مفاعل الهدرجة ذو الطبقة الثابتة

تعليمات تشغيل الجهاز ووصف أجزائه

يقوم الجهاز بمعالجة الزيت بستة أنظمة: نظام تغذية الغاز، ونظام تغذية السائل، ونظام التفاعل، ونظام التكثيف والفصل، ونظام التحكم في مستوى السائل واستعادته، ونظام التفريغ والقياس التلقائي لغاز العادم.

1. نظام تغذية الغاز

الغازان هما الهيدروجين (H2) والنيتروجين (N2)، وطريقة التغذية هي كما يلي:

يدخل الهيدروجين (H2) إلى النظام عبر صمام كروي ثنائي الاتجاه (HV-11)، ويُرشَّح بواسطة مرشح (F-11). يُخفَّض ضغط الغاز المُرشَّح إلى الضغط المطلوب بواسطة صمام تخفيض الضغط (PCV-11)، ويُتحكَّم فيه ويُقاس بواسطة وحدة تحكم التدفق الكتلي (FT/FV-11)، ثم يدخل إلى نظام التفاعل بعد مروره عبر صمام عدم الرجوع (CK-11). يُعدّ كلٌّ من الصمام الكروي ثنائي الاتجاه (HV-14) وصمام الإبرة (HV-15) صمامَي تجاوز لوحدة تحكم التدفق الكتلي (FT/FV-11). يُمكن ضبط ضغط مدخل صمام تخفيض الضغط (PCV-11) من 0 إلى 6000 رطل/بوصة مربعة، وضغط مخرجه من 0 إلى 1500 رطل/بوصة مربعة. يحتوي كلٌّ من مدخل ومخرج صمام تخفيض الضغط على مقياس ضغط (PI-11) ومقياس ضغط (PI-12) لقياس الضغط. أما وحدة تحكم التدفق الكتلي (FT/FV-11)، فيتراوح نطاق التحكم فيها من 0 إلى 500 مل/دقيقة، ودقة التحكم فيها ± 1%.

يدخل النيتروجين (N2) إلى النظام عبر صمام كروي ثنائي الاتجاه (HV-21)، ويُرشَّح بواسطة المرشح (F-21). ثم يُخفَّض ضغط الغاز المُرشَّح إلى الضغط المطلوب بواسطة صمام تخفيض الضغط (PCV-21)، ويُتحكَّم فيه ويُقاس بواسطة وحدة التحكم في التدفق الكتلي (FT/FV-21)، ويدخل إلى نظام التفاعل بعد مروره عبر صمام عدم الرجوع (CK-21). يُعدّ كلٌّ من الصمام الكروي ثنائي الاتجاه (HV-24) وصمام الإبرة (HV-25) صمامات جانبية لوحدة التحكم في التدفق الكتلي (FT/FV-21). يُمكن ضبط ضغط مدخل صمام تخفيض الضغط (PCV-21) من 0 إلى 6000 رطل/بوصة مربعة، وضغط مخرجه من 0 إلى 1500 رطل/بوصة مربعة. يحتوي كلٌّ من مدخل ومخرج صمام تخفيض الضغط على مقياس ضغط (PI-21) ومقياس ضغط (PI-22) لقياس الضغط. أما وحدة التحكم في التدفق الكتلي (FT/FV-21)، فيتراوح نطاق التحكم فيها من 0 إلى 500 مل/دقيقة، ودقة التحكم فيها ±1%.

يمكن أيضًا تزويد خزان المنتج (V-52) وخزان المواد الخام (V-31) بالنيتروجين عبر صمام كروي ثنائي الاتجاه (HV-26)، مع تخفيض الضغط بواسطة صمام تخفيض الضغط (PCV-22)، وصمام كروي ثنائي الاتجاه (HV-27)، وصمام كروي ثلاثي الاتجاه (HV-31). يبلغ ضغط مدخل صمام تخفيض الضغط (PCV-22) من 0 إلى 3500 رطل لكل بوصة مربعة، وضغط مخرجه من 0 إلى 250 رطل لكل بوصة مربعة، مع إمكانية ضبط الضغط. يحتوي صمام تخفيض الضغط على مقياس ضغط مدخل ومخرج (PI-23)، ومقياس ضغط (PI-24) لقياس الضغط.

2. نظام التغذية السائلة

بعد وزن المادة السائلة بواسطة الميزان الإلكتروني (WT-31)، يتم ترشيحها بواسطة خزان المواد الخام (V-31) عبر صمام كروي ثلاثي الاتجاهات (HV-32) ومرشح سائل (F-31)، ثم تُحقن في نظام التفاعل بواسطة مضخة دقيقة (p-31) بمعدل تدفق محدد عبر صمام كروي ثلاثي الاتجاهات (HV-33) وصمام عدم رجوع (CK-31). يتميز الميزان الإلكتروني (WT-31) بنطاق قياس يصل إلى 30 كجم ودقة 1 جم. أما خزان المواد الخام (V-31) فيبلغ حجمه 3 لترات ومقاومة ضغطه 2.5 ميجا باسكال.

تم تجهيز مضخة القياس الدقيقة بنظام حماية من تجاوز الحد الأعلى للضغط، وصمام أمان (PSV-31) مزدوج الحماية من الضغط، وذلك لمنع تلف المضخة نتيجةً لزيادة الضغط غير الطبيعية عند مخرجها. يتراوح نطاق التحكم في تدفق مضخة القياس الدقيقة بين 0.001 و12 مل/دقيقة، عند ضغط يصل إلى 6000 رطل/بوصة مربعة.

3. نظام التفاعل

بعد قياس الطور الغازي والطور السائل في المفاعل (R-101) لإجراء التفاعل التحفيزي، يتم تسخين درجة حرارة التفاعل بواسطة المفاعل (FRN-101) لضمان ثباتها.

يُركّب جهاز إرسال ضغط (PI-101) عند مدخل المفاعل (R-101) لقياس ضغط الدخول، كما يُركّب صمام أمان (PSV101) لمنع تجاوز ضغط المفاعل القيمة الطبيعية. الوحدة مزودة بثلاثة أنواع من المفاعلات لأحجام تعبئة مختلفة من المحفز. يبلغ قطرها الداخلي 9 مم، و12 مم، و16 مم، بطول فعّال 1000 مم، وذلك لتعبئة المحفز بأحجام 30 مل، و50 مل، و100 مل على التوالي. درجة حرارة تشغيل المفاعل: من درجة حرارة الغرفة إلى 500 درجة مئوية، وضغط التشغيل: 10 ميجا باسكال، ونطاق جهاز إرسال الضغط 16 ميجا باسكال، ودقة القياس 0.01 ميجا باسكال.

المفاعل (FRN-101) عبارة عن فرن تسخين مفتوح مزود بخمسة أقسام للتحكم في درجة الحرارة، وهي (TIC101) و(TIC102) و(TIC103) و(TIC104) و(TIC105)، ويتراوح نطاق التحكم في درجة الحرارة من درجة حرارة الغرفة إلى 500 درجة مئوية. يوجد داخل المفاعل مسبار لقياس درجة الحرارة (TI106). وحدة التحكم في درجة الحرارة مُبرمجة لارتفاع درجة الحرارة مع وظيفة إنذار للحد الأعلى ومخرج مرحل الحالة الصلبة. المزدوجة الحرارية من النوع K.

تم تصميم مخرج المفاعل بمنفذ لأخذ العينات، حيث يتم أخذ العينات من خلال الصمام (HV-101)، والصمام (102)، لضمان أخذ العينات وتحليل عملية التفاعل في الوقت الحقيقي.

4. نظام فصل التكثيف

بعد تبريد نواتج التفاعل في المفاعل عبر المكثف (HE-41)، تدخل إلى فاصل الغاز والسائل (V-51) لفصل الغاز عن السائل. يُقسّم الناتج المفصول في فاصل الغاز والسائل (V-51) إلى جزأين: طور غازي وطور سائل.

وفقًا لاحتياجات التفاعل، يمكن تعديل مدخل الماء للمكثف (HE-41) للتحكم في درجة الحرارة النهائية للمنتج المكثف.

5. نظام التحكم في مستوى السائل واستعادته

يُقاس مستوى السائل في فاصل الغاز والسائل (V-51) بواسطة مقياس مستوى السائل (LT-51) ويُضبط بواسطة صمام ضبط مستوى السائل (LV-51). يدخل الطور السائل المتدفق عبر المرشح (F-51) وصمام التحكم في المستوى (LV-51) إلى خزان المنتج (V-52) ويُوزن بواسطة الميزان الإلكتروني (WT-51). يُعد كل من صمام الكرة ثنائي الاتجاه (HV-55) وصمام الإبرة (HV-56) صمامين جانبيين لصمام التحكم في المستوى (LV-51).

يبلغ مدى الميزان الإلكتروني (WT-51) 30 كجم ودقته 1 جم.

6. نظام آلي لتصريف غازات العادم وقياسها

يُفصل الغاز غير القابل للتكثيف بواسطة فاصل الغاز والسائل (V-51)، ثم يُرشح بواسطة مرشح الغاز (F-61)، ويُضبط ضغطه بواسطة صمام تنظيم الضغط الرقمي (PCV-61) لضمان استقرار ضغط النظام. يُقاس التدفق الخارج بواسطة مقياس تدفق الغاز الرطب (WTM-61)، ثم يُصرف للتخلص منه. يسمح صمام أخذ العينات (HV-65) بأخذ العينات في الوقت الفعلي. أما صمام الكرة ثنائي الاتجاه (HV-63) وصمام الإبرة (HV-64) فهما صمامان جانبيان لصمام التحكم الرقمي بالضغط (PCV-61).

صمام التحكم الرقمي بالضغط (PCV-61) ينظم نطاق التحكم بالضغط: 0-2500 رطل لكل بوصة مربعة.

يحتوي مقياس تدفق الغاز (WTM-61) على نطاق قياس تدفق يتراوح من 0 إلى 0.2 متر مكعب/ساعة.