Yağ rafinerisi - Oil refinery

Anacortes Rafinerisi ( Maraton ), Anacortes, Washington , Amerika Birleşik Devletleri'nin güneydoğusunda March Point'in kuzey ucunda

Bir petrol rafinerisi veya petrol rafineri bir olan endüstriyel süreç bitki ham petrol gibi yararlı ürünler haline transforme ve rafine edilmiş , petrol nafta , benzin , dizel yakıtı , asfalt temel , yağın ısıtılması , kerosen , sıvılaştırılmış petrol gazı , jet yakıtı ve fuel oil . Etilen ve propilen gibi petrokimya hammaddeleri, nafta gibi rafine edilmiş ham petrol ürünleri kullanmaya gerek kalmadan doğrudan ham petrolün parçalanmasıyla da üretilebilir. ham petrolhammadde tipik olarak bir yağ üretim tesisi tarafından işlenir . Genellikle bir petrol rafinerisinde veya yakınında, gelen ham petrol hammaddesinin yanı sıra dökme sıvı ürünlerin depolanması için bir petrol deposu bulunur . Göre petrol ve gaz Journal , 31 Aralık 2014 tarihinde, 636 rafineri toplam 87.750.000 varil (13.951.000 m toplam günlük kapasitesi tüm dünyada kullanılmaktadır 3 ).

Petrol rafinerileri, tipik olarak, damıtma kolonları gibi büyük kimyasal işleme birimleri arasında sıvı akışları taşıyan geniş boru hatlarına sahip geniş, yayılan endüstriyel komplekslerdir . Birçok yönden, petrol rafinerileri teknolojinin çoğunu kullanır ve kimyasal tesis türleri olarak düşünülebilir . Jamnagar Rafineri 1,24 milyon varil (197.000 m işleme kapasitesine sahip, 25 Aralık 2008 tarihinden beri büyük petrol rafinerisi 3 ). In Gujarat , Hindistan, o aittir Reliance Industries . Bazı modern petrol rafinerileri günde 800.000 ila 900.000 varil (12.000 ila 143.000 metreküp) ham petrol işliyor.

Bir petrol rafinerisi, petrol endüstrisinin akış aşağı tarafının önemli bir parçası olarak kabul edilir .

Tarih

Çin, petrolü rafine eden ilk uygarlıklar arasındaydı. Daha birinci yüzyılın başlarında, Çinliler bir enerji kaynağı olarak kullanmak için ham petrolü rafine ediyorlardı. 512 ve 518 yılları arasında, Kuzey Wei Hanedanlığı'nın sonlarında , Çinli coğrafyacı, yazar ve politikacı Li Daoyuan , ünlü eseri Commentary on the Water Classic'te petrolün çeşitli yağlayıcılara rafine edilmesi sürecini tanıttı .

Ham petrol genellikle Arap kimyagerler tarafından damıtılırdı ve Muhammed ibn Zakarīya Rāzi'nin ( c.  865–925 ) gibi Arap el kitaplarında net açıklamalar verilirdi . Bağdat sokakları , bölgedeki doğal alanlardan elde edilen petrolden elde edilen katranla kaplandı . 9. yüzyılda modern Bakü , Azerbaycan çevresindeki bölgede petrol yatakları işletilmiştir . Bu sahalar 10. yüzyılda Arap coğrafyacı Ebu el-Hasan 'Alī al-Mas'ūdī ve 13. yüzyılda Marco Polo tarafından bu kuyuların çıkışını yüzlerce gemi yükü olarak nitelendirdi. Arap ve Fars kimyagerleri de askeri amaçlarla yanıcı ürünler üretmek için ham petrolü damıttı. İslami İspanya aracılığıyla , damıtma 12. yüzyılda Batı Avrupa'da kullanılabilir hale geldi .

In Kuzey Song Hanedanı (960-1127), bir atölye Kaifeng kentinde kurulmuş, "Fierce Yağ Atölye" adlı bir silah olarak Şarkı ordu için rafine yağ üretmek. Askerler daha sonra demir kutuları rafine yağla doldurup onları düşman birliklerine doğru fırlatarak yangına neden oldular - bu, dünyanın ilk " ateş bombası ". Atölye, binlerce insanın Çin'in petrolle çalışan silahlarını üretmek için çalıştığı dünyanın en eski petrol arıtma fabrikalarından biriydi.

On dokuzuncu yüzyıldan önce petrol Babil , Mısır , Çin , Filipinler , Roma ve Azerbaycan'da biliniyor ve çeşitli şekillerde kullanılıyordu . Bununla birlikte, petrol endüstrisinin modern tarihinin , Kanada Nova Scotia'dan Abraham Gessner'in 1846'da kömürden gazyağı üretmek için bir süreç geliştirmesiyle başladığı söyleniyor . Kısa bir süre sonra, 1854'te Ignacy Łukasiewicz , Polonya'nın Krosno kasabası yakınlarındaki elle kazılmış petrol kuyularından gazyağı üretmeye başladı .

Dünyanın ilk sistematik petrol rafinerisi , Romanya'da bol miktarda bulunan petrol kullanılarak 1856'da Romanya'nın Ploieşti kentinde inşa edildi .

Kuzey Amerika'da ilk petrol kuyusu 1858'de James Miller Williams tarafından Oil Springs , Ontario , Kanada'da açıldı . Amerika Birleşik Devletleri'nde petrol endüstrisi 1859'da Edwin Drake'in Pennsylvania , Titusville yakınlarında petrol bulması ile başladı . Sanayi 1800'lerde yavaş yavaş büyüdü, öncelikle kandiller için gazyağı üretti. Yirminci yüzyılın başlarında, içten yanmalı motorun tanıtılması ve otomobillerde kullanılması, petrol endüstrisinin oldukça hızlı büyümesinin itici gücü olan bir benzin pazarı yarattı. Ontario ve Pennsylvania'dakiler gibi ilk petrol buluntuları, Oklahoma , Texas ve California'daki büyük petrol "patlamaları" tarafından kısa sürede geride kaldı .

Samuel Kier , 1853'te Pittsburgh'da, Grant Street yakınlarındaki Yedinci cadde üzerinde Amerika'nın ilk petrol rafinerisini kurdu. Polonyalı eczacı ve mucit Ignacy Łukasiewicz , 1854'te , o zamanlar Avusturya-Macaristan İmparatorluğu'nun (şimdi Polonya'da ) bir parçası olan Jasło'da bir petrol rafinerisi kurdu. 1856-1857'de Romanya'nın Ploieşti kentinde büyük rafineri açıldı . Nazi Almanyası tarafından ele geçirildikten sonra , Ploieşti rafinerileri, II . Dünya Savaşı'nın Petrol Kampanyası sırasında Müttefikler tarafından Gelgit Dalgası Operasyonu'nda bombalandı . Dünyanın en eski petrol rafinerisi barındıran unvanı için başka yakın rakip olduğunu Salzbergen içinde Aşağı Saksonya , Almanya . Salzbergen'in rafinerisi 1860 yılında açıldı.

Bir noktada, Suudi Arabistan'ın Ras Tanura kentindeki Suudi Aramco'nun sahibi olduğu rafinerinin, dünyanın en büyük petrol rafinerisi olduğu iddia edildi. 20. yüzyılın büyük bölümünde, en büyük rafineri oldu Abadan Rafinerisi içinde İran . Bu rafineri İran-Irak Savaşı sırasında büyük hasar gördü . 25 Aralık 2008 itibariyle dünyanın en büyük rafineri kompleksidir Jamnagar Rafineri yan yana göre çalıştırılan iki rafineri oluşan kompleks Reliance Industries Ltd. günde 1.240.000 varil (197.000 m kombine üretim kapasitesine sahip Jamnagar, Hindistan 3 / d). PDVSA sitesindeki Paraguaná Rafineri Kompleks içinde Paraguaná Peninsula , Venezuela 940.000 kapasiteli varil / d (149.000 m 3 / d) ve SK Enerji sitesindeki Ulsan de Güney Kore 840,000 varil / d (134.000 m 3 / d) ve saniyede ve sırasıyla üçüncü büyük.

1940'ların başlarındaki II. Dünya Savaşı'ndan önce, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki petrol rafinerilerinin çoğu basitçe ham petrol damıtma ünitelerinden (genellikle atmosferik ham petrol damıtma üniteleri olarak anılır) oluşuyordu. Bazılarında sahip rafineriler vakum damıtma üniteleri olarak termal ayırma birimleri gibi visbreakers (viskozite kesiciler, birim alt viskoziteye yağ). Aşağıda tartışılan diğer pek çok arıtma sürecinin tümü, savaş sırasında veya savaştan sonraki birkaç yıl içinde geliştirildi. Savaş bittikten sonra 5 ila 10 yıl içinde ticari olarak kullanılabilir hale geldiler ve dünya petrol endüstrisi çok hızlı bir büyüme yaşadı. Teknolojideki ve dünya çapındaki rafinerilerin sayısı ve büyüklüğündeki bu büyümenin itici gücü, otomotiv benzini ve uçak yakıtına yönelik artan talepti.

Amerika Birleşik Devletleri'nde, çeşitli karmaşık ekonomik ve politik nedenlerle, yeni rafinerilerin inşası yaklaşık 1980'lerde fiilen durma noktasına geldi. Bununla birlikte, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki mevcut rafinerilerin çoğu, ham petrol işleme kapasitelerini artırmak, ürünlerinin oktan derecesini artırmak, petrolün kükürt içeriğini azaltmak için ünitelerinin çoğunu yeniledi ve/veya ek üniteler inşa etti . dizel yakıtlarını ve ev ısıtma yakıtlarını çevre düzenlemelerine ve çevresel hava kirliliği ve su kirliliği gereksinimlerine uymak.

2017'deki petrol arıtma pazarının büyüklüğü 2017'de 6 trilyon ABD Doları'nın üzerindeydi ve 2024 yılına kadar günde 100 milyon varilin üzerinde bir tüketime (MBPD) tanık olması bekleniyor. Petrol arıtma pazarı, hızlı sanayileşme nedeniyle kayda değer bir büyümeye tanık olacak ve ekonomik dönüşüm. Gelişmekte olan ülkelerde değişen demografi, artan nüfus ve yaşam standartlarındaki iyileşme, endüstri ortamını olumlu yönde etkileyen faktörlerden bazılarıdır.

Amerika Birleşik Devletleri'nde petrol rafinerisi

Rafineri, Bayport Sanayi Kompleksi, Harris County, Teksas

19. yüzyılda, ABD'deki rafineriler ham petrolü öncelikle gazyağı geri kazanmak için işlediler . Atık olarak kabul edilen ve genellikle doğrudan en yakın nehre dökülen benzin de dahil olmak üzere daha uçucu kısım için pazar yoktu. Otomobilin icadı, talebi bugün birincil rafine ürünler olmaya devam eden benzin ve dizele kaydırdı.

Bugün, ulusal mevzuat ve eyalet mevzuatı, rafinerilerin katı hava ve su temizliği standartlarını karşılamasını şart koşuyor. Aslında, ABD'deki petrol şirketleri, modern bir rafineri inşa etmek için izin almanın o kadar zor ve maliyetli olduğunu düşünüyor ki, 1976'dan 2014'e kadar ABD'de yeni rafineriler inşa edilmedi (ancak birçoğu genişletildi). Kuzey Dakota operasyona başladı. 1981'de var olan rafinerilerin yarısından fazlası, düşük kullanım oranları ve hızlanan birleşmeler nedeniyle şu anda kapalı. Bu kapakların sonucunda çalışma kapasitesi günde yaklaşık 15.000.000 varil (2.400.000 m bu süre içinde oldukça sabit kaldı ama ABD rafineri kapasitesi, 1981 ve 1995 yılları arasında toplam düştü 3 / d). Tesis büyüklüğündeki artışlar ve verimlilikteki gelişmeler, endüstrinin kayıp fiziksel kapasitesinin çoğunu telafi etti. 1982 yılında (en erken veriler temin), Amerika Birleşik Devletleri 17,9 milyon varil (2.850.000 m kombine kapasiteli 301 rafinerileri ameliyat 3 ham petrol), her bir takvim günü. 2010 yılında, takvim günü toplam 17,6 milyon varil (2.800.000 m 3 ) kapasiteye sahip 149 faal ABD rafinerisi vardı . 2014 yılına gelindiğinde rafineri sayısı 140'a düşmüş, ancak toplam kapasite takvim günü 18.02 milyon varile (2.865.000 m 3 ) yükselmiştir . Gerçekten de, işletme maliyetlerini ve amortismanı azaltmak için rafinaj, daha az tesiste ancak daha büyük kapasitede gerçekleştirilir.

2009 ile 2010 arasında, petrol işindeki gelir akışları kurudu ve düşük ürün talebi ve ekonomik durgunluk öncesinde yüksek arz rezervleri nedeniyle petrol rafinerilerinin karlılığı düştü , petrol şirketleri daha az karlı rafinerileri kapatmaya veya satmaya başladı.

Operasyon

Ham veya işlenmemiş ham petrol, "hafif, tatlı" (düşük viskoziteli, düşük kükürtlü ) ham petrol, açık deniz gemilerinin sevki için buhar üretmek için doğrudan bir brülör yakıtı olarak kullanılmasına rağmen, endüstriyel uygulamalarda genellikle kullanışlı değildir . Ancak daha hafif elementler yakıt tanklarında patlayıcı buharlar oluşturur ve bu nedenle özellikle savaş gemilerinde tehlikelidir . Bunun yerine, ham petroldeki yüzlerce farklı hidrokarbon molekülü, bir rafineride , plastik , deterjan , çözücü , elastomer ve naylon gibi lifler gibi ürünler üreten petrokimyasal işlemlerde yakıt , yağlayıcı ve hammadde olarak kullanılabilecek bileşenlere ayrılır. ve polyesterler .

Petrol fosil yakıtları , gemilere , otomobillere , uçak motorlarına , çim biçme makinelerine , kir bisikletlerine ve diğer makinelere güç sağlamak için içten yanmalı motorlarda yakılır . Farklı kaynama noktaları , hidrokarbonların damıtma yoluyla ayrılmasını sağlar . Daha hafif sıvı ürünler içten yanmalı motorlarda kullanım için büyük talep gördüğünden, modern bir rafineri, ağır hidrokarbonları ve daha hafif gazlı elementleri bu yüksek değerli ürünlere dönüştürecektir.

İsrail , Hayfa'daki petrol rafinerisi, yılda yaklaşık 9 milyon ton (66 milyon varil) ham petrol işleme kapasitesine sahiptir . İki soğutma kulesi , şehrin silüetinin simge yapılarıdır.

Yağ, parafinler , aromatikler , naftenler (veya sikloalkanlar ), alkenler , dienler ve alkinler gibi değişen moleküler kütle , form ve uzunluklarda hidrokarbonlar içerdiğinden çeşitli şekillerde kullanılabilir . Ham petroldeki moleküller, kükürt ve azot gibi farklı atomları içerirken, hidrokarbonlar, hidrojen ve karbon atomlarından ve az sayıda oksijen atomundan oluşan, değişen uzunluklarda ve karmaşıklıkta moleküller olan moleküllerin en yaygın şeklidir . Bu moleküllerin yapısındaki farklılıklar, değişen fiziksel ve kimyasal özelliklerinden sorumludur ve ham petrolü çok çeşitli uygulamalarda faydalı kılan bu çeşitliliktir.

Herhangi bir kirletici ve yabancı maddeden ayrılıp saflaştırıldıktan sonra, yakıt veya yağlayıcı daha fazla işlenmeden satılabilir. İzobütan ve propilen veya bütilenler gibi daha küçük moleküller , alkilasyon veya daha yaygın olarak dimerizasyon gibi işlemlerle spesifik oktan gereksinimlerini karşılamak için yeniden birleştirilebilir . Benzinin oktan derecesi, aromatikler gibi daha yüksek oktan dereceli bileşikler üreten hidrokarbonlardan hidrojenin çıkarılmasını içeren katalitik reform ile de geliştirilebilir . Gaz yağı gibi ara ürünler , sıvı katalitik parçalama , termal parçalama ve hidro parçalama gibi çeşitli parçalama biçimleriyle ağır, uzun zincirli bir yağı daha hafif kısa zincirli bir yağa dönüştürmek için yeniden işlenebilir . Benzin üretimindeki son adım, farklı oktan derecelerine, buhar basınçlarına ve diğer özelliklere sahip yakıtların ürün özelliklerini karşılayacak şekilde karıştırılmasıdır. Bu ara ürünleri (artık yağlar) yeniden işlemek ve yükseltmek için başka bir yöntem, kullanılabilir yağı atık asfalten malzemeden ayırmak için bir gazdan arındırma işlemi kullanır .

Petrol rafinerileri, günde yaklaşık yüz bin ila birkaç yüz bin varil ham petrol işleyen büyük ölçekli tesislerdir . Çünkü yüksek kapasiteli, birimlerin birçok faaliyet sürekli içinde işleme aksine, toplu olarak, kararlı durumda aylarca, yıllarca ya da neredeyse kararlı durumda. Yüksek kapasite aynı zamanda proses optimizasyonunu ve gelişmiş proses kontrolünü çok arzu edilir hale getirir .

Önemli ürünler

Ham petrol fraksiyonel damıtma ile fraksiyonlara ayrılır . Fraksiyonlama kolonunun tepesindeki fraksiyonlar , alttaki fraksiyonlardan daha düşük kaynama noktalarına sahiptir. Ağır alt fraksiyonlar sıklıkta çatlak daha hafif, daha yararlı ürünler haline. Tüm fraksiyonlar diğer rafinasyon ünitelerinde daha fazla işlenir.
Tipik bir ABD petrol varilinden yapılan ürünlerin dökümü.

Petrol ürünleri, petrol rafinerilerinde işlendiği için ham petrolden ( petrol ) elde edilen malzemelerdir . Petrolün çoğunluğu, çeşitli yakıt sınıflarını içeren petrol ürünlerine dönüştürülür.

Petrol rafinerileri ayrıca hidrojen , hafif hidrokarbonlar, reformat ve piroliz benzini gibi çeşitli ara ürünler de üretir . Bunlar genellikle nakledilmez, bunun yerine sahada harmanlanır veya işlenir. Bu nedenle kimyasal tesisler genellikle petrol rafinerilerine bitişiktir veya bir dizi başka kimyasal işlem buna entegre edilmiştir. Örneğin, hafif hidrokarbonlar buhar kırık bir in etilen bitki ve üretilen etilen üretmek üzere polimerize edilir polieten .

Teknik nedenler ve çevre koruma, en ağır ürünler dışındaki tüm ürünlerde çok düşük bir kükürt içeriği gerektirdiğinden, katalitik hidrodesülfürizasyon yoluyla hidrojen sülfüre dönüştürülür ve amin gazı işleme yoluyla ürün akışından çıkarılır . Claus sürecini kullanarak , hidrojen sülfür daha sonra kimya endüstrisine satılmak üzere elementer kükürte dönüştürülür. Bu işlemle serbest kalan oldukça büyük ısı enerjisi doğrudan rafinerinin diğer bölümlerinde kullanılır. Çoğu zaman bir elektrik santrali, fazla ısıyı almak için tüm rafineri süreciyle birleştirilir.

Ham petrolün bileşimine göre ve piyasanın taleplerine bağlı olarak rafineriler farklı paylarda petrol ürünleri üretebilmektedir. Petrol ürünlerinin en büyük payı "enerji taşıyıcıları", yani çeşitli derecelerde akaryakıt ve benzin olarak kullanılmaktadır . Bu yakıtlar arasında benzin, jet yakıtı , dizel yakıtı , ısıtma yağı ve daha ağır yakıt yağları bulunur veya karıştırılarak elde edilebilir . Daha ağır (daha az uçucu ) fraksiyonlar ayrıca asfalt , katran , parafin mumu , yağlama ve diğer ağır yağlar üretmek için kullanılabilir . Rafineriler ayrıca , bazıları kimyasal işlemlerde plastik ve diğer faydalı malzemeleri üretmek için kullanılan başka kimyasallar da üretir . Petrol genellikle birkaç yüzde kükürt içeren moleküller içerdiğinden , elemental kükürt de genellikle bir petrol ürünü olarak üretilir. Petrol koku formundaki karbon ve hidrojen de petrol ürünleri olarak üretilebilir. Üretilen hidrojen genellikle hidrokraking ve hidrodesülfürizasyon gibi diğer petrol rafinerisi işlemleri için bir ara ürün olarak kullanılır .

Petrol ürünleri genellikle dört kategoriye ayrılır: hafif distilatlar (LPG, benzin, nafta), orta distilatlar (gazyağı, jet yakıtı, dizel), ağır distilatlar ve tortu (ağır akaryakıt, yağlama yağları, mum, asfalt). Bunlar, çeşitli hammaddelerin harmanlanmasını, uygun katkı maddelerinin karıştırılmasını, kısa süreli depolamanın sağlanmasını ve kamyonlara, mavnalara, ürün gemilerine ve vagonlara toplu yükleme için hazırlık yapılmasını gerektirir. Bu sınıflandırma, ham petrolün damıtılma ve fraksiyonlara ayrılma şekline dayanmaktadır.

Gübre , zemin kaplamaları , parfüm , böcek ilacı , petrol jölesi , sabun , vitamin kapsülleri dahil olmak üzere petrol atığı yan ürünlerinden 6.000'den fazla ürün üretilmektedir . Ranken Energy tarafından listelenen 144 yan ürünün kısmi listesine bağlantıya bakın.

Bir rafineride bulunan kimyasal işlemler

  • Tuz giderme ünitesi, ham petrolün tuzu atmosferik distilasyon ünitesine girmeden önce yıkar.
  • Ham petrol damıtma ünitesi, gelen ham petrolü diğer ünitelerde daha fazla işlenmek üzere çeşitli fraksiyonlara damıtır. Bakınız sürekli damıtma .
  • Vakumla damıtma ayrıca ham petrol damıtma ünitesinin tabanından kalan yağı damıtır. Vakum damıtma, atmosfer basıncının çok altında bir basınçta gerçekleştirilir.
  • Nafta hidro-işlemci ünitesi , atmosferik damıtmadan nafta kükürtten arındırmak için hidrojen kullanır . Nafta, bir katalitik reformer ünitesine gönderilmeden önce kükürtten arındırılmalıdır.
  • Katalitik reformer , kükürtten arındırılmış nafta moleküllerini reformat ( reformatör ürünü) üretmek için daha yüksek oktanlı moleküllere dönüştürür . Reformat, son ürün benzin veya benzinin bir bileşeni olan daha yüksek aromatik ve siklik hidrokarbon içeriğine sahiptir. Bir reformerin önemli bir yan ürünü, katalizör reaksiyonu sırasında açığa çıkan hidrojendir. Hidrojen, hidro-işlemcilerde veya hidrokrakerde kullanılır.
  • Damıtılmış hidro- işlemci, atmosferik damıtmadan sonra damıtıkları (dizel gibi) kükürtten arındırır. Ham petrol damıtmasından veya rafineri içindeki diğer birimlerden gelen nafta fraksiyonunu kükürtten arındırmak için hidrojen kullanır .
  • Akışkan katalitik parçalayıcı (FCC), ham petrol damıtmasından elde edilen daha ağır, daha yüksek kaynama noktalı fraksiyonları, onları daha hafif ve daha düşük kaynama noktasına sahip, daha değerli ürünlere dönüştürerek iyileştirir.
  • Hydrocracker , vakum damıtma ünitesinden gelen ağır artık yağları termal olarak daha hafif, daha değerli azaltılmış viskoziteli ürünlere ayırarak yükseltmek için hidrojen kullanır.
  • Merox , merkaptanları organik disülfidlere oksitleyerek LPG, kerosen veya jet yakıtını kükürtten arındırır .
  • Merkaptanları uzaklaştırmak için alternatif prosesler bilinmektedir, örneğin doktor tatlandırma prosesi ve kostik yıkama.
  • Koklama üniteleri ( gecikmeli koklayıcı, sıvı koklayıcı ve esnek koklayıcı) çok ağır artık yağları benzine ve dizel yakıta işleyerek artık ürün olarak petrol kokunu bırakır.
  • Alkilasyon ünitesi, benzin harmanlaması için yüksek oktanlı bileşenler üretmek için sülfürik asit veya hidroflorik asit kullanır . "Alkil" birim dönüştürür ışık ve izobutan ve butilen içine FCC işlemi ile ilgili alkilat , son ürün benzin veya benzin çok yüksek oktanlı bileşen.
  • Dimerizasyon ünitesi, olefinleri daha yüksek oktanlı benzin karışım bileşenlerine dönüştürür. Örneğin, bütenler izooktan halinde dimerize edilebilir ve bu daha sonra izooktan oluşturmak üzere hidrojene edilebilir . Dimerizasyon için başka kullanımlar da vardır. Dimerizasyon yoluyla üretilen benzin oldukça doymamış ve çok reaktiftir. Kendiliğinden diş eti oluşturma eğilimindedir. Bu nedenle, dimerizasyondan çıkan atıkların hemen bitmiş benzin havuzuna karıştırılması veya hidrojenlenmesi gerekir.
  • İzomerizasyon , normal pentan gibi lineer molekülleri benzine karıştırmak veya alkilasyon birimlerine beslemek için daha yüksek oktanlı dallı moleküllere dönüştürür. Alkilasyon ünitesinde kullanım için doğrusal normal bütanı izobütana dönüştürmek için de kullanılır .
  • Buhar reformasyonu , hidro-işlemciler ve/veya hidrokraker için doğal gazı hidrojene dönüştürür.
  • Sıvılaştırılmış gaz depolama kapları, propan ve benzeri gaz halindeki yakıtları, sıvı halde tutmak için yeterli basınçta depolar. Bunlar genellikle küresel kaplar veya "mermiler"dir (yani yuvarlak uçlu yatay kaplar).
  • Amin gaz işleyici , Claus birimi ve kuyruk gazı işleme dönüştürmek hidrojen sülfür arasından hidrodesülfürizasyon kükürt elementi olarak. 2005 yılında dünya çapında üretilen 64.000.000 metrik ton kükürtün büyük çoğunluğu, petrol arıtma ve doğal gaz işleme tesislerinden elde edilen yan ürün kükürttü .
  • Ekşi su sıyırıcı , Claus ünitesinde daha sonra nihai ürün sülfüre dönüştürmek için çeşitli atık su akışlarından hidrojen sülfür gazını çıkarmak için buhar kullanır.
  • Soğutma kuleleri soğutma suyu dolaşır, kazan tesisleri oluşturur buhar için buhar jeneratörü ve alet hava sistemleri pnömatik olarak işletilen içerir kontrol valfleri ve elektrik alt-istasyon .
  • Atık su toplama ve arıtma sistemleri, API ayırıcılar , çözünmüş hava yüzdürme (DAF) üniteleri ve suyu yeniden kullanım veya bertaraf için uygun hale getirmek için aktif çamur biyolojik arıtıcı gibi diğer arıtma ünitelerinden oluşur .
  • Çözücü arıtma , yağlama yağı stokundan veya dizel stokundan istenmeyen, özellikle aromatik maddeleri çıkarmak için kresol veya furfural gibi çözücüler kullanır .
  • Solvent mum alma, ağır mumsu bileşenleri olan petrolatumu vakumlu damıtma ürünlerinden uzaklaştırır.
  • Ham petrolü ve bitmiş ürünleri depolamak için depolama tankları, genellikle dikey, silindirik kaplar, bir tür buhar emisyonu kontrolüne sahip ve döküntüleri tutmak için toprak bir sedde ile çevrili .

Tipik rafinerinin akış şeması

Aşağıdaki görüntü , çeşitli birim prosesleri ve giriş ham petrol besleme stoğu ile nihai ürünler arasında meydana gelen ara ürün akışlarının akışını gösteren tipik bir petrol rafinerisinin şematik bir akış diyagramıdır . Şeması , sadece farklı petrol rafinerisi konfigürasyonları anda yüzlerce birini göstermektedir. Şema ayrıca, buhar, soğutma suyu ve elektrik enerjisi gibi kamu hizmetleri sağlayan olağan rafineri tesislerinin yanı sıra ham petrol besleme stoğu ve ara ürünler ve nihai ürünler için depolama tanklarını da içermemektedir.

Açıklama-i.svg
Tipik bir petrol rafinerisinin şematik akış diyagramı

Yukarıda tasvir edilenden başka birçok işlem konfigürasyonu vardır. Örneğin, vakumlu damıtma ünitesi, tekstil endüstrisinde kullanılan iğ yağı, hafif makine yağı, motor yağı ve çeşitli mumlar gibi nihai ürünlere rafine edilebilen fraksiyonlar da üretebilir.

Ham petrol damıtma ünitesi

Ham petrol damıtma ünitesi (CDU), neredeyse tüm petrol rafinerilerinde ilk işleme ünitesidir. CDU, gelen ham petrolü, her biri daha sonra diğer rafineri işleme ünitelerinde işlenen farklı kaynama aralıklarının çeşitli fraksiyonlarına damıtır. CDU, atmosferik basıncın biraz üzerinde çalıştığı için genellikle atmosferik damıtma birimi olarak anılır .

Aşağıda tipik bir ham petrol damıtma ünitesinin şematik akış diyagramı verilmiştir. Gelen ham petrol, bazı sıcak, damıtılmış fraksiyonlar ve diğer akışlar ile ısı alışverişi yapılarak önceden ısıtılır. Daha sonra inorganik tuzları (öncelikle sodyum klorür) uzaklaştırmak için tuzdan arındırılır.

Tuz gidericiyi takiben, ham petrol, bazı sıcak, damıtılmış fraksiyonlar ve diğer akımlar ile ısı değiş tokuşu yapılarak daha da ısıtılır. Daha sonra yakıtla çalışan bir fırında (ateşli ısıtıcı) yaklaşık 398 °C sıcaklığa kadar ısıtılır ve damıtma ünitesinin tabanına yönlendirilir.

Damıtma kulesi tepesinin soğutulması ve yoğunlaştırılması, kısmen gelen ham petrol ile ısı alışverişi ile ve kısmen de hava soğutmalı veya su soğutmalı bir kondansatör ile sağlanır. Ek ısı, aşağıdaki şemada gösterildiği gibi bir pompalama sistemi tarafından damıtma kolonundan çıkarılır.

Akış şemasında gösterildiği gibi, damıtma kolonundan gelen üst damıtma ürünü fraksiyonu naftadır. Kolon üst ve alt kısmı arasında çeşitli noktalarda damıtma kolonunun yan kaldırılır fraksiyonlar adlandırılır sidecuts . Yan kesimlerin her biri (yani gazyağı, hafif gaz yağı ve ağır gaz yağı), gelen ham petrol ile ısı alışverişi yapılarak soğutulur. Tüm fraksiyonlar (yani, üstteki nafta, yan kesimler ve alt kalıntı), daha fazla işlenmeden önce ara depolama tanklarına gönderilir.

Petrol ham petrol rafinerilerinde kullanılan tipik bir ham petrol damıtma ünitesinin şematik akış diyagramı.

Petrol rafinerilerinin yeri

Rafineri veya kimya tesisi inşa etmek için saha arayan bir tarafın aşağıdaki hususları dikkate alması gerekir:

  • Site yerleşim alanlarından makul ölçüde uzakta olmalıdır.
  • Hammadde temini ve ürünlerin pazarlara sevki için altyapı mevcut olmalıdır.
  • Tesisi çalıştıracak enerji mevcut olmalıdır.
  • Atık bertarafı için tesisler mevcut olmalıdır.

Petrol rafinerisi için yer seçimini etkileyen faktörler:

  • Arazinin mevcudiyeti
  • Trafik ve ulaşım koşulları
  • Kamu hizmetleri koşulları - güç kaynağı, su temini
  • İşçilerin ve kaynakların mevcudiyeti

Çok miktarda buhar ve soğutma suyu kullanan rafinerilerin bol miktarda su kaynağına sahip olması gerekir. Bu nedenle petrol rafinerileri genellikle ulaşıma elverişli nehirlerin yakınında veya bir limanın yakınında bir deniz kıyısında bulunur. Bu konum, nehir veya deniz yoluyla ulaşıma da erişim sağlar. Ham petrolün boru hattıyla taşınmasının avantajları açıktır ve petrol şirketleri genellikle büyük hacimli yakıtları boru hattıyla dağıtım terminallerine taşır. Küçük çıkışlı ürünler için bir boru hattı pratik olmayabilir ve vagonlar, karayolu tankerleri ve mavnalar kullanılır.

Petrokimya tesisleri ve solvent üretim (ince fraksiyonlama) tesisleri, büyük hacimli rafineri ürünlerinin daha fazla işlenmesi veya kimyasal katkı maddelerinin harmanlama terminallerinden ziyade kaynağında bir ürünle karıştırılması için alanlara ihtiyaç duyar.

Güvenlik ve çevre

Texas City Rafinerisi patlamasının ardından yangın söndürme operasyonları .

Rafinasyon işlemi, atmosfere bir dizi farklı kimyasal madde salmaktadır (bkz. AP 42 Hava Kirletici Emisyon Faktörlerinin Derlenmesi ) ve normalde bir rafinerinin varlığına belirgin bir koku eşlik eder. Kenara da atık su kaygıları vardır orada hava kirliliği darbelerden ait riskleri endüstriyel kazalar bu tür yangın ve patlama gibi ve gürültü sağlık etkileri nedeniyle endüstriyel gürültü .

Dünya çapında birçok hükümet, rafinerilerin saldığı kirletici maddeler üzerinde kısıtlamalar getirmiştir ve çoğu rafineri, ilgili çevre koruma düzenleyici kurumlarının gerekliliklerine uymak için gereken ekipmanı kurmuştur. Amerika Birleşik Devletleri'nde, yeni rafinerilerin gelişmesini önlemek için güçlü bir baskı var ve 1976'da Marathon'daki Garyville, Louisiana tesisinden bu yana ülkede hiçbir büyük rafineri inşa edilmedi . Ancak, mevcut birçok rafineri bu süre içinde genişletildi. Çevresel kısıtlamalar ve yeni rafinerilerin inşasını önleme baskısı da Amerika Birleşik Devletleri'nde artan yakıt fiyatlarına katkıda bulunmuş olabilir. Ek olarak, birçok rafineri (1980'lerden bu yana 100'den fazla) eskime ve/veya sektördeki birleşme faaliyetleri nedeniyle kapanmıştır.

Çevre ve güvenlik endişeleri, petrol rafinerilerinin bazen büyük kentsel alanlardan biraz uzakta yer aldığı anlamına gelir. Bununla birlikte, rafineri operasyonlarının yerleşim bölgelerine yakın olduğu ve sağlık açısından risk oluşturduğu birçok durum vardır. Kaliforniya'nın yılında Contra Costa County ve Solano County Bu alan doldurulur ve kimya tesisleri vardır ilişkili önce 20. yüzyılın başlarında inşa edilmiş, rafineriler bir kıyı kolye, kentsel alanlarda bitişik yılında Richmond , Martinez , Pacheco , Concord , Pittsburg , Vallejo ve Benicia , bitişik popülasyonlara " yerinde barınma " emirleri gerektiren ara sıra tesadüfi olaylarla . Alberta'daki Sherwood Park'ta, Edmonton Şehri'nin hemen bitişiğindeki bir dizi rafineri bulunmaktadır . Edmonton metro alanı 1.000.000'den fazla nüfusa sahiptir.

Rafine petrol solventlerine mesleki maruziyet için NIOSH kriterleri 1977'den beri mevcuttur.

işçi sağlığı

Arka plan

Modern petrol rafinerisi , çok çeşitli petrol bazlı ürünler üreten, birbiriyle ilişkili karmaşık bir kimyasal reaksiyon sistemini içerir. Bu reaksiyonların çoğu, hassas sıcaklık ve basınç parametreleri gerektirir. Bu süreçlerin uygun şekilde ilerlemesini sağlamak için gereken ekipman ve izleme karmaşıktır ve petrol mühendisliğinin bilimsel alanının ilerlemesiyle gelişmiştir .

Çok çeşitli yüksek basınç ve/veya yüksek sıcaklık reaksiyonları, gerekli kimyasal katkı maddeleri veya çıkarılan kirleticilerle birlikte, petrol rafinerisi çalışanı için şaşırtıcı sayıda potansiyel sağlık tehlikesi üretir. Teknik kimya ve petrol mühendisliğinin gelişmesiyle, bu süreçlerin büyük çoğunluğu otomatikleştirildi ve kapatıldı, böylece işçiler üzerindeki potansiyel sağlık etkisi büyük ölçüde azaltıldı. Bununla birlikte, bir işçinin dahil olduğu belirli sürece ve çalıştığı rafineri tarafından kullanılan özel yönteme bağlı olarak, önemli sağlık tehlikeleri devam etmektedir.

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki mesleki yaralanmalar o sırada rutin olarak izlenmemiş ve rapor edilmemiş olsa da, bir petrol rafinerisinde çalışmanın sağlık üzerindeki etkilerine ilişkin raporlar 1800'lerde bulunabilir. Örneğin, 1890'da Chicago rafinerisindeki bir patlamada 20 işçi öldü. O zamandan beri, sayısız yangın, patlama ve diğer önemli olaylar zaman zaman halkın dikkatini petrol rafinerisi çalışanlarının sağlığına çekmiştir. Bu tür olaylar 21. yüzyılda devam ediyor ve 2018'de Wisconsin ve Almanya'daki rafinerilerde patlamalar bildirildi.

Bununla birlikte, petrol rafinerisi çalışanlarını tehlikeye atan daha az görünür tehlikeler vardır.

kimyasal maruziyetler

Modern petrol rafinerilerinin yüksek düzeyde otomatikleştirilmiş ve teknik olarak gelişmiş doğası göz önüne alındığında, neredeyse tüm süreçler mühendislik kontrolleri kapsamındadır ve eski zamanlara kıyasla işçilerin maruz kalma riskini önemli ölçüde azaltmaktadır. Ancak, belirli durumlar veya iş görevleri bu güvenlik mekanizmalarını bozabilir ve çalışanları bir dizi kimyasal (yukarıdaki tabloya bakın) veya fiziksel (aşağıda açıklanmıştır) tehlikeye maruz bırakabilir. Bu senaryoların örnekleri şunları içerir:

  • Sistem arızaları (kaçaklar, patlamalar vb.).
  • Standart inceleme, ürün numunesi alma, süreç geri dönüşü veya ekipman bakımı/temizlik faaliyetleri.

İlginç bir şekilde, petrol rafinerileri kanserojen olarak bilinen kimyasalları kullanıp üretse de , rafineri çalışanları arasındaki kanser oranlarına ilişkin literatür karışıktır. Örneğin, benzenin lösemi ile bir ilişkisi olduğu gösterilmiştir , ancak benzene maruziyeti ve sonuçta ortaya çıkan lösemiyi özellikle petrol rafinerisi çalışanları bağlamında inceleyen çalışmalar karşıt sonuçlara varmıştır. Asbeste bağlı mezotelyoma , petrol rafinerisi çalışanları bağlamında araştırılan başka bir kanser-kanserojen ilişkisidir. Bugüne kadar, bu çalışma rafineri istihdamı ve mezotelyoma ile marjinal olarak anlamlı bir bağlantı göstermiştir. Özellikle, 350.000'den fazla rafineri işçisine ilişkin verileri içeren bir meta-analiz, melanom ölümlerinde marjinal olarak anlamlı bir artış dışında, istatistiksel olarak anlamlı herhangi bir aşırı kanser ölüm oranı bulamadı. ABD merkezli ek bir çalışma, 17.000'den fazla işçi arasında 50 yıllık bir takip dönemini içeriyordu. Bu çalışma, istihdam nedeniyle bu kohortta aşırı ölüm olmadığı sonucuna varmıştır.

BTX , benzen , toluen , ksilen anlamına gelir . Bu, petrol rafinerisi ortamında bulunan ve rafineri çalışanları arasında mesleki maruziyet sınırları, kimyasal maruziyet ve gözetimin daha derinlemesine tartışılması için bir paradigma görevi gören bir grup yaygın uçucu organik bileşiktir (VOC'ler).

BTX kimyasallarına maruz kalmanın en önemli yolu, bu kimyasalların düşük kaynama noktaları nedeniyle inhalasyondur. BTX'in gaz halindeki üretiminin çoğu, bu kimyasalların havaya salınmasına neden olan tank temizliği ve yakıt transferi sırasında meydana gelir. Maruz kalma, kontamine su yoluyla yutma yoluyla da meydana gelebilir, ancak bu, mesleki bir ortamda olası değildir. Dermal maruziyet ve absorpsiyon da mümkündür, ancak uygun kişisel koruyucu ekipmanın bulunduğu mesleki ortamlarda daha az olasıdır.

Amerika Birleşik Devletleri'nde, Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi (OSHA), Ulusal Mesleki Güvenlik ve Sağlık Enstitüsü (NIOSH) ve Amerikan Devlet Endüstriyel Hijyenistler Konferansı (ACGIH) , kimyasalların çoğu için belirlenmiş mesleki maruziyet sınırlarına (OEL'ler) sahiptir. petrol rafinerilerinde çalışanların maruz kalabilecekleri

BTX Kimyasalları için Mesleki Maruziyet Limitleri
OSHA PEL (8 saatlik TWA) CalOSHA PEL (8 saatlik TWA) NIOSH REL (10 saatlik TWA) ACGIH TLV (8 saatlik TWA)
Benzen dakikada 10 sayfa 1 sayfa/dk 1 sayfa/dk 0,5 sayfa/dakika
toluen dakikada 10 sayfa 1 sayfa/dk dakikada 10 sayfa 1 sayfa/dk
Ksilen 100 sayfa/dk 100 sayfa/dk 100 sayfa/dk 100 sayfa/dk

Benzen, özellikle, maruziyeti belirlemek için ölçülebilen çoklu biyobelirteçlere sahiptir. Benzen kendisi nefes kan ve idrarda ölçüldü ve gibi metabolitler edilebilir fenol , t , t -muconic asit ( t , t , MA) ve S-phenylmercapturic asit ( ler idrarda ölçülebilir PMA). Bu biyobelirteçler aracılığıyla maruziyet düzeylerini izlemeye ek olarak, OSHA tarafından işverenlerin, en yaygın olarak tanınanı lösemi olan, korkulan bazı hematolojik sonuçların erken belirtilerini test etmek için işçiler üzerinde düzenli kan testleri yapmaları gerekmektedir . Gerekli testler, hücre farklılıkları ile tam kan sayımını ve "düzenli olarak" periferik kan yaymasını içerir . Bu testlerin faydası resmi bilimsel çalışmalarla desteklenmektedir.

Prosese Göre Potansiyel Kimyasal Maruz Kalma

İşlem Potansiyel Kimyasal Maruz Kalma Yaygın Sağlık Endişeleri
Solvent Ekstraksiyonu ve Mum Alma Fenol Nörolojik semptomlar, kas zayıflığı, cilt tahrişi.
furfural Cilt tahrişi
Glikoller Merkezi sinir sistemi depresyonu, halsizlik, gözlerde, ciltte, burunda, boğazda tahriş.
Metil etil keton Hava yolu tahrişi, öksürük, dispne, pulmoner ödem.
Termal kırma Hidrojen sülfit Solunum yollarında tahriş, baş ağrısı, görme bozuklukları, göz ağrısı.
Karbonmonoksit Elektrokardiyogram değişiklikleri, siyanoz, baş ağrısı, halsizlik.
Amonyak Solunum yolu tahrişi, nefes darlığı, akciğer ödemi, cilt yanıkları.
Katalitik çatlama Hidrojen sülfit Solunum yollarında tahriş, baş ağrısı, görme bozuklukları, göz ağrısı.
Karbonmonoksit Elektrokardiyogram değişiklikleri, siyanoz, baş ağrısı, halsizlik.
Fenol Nörolojik semptomlar, kas zayıflığı, cilt tahrişi.
Amonyak Solunum yolu tahrişi, nefes darlığı, akciğer ödemi, cilt yanıkları.
merkaptan Siyanoz ve narkoz, solunum yollarında, ciltte ve gözlerde tahriş.
nikel karbonil Baş ağrısı, teratojen, halsizlik, göğüs/karın ağrısı, akciğer ve burun kanseri.
Katalitik Reform Hidrojen sülfit Solunum yollarında tahriş, baş ağrısı, görme bozuklukları, göz ağrısı.
Benzen Lösemi, sinir sistemi etkileri, solunum semptomları.
izomerizasyon Hidroklorik asit Cilt hasarı, solunum yolu tahrişi, göz yanıkları.
Hidrojen klorür Solunum yolu tahrişi, cilt tahrişi, göz yanıkları.
polimerizasyon Sodyum hidroksit Mukoza zarının tahrişi, cilt, pnömoni.
Fosforik asit Cilt, göz, solunum tahrişi.
alkilasyon Sülfürik asit Göz ve cilt yanıkları, akciğer ödemi.
Hidroflorik asit Kemik değişiklikleri, cilt yanıkları, solunum yolu hasarı.
Tatlandırma ve Tedavi Hidrojen sülfit Solunum yollarında tahriş, baş ağrısı, görme bozuklukları, göz ağrısı.
Sodyum hidroksit Mukoza zarının tahrişi, cilt, pnömoni.
Doymamış Gaz Geri Kazanımı Monoetanolamin (MEA) Uyuşukluk, gözlerde, ciltte ve solunum yollarında tahriş.
Dietanolamin (DEA) Kornea nekrozu, cilt yanıkları, gözlerde, burunda, boğazda tahriş.
Amin Tedavisi Monoetanolamin (MEA) Uyuşukluk, gözlerde, ciltte ve solunum yollarında tahriş.
Dietanolamin (DEA) Kornea nekrozu, cilt yanıkları, gözlerde, burunda, boğazda tahriş.
Hidrojen sülfit Solunum yollarında tahriş, baş ağrısı, görme bozuklukları, göz ağrısı.
Karbon dioksit Baş ağrısı, baş dönmesi, parestezi, halsizlik, taşikardi .
Doymuş Gaz Çıkarma Hidrojen sülfit Solunum yollarında tahriş, baş ağrısı, görme bozuklukları, göz ağrısı.
Karbon dioksit Baş ağrısı, baş dönmesi, parestezi, halsizlik, taşikardi.
dietanolamin Kornea nekrozu, cilt yanıkları, gözlerde, burunda, boğazda tahriş.
Sodyum hidroksit Mukoza zarının tahrişi, cilt, pnömoni.
Hidrojen Üretimi Karbonmonoksit Elektrokardiyogram değişiklikleri, siyanoz, baş ağrısı, halsizlik.
Karbon dioksit Baş ağrısı, baş dönmesi, parestezi, halsizlik, taşikardi.

Fiziksel tehlikeler

Petrol rafinerisinin nispeten yakınında bulunan çok sayıda yüksek güçlü makine nedeniyle işçiler fiziksel yaralanma riski altındadır. Birçok kimyasal reaksiyon için gerekli olan yüksek basınç ayrıca, patlayan sistem bileşenlerinden kaynaklanan künt veya delici travma ile sonuçlanan lokal sistem arızaları olasılığını da sunar.

Isı da bir tehlikedir. Rafine etme işleminde belirli reaksiyonların düzgün ilerlemesi için gereken sıcaklık 1.600 °F'ye (870 °C) ulaşabilir. Kimyasallarda olduğu gibi, işletim sistemi, çalışana zarar vermeden bu tehlikeyi güvenli bir şekilde içerecek şekilde tasarlanmıştır. Ancak sistem arızalarında bu durum işçi sağlığı için güçlü bir tehdittir. Endişeler, hem bir ısı hastalığı veya yaralanma yoluyla doğrudan yaralanmayı hem de işçinin aşırı ısıtılmış reaktifler/ekipmanlarla temas etmesi durumunda yıkıcı yanık potansiyelini içerir.

Gürültü başka bir tehlikedir. Rafineriler çok gürültülü ortamlar olabilir ve daha önce işçiler arasında işitme kaybıyla ilişkili olduğu gösterilmişti. Bir petrol rafinerisinin iç ortamı 90 dB'yi aşan seviyelere ulaşabilir  . Amerika Birleşik Devletleri'nde, 8 saatlik bir iş günü için izin verilen maruz kalma sınırı (PEL) ortalama 90 dB'dir . 8 saatte ortalama 85 dB'den fazla gürültüye maruz kalma, çalışanların işitmesini düzenli olarak değerlendirmek ve korumasını teşvik etmek için bir işitme koruma programı gerektirir . İşçilerin işitsel kapasitesinin düzenli olarak değerlendirilmesi ve uygun şekilde incelenmiş işitme korumasının sadık kullanımı bu tür programların temel parçalarıdır.

Sektöre özgü olmamakla birlikte, petrol rafinerisi çalışanları, araçla ilgili kazalar , makine kaynaklı yaralanmalar, kapalı bir alanda çalışma, patlamalar/yangınlar, ergonomik tehlikeler , vardiyalı çalışma ile ilgili uyku bozuklukları ve düşme.

Tehlike kontrolleri

Kontrol hiyerarşisi teorisi, petrol rafinerilerine ve onların işçi güvenliğini sağlama çabalarına uygulanabilir.

Hammaddelerin, atık ürünlerin ve bitmiş ürünlerin çoğu şu veya bu şekilde tehlikeli (örneğin yanıcı, kanserojen) olduğundan, petrol rafinerilerinde eliminasyon ve ikame olası değildir.

Örnekleri arasında mühendislik kontrolleri bir bulunmaktadır yangın tespit / söndürme sistemi / basınç / kimyasal sensörler tespit etmek için yapısal bütünlük kaybı ve hidrokarbon kaynaklı önlemek için boru yeterli bakım tahmin korozyonu (yapısal bozukluğa yol açar). Petrol rafinerilerinde kullanılan diğer örnekler, ısı/yangın direncini artırmak için çelik bileşenlerin vermikülit ile inşaat sonrası korunmasını içerir . Bölmelere ayırma , bir yangının veya diğer sistem arızalarının yayılmasının yapının diğer alanlarını etkilemesini önlemeye yardımcı olabilir ve farklı kimyasalları uygun ortamda güvenli bir şekilde birleştirilinceye kadar birbirinden ayrı tutarak tehlikeli reaksiyonların önlenmesine yardımcı olabilir.

İdari kontroller , rafineri temizliği, bakımı ve geri dönüş süreçlerinin dikkatli bir şekilde planlanmasını ve gözetimini içerir. Bunlar, mühendislik kontrollerinin çoğu kapatıldığında veya bastırıldığında meydana gelir ve özellikle işçiler için tehlikeli olabilir. Tesisin bir bölümünün bakımının, bakımı yapanlar veya tesisin diğer alanlarındaki işçiler için tehlikeli maruziyetlere neden olmamasını sağlamak için ayrıntılı koordinasyon gereklidir. İlgili kimyasalların birçoğunun son derece yanıcı doğası nedeniyle, sigara içme alanları sıkı bir şekilde kontrol edilir ve dikkatlice yerleştirilir.

İşlenen veya üretilen belirli kimyasala bağlı olarak kişisel koruyucu ekipman (KKD) gerekli olabilir. Kısmen tamamlanmış üründen numune alınması, tank temizliği ve yukarıda belirtilen diğer yüksek riskli görevler sırasında özel dikkat gösterilmesi gerekmektedir. Bu tür faaliyetler, geçirimsiz dış giyim, asit başlık, tek kullanımlık tulumlar vb. kullanımını gerektirebilir. Daha genel olarak, çalışma alanlarındaki tüm personel uygun işitme ve görme koruması kullanmalı , yanıcı malzemeden yapılmış giysilerden ( naylon , Dakron , akrilik veya karışımları) kaçınmalıdır. , ve tam boy pantolon ve kollar.

Yönetmelikler

Amerika Birleşik Devletleri

Petrol rafinerilerinde işçi sağlığı ve güvenliği, hem Occupational Safety and Health Administration (OSHA) hem de National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) tarafından ulusal düzeyde yakından izlenmektedir . Ek olarak , federal izleme, Kaliforniya'nın 'ın CalOSHA sektöründe işçi sağlığı korumada özellikle aktif olmuştur ve bir gerçekleştirmek için petrol rafinerileri gerektirir 2017 yılında bir ilke benimsenmiştir ( 'Tehlike kontrolleri' bölümünde yukarıya bakınız 'Tehlike Hiyerarşi Analizi Controls' ) her işlem güvenliği tehlikesi için. Güvenlik düzenlemeleri, rafineri endüstrisi çalışanları için ortalamanın altında bir yaralanma oranına neden oldu. ABD Çalışma İstatistikleri Bürosu tarafından 2018 yılında yayınlanan bir raporda , petrol rafinerisi çalışanlarının tüm endüstrilerden (3.1 vaka), petrol ve gazdan önemli ölçüde daha düşük mesleki yaralanma oranına (100 tam zamanlı çalışan başına 0,4 OSHA kaydedilebilir vaka) sahip olduklarını belirtiyorlar. çıkarma (0.8 vaka) ve genel olarak petrol üretimi (1.3 vaka).

OSHA tarafından yayınlanan petrol rafinerisi güvenlik alıntılarında atıfta bulunulan en yaygın düzenlemelerin listesi aşağıdadır:

Aşınma

Arasında Rafineri Slovnaft içinde Bratislava .
İran'da petrol rafinerisi.

Metalik bileşenlerin korozyonu, rafinasyon prosesindeki verimsizliğin önemli bir faktörüdür. Ekipman arızasına yol açtığı için rafineri bakım programı için birincil itici güçtür. 1996 itibariyle ABD petrol endüstrisindeki korozyona bağlı doğrudan maliyetlerin 3,7 milyar ABD doları olduğu tahmin edilmektedir.

Korozyon, su damlacıklarından kaynaklanan çukur korozyonu, hidrojenden gevrekleşme ve sülfür saldırısından kaynaklanan gerilme korozyonu çatlaması gibi rafinasyon işleminde çeşitli şekillerde meydana gelir. Malzeme açısından bakıldığında, rafineri bileşenlerinin yüzde 80'inden fazlası için karbon çeliği kullanılır ve bu da düşük maliyeti nedeniyle faydalıdır. Karbon çeliği , özellikle 205 °C'nin altındaki sıcaklıklarda hidrokarbon safsızlıklarından kaynaklanan en yaygın korozyon biçimlerine karşı dayanıklıdır, ancak diğer aşındırıcı kimyasallar ve ortamlar, her yerde kullanımını engeller. Yaygın ikame malzemeleri, krom ve molibden içeren düşük alaşımlı çelikler , daha fazla krom içeren paslanmaz çelikler , daha aşındırıcı ortamlarla ilgilidir. Yaygın olarak kullanılan daha pahalı malzemeler nikel , titanyum ve bakır alaşımlarıdır. Bunlar öncelikle aşırı yüksek sıcaklıkların ve/veya çok aşındırıcı kimyasalların bulunduğu en sorunlu alanlar için saklanır.

Korozyon, karmaşık bir izleme sistemi, önleyici onarımlar ve malzemelerin dikkatli kullanımı ile mücadele edilir. İzleme yöntemleri, hem bakım sırasında alınan çevrimdışı kontrolleri hem de çevrimiçi izlemeyi içerir. Çevrimdışı kontroller, meydana geldikten sonra korozyonu ölçer ve mühendise, topladıkları geçmiş bilgilere dayanarak ekipmanın ne zaman değiştirilmesi gerektiğini söyler. Buna önleyici yönetim denir.

Çevrimiçi sistemler daha modern bir gelişmedir ve korozyona yaklaşım biçiminde devrim yaratmaktadır. Doğrusal polarizasyon direnci, elektrokimyasal gürültü ve elektrik direnci gibi çeşitli çevrimiçi korozyon izleme teknolojileri vardır . Çevrimiçi izleme, geçmişte (dakikalar veya saatler) genellikle yavaş raporlama oranlarına sahipti ve süreç koşulları ve hata kaynaklarıyla sınırlıydı, ancak daha yeni teknolojiler, çok daha yüksek doğrulukla (gerçek zamanlı izleme olarak anılır) dakikada iki defaya kadar oranları rapor edebilir. . Bu, proses mühendislerinin korozyonu sistemde optimize edilebilecek başka bir proses değişkeni olarak ele almalarını sağlar. Proses değişikliklerine ani tepkiler, korozyon mekanizmalarının kontrolüne izin verir, böylece üretim çıktısını en üst düzeye çıkarırken en aza indirilebilirler. İdeal bir durumda, doğru ve gerçek zamanlı çevrimiçi korozyon bilgisine sahip olmak, yüksek korozyon oranlarına neden olan koşulların tanımlanmasına ve azaltılmasına olanak tanır. Bu, tahmine dayalı yönetim olarak bilinir.

Malzeme yöntemleri, uygulama için uygun malzemenin seçilmesini içerir. Minimum korozyon olan alanlarda ucuz malzemeler tercih edilir, ancak kötü korozyon meydana gelebileceğinde daha pahalı ancak daha uzun ömürlü malzemeler kullanılmalıdır. Diğer malzeme yöntemleri, aşındırıcı maddeler ve ekipman metalleri arasında koruyucu bariyerler şeklinde gelir. Bunlar, standart Portland çimentosu gibi refrakter malzemeden bir astar veya kabın iç yüzeyine püskürtülen diğer özel aside dayanıklı çimento olabilir. Ayrıca, daha ucuz metalleri fazla malzeme gerektirmeden korozyona karşı koruyan daha pahalı metallerin ince kaplamaları da mevcuttur.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar