آلیاژها در صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی نقش مهمی دارند، زیرا این صنایع با دماهای بالا، محیطهای خورنده و فشارهای شدید سروکار دارند. انتخاب آلیاژ مناسب تأثیر مستقیمی بر افزایش عمر تجهیزات، کاهش هزینههای نگهداری و بهبود عملکرد فرآیندها دارد. برای انتخاب و تأمین این آلیاژها میتوانید از منابع تخصصی مانند متالیوم کمک بگیرید.
پالایشگاهها (Refineries)
پالایشگاهها مجموعههای صنعتی هستند که در آنها نفت خام به ترکیبات سادهتری تبدیل میشود. مهمترین محصولات پالایشگاهها عبارتند از:
- گاز مایع (LPG)
- بنزین
- نفتا
- نفت سفید و سوخت هواپیما
- گازوئیل
- نفت کوره
- روغنهای صنعتی
- آسفالت و قیر
- کک
- گوگرد
صنایع پتروشیمی (Petrochemical Industries)
در صنایع پتروشیمی، نفت خام یا گاز طبیعی به فرآوردههای شیمیایی متنوعی تبدیل میشود. ترکیبات اصلی موجود در نفت خام و گاز طبیعی شامل هیدروکربنهای اشباع زنجیری، هیدروکربنهای حلقوی (نفتنها) و هیدروکربنهای غیراشباع مانند اتیلن و استیلن هستند. برخی از مهمترین محصولات پتروشیمی شامل:
- کودهای شیمیایی (اوره، فسفات دی آمونیوم)
- مواد اولیه پلاستیک
- اسید سولفوریک، اسید کلریدریک و اسید نیتریک
- آمونیاک، سودا اش و کاستیک
مهمترین فرآیندهای پالایش و پتروشیمی
فرآیندهای پالایشی و پتروشیمیایی به تجهیزات و آلیاژهای مقاوم نیاز دارند. برخی از مهمترین واحدها و فرآیندهای مرتبط عبارتند از:
- واحد نمکزدایی (Desalter): حذف کلریدهای محلول در آب نفت خام با استفاده از فولادهای کربن استیل و آلیاژهای مقاوم.
- برجهای تقطیر اتمسفری و خلا: استفاده از آلیاژهای مقاوم در برابر دمای بالا مانند Alloy 800، HK، HP + Nb و فولادهای C-Mn.
- واحدهای هیدروتریتور و اصلاح کاتالیستی: کاربرد فولادهای زنگنزن و آلیاژهای نیکل در شرایط خوردگی بالا.
- واحدهای کراکینگ کاتالیستی و هیدروکراکر: نیازمند آلیاژهای مقاوم به گوگرد، دما و فشار بالا مانند Inconel 625، Alloy 617 و فولادهای Cr-Mo.
- واحدهای تولید بخار و آلکالیشن: استفاده از فولادهای زنگنزن 304H، 310، 321/347 و آلیاژهای نیکل.
آسیبهای خوردگی در صنایع پالایش و پتروشیمی
در این صنایع، خوردگی یکی از چالشهای اساسی محسوب میشود. مهمترین مکانیزمهای تخریب فلزات و آلیاژها شامل:
- سولفید شدن: واکنش فلز با گوگرد و تشکیل سولفیدهای فلزی.
- خوردگی ناشی از H2S مرطوب: منجر به پدیدههایی مانند SCC، SOHIC و HIC.
- خزش و تنش گسیختگی: ناشی از دماهای بالا در فرآیندهای پالایشی.
- خوردگی اسید پلیتیونیک و نفتنیک: در محیطهای دارای ترکیبات گوگردی و نفتنیک اسید.
- خوردگی کلرید آمونیوم و HCl: در محیطهای اسیدی و دماهای بالا.
- خوردگی و ترک کاستیک: در محیطهای دارای هیدروکسیدهای قلیایی.
- فرسایش-خوردگی: ترکیب خوردگی و سایش مکانیکی در سیستمهای جریانی.
آلیاژهای پرکاربرد در واحدهای پالایشگاهی و پتروشیمی
در هر واحد صنعتی، متناسب با شرایط محیطی، آلیاژهای ویژهای استفاده میشود:
- برجهای تقطیر: Alloy 800، Alloy 600، فولادهای C-Mn و فولادهای Cr-Mo (SA387 Gr. 11، Gr. 22، Gr. 5، Gr. 9).
- راکتورهای پتروشیمی: فولاد زنگنزن 347، آلیاژ Incoloy 825 و Duplex 2205.
- واحدهای VCM و EDC: لولههای کوره از جنس Incoloy 800 و 800HT، فولاد زنگنزن 304، 316 و Duplex 2205.
- واحدهای کلرآلکالی و الکترولایزرها: تیتانیوم گرید 1 و 2.
- واحدهای تولید LNG: سیستمهای خنککاری با آب دریا نیازمند آلیاژهایی مانند Titanium Gr. 1، Gr. 2، Gr. 4، Gr. 7، Hastelloy C-276 و C-22.
نتیجهگیری
انتخاب آلیاژ مناسب در صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی نقش مهمی در افزایش بهرهوری، کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری و افزایش طول عمر تجهیزات دارد. با توجه به تنوع فرآیندها و محیطهای خورنده، استفاده از آلیاژهای مهندسی مقاوم به خوردگی و دمای بالا، از الزامات اساسی در این صنایع محسوب میشود.
