برج های خنک کننده در پتروشیمی

تفاوت پتروشیمی و پالایشگاه

برای اینکه از حوزه واژه های تخصصی و فرآیند های پیچیده شیمیایی خارج شویم، می توانیم به زبان ساده بگوییم پالایشگاه نفت با استفاده از برج تقطیر، نفت خام را در اکثر موارد به سوخت های مختلف، روغنهای پایه صنعتی و مواد شیمیایی مانند بنزن و تلوئن تبدیل می کند. مواد اصلی سوختی که از پالایشگاه بدست می آید عبارت است از : قیر، مازوت(نفت کوره)، گازوئیل، نفت سفید(سوخت هواپیما)، نفتا، بنزین و گاز

تعمیر کولینگ تاور: در مقابل پتروشیمی با استفاده از خوراک گاز طبیعی یا متان، اتان یا نفتا، معمولا محصولات شیمیایی تولید می کنند که کاربرد آن برای شرکت های تولیدی و استفاده های غیر سوختی است.پلیمر ها مثل پلی اتیلن یا PE، پلی استایرن یا PS، پلی پروپیلن یا PP،  که ما آن را با نام ABS می شناسیم، پلی وینیل کلراید یا PVC و اوره و آمونیاک جزو تولیدات اصلی پتروشیمی ها هستند.

فرق محصول و فرآیند پالایشگاه نفت خام و پتروشیمی

البته بدلیل شرایط خاص تحریم ها، در سالهای گذشته، بنزین نیز به محصولات بعضی از پتروشیمی ها در ایران اضافه شد.

به دلیل اتکای اقتصاد کشور به درآمدهای نفتی که در این بین خوشبختانه میزان این وابستگی در سال‎های اخیر کمتر شده است، همواره به عنوان بزرگترین بخش اقتصاد ایران و از طریق توسعه تعاملات بین‎المللی، نقش موثری در پیشبرد اهداف دیپلماسی اقتصادی و تضمین امنیت ملی کشور ایفا کرده است.

امروزه کشور ما ایران با داشتن ۸۳۶.۴۷ میلیارد بشکه ذخایر هیدروکربور مایع(نفت خام، مایعات و میعانات گازی) و حدود ۳۴ تریلیون متر مکعب ذخایر گازی و با قرار گرفتن در رتبه نخست دنیا از حیث برخورداری از مجموع ذخایر هیدروکربوری، در جایگاه ویژه ای از لحاظ امنیت انرژی در جهان قرار دارد.

کار کولینگ تاور در پتروشیمی

یکی از تجهیزات مهم در پالایشگاه و پتروشیمی، برج خنک کننده گرد یا کولینگ تاور(Cooling tower) نام دارد. برج خنک کن در صنایع نفت و گاز بدلیل ارزش افزوده قابل توجه این صنعت اهمین دارد. حجم تولید و کارکرد شبانه روزه پالایشگاه و پتروشیمی، باعث می شود ضرورت کارکرد مداوم و صحیح برج خنک کننده مداربسته، بسیار زیاد باشد.

در واقع کار کولینگ تاور در پتروشیمی و پالایشگاه خنک کردن آب برای انتقال حرارت ایجاد شده توسط فرآیند ها(پروسس)، دستگاه ها و خط تولید است. 

در  و معمولا بخاطر الزامات خاص صنعت نفت و گاز، از کولینگ تاور بتنی استفاده می کنند. جالب است بدانید که برج خنک کننده فایبرگلاس پکیج در صورتیکه کیفیت مناسبی داشته باشد، می تواند در پالایشگاه و پتروشیمی مورد استفاده قرار بگیرد. این نوع از برج های خنک کن همانگونه که در مطالب قبلی اشاره کردیم، اکثرا طول، عرض و ارتفاع زیادی داشته و همچنین ظرفیت سرمایشی زیادی را ایجاد می کند.

در برخی موارد بدلیل شرایط ویژه آب خنک کاری، از در پالایشگاه ها و پتروشیمی ها استفاده می کنند. البته به صورت کلی بخاطر حساسیت ویژه و سختی آب، استفاده از انواع هم رایج است.

بهینه سازی کولینگ تاور بتنی پالایشگاه و پتروشیمی

با توجه به ماهیت برج های خنک کن بتنی و نیز اقلیم نسبتا خشک ایران، (کولینگ تاور) پتروشیمی و پالایشگاه یکی از مسائلی است که امروزه مورد توجه ویژه ای قرار گرفته. بخاطر اهمیت توجه به کاهش میزان آب مصرفی برج خنک کن، شرکت آراکو علاوه بر تامین قطعات و تجهیزات کولینگ تاور های صنعتی، آمادگی دارد در قالب پروژه های مطالعاتی و با توجه به وظیفه تاور در پتروشیمی، به بررسی روش های کاهش مصرف آب پتروشیمی ها و پالایشگاه ها پرداخته و در انتهای پروژه با ارائه راهکارهای اجرایی که بر حسب اولویت های مالی و اجرایی طبقه بندی می شود، خدمت ویژه ای در این حوزه به صنعت نفت و گاز ارائه دهد.

موارد مهمی که در برج خنک کننده بتنی و فایبرگلاس پالایشگاه و پتروشیمی باید در نظر گرفت عبارت است از :

– شرایط پکینگ و فیلینگ با توجه به سختی آب و رسوب ایجاد شده در برج خنک کننده

– وضعیت فن و پره کولینگ تاور

– شرایط و وضعیت موتور، گیربکس و درایو شفت برج خنک کننده

– نحوه چیدمان و کیفیت لوور و قطره گیر برج خنک کن

مساله دیگری که می تواند در کاهش مصرف انرژی برج خنک کن تاثیر داشته باشد، استفاده از سیستم کنترل هوشمند دور فن است.  می تواند با دریافت اطلاعاتی مانند دمای حباب مرطوب، دمای هوای محیط، دمای آب خروجی کولینگ تاور و سرعت چرخش فن، در زمان هایی که دمای هوا کاهش پیدا می کند مثل عصر و شب، و در فصلهای سرد مثل پاییز و زمستان، با کم کردن دور فن و استفاده از اطلاعات فیدبک، در مصرف آب میک آپ برج خنک کننده و مصرف برق، صرفه جویی قابل توجهی ایجاد کند. کم کردن ملایم دور فن و پره کولینگ تاور، به غیر از کاهش مصرف آب، باعث بیشتر شدن و افزایش عمر موتور و مجموعه کاهش دور فن (گیربکس) خواهد شد.

فن فایبرگلاس قطر بزرگ در کولینگ تاور پتروشیمی و پالایشگاه

همانطور که اشاره کردیم، برج خنک کننده در پتروشیمی ها معمولا از نوع کولینگ تاور بتونی در ابعاد بزرگ است. چرایی این انتخاب به میزان آب در گردش زیاد داخل مدار خنک کاری پتروشیمی بر می گردد. به همین خاطر است که در Refinery و petrochemical plant از برج خنک کن پکیج با ابعاد کوچک استفاده نمیشود. استفاده از برج بتونی مونتاژ در محل-Filed erected cooling tower، نیازمند فن و پره های با قطر بین 4 الی 10 متر است. طول زیاد فن کولینگ تاور باعث می شود روش تولید، کیفیت و بالانس پره ها بسیار مهم باشد. به همین علت است که استفاده از ، در اندازه های بزرگ به کم شدن مصرف برق، کاهش صدا و بیشتر شدن راندمان برج خنک کننده منجر می شود. در تصویر زیر بعضی از مزیت های استفاده از پره های کامپوزیتی فایبرگلاس با مقطع پیچش دار نشان داده شده است.

سوالات رایج در مورد کولینگ تاور در پتروشیمی و پالایشگاه

آیا برای دبی آب بالای 500 متر مکعب هم می شود از برج خنک کن فایبرگلاس استفاده کرد؟

بله امکان استفاده از برج خنک کن فایبرگلاس کانترفلو، تا دبی 2000 تا 3000 متر مکعب هم با استفاده از نرم افزارهای طراحی وجود دارد. البته در حجم آب بالای 1000 متر مکعب بر ساعت باید از چند سلول برج کامپوزیت استفاده کرد. جالب است بدانید در بعضی از موارد، قیمت تمام شده برج خنک کننده فایبرگلاس، از نوع بتنی بسیار کمتر می شود. البته تعمیرات و نگهداری و تامین قطعات کولینگ تاور پکیج هم بسیار کمتر است. یک مزیت دیگر این روش، عدم نیاز به ساخت حوضچه یا بسین است.

مهندسی معکوس و کپی کردن از نمونه خارجی پره و بلید فایبرگلاس در پتروشیمی یا پالایشگاه چقدر هزینه دارد؟

بلید(تیغه) و پره فن کامپوزیت برج خنک کن و ایرکولر پالایشگاه ها، پتروشیمی ها و کارخانجات ممکن است در طول زمان آسیب ببیند. در موارد بسیار زیادی بلید های جدید باید از روی نمونه خارجی(اروپایی یا آمریکایی) که قبلا در کولینگ تاور ایتفاده می شده، ساخته شود. تا قطر 10 متر در ایران امکانپذیر است و ما می توانیم این کار را انجام دهیم.

برای ساختن کپی فن فایبرگلاس، اول نیاز به یک نمونه از پره قدیمی است. این نمونه می تواند سالم و یا آسیب دیده باشد. بعد از اصلاح سطح و بازسازی فن، ما از روی آن یک با کیفیت و صنعتی می سازیم. پس از آن با توجه به وزن هر بلید، ضخامت آن را تعیین می کنیم و در نهایت تولید را شروع خواهیم کرد.

در این فرآیند هرچقدر تعداد پره کامپوزیت درخواستی بیشتر باشد، قیمت نهایی کمتر می شود(به خاطر سرشکن شدن قیمت قالب). برای استعلام قیمت بازسازی و تولید فن فایبر نیاز به مشخصات فنی مثل وزن، طول، عرض و تیراژ مورد نیاز است. البته باید از زوایای مختلف چند عکس هم گرفته شود.

اگر شما هم می خواهید پره فن کولینگ تاور یا ایرکولر را از روی نمونه خارجی بسازید، برای استعلام قیمت با ما تماس بگیرید. 09124780268-02166561974-02166129745

آیا در پتروشیمی و پالایشگاه می توانیم از کولینگ تاور هیبرید یا آدیاباتیک استفاده کنیم؟

برای استفاده از محدودیتی وجود ندارد. پس اگر در پالایشگاه یا پتروشیمی برای تامین آب مشکل دارید، کولینگ هیبرید یک گزینه بسیار عالی است. البته بخاطر حساسیت این مجموعه ها، بهتر است از تخصص شرکتهایی استفاده کنید که مشاور یا همکار خارجی داشته باشند.

چرا راندمان و ظرفیت سرمایش برج خنک کننده بتنی بمرور زمان کم می شود؟

این مشکل که یک کولینگ تاور، بعد از چندسال نمی تواند آب را به دمای مورد نظر برساند بسیار رایج است. مساله کاهش راندمان برج پالایشگاه و پتروشیمی دو علت می تواند داشته باشد که معمولا این اتفاق(پایین آمدن توان کولینگ تاور) ناشی از هر دو علت است.

– اول اینکه در 10 سال اخیر، دمای هوای بیشتر شهرها و مناطق ایران حداقل 1 تا 3 درجه به صورت میانگین زیاد شده است. به همین خاطر برجی که با شرایط 10 سال قبل طراحی شده باشد، دچار پایین آمدن ظرفیت و کاهش توان می شود.

– دوم اینکه تجهیزات و قطعات داخلی برج خنک کننده مثل فن، قطره گیر، گیربکس، پکینگ و نازل، بمرور زمان کهنه و قدیمی شده و راندمان اولیه خود را از دست می دهند