مقدمه
پتروشیمی خارک در سال ۱۳۴۶ با هدف بهرهگیری از گازهای همراه نفت و جلوگیری از هدررفت آن در جزیره خارک تاسیس شد و در سال ۱۳۴۸ به بهرهبرداری رسید. خوراک این مجتمع گاز ترش استحصال شده از استخراج نفت مناطق دریایی و خشکی شرکت نفت فلات قاره است که شامل هیدروکربنهای سبک و سنگین و ترکیبات گوگردی است. از محصولات مهم این مجتمع نیز میتوان به متانول، پروپان، بوتان، پنتان و گوگرد اشاره کرد. در این مقاله به بررسی آنالیز گاز بوتان پتروشیمی خارک میپردازیم.
مطابق با وبسایت پتروشیمی خارک، از گاز بوتان این مجتمع بیشتر به عنوان سوخت و خوراک واحد اولفین ها استفاده میشود.
بررسی پارامترهای آنالیز گاز بوتان پتروشیمی خارک
فشار بخار در ۱۰۰ درجه فارنهایت
فشار بخار در ۱۰۰ درجه فارنهایت، نشاندهنده میزان فراریت محصول است و نقش مهمی در ایمنی و انتخاب تجهیزات مناسب دارد. این پارامتر مشخص میکند که در دمای مشخص (۱۰۰ درجه فارنهایت)، چه مقدار از محصول—که در اینجا گاز بوتان پتروشیمی خارک است—به فاز بخار تبدیل میشود. با استفاده از این دادهها، تجهیزات مناسب برای ذخیرهسازی و انتقال محصول انتخاب میشود تا از خطرات احتمالی مانند نشتی، افزایش فشار ناگهانی و آسیب به سیستمهای صنعتی جلوگیری شود.
عدد خوردگی(corrosion number)
یکی از پارامترهای کلیدی در آنالیز گاز بوتان پتروشیمی خارک، عدد خوردگی (Corrosion Number) است. این عدد نشاندهنده میزان آسیب احتمالی گاز به یک نوار فلزی است و بر اساس استاندارد ASTM D1838 اندازهگیری میشود. طبق این استاندارد، نوار فلزی مورد استفاده در آزمایش از جنس مس است.
در این آزمایش، یک نوار مسی در شرایط کنترلشده در تماس با گاز بوتان قرار میگیرد. پس از سپری شدن مدتزمان معین، نوار مسی از نظر تغییر رنگ و میزان خوردگی بررسی شده و سپس عدد خوردگی تعیین میشود. مطابق با برگه آنالیز، عدد خوردگی بوتان ارائهشده توسط پتروشیمی خارک برابر با 1a گزارش شده است که نشاندهنده کیفیت مطلوب بوتان ارائهشده توسط این شرکت است.
بررسی عدد خوردگی از اهمیت ویژهای برخوردار است، چرا که گازهایی با عدد خوردگی بالا میتوانند بهمرور زمان به مخازن ذخیرهسازی، لولهها و سایر تأسیسات آسیبهای جدی وارد کنند. ازاینرو، کنترل عدد خوردگی در فرآوردههای گازی یک الزام اساسی در تضمین ایمنی و طول عمر تجهیزات صنعتی محسوب میشود.
Non-Volatile Residue (NVR)
باقیمانده غیرفرار (Non-Volatile Residue یا NVR) به مواد باقیماندهای اشاره دارد که پس از تبخیر کامل بخش فرار بوتان در شرایط استاندارد آزمایشگاهی، بهصورت جامد یا مایع باقی میمانند و نشاندهنده ناخالصیهای موجود در محصول است. این پارامتر نقش مهمی در ارزیابی خلوص گاز بوتان دارد، زیرا مقدار بالای NVR میتواند باعث رسوبگذاری در تجهیزات مانند رگولاتورها و مشعلها، کاهش کارایی سیستمها و حتی مشکلات ایمنی شود، بهویژه در کاربردهای صنعتی و تجاری که خلوص بالا از اهمیت زیادی برخوردار است.
برای اندازهگیری مقدار باقیمانده غیرفرار (NVR)، ابتدا گاز بوتان را به حالت مایع تبدیل میکنند. سپس این مایع را در دمای ۱۰۰ درجه فارنهایت و فشار ۱ اتمسفر قرار میدهند تا بخش فرار آن بهطور کامل تبخیر شود. پس از اتمام فرآیند تبخیر، مقدار باقیمانده را بررسی کرده و جرم آن اندازهگیری میشود. در نهایت، نسبت وزنی باقیمانده به کل نمونه محاسبه شده و مقدار NVR تعیین میگردد. در این آنالیز، مقدار این پارامتر حداکثر ۰.۱ درصد گزارش شده است که در محدوده استانداردهای صنعتی قرار دارد.
هیدروژن سولفید و میزان کل گوگرد
بر اساس برگه آنالیز گاز بوتان پتروشیمی خارک، این محصول فاقد هیدروژن سولفید (H₂S) است و میزان کل گوگرد آن کمتر از ۳۰ ppm (قسمت در میلیون) گزارش شده که نشاندهنده کیفیت بسیار بالای گاز بوتان پتروشیمی خارک است.
کاهش میزان ترکیبات گوگردی، بهویژه حذف هیدروژن سولفید، تأثیر مستقیمی بر کاهش خاصیت خورندگی گاز دارد. این موضوع با عدد خوردگی پایین (1a) مطابقت دارد، زیرا ترکیبات گوگردی، بهویژه H₂S، از عوامل اصلی خوردگی در فلزات محسوب میشوند. بنابراین کنترل میزان کل گوگرد محصول، از اهمیت بالایی برخوردار است.
Specific gravity یا چگالی نسبی
چگالی ویژه (Specific Gravity) معیاری است که نسبت چگالی یک ماده به چگالی آب در دمای مرجع (معمولاً ۶۰ درجه فارنهایت) را نشان میدهد. این پارامتر بدون بعد است و نشان میدهد که یک ماده در مقایسه با آب سبکتر یا سنگینتر است.
در این آنالیز نسبت چگالی بوتان مایع به آب ۰.۵۸ بیان شده است که تائید میکند بوتان مایع سبکتر از آب است و روی آن شناور میشود. این ویژگی در ایمنی و ذخیرهسازی اهمیت بالایی دارد، زیرا در صورت نشت در محیطهای آبی، بوتان روی سطح آب باقی میماند و امکان کنترل، جمعآوری و جلوگیری از آلودگی گستردهتر را فراهم میکند. همچنین، در فرآیندهای صنعتی و انتقال، دانستن این خاصیت به طراحی مخازن و تجهیزات مناسب کمک میکند تا از جداسازی بهتر و جلوگیری از مشکلات احتمالی نشت یا آلودگی جلوگیری شود.
هیدروکربن ها
بر اساس برگه آنالیز گاز بوتان پتروشیمی خارک، این محصول از خلوص بالایی برخوردار است، بهطوری که میزان کل بوتان حداکثر ۹۷% گزارش شده است. همچنین، پنتان و ترکیبات سنگینتر در این ترکیب حداکثر ۲% بوده و پروپان و ترکیبات سبکتر از پروپان نیز حداکثر ۲% را تشکیل میدهند. این ترکیببندی نشاندهنده کیفیت بالای گاز بوتان و تطابق آن با استانداردهای صنعتی است. وجود مقدار کم هیدروکربن های سنگینتر و سبکتر، موجب میشود که این گاز خواص فیزیکی و شیمیایی مطلوبی برای استفاده در کاربردهای مختلف از جمله سوخت و خوراک پتروشیمی داشته باشد.