بخشی از مقاله
چکيده :
ما در اين مقاله به بررسي گازهاي آلودگي هوا توسط گاز هاي ناشي از فلر و برگرداندن آن به چرخه مي پردازيم که روزانه مقادير قابل توجهي از گازهاي گلخانه اي (به طور عمده دي اکسيد کربن ) از طريق سوختن ترکيبات آلي موجود در گازهاي ارسالي به فلر در محيط منتشر مي شود. بخش قابل توجه گازهاي ارسالي به فلر ، ترکيبا تي مانند اتيلن ، پروپيلن ، برشهاي چهار کربنه و هيدروژن بوده که از لحاظ اقتصادي بسيار با ارزش مي باشند .اين فرآيند موجب آلودگيهاي زيست محيطي شامل انتشار انواع گازهاي حاصل از احتراق مانند Noxها, SOxها, COxها و ايجاد عوامل زيان آور محيطي مانند نور، صوت و بو گرديده و همچنين سبب اتلاف منابع شامل خود گازهاي ارسالي به فلر ، بخار و سوخت گازي مي شود . در اين پروژه با بهره گيري از سيستم کمپرسور و تکنولوژي ممبران و ايمني و بازرسي در پتروشيمي که امکان جداسازي و بازيابي ترکيبات با ارزش از گاز فلر در داخل واحد الفين مهيا مي گردد. با انجام اين پروژه تحت متدولوژي شماره ٠٠٣٧ مکانيسم توسعه پا ک (CDM) و امکان صدور گواهي کاهش انتشار (CER), ضمن سودآوري اقتصادي ، از سوختن گاز فلر و در نتيجه انتشار گازهاي گلخانه اي و آلودگي محيط زيست و ديگر عوامل زيان آور و همچنين اتلاف منابع جلوگيري بعمل مي آيد.
کلمات کليدي :احتراق ، زيست محيطي ، بازيابي گازهاي فلر(FGR), شعل و ممبران , آئروسل , SOx, NOx
مقدمه :
فلر دودکش يا لوله عمود امتداد يافت هاي است که بعنوان يکي از قسمتهاي ضروري در چاههاي نفت ، پالايشگاهها، پتروشيمي و کارخانه مواد شيميايي , ها جهت سوختن گازها و مايعات زائد ، قابل اشتعال و سمي ، تخليه شده بکار ميرود, Landfillها جهت سوختن گازها و مايعات زائد ، قابل اشتعال و سمي ، تخليه شده بکار ميرود و مي تواند ازبروز خطرات آتش سوزيها ، انفجار و صدمه ديدن کارکنان جلوگيري نمايد .در واقع فلر مواد قابل اشتعال ، سمي و بخارات خورنده را به ترکيبات کم ضررتر تبديل مي نمايد .فلرها همواره حين فعاليت گرما و صدا توليد مي کنند ميزان و نوع گازهاي انتشار يافته از فلر به محيط زيست تابع راندمان احتراق و نوع گازهاي ارسالي به فلر است . پرداختن به موضوع فلر از دو جهت کلي داراي اهميت مي باشد اول آنکه گازهاي ارسالي به فلر داراي ارزش اقتصادي قابل توجهي است و نکته دوم تاثيرات مخرب زيست محيطي ناشي از احتراق گازهاي مذکور است از اين رو مديريت گازهاي فلر بستر مناسبي براي انجام فعاليتهاي علمي ، تحقيقاتي و کاربردي نه تنها در سطح کشور بلکه در کل دنيا مي باشد. بر اساس اطلاعات بانک جهاني در سال ٢٠٠٥ کل گازهاي گلخانه اي توليد شده توسط فلرها در دنيا ميليون تن بوده و ايران با توليد ٢٨.١ ميليون تن و سهم ١٣.٢ درصدي در رتبه ي دوم دنيا بعد از نيجريه قرار دارد که اين مقدار معادل چهارده بيليون مترمکعب گاز طبيعي به ارزش ده ميليارد دلار مي باشد .در حاليکه اين مقدار گاز مي تواند براي اهداف ديگري از جمله توليد انرژي مورد استفاده قرار گيرند .تاکنون در ايران طرحي براي بازيابي گازهاي ارسالي به مشعل واحد هاي پتروشيمي وپالايشگاهي اجرا نشده است . پتروشيمي تبريز نيز با داشتن سه فلر (HP-LP-COLD) مقاديري از گازهاي با ارزش را در آنها به گازهاي مخرب براي محيط زيست تبديل مي نمايد که در اين رابطه اقدامات گسترده اي با هدف کاهش تلفات اين سرمايه ملي وجلوگيري از تخريب محيط زيست انجام گرديده است .
روش و کارايي ها:
انواع فلر:
١- طبقه بندي فلرها بر اساس ارتفاع الف ) فلر مرتفع ,ب ) فلر زميني يا محفظه اي
٢- طبقه بندي فلرها بر اساس عامل اختلاط الف ( فلر با عامل اختلاط کننده بخار ب ) فلر با عامل اختلاط کننده هوا ج ) فلر با عامل اختلاط کننده فشار د) فلر بدون عامل اختلاط
فرآيند فلر شامل سه قسمت اصلي مي باشد:
الف ‐ فرآيند به عنوان منشاء توليد کننده گازهاي فلر
ب ‐ شبکه جمع آوري به عنوان واسط انتقال گازها به فلر ج ‐ سيستم فلر به عنوان مصرف کننده نهايي گازها
اجزاي سيستم فلر :
١- سيستم جمع آوري و انتقال گازهاي آزاد شده ٢‐ ظرف جمع آوري جهت ميعان و خارج سازي مايعات همراه گاز ‐٣ آب بند مايع ٤‐ دودکش و سيستم ساپورت ‐٥ آب بند گازي ٦‐ نوک آتشخان ٧ ‐ پايلوت آتشخان ٨‐ سيستم گاز رساني به مشعل و سيستم جرقه زني ٩ ‐ سيستم تزريق بخار يا هوا و سيستم گاز تخليه ١٠‐ تجهيزات کنترل و نظارتي
ابزارهاي مهم جهت مديريت عمليات فلرينگ :
١‐استفاده از تجهيزات اندازه گيري کمي و کيفي گازهاي ارسالي به فلر
٢‐ مونيتورينگ سيستم فلر
٣‐ سيستم هاي کاهش و بازيابي گازهاي ارسالي به فلر
سيستم فلر بطور کلي در سه حالت مختلف از شرايط عملياتي کارخانه ، گازهاي دريافتي را مي سوزاند:
١- شرايط عادي کارخانه ( شرايط عملکرد نرمال واحد ها): در اين حالت گازهاي آزاد شده از برخي فرآيندها به همراه گازهاي پرج در فلر سوزانده مي شود.
٢- شرايط آشفتگي واحد : اين شرايط در هنگام راه اندازي start up و خاموش کردن آن shut down واحد بوجود آمده و حجم گازهاي ارسالي به فلر بيش از شرايط عادي مي باشد.
٣- شرايط اضطراري واحد : در مواقعي که حوادثي نظير نقص فني دستگاه ، اشتباهات انساني ، تغيير در خوراک ورودي و يا قطع جريان برق اتفاق مي افتد مقداري از گازها بصورت ناخواسته به فلر ارسال مي شود.
انواع گاز هاي ناشي از فلر:
آئروسل ( هوا ويزه ها) Aerosols:
دود و مه حاصل از احتراق سوختهاي فسيلي , پالايشگاه , پتروشيمي ها و ... آئروسل ناميده مي شود . آئروسل در سطح جهان گسترده است و باعث مي شود نور خورشيد بيش از آنچه که جذب مي گردد در اثر انعکاس مجددا به فضا برگردانده شود. اکنون مشخص شده است که آئروسل حاصل از صنايع مي تواند بيش از آنچه سابقا تصور مي شد، نور خورشيد را جذب کند. همچنين اين ذرات گسترش جهاني نداشته بلکه در حد منطقه اي و محلي وجود دارند . آئروسل حاصل از فعاليتهاي ا نساني , پالايشگاه ها, پتروشيمي ها و ... به دليل آن که به طور متوسط حدود ٥ روز در جو مي ماند اثرات طبيعي وسيعي در آب و هواي ناحيه مي گذارد . بارش برق و باران ، عامل بسيار مؤثري در پاکسازي جو از اين ذرات است . بعضي از محاسبات نظري به اين نتيجه منجر شده است که اکثر آئروسل هاي صنعتي شامل کربن هستند لذا علاوه بر اين که رنگ تيره اي دارند جاذب نور خورشيد نيز مي باشند و در نتيجه گرماي بيشتري را ايجاد مي کنند .
همچنين اگر آئروسل هاي صنعتي در بالاي خشکي قرار گرفته باشند از ضريب جذب نسبتا بالايي نيز برخوردار خواهند بود ( اگر در بالاي اقيانوس ها باشند باعث سرما مي شوند) .اين مسأله مي تواند باعث گرم شدن بعضي از نواحي گردد که تمرکز بيشتري از چنين آئروسل هايي دارند، مانند شرق ايالات متحده و اروپا . هنوز مباحث قابل توجهي در مورد تأثيرات بالقوه آئروسل ها بر آب و هوا وجود دارد، اما در مقايسه با co٢ به عنوان يک عامل اساسي در ايجاد توازن دماي جهان ، از اهميت کمتري برخوردار است . افزايش مقدار سولفات در باران هاي ايالات متحده ، اروپا و مناطق ديگري که سوختهاي حاوي گوگرد را مصرف مي کنند باعث ايجاد مسائل زيست بومي و بهداشتي شده که اين گونه مشکلات بسيار مهمتر از تأثير اين سوختها در تغييرات آب و هواست .
اثر گلخانه اي و گاز هاي گاخانه اي :
زمين ، انرژي را از خورشيد مي گيرد سپس حرارت جذب شده را به صورت اشعة زير قرمز منعکس مي کند .بدون وجود جو، درجه حرارت سطح زمين به حدود ٢٠ درجه سانتيگراد زيرصفر مي رسد که در آن صورت مو جودات زنده قادر به ادامه حيات بر روي کرة زمين نخواهند بود. جو ، انرژي تابشي خورشيد را از خود عبور مي دهد، ولي حرارت را که به صورت اشعة زير قرمز به آن مي رسد، در خود نگه مي دارد و مانع انعکاس آن در فضا مي شود . در اين حالت جو باعث گرم نگه داشتن زمين مي شود و مانند شيشه گلخانه عمل مي کند. نيتروژن و اکسيژن که شفاف هستند و به ترتيب حدود ٢٠ و ٨٠ درصد جو زمين را تشکيل مي دهند، امواج زير قرمز را از خود عبور مي دهند اما گازهاي ديگري که مقادير آنها در جو به نسبت ناچيز است ، مانند گازهاي دي اکسيد کربن co٢, بخار آب ، متان , کلروفلوئوروکربن , ازن ,اکسيد نيتروز يا به اختصار CFC بخش عمده ي حرارت اشعة زير قرمز را در خود جذب مي کنند . به اين گازها، گاز گلخانه اي مي گويند. افزايش جمعيت ، نابودي جنگل ها ، حيات وحش و استفاده از سوخت هاي فسيلي موجب افزايش ميزان گازهاي گلخانه اي شده و از عوامل گرم تر شدن هواي کره زمين مي باشد. دي اکسيد کربن ، مهم ترين گاز گلخانه اي در ارتباط با به کارگيري انرژي است در حالي که متان و کلروفلوئوروکربن هاي انتشار يافته ازفعاليت هاي بشر، کم تر با به کارگيري انرژي ارتباط دارند . افزايش ازن تروپوسفري و کاهش ازن استراتوسفري نتيجه اي از انتشار گازهايي است که حداقل بخشي از آنها در ارتباط با به کارگيري انرژي است . گازهاي گلخانه اي ، تنظيم کننده دماي سطح کره زمين است که را به وجود آورده است . تجمع اين گازها در اثر گلخانه اي اتمسفر موجب تشديد اثر گلخانه اي مي شود که عامل عمدة تغييرات آب و هواي جهان است . تغيير آب و هوا به طور مستقيم و غيرمستقيم پيامدهاي منفي و مخرب خواهد داشت . بلاياي طبيعي چون طوفان ، گردباد، سيل و بالا آمدن سطح آب درياها از نتايج مستقيم اين تغييرات است . چنين رويدادهايي مسائل و مشکلات غيرمستقيمي چون غرقاب شدن اراضي و شوري زمين در مناطق پست و کم ارتفاع ، بيابان زايي ، اختلال در نشو و نماي طبيعي گياهان ، ضعف فزايندة ظرفيت توليد کشاورزي و تغييرات اقليمي در زيستگاه هاي جنگلي و سکونتگاههاي انساني و در نتيجه مهاجرت انبوه جمعيت را به بار خواهند آورد. دي اکسيد کربن , متان , دي نيتروژن اکسيد,
