کد خبر: ۱۲۳۹
تاریخ انتشار: ۳۱ ارديبهشت ۱۳۹۷ - ۱۲:۳۹
تحلیلی درباره راهکار جدید مدیریت مصرف آب پتروشیمی‌ها؛
مهندس بهمن بهزادی- مدیرعامل شرکت پتروشیمی فن‌آوران
یکی از مهمترین محل‌های مصرف آب در مجتمع های تولیدی آب مصرفی به عنوان جبرانی خنک کننده می باشد نظر بهآلودگی های میکروبی و بیولوژیکی و رشد سریع قارچها در این سیستم ها جهت گندزدایی از آب ژاول، گاز کلر، بایوسایدها و دی اکسید کلر و ازن استفاده می شود. در کشور ما به دلیل بی توجهی در بهینه سازی و صرفه جویی حامل‌های انرژی و سهولت در تامین و مصرف آب ژاول از این ماده به عنوان گندزدا استفاده می‌شود. تنها از محل تغییر ماده گند زدا از آب ژاول به گاز کلر (آب کلردار) و. جایگزینی ماده گند زدای اصلی یعنی کلر، صرفه‌جویی و بهینه‌سازی مصرف آب بیش از چهار میلیون متر مکعب در سال در منطقه ماهشهر خواهد بود؛ ضمن اینکه کاهش مصرف مواد شیمیایی حاصله نیز بالغ بر 1000 میلیون تن بوده که ارزش اقتصادی آن بالغ بر 50 میلیارد ریال است.

مقدمه:

الف-آلودگی بیولوژیکی آب برجهای خنک کننده:
میکرو ارگانیسم‌هایی که در سیستم آب برج‌های خنک کننده زندگی می کنند به روش‌های مختلف همچون تولید فضولات متابولیک یا ایجاد رسوب یا صرفا به علت کثرت تعداد، بر بازده عملیات اثر منفی می‌گذارند. یک میکرو ارگانیسم به صورت یک سلول منفرد و مجزی در جریان‌های آب برج‌های خنک کننده مشکلی به وجود نمی‌آورد، اما سیستم‌هایی که آب در آنها ذخیره می‌شود و بالقوه محیط لازم را برای رشد کنترل نشده میکرو ارگانیسم‌ها فراهم می‌سازند می‌توانند مشکل ساز باشند. برجخنک کننده دارای مساعدترین شرایط جهت رشد میکروب‌ها قرار داشته و مواد و عوامل تغذیه کننده آنها نظیر مواد آلی، نمک‌های معدنی و آفتاب در آنجا فراوان است. این واقعیت مهمی است که میکروارگانیسم‌ها نیز مانند املاح معدنی در سیستم‌های تبخیری روباز تغلیض می‌شوند، گرچه این تکثیر به طریق تصاعد عددی در مقایسه با سیکل تولید مثل طبیعی میکروبی که به صورت تصاعد لگاریتمی است، تاثیر چندانی نخواهد داشت. در یک برج خنک کننده درحالی‌که غلظت املاح معدنی ممکن است در عرض مدت معینی 6 برابر شود، قابل تصور است که در همان زمان غلظت باکتری‌ها به 6 میلیون بالغ می‌شود.

خوردگی میکروبی
خوردگی یک پدیده تخریبی است که در سیستم‌های مرطوب و اجزای تشکیل دهنده این سیستم ها به طور دائم حضور دارد. در صنایع مختلف از جمله صنایع برق اشکال خوردگی فلزی مانند خوردگی حفره‌ای، خوردگی تنشی، خوردگی عمومی، خوردگی الکتروشیمیایی و غیره از دیرباز شناخته شده و پیوسته در مورد آن سخن گفته شده است. جلوگیری موثر از خوردگی میکروبی مستلزم شناخت باکتری‌های موجود و بررسی این موضوع است که آیا باکتری‌ها عامل خوردگی هستند یا خیر؟ حتی اگر دیگر مکانیسم‌های خوردگی را نتوان نادیده گرفت یک تحقیق همه جانبه درباره خوردگی باید صورت پذیرد تا مطمئن شد که فرآیندهای عادی‌تر خوردگی در سیستم مورد نظر فعال نیستند. هرگاه خوردگی حفره‌ای به طور گسترده و مکرر حتی با وجود استفاده از مواد با کیفیت بالاتر ادامه یابد، باید خوردگی میکروبی را به طور جدی در نظر گرفت. تمام فرآیندهای تصفیه آب تحت تاثیر حضور میکروب‌ها قرار دارند. بسیاری از واکنش‌های اکسیداسیون و احیای به واسطه عوامل بیولوژیک انجام می‌گیرند. در بیشتر حالتها وجود میکروب‌ها در فرآیندها با سیستم هایی که با آب کار می‌کنند، زیان آور است. با انجام فرآیندهای صنعتی معینی می‌توان از میکروب‌ها به صورت مفیدی استفاده کرد. در فرآیند فعال ساختن لجن، از میکروب‌ها برای هضم مواد آلی استفاده می‌شود. از میکروب‌ها برای تخمیر نوشابه‌ها استفاده می‌شود. آنزیم‌های میکروبی در فرآیند چرم سازی مفید هستند و بالاخره باکتری‌ها در بازیافت فلزات ارزشمند مخصوصا مس از پسماند فرآیندهای بهره برداری از کانی‌ها مورد استفاده واقع می‌شوند. خوردگی میکروبی، فرآیند خوردگی در اثر حضور باکتری‌ها هستند.

میکروب‌ها برای ادامه حیات به آب و برای رشد به یک منبع انرژی نیازمند هستند. آنها می‌توانند در مایعاتی با PH بین یکتا 11 رشد کرده و از مواد آلی و معدنی انرژی بگیرند. این میکروب‌ها می‌توانند در یک محدوده دمایی بین منفی 20 تا 90 درجه سانتی گراد زندگی کنند. اعتقاد بر این است که باکتری های اصلی مواد خوردگی باکتری های احیا کننده سولفات و باکتری های اکسید کننده آهن هستند. اما گونه‌های بسیار بیشتری از باکتری‌ها می‌توانند در مناطقی تجمع کنند، به طوری که زیر آنها خوردگی می تواند صورت گیرد. اگر بتوان از جمع شدن آنها جلوگیری به عمل آورد به طور معمول MIC نیز رخ نخواهد داد. پیدایش بر آمادگی هایی در سطح سیستم های فولاد نشانه تجمع آنها و خوردگی میکروبی است. در فولاد کربنی وجود برآمدگی سطح می‌تواند به علت خوردگی میکروبی و شیمیایی باشد.

به منظور گندزدایی و حذف باکتری‌ها، جلبک‌ها و قارچ‌ها لزوما باید از بایوساید استفاده کرد. در گذشته به دلیل استفاده از بایوسایدهای مخرب محیط زیست به تدریج این نوع مواد حذف و جای خود را به گندزداهایی همچون آب ژاول داد با توسعه صنعت کلرآلکالی در کشور و تولید آب ژآول به مقادیر زیاد، آب ژاول یکی از مهمترین جایگزین‌های بایوسایدهای مخرب محیط زیشت شد. اما به دلیل زمان نیمه عمر کوتاه و حساسیت بسیار زیاد در مقابل گرما و نور و حضور مقادیر بسیار زیادی نمک (NaCl) در آب ژآول تولیدی، استفاده از این ماده خصوصا در برجهای خنک کننده‌ای که آب جبرانی آنها، آب تولیدی سیستم‌های اسمز معکوس (RO) است؛ سبب افزایش مقدار یون کلراید در سیستم آب گردشی شده و به منظور کنترل پارمترهای فرآیندی خصوصا یون کلراید به اجبار مقدار آب دور ریز افزایش می یابد.

با بررسی علمی و فنی انجام شده و تست در آزمایشگاه نهایتا تست میدانی در یکی از برج‌های خنک کننده منطقه ماهشهر، نظر به صرفه جویی خصوصا بخش آب، اجرای این تغییر در دستور کار مدیریت هلدینگ شرکت نفت و گاز و پتروشیمی تامین و هلدینگ خلیج فارس قرار گرفت.

ملاحظه می‌گردد که در غلظت های کلر فعال از جمله 100 گرم بر لیتر و در دمای حدود 60 درجه سانتی گراد در مقایسه با دمای 25 درجه سانتی گراد بیش از 98.5 درصد کاهش می یابد. همچنین زمان نیمه عمر آب ژآول در این دما (100 درجه) 3.5 روز خواهد بود.

به طور متوسط از هر کیلوگرم آب ژاول مصرف مقدار پنج درصد وزنی کلر فعال (50 گرم) و مقدار 11 درصد وزنی نمک (110 گرم) وارد سیستم برج خنک کننده می شود. با توجه به اینکه مقدار کلراید آب RO بر طبق قرارداد لازم است 15 پی پی ام باشد، سیکل غلظت با افزایش کلراید ناشی از تزریق آب ژآول حدود 5 واحد کاهش می یابد.

مقدار آب ژاول تزریق در ساعت به این برج حدود 21 کیلوگرم در ساعت است که حاوی مقدار 1050 گرم کلر فعال و 2205 گرم نمک است. در شرایطی که مقدار کلراید تنها از محل آب جبرانی RO به سیستم افزوده می‌شود. براین اساس مقدار اتلاف آب برابر است با 4.7 متر مکعب در ساعت و سالانه برابر است با 41172 متر مکعب (سال 365 روز) و براساس قیمت هر متر مکعب آب RO برابرا با 30843 ریال، مقدار اتلاف سالانه برابرا است با 996/867/269/1 ریال که اگر مقادیر اتلاف مواد شیمیایی مصرفی به برج را هم مد نظر قرار دهیم این رقم به 2 میلیارد ریال افزایش خواهد یافت. اما درصورت استفاده از کلر مایع و یا گاز کلر، مقدار مورد نیاز کلر فعال در سال برابر با 9198 کیلیوگرم و براساس قیمت هر کیلوگرم گاز کلر 50000 ریال هزینه خرید کلر مورد نیاز برابر با 000/990/45 ریال و با در نظر گرفتن هزینه نصب کلریناتور و استهلاک و نگهداری آن این رقم به حدود 60 میلیون ریال در سال افزایش خواهد یافت که در مقایسه با مصرف آب ژآول، صرفه جویی حاصله بالغ بر 1.94 میلیارد ریال در سال برآورد می‌شود.با در نظر گرفتن کلیه برج‌های خنک کننده گروه تاپیکو، مقدار صرفه‌جویی آب حاصل از حذف آب ژآول بالغ بر 40 میلیارد ریال برآورد می‌شود که اگر هزینه‌های مواد شیمیایی مصرفی هم محاسبه شود، این رقم به بیش از 60 میلیارد ریال خواهد رسید. در مجموع در سطح مجتمع های پتروشیمی منطقه ماهشهر امکان صرفه‌جویی بیش از چهار میلیون مترمکعب فقط در بخش برج‌های خنک کننده در سال وجود دارد.

نام:
ایمیل:
در صورت انتشار نظر به شما ایمیل زده می شود
* نظر:
پربازدید ها