سرمایش یا تبرید صنعتی در صنایع پتروشیمی و پالایشگاه‌ها چه نقشی دارد؟

به گزارش پایگاه خبری تحلیلی «میهن صنعت»، صنایع پتروشیمی و پالایشگاه‌ها از جمله حیاتی‌ترین بخش‌های اقتصاد جهانی هستند که نقش محوری در تولید سوخت، پلاستیک، مواد شیمیایی و سایر محصولات اساسی ایفا می‌کنند. فرآیندهای پیچیده و اغلب گرمازای در این صنایع، نیاز مبرمی به سیستم‌های سرمایشی (تبرید) صنعتی را ایجاد می‌کنند. تبرید در این صنایع نه تنها برای خنک‌سازی تجهیزات و محصولات، بلکه برای جداسازی ترکیبات گازی، میعان هیدروکربن‌ها، کنترل واکنش‌های شیمیایی و بهبود کارایی فرآیندها کاربرد دارد.

در قسمت‌های مختلف خط تولید صنایع پتروشیمی برای تبرید یا سرمایش، کندانسینگ یونیت، کمپرسور تبریدی، کندانسور، اواپراتور، گازهای مبرد و.. قابل مشاهده است. در ادامه کاربرد تبرید در این صنایع را بررسی و سپس به اجزای سرمایشی در این صنایع می پردازیم.

کاربردهای کلیدی تبرید صنعتی در پتروشیمی و پالایشگاه‌ها

1. جداسازی گازها (Gas Separation): یکی از مهم‌ترین کاربردهای تبرید، جداسازی گازها با استفاده از فرآیندهای برودتی (Cryogenic Processes) است. به عنوان مثال:
   • جداسازی گاز طبیعی (Natural Gas Processing): برای حذف ناخالصی‌ها مانند بخار آب، دی‌اکسید کربن و ترکیبات سنگین‌تر و همچنین جداسازی اتان، پروپان و بوتان از متان (گاز طبیعی مایع یا LNG) از دماهای بسیار پایین (تا -160 درجه سانتی‌گراد) استفاده می‌شود.
   • تولید نیتروژن و اکسیژن مایع: این گازها که در فرآیندهای پتروشیمی به عنوان عوامل خنک‌کننده، اتمسفر بی‌اثر یا مواد اولیه کاربرد دارند، با تبرید و میعان هوا تولید می‌شوند.

گفتنی است خود گاز مبرد مثل r134a، r22 و.. هم در قسمت‌های مختلف سرمایش صنایع پتروشیمی کاربرد دارد.

1. میعان هیدروکربن‌ها و بخارات (Hydrocarbon and Vapor Condensation): تبرید برای میعان بخارات هیدروکربنی به منظور بازیافت محصول، کاهش آلایندگی و افزایش ایمنی محیط زیست استفاده می‌شود. به عنوان مثال، در واحدهای بازیافت بخار (Vapor Recovery Units – VRUs) بخارات متصاعد شده از مخازن ذخیره یا فرآیندهای دیگر میعان می‌شوند.
2. خنک‌سازی راکتورها و فرآیندهای شیمیایی (Reactor and Chemical Process Cooling): بسیاری از واکنش‌های پتروشیمیایی گرمازا هستند و برای کنترل دما و جلوگیری از واکنش‌های جانبی ناخواسته یا تخریب کاتالیزورها، نیاز به خنک‌سازی دقیق دارند. سیستم‌های تبرید صنعتی دمای لازم را برای حفظ راندمان و ایمنی فرآیند فراهم می‌کنند.
3. ذخیره‌سازی و حمل و نقل مایعات گازی (LPG/LNG Storage and Transportation): گازهای مایع نفتی (LPG) و گاز طبیعی مایع (LNG) برای ذخیره‌سازی و حمل و نقل در حالت مایع، نیاز به دماهای بسیار پایین دارند. سیستم‌های تبرید وظیفه حفظ این دماها را بر عهده دارند.

اجزای اصلی سیستم‌های تبرید صنعتی و کاربرد آنها

سیستم‌های تبرید صنعتی در پتروشیمی‌ها و پالایشگاه‌ها معمولاً از سیکل تبرید فشرده‌سازی بخار استفاده می‌کنند که شامل اجزای کلیدی زیر است:

1. کمپرسور (Compressor): قلب سیستم تبرید است. کمپرسور مبرد گازی با فشار پایین و دمای پایین را مکش کرده و آن را فشرده می‌کند تا فشار و دمای آن افزایش یابد. این فرآیند باعث می‌شود مبرد بتواند گرمای خود را در کندانسور به محیط دفع کند. در صنایع پتروشیمی، به دلیل حجم کاری بالا و نیاز به ظرفیت‌های تبریدی عظیم، از کمپرسورهای صنعتی قدرتمند مانند کمپرسورهای اسکرو (Screw Compressors)، رفت و برگشتی (Reciprocating Compressors) یا سانتریفیوژ (Centrifugal Compressors) استفاده می‌شود. انتخاب نوع کمپرسور بستگی به ظرفیت مورد نیاز، نوع مبرد و شرایط عملیاتی دارد.
2. کندانسینگ یونیت (Condensing Unit): شامل کمپرسور، کندانسور، فن (در صورت هوا خنک بودن) و تجهیزات کنترلی است که مبرد فشرده و داغ از کمپرسور وارد کندانسور می‌شود. در کندانسور، مبرد گرمای خود را به محیط اطراف (هوا یا آب) دفع کرده و از حالت گازی به حالت مایع تبدیل می‌شود. کندانسورها می‌توانند هوا خنک یا آب خنک باشند. کندانسورهای آب خنک (با برج خنک‌کننده) معمولاً در ظرفیت‌های بزرگ و جایی که آب در دسترس است، ترجیح داده می‌شوند.
3. شیر انبساط (Expansion Valve / Throttling Device): مبرد مایع و پرفشار از کندانسور پس از عبور از یک فیلتر درایر وارد شیر انبساط می‌شود. شیر انبساط با کاهش ناگهانی فشار مبرد، باعث افت دما و تبدیل بخشی از آن به بخار می‌شود. این فرآیند مبرد را آماده جذب گرما در اواپراتور می‌کند.
4. گاز مبرد (Refrigerant Gas): مبرد ماده‌ای است که در سیکل تبرید وظیفه انتقال گرما را بر عهده دارد. انتخاب مبرد در صنایع پتروشیمی بسیار حائز اهمیت است و به عواملی مانند دمای عملیاتی، فشار، خواص ترمودینامیکی، ایمنی، قابلیت اشتعال، سمیت و مسائل زیست‌محیطی (مانند پتانسیل تخریب لایه ازن و پتانسیل گرمایش جهانی) بستگی دارد. مبردهای رایج در این صنایع شامل هیدروکربن‌ها (مانند پروپان، بوتان، اتیلن، پروپیلن که به دلیل خواص ترمودینامیکی عالی و در دسترس بودن در خود پالایشگاه‌ها و پتروشیمی‌ها کاربرد دارند)، آمونیاک (R-717) برای کاربردهای صنعتی بزرگ، و در برخی موارد ترکیبات HFC و HFO (مانند R-134a، R-404A، R-507C برای دماهای بالاتر یا خاص) می‌شوند. استفاده از مبردهای هیدروکربنی به دلیل ماهیت قابل اشتعال آنها نیازمند طراحی و اجرای سیستم‌های ایمنی پیشرفته است.

محصولات تبریدی بیتزر برای پتروشیمی‌ها

شرکت‌هایی مانند بیتزر (Bitzer) سابقه طولانی و درخشانی در تولید کمپرسورها و تجهیزات تبریدی برای طیف وسیعی از صنایع، از جمله صنایع پتروشیمی و پالایشگاه‌ها، دارند. بیتزر به عنوان یکی از پیشگامان در صنعت تبرید، شهرت خود را با تولید کمپرسورهای با کیفیت بالا، قابل اعتماد و کارآمد به دست آورده است.

• محصولات مناسب پتروشیمی: برای صنایع پتروشیمی، کمپرسور bitzer با ظرفیت‌های بزرگ و قابلیت کارکرد با مبردهای مختلف از جمله هیدروکربن‌ها (مانند پروپان و پروپیلن) و آمونیاک ارائه می‌شود. این کمپرسورها برای شرایط سخت عملیاتی در محیط‌های صنعتی طراحی شده‌اند و از قابلیت اطمینان بالا و عمر طولانی برخوردارند.
• انطباق با استانداردها: محصولات بیتزر برای کاربردهای صنعتی پتروشیمی، اغلب با استانداردهای بین‌المللی مانند ATEX (برای تجهیزات مورد استفاده در محیط‌های مستعد انفجار) و API (استانداردهای موسسه نفت آمریکا) مطابقت دارند، که این موضوع در صنایع با ریسک بالا اهمیت ویژه‌ای دارد.
• پشتیبانی فنی: برندهای معتبری مانند بیتزر، علاوه بر ارائه محصولات با کیفیت، خدمات پس از فروش و پشتیبانی فنی گسترده‌ای را نیز ارائه می‌دهند که برای صنایع حساس مانند پتروشیمی بسیار حیاتی است.

جمع بندی

تبرید صنعتی یک ستون فقرات ضروری در صنایع پتروشیمی و پالایشگاه‌ها است که بدون آن، بسیاری از فرآیندهای کلیدی غیرممکن یا به شدت ناکارآمد خواهند بود. از جداسازی گازها در دماهای برودتی گرفته تا خنک‌سازی راکتورها و میعان بخارات، سیستم‌های تبرید نقش حیاتی ایفا می‌کنند. کمپرسورها، کندانسینگ یونیت‌ها و انتخاب صحیح گازهای مبرد، اجزای جدایی‌ناپذیر این سیستم‌ها هستند که با تکیه بر دانش فنی و تجربه شرکت‌هایی مانند بیتزر، امکان عملکرد ایمن، کارآمد و پایدار این صنایع را فراهم می‌آورند. آینده تبرید در این صنایع نیز با تمرکز بر بهره‌وری انرژی، استفاده از مبردهای دوستدار محیط زیست و هوشمندسازی سیستم‌ها رقم خواهد خورد.

خرید تجهیزات سرمایشی پالایشگاه در ایران

شرکت مهندسی دامون انواع قطعات و محصولات تبریدی مورد نیاز پالایشگاه‌ها را را با ضمانت اصالت کالا و تحویل سریع تامین می‌کند. برای مشاوره، استعلام قیمت و خرید می‌توانید با کارشناسان دامون تماس بگیرید.

راه‌های ارتباطی شرکت مهندسی طرح و ساخت دامون ( پارتنر تخصصی 3 هزار کارخانه کشور)

۰۲۱۹۱۰۰۵۷۸۲

۰۹۲۰۴۰۱۴۰۰۶

وبسایت:

https://www.damoon-co.com/