت جداسازي گاز ومايع در جداكننده هاي پر فشار. (هر واحد داراي دو جداكننده پر فشار عمودي مي باشد كه بصورت موازي كار مي كنند.)

6.گرم كن هاي گاز ترش جهت جلوگيري از تشكيل هيدارت در زمستان و در طي عملياتPacking/Depacking.

وظيفه اين واحد :

جدا كردن فاز مايع و فاز گاز از همديگر و فرستادن فاز گاز به رديفهاي پالايشي (Train)جهت پالايش و تصفيه

فرستادن فاز مايع كه شامل گلايكول , آب و ميعانات گازي است به واحد 103 جهت جداسازي و تثبيت ميعانات گازي ( Stabliziation )

كاهش و كنترل فشار گاز توسط شير كنترل فشار Pv0037 در قسمت letdown station

گرفتن توپك هاي (Pigs ) فرستاده شده از طرف سكو به خشكي توسط قسمت(Pig Reciever)

همانطور كه مي دانيم داخل خطوط انتقال گاز (Sea line) از دريا به خشكي اگر اجسامي مانند زنگ زدگي داخل لوله , لجن , ... وجود داشته باشدو بخواهند آنرا تميز نمايند از وسيله اي بنام pig استفاده مي.نمايند ,اين pig ها بسته به نوع كاربرد انواع متفاوتي دارند مانند :

- pig معمولي كه فقط براي تميز كردن لوله به كار مي رود .

- Magnetic pig كه pig آهن ربايي مي باشد و براي جمع آوري تكه هاي سيم جوش واجسام آهني به كار مي رود .

- Intelegent pig كه pig هوشمند مي باشد داراي تعدادي سنسور ( Sensor)مي باشد كه ضمن حركت در لوله (Sea line ) تمامي اطلاعات مربوط به خوردگي و... را ثبت كرده و آنرا به كامپيوتر انتقال داده و آناليز مي نمايند. البته قطر همه pig ها به اندازه قطر داخل لوله بوده و ميتوان همزمان چندين pig را به داخل لوله فرستاد و اين pig ها با فشار خود گاز تقريبأ با اختلاف فشار 12Barg (92 بار فشار در پشت pig و 80 بار فشار در جلوي pig ) به سمت ساحل حركت ميكند كه معمولأ امكان دارد بسته به نوع pig اين فشارها تغيير يابد .

سيستم كنترل فشار HIPPS :

(Hight Integrity Pressure Protection System) : جهت كنترل فشار در حدود Barg 82 به منظور محافظت تجهيزات واحد پايين دستي (واحد 101) تعبيه شده است علاوه بر اين سيستم شير هاي اطمينان (PSVs) نيز در اين واحد قرار داده شده است تا در صورت افزايش فشار به صورت ناگهاني گاز مازاد را به سمت مشعلهاي پالايشگاه هدايت نمايد.

pig را در سكوي دريايي ( Plate form ) در داخل pig luncher قرار داده و به سمت خشكي رها ميشود و در خشكي در اولين قسمت از واحد 100 توسط Pig Reciever با دستورالعمل خاصي به صورت ايمن گرفته شده و مسير گاز از Pig Reciever جدا شده وبه مسير عاديش برگردانده مي شود .

سيال دو فازي ( گاز طبيعي , ميعانات گازي وگلايكول )بعد از آن به سمت جداكننده هاي لوله اي كه آنها را Finger Type Slug Catcher مي نامند حركت كرده تا اين دو فاز از هم جدا شود واين جداكننده شامل چهار قسمت ميباشد كه عبارتند از :

Gas & liquid separation area كه طول اين قسمت 13 متر و شيب آن 20/1 مي باشد .

Inter Midiate section كه طول اين قسمت 23 متر و شيب آن 20/1 مي باشد .

Slug catcher section كه طول اين قسمت 330 متر و شيب آن 100/1 مي باشد .

Liquid buttel section

فاز گاز از مايع درهمان 13 متر يعني قسمت اول جداشده و توسط لوله هاي عمودي شكل, Riser هايي به قسمت Letdown station منتقل شده كه فشار گازدر اين قسمت توسط شيركنترل فشار Pv0037 كاهش يافته و از تقريبأ 79 به 68 بار مي رسدو بعد از آن به يك جداكننده بنام Hp seperator وارد شده تا اگر مايعاتي همراه خود داشته يعني در اصطلاح Carry over شده باشد جدا شود و بعد از يك گرم كننده گاز (Heater)عبوركرده تا ازدماي تقريبأ 15.5 درجه سانتي گراد به 22.5 برسدو بعد از آن به سمت رديفهاي پالايشي ( Train) راهي مي شود .

فازهاي مايع (ميعانات گازي وگلايكول) به قسمت انتهايي Five Finger كه Liquid buttel مي باشد سرازير شده و در آنجا تشكيل دوفاز كه فاز زيرين گليكول وآب و فاز بالايي ميعانات گازي مي باشد را مي دهند و بعد از آن هر دو فاز به صورت مستقل فيلتر شده (به علت اينكه از پديده emussion در كنترل ولو (Control valve) جلوگيري نمايند از هم جدا نموده وفيلتر مي شوند اگر اين كار انجام نمي شد ذرات هردو فازدركنترل ولو به هم مي چسبيد و در واحد 103 در قسمت Preflash drum از هم به راحتي جدا نمي شدند و مشكلات خاصي را در اين واحد بوجود مي آوردند)و دو باره بعد از فيلتر با هم مخلوط شده و به واحد 103 فرستاده مي شوند , لازم به ذكر است كه خط گلايكول داراي سه فيلتر و خط ميعانات گازي (Condensate )داراي دو فيلتر مي باشند كه يك فيلتر از هر كدام هميشه به صورت آماده (Stand by) بوده و در مواقعي كه اختلاف فشار(Dp) در فيلترهايي كه در service مي باشند از يك حد مجاز زياد باشد آنها را تعويض نمايند.

---

واحد101 (UNIT 101)

(Gas Treating / Sweetening ( MDEA:

اين واحد تحت عنوان هاي مختلفي همچون MDEA، عمليات گازي، شيرين سازي و غيره نامگذاري گرديده و بطور كلي در هر Train موجود بوده(Train در اصل به معني ترن يا قطار بوده وبه علت اينكه واحدها در آن پشت سرهم قرار دارند گفته مي شود ) وازآنجا كه در فازهاي 2 و 3، چهار Train وجود دارد لذا تعداد چهار واحد شيرين سازي دراين دو فاز موجود است. به عبارت ديگر چنانكه قبلاً ذكر گرديد فاز دو شامل ترين هاي 1 و 2 و فاز3 شامل ترين هاي 3 و4 مي باشد و از آنجا كه درهر Train يك واحد شيرين سازي نصب گرديده ، لذا واحد شيرين سازي در ترين 1 را بنام 101، واحد شيرين سازي در ترين 2 را بنام 201 و به همين صورت واحدهاي شيرين سازي ترين هاي 3 و 4 را بنام 301 و 401 نامگذاري كرده.اند. هدف اصلي از ايجاد اين واحد زدودن گاز سولفيد هيدروژن (H₂S) از گاز ترش و نم دار ورودي كه بصورت تركيب با گاز اصلي از واحد 100 و گازهايي كه از واحدCondensate.Stabilisation توسط كمپرسورهايOff.Gas متراكم شده وبه ترين ها ميرسد، توسط آمين MDEA ميباشد.همانطوركه مي دانيم گاز طبيعي شامل تركيباتي نظير H₂S ، CO₂ و مركاپتان بوده كه قبل از صدور بايد از گاز اصلي زدوده شوند. در اين واحد توسط نوعي آمين بنام MDEA (متيل-دي-اتانول-آمين) براي زدودن گازH₂S استفاده مي گردد. از مشخصات اصلي اين ماده آن است كه در انتخاب جذب دو ماده H2S و CO2 بطور مؤثر جاذب H2S بوده هر چند كه خاصيت انتخابي گاز CO₂ را نيز دارا بوده و مقداري از آنرا جذب مي.كند. ليكن از آنجا كه معمولاً اين ماده شيميايي همراه با نوعي مادة تجاري با فرمول شيميايي (مخفي) مي باشد ، قدرت انتخاب بالاتري در برابر جذب گاز H₂S دارد. آمين اصلي و تميز را بنام lean.Amine نامگذاري نموده كه بعد از جذب H₂S آنرا بنام آمين غني يا Rich.Amine مي شناسيم. لذا اين واحد علاوه بر برج جذب آمين(Amine.Absorber) بايد شامل يك برج احياء آمين يا Amine.Regenerator باشد تا دوباره آمين غني شده را تبديل به آمين تميز كرده و در سيكل استفاده نمايد.

در اين واحد گاز ترش Acid.Gas خروجي از Reflux.Drum به واحد 108 يا S.R.U فرستاده شده تا بعنوان يك By-Product و همچنين جلوگيري از آلودگي محيط زيست ، گوگرد آن را جداساخته و درصد كمي از گاز كه اسيدي مي باشد را در آشغال سوزها مي سوزانند.

گاز ترش ورودي از HP Separators با فشار و دمايي برابر با Barg2/69 و 24 درجه سانتيگراد وارد ظرف جمع كننده مايعات مي شودتا پس از برخورد با High Effeciency Distributor و عبور از مش يا Dimister Pads بالايي درام قطرات ريز محلول در گاز در پايين درام جمع آوري شده و در صورت بالا رفتن تدريجي سطح هيدروكربن(Condensate level) توسطLV0006 به واحد تثبيت مايعات گازي فرستاده ميشود. سپس گاز خروجي وارد يك فيلتر جاذب كواليسر مي شود كه پس از برجاي گزاردن بيشتر قطرات همراه با دمايي در حدود⁰C 24 و از پايين برج جذب آمين واردآن مي شود. در اين برج كه از نوع برجهاي سيني دار بوده داراي عدد سيني مي باشد ،گاز از پايين و آمين تميز Lean Amine از بالا روي سيني سي ام و با دمايي در حدود 42 درجه سانتيگراد وارد شده و بصورت دو جريان مخالف الجهت Counter Current با هم تماس يافته كه در نهايت گاز شيرين از بالاي برج خارج شده و وارد درام گيرنده مايعات به نام Treated Gas K.O.Drum شده و از آنجا جهت عمليات بعدي وارد واحد نم زدايي (104) از طريق عبور از قسمتي از واحد (105) مي گردد. آمين خروجي از كف برج Rich Amine نيز بنام آمين كثيف تحت شيركنترل سطح LV0026 بطرف Flash Drum فرستاده مي شود تا با افت فشار 7Bar باعث جداسازي گاز ترش از آمين گردد. اين Flash Drum همچنين شامل يك برج عمودي بنام Fuel Gas Absorber كه در واقع روي قسمت پايين Flash Drum نصب شده و در آن گاز ترش متصاعد شده از Flash Drum توسط يك لاين آمين تميز كه از خروجي پمپ هاي آمين Amine Pumps ) (Hp آورده مي شود، تصفيه شده و درنهايت تحت عنوان Fuel Gas به واحد 122 ارسال ميگردد.

آمين غني شده و خروجي از Flash.Drum سپس وارد مبدل هاي آمين /آمين شود كه تعداد آنها سه عدد بوده و در آنها جريان هاي آمين تميز و داغ خروجي از برج احياء با آمين كثيف و ورودي به برج احياء بصورت جريان هاي مخالف تحت تماس قرار مي گيرند.

Rich.Amine سپس با دماي 110درجه سانتيگراد از بالا وارد برج احياء آمين مي گردد. اين برج نيز از نوع سيني دار بوده وداراي24 سيني مي باشدكه آمين ورودي به روي سيني بيست و سوم تزريق مي گردد. دماي كاري اين برج بين 111درجه در بالاي برج و 132 درجه سانتيگراد در انتهاي برج بوده كه كنترل دما در آن توسط بخارات ورودي از ريبويلر صورت مي گيرد. آمين تميز شده از كف برج احياء با دمايي حدود 132درجه سانتيگراد وارد مبدلهاي آمين/آمين شده تا ضمن بالا بردن دماي آمين غني شده (Rich) خود سر شده و بالاخره پس از عبور از كولرهاي آبي (Trim.Coolers)با دمايي برابر با 45درجه سانتيگراد و تحت كنترل سطح وارد تانك آمين به نام Amine Surge Tank مي گردد .

مقداري از آمين جمع آوري شده در برج احياء نيز پس از جمع آوري در قسمتي از پايين برج بنامDraw.Off.Boxوارد (Reboiler) شده و پس از برخورد با بخار كم فشار (LP Steam) باعث جدا ساختن گازهاي اسيدي از آمين گرديده كه اين گازها پس از پيوستن به گازهاي اسيدي ديگر در همين برج از بالاي برج احياء ابتدا وارد يك خنك كننده هوايي گرديده و سپس وارد رفلاكس درام مي گردند. در اين ظرف بخارات سرد شده پس از عبور از كولر هوايي بدليل افت فشار از بالاي Reflux Drum و پس از گذشتن از يك سري Mesh و تحت كنترلPV0081B به سمت واحد 108 (S.R.U) ارسال مي شوند. مايعات جمع شده دركف اين درام نيز تحت عنوان Reflux كه شامل آمين هستند توسط پمپ هاي Reflux به قسمت بالايي برج احياء آمين (روي سيني 24)برگشت داده مي شوند تا به نوعي دماي بالاي برج را نيز كنترل كرده باشد.

آمين تميز جمع آوري شده در تانك آمين پس از گرفتن تلاطم و تزريق آنتي فوم به ورودي پمپ هاي فشار قوي آمين توسط دو عدد پمپ سانترفيوژ به قسمت بالاي برج جذب آمين ريخته مي شود. در لاين ورودي پمپ ها چنانچه شرح داده شد يك Packageتزريق آنتي فوم داريم كه شامل يك مخزن آنتي فوم همراه با يك لرزشگر (Agitator)، دو عدد پمپ الكتريكالي كه بصورت متناوب باعث تزريق آنتي فوم براي جلوگيري از پديدة كف كردگي (Foaming) به آمين ورودي به برج جذب اضافه مي گردد و يك عدد پمپ هواي فشرده (نئوماتيك) به نامShock pump براي زماني كه بخواهند حجم زيادي پمپ شده و وارد برج شود در نظر گرفته شده است(پديده كف كردگي توضيح داده خواهد شد) .

در اين واحد همچنين يك Package فيلتراسيون آمين داريم كه كار تصفيه آمين را انجام مي دهدو براي گرفتن ذرات جامد وهيدروكربن هاي نامحلول مي باشد. بدين صورت كه آمين خروجي از تانك توسط پمپ به سمت Packageفرستاده مي شود و در ابتدا وارد Precoat.Filter مي گردد. در اين فيلتر كيكي از مخلوط آمين و مادة شيميايي تحت عنوان Precoat تشكيل مي شود (لازم به توضيح است كه بسته هاي آنرا در Site تحت عنوان Rehofix مي ناميديم) كه مادة شيميايي ما قبلاً در مخزن تهيه آماده گرديده و توسط پمپ در اين فيلتر شارژ مي گردد لازم به ذكر است كه اين فيلتر نيازي به شستن با آب را ندارد بلكه بعد از آنكه اشباع شد كيك آن از زير فيلتر به ظرف مخصوصي دفع مي گردد.

در اين فيلتر(Precoat.filter)همچنين كيك تشكيل شده طوري است كه باعث گرفتن ذرات احتمالي جامد مانند سولفيدآهن و.. موجود در آمين مي شودو قسمتي از آمين(5%) خروجي در ادامه وارد يك فيلتر كربني بنام Charcoal.filterشده كه ذرات هيدروكربني آن گرفته شود تا باعث فومينگ در برج جذب نشودوپس از آن وارد يك فيلتر كارتريجي ميگرددتا ذرات بالاي يك ميكروني آن نيز گرفته شود كه عمدتا شامل ذرات خود كربن اكتيو مي باشد و پس از يكي شدن وارد تانك آمين مي گردند.

گاز خروجي از واحد شيرين سازي بايد داراي مشخصات زير باشد:

ميزان H₂S حدود ppm 3 حجمي،

ميزان CO₂ موجود در گاز حدود 2 درصد مولي، مقدار CO₂ موجود در گاز بايد حداكثر مقدار تعيين شده را دارا باشد، تا غلظت H₂S ارسالي به واحد گوگرد حداكثر مقدار ممكن را داشته باشد.

ميزان مركاپتان موجود در گاز شيرين شده بايد حدود mg / m³ 15 باشد.

از جمله پديده هايي كه ممكن است در برجهاي جذب روي دهد پديده Foaming مي باشد كه عوامل زير باعث ايجاد آن مي شوند :

ذرات جامد در خود گاز ورودي و يا آمين ورودي به برج كه درFeed Gas k.o.drum گرفته مي شوند.

ذرات هيدروكربن همراه گاز كه در فيلتر كواليسير گرفته مي شوند.

پايين بودن دماي آمين وگاز ورودي به برج

اين پديده تاثيرات و تغييرات زيادي در روند پروسس ايجاد مي كند كه علائم اين پديده عبارت است از :

اختلاف فشار برج جذب آمين

افزايش Level در ته Sweeted Gas k.o.drum

كاهش Level در ته خود برج جذب آمين

افزايش دماي گاز خروجي از برج جذب آمين

افزايش مقدارH2S در گاز خروجي از برج و كاهش جذب آن

براي جلوگيري از بروز اين پديده در برج به صورت متناوب توسط يك پمپ رفت و برگشتي الكتركالي مقدار 5/3 ليتر بر ساعت آنتي فوم Anti foam به ورودي پمپ هاي آمين تزريق مي شود و زماني كه نياز فوري به تزريق مقدار بيشتري آنتي فوم داشته باشيم از يك پمپ نئوماتيكي ديگري بنام Shock pump استفاده مي كنيم .

وجود هيدروكربن در داخل برج آنچنانكه گفته شد باعث Foaming مي شود وچون در روي آمين شناور است لذا در ته برج و در روي سيني ها جمع شده و از روند انتقال جرم كاسته و مقداري از آن همراه آمين كثيف Rich amine به داخل Flash drum منتقل مي شود و هيدروكربنهاي سبك آن Flushمي شوند و اين هيدروكربن ها در اين درام باعث نوسان در مقدار Fuel Gas خروجي مي گردند پس بايد به هر طريق كه شده هيدروكربنها را از برج و فلاش درام خارج كرد و براي اين كار بايد Skimming را انجام داد ، در ته برج جذب و همچنين در فلاش درام قسمت مخصوصي وجوددارد كه خالي مي باشد و براي اينكه سطح مايع ته برج به آن برسد اتاق كنترل بوسيله Lv0026 , Lv0041 سطح مايع را بالا برده و تا هيروكربن هاي شناور روي آمين به داخل آن بريزد در اين زمان مي تواند بوسيله باز كردن شير و فرستادن آنها به Skimming pot همه هيروكربن ها را ا ز برج و فلاش درام خارج كرد.

قبل از انجام Skimming بايد مقداري Fuel Gas به Skimming pot جريان داشته باشيم تا به Flare گازهاي همراه آن منتقل شوند و قبل فرستادن سيال به اين ظرف بايد آنرا خالي كرده تا در گرفتن نمونه آزمايش دقت كافي به عمل آيد Skimming pot داراي چند لاين براي گرفتن نمونه آزمايش و LDG مي باشد نمونه هاي گرفته شده اگر دو فازي باشند مشخص مي شودكه هيدروكربن در ته برج وجودداشته است وبراي اطمينان خاطر مقداري به نمونه آب اضافه مي كنيم تا اگر همه نمونه هيدروكربن بوده نيز تشكيل دو فاز را بدهد. Skimming pot داراي دو لاين براي Drain كردن دارد كه هيدروكربن ها به Sump واحد 105و آمين به Sump واحد 101 فرستاده مي شود .

به شماتيك كلي واحد 101 در صفحه بعد توجه فرماييد.