دانلود گزارش کارآموزی پتروشیمی امیر کبیر با موضوع واحد پلی اتیلن سبک خطی LLDPE

اختصاصی از یارا فایل دانلود گزارش کارآموزی پتروشیمی امیر کبیر با موضوع واحد پلی اتیلن سبک خطی LLDPE دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word , PDF

تعداد صفحات: 136

فهرست مطالب:

فهرست:
مقدمه    5
1. آماده سازی خوراک (واحد آماده سازی خوراک FPU)    11
2. مکانیزم پلیمریزاسیون (واحد پلیمریزاسیون PU)    13
3. تکنولوژی تولید پلیمریزاسیون    35
4. ترکیب اجزاء و افزودنی ها بر پایه تولیدات واحد    52
5. نمودارهای جریان فرایند (PFD)    61
6. آزمایش ها و استانداردهای واحد LLDPE    94
منا بع و مراجع مورد استفاده :
ضمایم

مقدمه
قرارداد پروژه واحد Liner low Density poly Ethylen در سال 2000 با شرکت British Petroleum بسته شده و ساخت این واحد از سال 1380 آغاز شده است. مساحت آن 5/7 هکتار و ارتفاع آن از سطح دریا 5/3 متر می باشد. شرکت BP ظرفیت گارانتی شده را   پیش بینی کرده که با توجه به تهمیداتی این ظرفیت تا   نیز خواهد رسید. کارکرد این پروژه 8300 ساعت در سال می باشد و گریدهای HDPE و LLDPE را تولید خواهد کرد.
در قسمت پلیمریزاسیون اتیلن به عنوان مونومروبوتن-1 به عنوان کومونومر در بستر سیال راکتور با استفاده از کاتالیست زیگلرناتا و کوکاتالیست تری اتیل آلومینیوم واکنش می دهد و پودر اتیلن تولید می شود. بعد از آن مواد هیدروکربنی و مونومرهای موجود در پودر بازیابی شده و کاتالیست باقیمانده در پودر غیر فعال می شود. سپس پودر به اکسترود می رود و در آنجا افزودنی به آن افزوده می شود و بعد به صورت گرانول به قسمت بسته بندی حمل می شوند.
پلی اتیلن ماده ای بدون بو، بدون رنگ، شفاف و به صورت جامد کریستالی است. گرد و غبار آن، آتش گیر است و در اثر اختلاط با هوا، می تواند حالت انفجار به خود گیرد و در صورت حرارت شدید قابلیت سوختن دارد. در دمای بالا، در اثر تجزیه باعث سوزش و ایجاد مسمومیت شده که به دلیل تبدیل ترکیبات اتیلن با اسید اکریلیک و فرمالدئید می باشد.
به طور کلی پلی اتیلن در شرایط معمولی و در دمای محیط ترکیبی غیر سمی محسوب شده ولی در اثر سوختن تولید مواد سمی می کند.
دانسیته یکی از پارامترهای اصلی و مهم برای شناسایی مشخصات هر ماده پلیمری است. پلاستیک ها موادی هستند که در مقایسه با سایر  مواد مانند فلزات و شیشه دارای دانسیته پایین تر هستند که این مسئله باعث صرفه جویی زیادی در هزینه های حمل و نقل می شود. علاوه بر این از انجائیکه مواد پلیمری به صورت وزنی فروخته  می شوند، دانسیته نقش به سزایی را در قیمت ایفا می کند. چرا که هر چه دانسیته پلیمر مورد نظر پایین تر باشد نسبت سطح به وزن بزرگتر        می شود. در جدول (ج) دانسیته چند نوع پلیمر مشاهده می گردد.

جدول (ج) مقایسه دانسیته مواد پلیمری

دانسیته    کیلو گرم        پلیمر
    متر مکعب        
965-940    HDPE
940-915    LDPE
914-911    LLDPE
910-900    PP
1380    PETP
1070-1040    PS
1390    سخت PVC
1300    PVC نرم

پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE)
پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE) دارای مولکولهایی است که ساختار زنجیره اصلی آنها خطی است و گروه های کوتاه آلکیلی، به صورت شاخه هایی به آن متصل هستند. متوسط فاصله بین شاخه ها در طول زنجیره اصلی، معمولاً بین 25 الی 100 اتم کربن است.. وجود شاخه تا حدودی مانع بلوری شدن پلیمر شده و در نتیجه چگالی این نوع پلی اتیلن را نسبت به HDPE می کاهد.
چگالی LLDPE در حدود ــــــــــــــــــ می باشد. قطعات قالب گیری شده از این ماده تا حدودی مه گون و سفید بوده، بو و مزه ای نداشته و می توانند کاملا انعطاف پذیر یا آنقدر سخت باشند که با اندکی خم کاری دچار تغییر شکل دائمی گردند. البته حداکثر سفتی این محصولات هنوز اندکی کمتر از نرم ترین گونه های HDPE می باشد. فیلم های نازک LLDPE کاملا شفاف بوده و در برابر پارگی و سوراخ شدگی بسیار مقاوم هستند. تولید فیلم پلاستیکی بیشترین  کاربرد پلی اتیلن ها را تشکیل می دهد.
سهم مصرف پلی اتیلن های خطی نسبت به دیگر مواد ترموپلاستیک عمده در جهان در سال 2002 میلادی، حدود 25 درصد بوده است. پلی اتیلن های خطی کاربردی متنوعی در زمینه های بسته بندی مواد غذایی، ظروف مواد شیمیایی مایع و جامد (شوینده ها، شامپو، داروها، رنگ، مواد آرایشی، روغن موتور) و جعبه های نوشابه و آب میوه، بشکه ها و انواع مخازن، انواع کیسه ها (بسته بندی مواد غذایی و لبنی، زباله، فریزر و غیره)، لوله های انتقال آب و گاز، انواع درپوش ها، کلاهک ها، روکش سیم و کابل، وسایل پلاستیکی خانگی، اسباب بازی ها و غیره دارند.
قیمت LDPE پائین تر از HDPE است و HDPE دارای سختی بیشتری نسبت به LDPE می باشد و به همین جهت از LDPE کمتر در ساخت بطری استفاده می گردد و بعضا، در ساخت بطری های آرایشی که به شفافیت بالا نیاز دارند استفاده می گردد. LDPE در مقابل نفوذ بخار آب و رطوبت پایداری خوبی دارد اما در مقابل O2، CO2 و سایر گازهای اتمسفری و بعضی روغن ها نفوذپذیر می باشد. از LDPE برای تولید فیلم و پوشش دهی به روش اکستروژن و تولید کیسه های با دوام استفاده می گردد. امروزه در بعضی کاربردها خیلی حساس از LLDPE به جای LDPE استفاده می شود.
یکی از مزایای LLDPE تحمل بالای آن در برابر کشیدگی و پاره گی است که امکان استفاده از ضخامت های پایین فیلم را فراهم می کند. LDPE و LLDPE مصرف شده را چندین بار می توان فرآورش نمود بدون آنکه در ویژگی های معمول و متعارف آن تغییری حاصل گردد. مواد بازیافتی را می توان با هر نسبتی با مواد نو مخلوط کرده و دوباره متناسب با نیاز و نوع محصول مورد نظر جدید فرآورش نمود.
خواص LLDPE را می توان حد واسط LDPE و HDPE در نظر گرفت به گونه ای که خواص آن تلفیقی از خواص این دو پلیمر می باشد. به کار گیری تکنولوژی Swing موجب تهیه انواع LLDPE با خواص و کاربدهای ویژه گردیده است. یکی از انواع محصولات LLDPE که قرار است در پتروشیمی امیرکبیر تولید شود، دارای دانسیته پایین (در حدود ( ) ــــــــــــــــــ  و انعطاف پذیری و چغرمگی بالا می باشد. در ضمن مقاومت بالا در برابر عوامل محیطی از جمله مزایای این نوع محصول است. پایداری حرارتی بالا و جوش پذیری LLDPE به خودش از فواید این پلیمر می باشد و با توجه به همین ویژگی هاست که یکی از کاربردهای LLDPE ساخت انواع فیلم های بسته بندی به استثناء فیلم های جمع شونده است.
در جدول الف و ب به خواص عمومی LLDPE و نام های تجاری آن اشاره شده است. بدیهی است که خواص و ویژگی های گریدهای مختلف LLDPE با توجه به تعداد آنها متنوع بوده و به همین دلیل موجب به کارگیری وسیع آنها در صنایع و تولیدات مختلف شده است.

(الف) برخی از خواص مکانیکی (LLDPE)
 
ماکزیمم دمای سرویس دهی
20 مگا پاسکال    مقاومت کششی
35% گیگا پاسکال    مدول خمشی
(%) 500    کشش تا نقطه پارگی
06/1    متر        مقاومت ضربه ای
    کیلو ژول        





(ب) اسامی تجاری برخی از LLDPE عرضه شده در بازار
نام تجاری    کمپانی
E.S.Corene    Exxon Chemical
Flexirene    Enichem
Lacqtenemx    Elf Atochem
Marlex LLDPE    Philips Chemicals
Neste LLDPE    Boyealis Chemicals
Scalr    Dupont
Stamyler    DSM
Super Dylan    BP Chemicals

 

فصل اول
آماده سازی خوراک (FPU)
 
(1) بخش آماده سازی خوراک (FPU)
(1-1) خالص سازی اتیلن
براساس مشخصات ارائه شده از طرف BP(BRITISH PEROLIUM) بایستی ترکیبات زیر را اتیلن ورودی به واحد حذف گردند.
•    اکسیژن
•    رطوبت
•    حذف   و   در راکتورهای A/B 101-D- 30 که در آنها از کاتالیست بر پایه مس استفاده          می کنند، حذف می شوند.
  براساس واکنش زیر،
 
و   براساس واکنش زیر:


درجه حرارت اتیلن ورودی به واحد، ابتدا در مبدل 101-E- 30 تا   و سپس در مبدل 102 E- به   می رسد.
در راکتورهای  A/B 101 D-اکسیژن موجود درخوراک توسط اکسید شدن مس بطور تقریباً کاملی حذف می شود و اکسید مس تولید شده  توسط مقادیر بسیار کمی از CO موجود در خوراک به حالت اولیه (Cu ابتدایی) برگشته و CO و 2CO تبدیل می شود و به این ترتیب مقدار CO موجود به کمتر از ppm 1/0 می رسد.
هر کدام از این بسترها بصورت اسمی برای مدت سه ماه استفاده می باشد که پس از گذشت این مدت باید بازیافت شوند.
(این زمان برای 31900 تا 38800 گرم بر ساعت در شده است) در حالت عادی TREATER ها بصورت سری مورد استفاده قرار می گیرند ولی در هنگام بازیافت یکی از آنها، دیگری می تواند با ظرفیت کامل در سرویس قرار بگیرد و اختلالی در فرآیند بوجود نمی آید.
عمل باریافت (REGENARTION) توسط مخلوط گازهای هیدروژن به نیتروژن داغ به نسبت حجمی 2,1 تا 5 درصد انجام می شود که این نسبت براساس حالت نهایی کاتالیست می باشد.

(2-1)حذف رطوبت و اکسیژن و ترکیبات اکسیژن دار:
گاز پس از خروج از A/B101 D- در 101E- خنک می شود و سپس برای رسیدن به دمای   از 103E- عبور می کند. این مبدل توسط آب COOLING خنک می شود.
دو عدد DRIER در ادامه جریان هستند. هر DRIER دارای سه لایه مواد پر کننده  می باشد:
- لایه اول در بالای مخزن، جاذب های مولکولی (MOLECULAR SIVES) با قطر   قرار می گیرند که قابلیت حذف رطوبت به کمتر از ppm 1/0 را دارند.
- لایه دوم در وسط: جاذب PC600 ACTIGOUARD برای حذف 2CO و COS و رساندن غلظت اینگونه ناخالصی ها به کمتر از ppm1/0.
- لایه سوم در ته مخزن، جاذب ACTIGUARD SPC. برای حذف متانول در ترکیبات اکسیژن دارد هر بستر براساس ظرفیت اسمی برای یک ماه کارکرد با ظرفیت 31900 تا 38800 کیلوگرم بر ساعت خوراک در نظر گرفته شده است.
- در حالت نرمال DRIER ها بصورت سری بکار می روند ولی اگر بخواهند یکی از آنها را بازیابی کنند دیگری می تواند با تمام ظرفیت در سرویس قرار گرفته و هیچ اختلافی در فرآیند ایجاد       نمی شود. عملیات بازیافت (REGENARATION) توسط نیتروژن داغ صورت می گیرد. اتیلن تصفیه شده وارد کمپرسور A/B 101C- شده و فشار آن به مقدار مورد نظر می رسد. این کمپرسورها بصورت رفت و برگشتی (REGENARATION) می باشند. میزان فشار توسط یک سیستم کنترل SPILLBACK که بر خروجی کمپرسور قرار گرفته است، کنترل می شود. اتیلن خروجی از کمپرسور توسط مبدل 104E- تا   خنک شده و به سمت پلیمریزاسیون فرستاده می شود.

3-2-1 تصفیه هیدروژن
مقدار 2H  موجود باید مطابق با مشخصات گرفته شده در BP باشد.
- A/B 103- D-30 در اینجا پیش بینی شده است. هر DRIER با یک لایه از مولکولارسیوها با قطر   پر شده تا آب موجود را بازیابی کنند و مقدار آن را به کمتر از PPm 1/0برسانند. بازیافت مجدد با استفاده از نیتروژن داغ صورت می گیرد.
هیدروژن بازیافت شده سپس به واحد پلیمریزاسیون فرستاده می شود یک قسمت کوچک از آن برای کمک به بازیافت مواد ذکر شده در A/B 101D- و A/B 570 D- به این مخازن فرستاده        می شود.

(4-1) خشک کردن بوتن -1
A/B104- D-30 برای خشک کردن بوتن -1 پیش بینی شده است. هر بستر براساس ظرفیت اسمی برای مدت زمان کارکرد یک ماهه تعبیه شده است. خشک کن ها در حالت نرمال بصورت سری کار می کنند، اما هر خشک کن گنجایش مشخصی دارد که با تکمیل شدن آن باید بازیابی شود.
هر خشک کن با دو لایه جاذب متفاوت پر شده است:
- لایه اول در پایین: مولکولارسی از نوع   است که جذب آب استفاده می شود و مقدار آن را به کمتر از ppm 2/0 می رساند.
- دومین لایه در بالا، جاذب از نوعPC 600 ACTIGUARD که به عنوان محاظ برای جلوگیری از ورود ترکیبات آلوده کننده اکسیژن به کار می رود. (مقادیر، مطابق با مشخصات ارائه شده توسط BP می باشد.) بعد از بازیافت، جریان بوتن -1 به (105D-) BUFFER DRUM فرستاده شده و سپس به واحد پلیمریزاسیون پمپ می شود. پمپ تزریق بوتن -1 A/B 101P-  می باشد که از نوع SUNDYNE PUMP است.
BUFFER DRUM به یک TRIP می باشد که از نوع SUNDY PUMP است.
BUFFER DRUM به یک TRIP مجهز شده که در صورت OVER FILLING، خوراک ورودی را قطع خواهد کرد. فشار در 15D- در محدوده ای بین فشار متوسط نیتروژن و FLARE نگه داشته می شود. در پمپ نوع SUNDYNE یک افزایش اجتناب ناپذیر دما داریم که با استفاده از کولر 105E- که بر خط جریان MIN پمپ قرار گرفته، این مشکل رفع خواهد شد.

(5-1) خشک کردن پنتان
پنتان مورد نیاز از یک جفت کانتینر بارگیری می شود و با استفاده از نیتروژن فشار پایین به (BUFFER DRUM)  107D- می رود. البته پس از عبور از 106-D در 107-D پنتان خشک جمع آوری می شود. پنتان مسیرش را از 106-D به 107-D توسط پمپ104 P- طی   می کند. خشک کردن این ماده بصورت BATCH انجام می گیرد 106-D در حالت نرمال برای یک دوره ی یک ماهه تعبیه شده است. و وقتی که آلودگی آبی یا ترکیبات اکسیژن دار در آن زیاد باشد، برای یک سیکل 24 ساعته کار می کند.
این لایه با دو لایه متفاوت جاذب پر شده است:
- اولین لایه در پایین. مولکولارسیو   برای جذب آب به کمتر از PPm 2/0 حجمی می باشد.
- دومین لایه در بالا از جاذب نوع PC 600 ACTIGUARD  یا مشابه به عنوان محافظ در برابر ترکیبات اکسیژنی.
بازیافت توسط نیتروژن داغ انجام خواهد شد.