واحد بازیابی گوگرد مجازی

واحد بازیابی گوگرد مجازی

• بازدید:385
• کامنت:0
• سه شنبه, 24 مهر 1403

مقدمه:

واحد بازیابی گوگرد (SRU) یک واحد بسیار مهم در پالایشگاه و کارخانه گاز است. بدون آن، پیامدهای نامطلوب زیست محیطی از جمله باران شدید اسیدی، و همچنین سمیت SO2 در سطح زمین برای موجودات زنده کشنده خواهد بود. در این واحد صنعتی کلیه تجهیزات از مواد مقاوم در برابر خوردگی ساخته شده اند. انواع ورق استیل ضد اسید نظیر ورق استیل 316 به طور گسترده در طراحی و ساخت این واحد مورد استفاده قرار گرفته است. کارخانه های بازیابی گوگرد برای تبدیل H2S به گوگرد و به حداقل رساندن مقدار ترکیبات گوگرد آزاد شده در جو در نزدیکی پالایشگاه ها احداث می گردد. بیشترین هزینه تاسیس واحد بازیابی گوگرد مربوط به قیمت ورق استیل 316 استفاده شده در تجهیزات آن است. 
امروزه با پیشرفت تکنولوژی بازیابی گوگرد و استفاده گسترده از ورق استیل ضد اسید در صنایع مختلف و نیز توجیه پذیر شدن قیمت ورق استیل 316، تلاش گردیده است که راندمان واحد بازیابی گوگرد افزایش یابد. به عنوان مثال بسیاری از واحدهای بازیابی دارای یک واحد پاکسازی گاز مکیده شده
 (Tail Gas Cleanup Unit:TGCU)هستند تا به وسیله تجهیزات پیشرفته ساخته شده از جنس ورق استیل 316، گوگرد بیشتری را بازیابی کنند و انتشار گازهای گلخانه ای را به حداقل برسانند.

رهنمودهای نظارتی :

از آنجایی که جامعه بین‌المللی به تلاش برای به حداقل رساندن تأثیر انسان بر محیط‌زیست ادامه می‌دهد، نهادهای نظارتی در تلاشند تا بازده بازیابی بالاتری را در SRU بدست آورند. نه تنها عملیات روزانه SRU نیاز به بهینه سازی و قابلیت اطمینان برای برآورده کردن این بازده های بازیابی دارد، حتی دستورالعمل ها در شرایط خطرناک (از جمله احتمال آتش سوزی در واحد SRU) نیز بسیار دقیق تر می شوند. نکته اصلی این است که SRU  باید هم قابل اعتماد باشد و هم بتواند به حداقل بازده بازیابی کلی مورد نیاز به صورت روزانه و بلندمدت دست یابد.

دستورالعمل ارزیابی عملکرد واحد بازیابی:

سنجش عملکرد SRU  در محل باید حداقل یک بار در سال انجام شود. ثابت شده است که آزمایش‌های سه ماهه یا شش ماهه از این نظر بسیار مؤثر است تا مناطق مشکل‌دار زود تشخیص داده شوند. به وسیله این تستها می‌توان مشکلات را به سادگی حل کرد و عواقب توقف اضطراری واحد و تخریب تجهیزات را به حداقل رساند. 
از نظر حرارتی، خاموش شدن اضطراری برای تجهیزات در SRU بسیار استرس زا است و به طور بالقوه ناایمن است، و می تواند نرخ تولید تاسیسات را محدود کند. راه اندازی و خاموش شدن SRU رویه های دشوار و خطرناکی هستند که در صورت عدم انجام صحیح، می توانند آسیب جدی به SRU وارد کنند. وجود دستورالعملهای واضح و مختصر بسیار مهم است، به طوری که می بایست همه پرسنل در مورد آنچه که باید انجام شود و چگونه می توان آن را به طور ایمن و کارآمد انجام داد، توجیه گردند. به دلیل خطر آتش سوزی جدی گوگرد در راکتورهای کاتالیزوری، خاموشی واحد نیز مشکلات ویژه ای را به همراه خواهد داشت. هرگونه ورود «اکسیژن مازاد» که در مراحل اولیه خاموشی به راکتور وارد می گردد، منجر به سوختن گوگرد شده که در بدترین حالت می تواند کاتالیزور و اجزای داخلی بستر را از بین ببرد. 

فرآیند بازیابی گوگرد:

بازیابی گوگرد به تبدیل سولفید هیدروژن (H2S) به گوگرد عنصری اشاره دارد. سولفید هیدروژن محصول جانبی فرآوری گاز طبیعی و پالایش نفت خام با گوگرد بالا است. بسیاری از فناوری های بازیابی گوگرد برای کاربردهای مختلف موجود است، با این حال رایج ترین روش تبدیل مورد استفاده، فرآیند Claus است. تقریباً 90 تا 95 درصد گوگرد بازیافتی توسط فرآیند Claus تولید می شود. فرآیند Claus معمولاً 95 تا 98 درصد از جریان سولفید هیدروژن را بازیابی می کند.

واحد بازیابی گوگرد مجازی:

واحد بازیابی گوگرد مجازی به کارشناسان واحد اصلی SRU اجازه می دهد تا از نرم افزار قدرتمند شبیه سازی کارخانه استفاده کند و شرایط واحد را با دقت قابل قبولی مدلسازی نمایند. نتایج بدست آمده توسط این نرم افزار اطلاعات دقیقی از مقادیر شرایط فرآیندهای اصلی مانند دمای آدیاباتیک کوره واکنش، نقاط شبنم بستر راکتور و فعالیت کاتالیزور را ارائه می‌کنند. حسن واحد بازیابی مجازی این است که هزینه های تحمیلی به واحد را به حداقل می رساند و بازده آنرا افزایش می دهد.
استفاده از یک تیم عملیاتی قوی برای اطمینان از قابلیت اطمینان SRU بسیار کلیدی است. مهندسان این واحد اعلام می دارند که واحد SRU بسیار بی رحم است، به این معنا که وقتی همه چیز اشتباه می شود، خیلی سریع و با عواقب جدی اتفاق می افتد. بنابراین بسیار مهم است که یک مرکز دارای اپراتورهای بسیار با تجربه و یک دوره آموزشی عالی برای اپراتورهای جدید یا بی تجربه وجود داشته باشد و به وسیله واحدهای مجازی، میزان خطای احتمالی به حداقل ممکن کاهش یابد.
مدیریت همچنین باید از تمام مسائل فوق آگاه باشد و اطلاعات دقیقی از نتایج واحد مجازی در اختیار داشته باشد، به طوری که اقدامات مناسب برای اطمینان از دستیابی به راندمان بهینه بازیافت گوگرد به صورت روزانه و بهبود قابلیت اطمینان توسط مدیر انجام شود. بودجه عملیاتی برای یک SRU باید همه اینها را در نظر بگیرد، در غیر این صورت عواقب آن می تواند برای پرسنل، محیط زیست و درآمد ناخالص تأسیسات بسیار وحشتناک باشد.