فرآیند آسفالت زدایی انحلالی و شکست حرارتی 

فرآیند آسفالت زدایی انحلالی

از انحلال ویژه می‌توان برای جدا کردن روان کننده‌ها و ترکیبات قیر از نفت خام بدون خسارت زدن به ساختار شیمیایی آن استفاده کرد. مشخصات مواد باقیمانده را می‌توان با استفاده از مراحل فرایند پالایشی متعاقب اصلاح کرد. در مرحله آسفالت زدایی انحلالی و یا ROS که مخفف فرآیند Residual Oil Solvent Extraction است از پروپان، بوتان، ایزوبوتان، پنتان و یا استخراج با حلال فوق بحرانی برای جدایش اجزاء و ترکیبات نوع آسفالتن از مواد باقیمانده برای تولید روان کننده‌های پایه روغنی استفاده می‌کنند. قیر سخت باقیمانده پس از مرحله آسفالت زدایی انحلالی می‌تواند برای تولید درجات و گریدهای مخصوص قیر ترکیب شود.

محصولات باقیمانده تولیدشده و فرآوری شده از طریق واحد آسفالت زدایی انحلالی بانام‌های آسفالت (CAS# 8052-42-4) ، آسفالتن (CAS#91995-23-2) و رزین‌های نفتی(CAS#64742-16-1)، بسته به نوع فرآیند مورداستفاده توصیف می‌شوند. شکل شماره ۳ نشان‌دهنده فرآیند آسفالت زدایی پروپانی است. همراه با کنترل‌های مختلف و دقیق در مرحله تقطیر در خلاء، فرآیـند آسفالت زدایی انحلالی نیز اجازه تولید قیر با سطح مختلف نفوذپذیری را می‌دهد. این ویژگی و نقطه نرمی دو ویژگی معرف اساسی قیر تولیدشده با مشخصات مهندسی است. مشخصات فیزیکی اساسی بیش‌تر شامل حساسیت دمایی، پیرشدگی، چسبندگی و الاستیسیته تماماً توسط آزمون‌های دقیق اندازه‌گیری می‌شوند.

شکل ۳    نمودار شماتیک فرآیند آسفالت زدایی پروپانی

فرآیند تقطیر در خلاء شکست حرارتی مواد باقیمانده

در واحد شکست، جزیان باقیمانده(باقیمانده خلاء و یا اتمسفری) تا دمای حدود ۵۰۰-۴۴۰ درجه سانتی گراد حرارت داده‌شده و تحت‌فشار اتمسفری تا ۷۰ بار قرار می‌گیرند. این فشار و درجه حرارت به نوع خوراک و محصول موردنیاز بستگی دارد. در این دمای بالا، مولکول‌های هیدروکربن ناپایدار شده و به‌طور خودبه‌خود به مولکول‌های کوچک‌تر شکسته می‌شوند. عامل مهم دیگر در این فرآیند مدت‌زمان اقامت است. خوراک این مرحله مواد باقیمانده از واحد تقطیر اتمسفری و یا واحد تقطیر جوی و یا ترکیبی از هردو است. در واحدهای پالایشگاهی مدرن سه برنامه عمده شکست حرارتی وجود دارد که شامل واحد شکست، واحد نفت و گاز حرارتی و ککینگ است. با توجه به تولید نفت سوختی باقیمانده، فرآیند شکست فرآینـدی چشم‌گیرتر می‌باشد. هدف اصلی واحد نفت گاز حرارتی تولید مقدار بیشینه نفت گاز است. ککینگ یک‌شکل شدیدتر از شکست حرارتی است که برای تبدیل Straight-tun به محصولات باارزش‌تر مانند نفتا و سوخت دیزل طراحی‌شده است و علاوه بر آن گاز و کک نیز تولید می‌کند.

شرایط متفاوت فرایند بسته به خوراک، خصوصیات دلخواه مواد شکسته شده حرارتی و برای جلوگیری از تشکیل کک انتخاب می‌شوند. زنجیره‌های جانبی طولانی پارافینی متصل به آروماتیک‌های حلقوی علت اصلی نقطه ریزش بالا (نقطه ریزش پایین‌ترین دمایی است که در آن مایع تحت شرایط تعیین‌شده روان و جاری می‌گردد) و ویسکوزیته مشاهده‌شده با جریان باقیمانده است. واحد شکست تحت شرایط بهینه‌شده وظیفه شکستن تمامی زنجیره‌های جانبی و پس‌ازآن تبدیل و دگرگونی‌شان برای تشکیل مولکول‌های کوتاه‌تر با ویسکوزیته و نقطه ریزش کم‌تر را ایفا می‌کند. هنگام استفاده از این فرآیند برای تولید قیر، شکست حرارتی باقیمانده در معرض تقطیر در خلاء جهت برداشتن اجزاء تقطیری قرارگرفته که پس‌ازآن پالایش‌شده و برای تولید مواد سوختی استفاده می‌شود. محصول به‌دست‌آمده پس از فرآیند تقطیر در خلاء معمولاً یک ماده سخت است که می‌توان از آن به‌عنوان یک جزء ترکیبی جهت تولید قیر استفاده کرد.

شکل ۴    نمودار شماتیک فرآیند شکست حرارتی

برای مشاهده ادامه مطالب این فصل برروی لینک زیر کلیک کنید:

فرآیند اکسیداسیون