کمپرسور یک دستگاه مکانیکی است که با فشرده کردن گاز، فشار آن را تا میزان مشخصی افزایش می دهد. از کمپرسور در صنعت نفت و پتروشیمی و پالایشگاهی عموما برای انتقال، فشرده سازی و پمپاژ گازها و مایعات شیمیایی استفاده می شود.
در جدول زیر به مقایسه کمپرسور سانتریفیوژ، روتاری، اسکرو، پیستونی می پردازیم.
| ویژگی ها | کمپرسور اسکرو | کمپرسور پیستونی | سانتریفیوژ | روتاری |
| اصل کار | دو روتور درگیر یکدیگر، گاز را فشرده می‌کنند | پیستون رفت و برگشتی، گاز را در یک سیلندر فشرده می‌کند | پروانه می‌چرخد تا گاز را به سمت بیرون شتاب دهد و فشار را افزایش دهد | تیغه‌های چرخشی، گاز را می‌گیرند و حرکت می‌دهند |
| دوره کارکرد | مداوم | متناوب | مداوم | مداوم |
| دامنه فشار | حداکثر ۲۰ بار | حداکثر حداکثر تا ۳۰۰ بار | حداکثر تا ۲۰ بار | حداکثر تا ۲۰ بار |
| کیفیت هوا | تمیزتر (گزینه‌های بدون روغن موجود است) | ممکن است حاوی بخار روغن و رطوبت باشد | نیاز به حذف و خشک کردن روغن اضافی دارد | |
| میزان صدا | نسبتاً کم صدا | پر سر و صدا | بسیار کم صدا | ممکن است حاوی بخار روغن و رطوبت باشد (کمتر از پیستونی) |
| نگهداری | متوسط | زیاد | کم | بسته به طراحی، متفاوت است |
| هزینه اولیه | متوسط | کم | متوسط | متغیر |
| راندمان | بالا | متوسط | بالا | متغیر |
| کاربردها | کاربردهای صنعتی، سنگین، بدون روغن | کاربردهای سبک، قابل حمل، کم هزینه | تهویه مطبوع، تهویه، انتقال گاز در مقیاس بزرگ | متنوع، از جمله پمپ‌های خلاء، دمنده‌ها، سوپرشارژرها drive_spreadsheetExport to Sheets |
انواع کمپرسور در صنعت پتروشیمی
در این قسمت به بررسی ۵ مدل از رایج ترین کمپرسورها در صنعت پتروشیمی می پردازیم.
کمپرسور رفت و برگشتی(Reciprocating compressors)
فشرده سازی گاز در این نوع کمپرسور از طریق حرکت رفت و برگشتی پیستون ها داخل سیلندر انجام می شود.
کمپرسور اسکرو (Screw compressors)
کمپرسور اسکرو یکی از پرکاربرد ترین کمپرسور ها در صنعت است. فشرده سازی گاز در ایرند کمپرسور اسکرو توسط چرخش دو روتور مارپیچی نر و ماده انجام می شود.
کمپرسور سانتریفیوژ (Centrifugal compressors)
فشرده سازی گاز از طریق نیروی گریز از مرکز بوسیله روتورها و پره ها داخل واحد هواساز انجام می شود.
کمپرسور اسکرول (Scroll compressors)
کمپرسور اسکرول از یک جفت مارپیچ متحرک ساخته شده است که درون محفظه مارپیچی قرار گرفته اند که با گاز از طریق چرخش مارپیچ ها فشرده می شود.
کمپرسور دوار (Rotary compressors)
واحد هواساز کمپرسور دوار به شکل استوانه یا مخروطی ساخته شده و گاز از طریق چرخش پره ها درونی واحد هواساز فشرده می شوند
پیش از بررسی کاربردهای انواع کمپرسور در صنعت پتروشیمی از شما دعوت می کنیم به مقاله مقایسه کمپرسور اسکرو و پیستونی هم سر بزنید.
کاربرد کمپرسورها در پتروشیمی
در ادامه به بررسی انواع کاربرد کمپرسور صنعتی در حوزه پتروشیمی می پردازیم.
تولید پلاستیک
برای تولید پلاستیک باید گاز خام از جمله اتیلن، پروپیلن، متان و هیدروژن توسط کمپرسور فشرده سازی شود تا این گازها به مواد اولیه جهت تولید پلاستیک تبدیل شوند.
تولید رنگ
۷۰ درصد از مواد اولیه برای تواید رنگ از منابع هیدروکربوری است که از کمپرسور برای فشرده سازی گازهای از جمله نیتروژن، هلیوم، آرگون و دی اکسید کرین استفاده می کنند تا به مواد اولیه برای تولید رنگ تبدیل شوند.
تولید دارو
مواد اولیه بسیاری از داروها از محصولات پتروشیمی هست در این فرایند باید گازهای خام اسید استیک، متانول، آمونیاک، اتانول، بوتانول توسط کمپرسور فشرده شوند.
فشرده سازی گازهای خام
به مجموعه ای از گازهای طبیعی که از چاه های نفت و گاز استخراج می شوند گازهای خام گفته می شود این گازهای خام شامل هیدروکربن‌های سنگین و سبک، و گازهای مضر مانند سولفور هیدروژن و نیتروژن است. این گازهای خام باید توسط کمپرسور فشرده شوند و به یک فشار باری استانداردی برسند تا بتوان از آنها در تولید محصولات پتروشیمی استفاده کرد.
فرایند تصفیه گاز
از کمپرسور برای فرایند تصفیه گاز استفاده می شود. گازها دارای مواد شیمیایی خطرناکی هستند که موجب آلودگی هوا، آب و خاک می شوند به همین دلیل در راستای حفاظت از محیط زیست و جلوگیری از آلودگی ها باید این گازها تصفیه شوند.
فرایند کراکینگ
کراکینگ یک فرایند شیمیایی است برای تولید بنزین و گازوئیل. که در این فرایند باید مولکول های بزرگ هیدروکربن از جمله نفت خام به مولکول های کوچکتر هیدروکربن شکسته شود. کمپرسور با افزایش فشار مواد هیدروکربن دمای را بالا می برد و به این طریق موجب شکسته شدن مولکولهای هیدروکربن می شوند.
فرایند پلیمریزاسیون
فرایندی است که در آن مولکولهای کوچک به نام مونومرها با یکدیگر ترکیب می‌شوند و مولکولهای بزرگی به نام پلیمرها را تشکیل می‌دهند. مولکولهای مونومر بوسیله کمپرسور تحت فشار و دمای بالا قرار می گیرند که این کار موجب حذف مولکولهای کوچکتر در طی فرایند واکنش می شود. پلیمرها مواد اصلی تشکیل دهنده پلاستیک، الیاف مصنوعی و مواد ساختمانی هستند.
خطوط انتقال گاز
به منظور انتقال سریع گاز طبیعی از میدان های نفتی به پالایشگاه ها بدون افت فشار بایستی گازها بوسیله کمپرسور فشرده سازی شوند.
خنک کننده گاز
در صنعت پتروشیمی طی فرایند شیمیایی که انجام می شود گازهای تولید شده حرارت بسیار زیادی دارند که این گازها باید توسط کمپرسور هوا خنک شوند به این صورت که گاز داغ وارد کمپرسور شده و فشرده سازی می شود و با عبور از مبدل حرارتی و یا کندانسور دمای گاز کاهش پیدا می کند. عملیات خنک سازی گازها بسیار مهم است چرا که تاثیر مستقیمی روی عملکرد صحیح تجهیزات پتروشیمی دارد.
فرایند واکنش شیمیایی
کمپرسور گاز را فشرده می کند سپس این گاز فشرده شده در واکنش های شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال برای تولید آمونیاک، کمپرسور گاز طبیعی را فشرده می کند و دمای آن را بالا می برد حال این گاز فشرده شده برای واکنش شیمیایی با نیتروژن مورد استفاده قرار می گیرد که در نهایت منجر به تولید آمونیاک می شود.
راهنمای انتخاب کمپرسور برای پتروشیمی
کمپرسور یکی از مهم‌ترین تجهیزات صنعت پتروشیمی است که وظیفه فشرده سازی گاز را دارد. در اینجا به بررسی ۲ فاکتور مهم برای انتخاب مناسب کمپرسور می پردازیم.
ظرفیت هوادهی کمپرسور
صنعت پتروشیمی یکی از صنایع حساس و پرخطر هست و باید ظرفیت هوادهی کمپرسور به درستی محاسبه شود تا کمپرسور بتواند جوابگوی نیاز تجهیزات پتروشیمی به طور مداوم و بدون وقفه باشد. به میزان گاز یا هوای فشرده یک کمپرسور می تواند در واحد زمان تولید کند ظرفیت هوادهی کمپرسور می گویند.
ظرفیت هوادهی کمپرسور بر حسب لیتر بر دقیقه یا متر مکعب بر ساعت مشخص می شود. به طور مثال زمانیکه ظرفیت هوادهی یک کمپرسور ۱۰۰۰ لیتر بر دقیقه باشد به عبارت دیگر ۱ متر مکعب بر ساعت است
اگر به اشتباه کمپرسور با ظرفیت هوادهی کمتر از میزان مورد نیاز انتخاب شود باعث عدم عملکرد و کارایی تجهیزات پتروشیمی می شود. از طرفی اگر کمپرسور با ظرفیت بالاتر از ظرفیت مورد نیاز انتخاب کنید باعث اتلاف انرژی و افزایش هزینه می شود.
فشار هوای خروجی کمپرسور
کمپرسورها می توانند گاز یا هوا در فشارهای مختلفی فشرده کنند و خیلی مهم است که فشار هوا یا گاز خروجی کمپرسور متناسب با نیاز تجهیزات باشد.
پیش از مقایسه انواع کمپرسور های صنعت پتروشیمی از ما دعوت می کنیم به مقاله بهترین پمپ باد نقاشی هم سر بزنید.
سوالات متداول:
سوال اول: کاربرد کمپرسور در صنعت پتروشیمی چیست؟
کمپرسور در صنعت پتروشیمی برای فشرده سازی گازها و مایعات شیمیایی از جمله تولید پلاستیک، رنگ، دارو، خطوط انتقال گاز و فشرده سازی گازهای خام …. مورد استفاده قرار می گیرد.
سوال دوم: چطور می توان کمپرسور مناسبی برای صنعت پتروشیمی انتخاب کرد؟
برای اینکه بتوانید کمپرسور مناسبی را انتخاب کنید باید به فاکتورهایی نظیر ظرفیت هوادهی و فشار هوای خروجی کمپرسور توجه کنید تا کمپرسور بتواند نیاز تجهیزات پتروشیمی را به طور مداوم و بدون وقفه برآورده کند.
سوال سوم: کاربرد کمپرسور در بخش انتقال خطوط گاز در صنعت پتروشیمی به چه صورتی است؟
به منظور انتقال سریع گاز طبیعی از میدان های نفتی به پالایشگاه ها بدون افت فشار بایستی گازها بوسیله کمپرسور فشرده سازی شوند.