آلیاژها در پتروشیمی

کاربردآلیاژها و فلزات در صنایع پتروشیمی
1402/05/30 دوشنبه - 08:42

پالایشگاه (Refiner) مجموعه‌ای صنعتی است که در آن نفت خام به ترکیبات ساده تری تبدیل می‌شود که مهمترین انها عبارتند از :

در صنایع پتروشیمی (Petrochemical Industries) نفت خام یا گاز طبیعی به فرآورده‌های شیمیایی تبدیل می‌شود. ترکیبات موجود در نفت خام و گاز طبیعی عبارتند از هیدروکربن‌های سیر شده زنجیری به فرمول کلی CnH2n+2 و در این ترکیب هیدروکربن‌های سیرشده حلقوی به فرمول عمومی CnH2n که اصطلاحا آنها را نفتن می‌گویند و هیدروکربن‌های سیرنشده زنجیری اتیلن و استیلن. گاز طبیعی هم در مخازن نفتی همراه نفت وجود دارد و ترکیبی از گازهای متان، پروپان، بوتان، مونو اکسید کربن، هیدروژن و ... می‌باشد. این ترکیبات در صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی به محصولاتی نظیر :

و دیگر محصولات تبدیل می‌شوند. نفت در مسیر رسیدن به واحدهای پتروشیمی و پالایش و در آنها مراحل و فرآیندهایی را باید طی کند که مهم ترین آنها عبارتند از :

در این واحدها مکانیزم های تخریب فلزات و آلیاژها عبارتند از :

محلول‌های آبی آلی

نمک زدایی از نفت اولین فرآیند می‌باشد. نمک‌های موجود در نفت خام در اغلب موارد کلریدهای کلسیم، سدیم و منیزیم هستند که در آب حل می‌شوند نه در نفت و اگر این ترکیبات از نفت حذف نشوند، مشکلاتی در فرایند پالایش رخ خواهد داد لذا از همان ابتدا اقدام به حذف آنها می‌کنند و دراین بخش فولادهای کربن استیل CrMn استفاده می‌شود. روش‌های مختلفی نظیر ته نشینی، حرارتی، شیمیایی، مکانیکی و .... برای نمک زدایی وجود دارد و نرخ خوردگی و رسوب بسیار بالاست و تجهیزات گرانبهای بهره برداری مثل پمپ، لوله، تلمبه، مخازن و کشتی‌ها حمل دچار آسیب می‌شوند. بعد ازاین مرحله بخش جداسازی آب از نفت خام هست و سپس نفت وارد برج‌های تقطیر اتمسفریک و خلا می‌شود. آلیاژهایی که در برج‌های تقطیر استفاده می‌شوند عبارتند از :

Alloy HK | Alloy HP + Nb
Alloy 800 | Alloy 800H
Alloy 35/45 Nb | GX45NiCrNbSiTi 45-35
C-Mn Steel Grades:ASME SA516 GR. 55, 60, 65, 70
1% Ni Steel Grades : ASME SA572 Gr. 65 | ASME SA573
1 ¼ Cr ½ Mo Steel Grades : ASME SA387 Gr. 11 Gr. 12
2 ¼ Cr 1 Mo Steel Grades : ASME SA387 Gr. 22
2 ¼ Cr 1 Mo ¼ V Steel Grades: ASME SA336-F22 | ASME SA542D
Cr-Mo5 and Cr-Mo9 Steel Grades : ASME SA387 Gr. 5 - ASME SA387 Gr. 9
C- ½ Mo Steel Grades : DIN 16Mo3
2-2.5% Ni Steel Grades : ASME SA203 Gr. A & B | ASME SA572 Gr. 65
3.5% Ni Steel Grades : ASME SA203 Gr. D, E, F
High Temperature Stainless Steel Grades : S.S 304H ، 310 ، 309 L ، S.S 321/347
Ni Base : Alloy 600 ، Alloy 625 ، Alloy 617

در تمام واحدهای پتروشیمی فلزات و آلیاژها متناسب با محیط مورد استفاده واقع می شوند.

در واحدهای پتروشیمی و تولید PTA به دلیل ماهیت بسیار خورنده برومیدها از تیتانیوم گرید یک ، تیتانیوم گریددو ، تیتانیوم گرید چهار ، تیتانیوم گرید هفت ( بسته به شدت خوردگی ) یا دوپلکس ها مانند 2205 ، 2202و فولاد زنگ نزن 347 در راکتورها و مابقی تجهیزات استفاده می شود. در واحدهای تولید اتان و پروپان در پروسه Continuous Catalytic Reforming (CCR) هم آلیاژهایی نظیر فولاد 321 و اینکولوی 825 آلیاژ مناسب هستند.

در واحدهای تولید پروپیلن اکساید ، تیتانیوم در راکتورها و مخازن مورد مصرف واقع می شود .

در واحدهای VCM و EDC راکتور و لوله های کوره از جنس اینکولوی 800 , 800 HT انتخاب می شوند ، همچنین استفاده از استیل 304 ، 316 و دوپلکس هایی نظیر 2205 و 2202 هم در اغلب تجهیزات مرسوم و رایج بوده و در برخی موارد در صورت خوردگی بالاتر تیتانیوم و هستلوی هم مورد مصرف واقع شده اند .

در واحدهای کلرآلکالی و الکترولایزرها ، تیتانیوم گرید 2 یا تیتانیوم گرید1 پاسخگوی نیازهای فنی هستند.

در فرآیندهای HDS یا هیدرو دی سولفوریزیشن که برای جداسازی گوگرد از نفت پالایش شده یا گاز طبیعی است هم خوردگی محیط بسیار بالاست و استفاده از تیتانیوم یا سوپرآلیاژهای مقاوم به خوردگی در افزایش عمر تجهیزات موثر هستند.

در پلنت های LNG که جز صنایع با نرخ رشد بالا در جهان هست هم ، حدود 50 درصد سیستم خنک کاری با آب دریا انجام میشود و تیتانیوم گرید یک، تیتانیوم گرید دو، تیتانیوم گرید چهار، تیتانیوم گرید هفت، هستلوی C-276، هستلوی C-22 و فولادهای ضدزنگ به صورت فین تیوب، لوله و ورق مصرف بسیار زیادی داشته و منجر به افزایش راندمان پلنت شده و عمر طولانی تجهیزات را به همراه دارد.


X
X
×