101 AIChE CAPSULES AIChE SU SCونالحظ إن كل 5 مول من الـGas Syn ينتجوا 1 مول من الـGlycol Ethylene ،وطريقة أخرى إلنتاج يه الـGlycol Ethylene تفاعل الـي Formaldehyde مع الـCO وجودزف Acid Mineral قوي وينتجي acid Glycolicالذى يحدث له بعد ذلك Esterfixation مع الميثا نهاية العملية ينتج الـزنول وف. والميثانولEthylene Glycol»Uses:ي عملية إزالة الزاالستخدام األهم له هوف ـVapor H2O من الـStreams Gas.Ethane & Higher H.C based chemicalsالريافينات مواد نشاطها قليل بالنسبة لألوليفينات ولكن مع ذلك هناك عدد صغ يمن المنتجاتبذكر الريافينات سًيتم أخدهامنها، فمثال ن يالكيميائية ال نجد:1- ETHANE:إنتاج الـيزتتمثل أهميته ف Ethylene والذي يعتريأهم Monomer عن طريق وحدات التكس يمثل.Steam Crackingالـي وهناك Monomer مهم آخر وهو الـ CHLORIDE VINYL إنتاجزوالذي يستخدم بعد ذلك فالـPOLYVINYLCHLORIDE.يه يتم إنتاج الفينيل كلوريد من خالل Process Transcatو Combination من ثالث Reactionsهم:a-Chlorinationb-Oxychlorinationc-De-hydrochlorinationوتتم هذه العملية داخل Reactor Salts Molten.يح للعملية:وهذا رسم توضي2-PROPANE:
102 AIChE CAPSULES AIChE SU SCاالستخدام األكري هو إنتاج الـOlefins Lightيزويستخدم بشكل محدود ف إنتاج الـChemicals عن رش وهذه التفاعالت تضمطريق التفاعل المبا :a-Oxidation of Propane:عملية أكسدة الريوبان عند حرارات أقل من °C400 تنتج Mixture من الـAldhyde والـAlcoholsوعند زيادة درجة الحرارة عن هذه القيمة يتكونEthylene & Propylene.b-Chlorination of Propane: للمعدات Cleaning & Drying agents كـ يستخدم والذي Perchlor ( CCl2=CCl2) وينتجونية اإللكي .c-Nitration of Propane:وال Epoxy & Vinyl ن ي وينتج Mixture من الـCompounds Nitro تستخدم كمذيبات لمواد مثل.Resins3-N-Butane:ً ويتنج من الـRecovery للـNGL ينتجكـي وأيضا Product-By كث ي من الزف ـOperations Refinery. ي واحد من االستخدامات المهمة للـC4 إنتاج الـزهو استخدامه ف Aromatic،ويتم عن طريق الـ Reaction Catalytic للـLPG وتتم العملية عىل هذه الخطوات:.Olefinsللـ C3,C4للـ Dehydrogenationالـ. 1.C6,C7 Olefins إل ويحولها Oligomerizationالـ. 2.BTX من Mixtureلـ C6,C7للـ Dehydrocylizationالـ. 3وهذا توضيح لشكل التفاعل وشكل الـ Unit:يز خليط الـBTX يتم فصله عن بعض عن طريق الـDistillation Fractionalا فًواستخداماته كث ية جدوكيمياويات مجال البي .
103 AIChE CAPSULES AIChE SU SCEthylene - King of Petrochemicalsيس عىلوكيمياوت بشكل أسا تقوم صناعة البي Monomer منتمثل الجيل الثات ز ن يوالوكيمياويات البي ال ن يتوفرها، والـ ن يعىل الخواص الًيختلف حجم استحدامها بناء Ethylene بال منازع هو أهم Monomer إلنه يوفر خواص تجعله يفوق باستخدامه أي Intermediate آخر.:يزتتمثل الخواص ف1-Simple Structure with High Reactivity2-Easily Produced from Any H.C Source through Steam Cracking3-Inexpensive Compound4-Less By-Products Generated from Ethylene Reactionsتنتج من الـ ن يالمنتجات ال Ethylene إنتاج الـيزتستخدم فًتتنوع بشكلكب ي فمثال Polyethyleneوالذي يعتريأكريPolymer Thermoplasticًا وأيضاًحجم Polymerised-Co مع الـPropylene.Thermoplastic Elastomer لينتجتقسم الـChemicals تخرج من الـ ن يال Ethylene عىل تفاعالت الـًبناء Ethylene لـ:1. Oxidation of Ethylene:ي وجودزز فالعملية األساسية تتضمن األكسدة بالهواء أو األوكسج ي Catalyst Silver وألن التفاعل Exothermic Highly ،يتم إضافة Modifiers مثل الـChlorides Organic لتمنع الـOveroxidation.الـYield للعملية تنقسم لثالث منتجات أساسية هم:a. Ethylene Oxide: هوغاز عديم اللون يتم إذابته عند حرارة أقل من 12 ℃ويشتق من Chemicals مهمة تضميط Glycol Ethylene ويتم إنتاجه عن طريق الـReaction Hydrolysisوموضح بالرسم التخطيوإنتاج الـهما إنتاج ألياف البوليسي أساسيت يززوحدة إنتاجه ويتجه للماركت لحاجت ي Antifreezing.
104 AIChE CAPSULES AIChE SU SCb. Acetaldehyde:رش هو Liquid ولكن يستخدم لتصنيع منتجات أخرى مثلعديم اللون ومنتج ال يستخدم بشكل مبا.Acetic Acidالـc. Vinyl Acetate:هو سائل عديم اللون له Reactivity عالية ويتحول لبوليمر بسهولة، ويتم إنتاجه من عملية أكسدة ي وجود الـزز فاإليثيل ي Acid Acetic كـReactant والـPalladium كـCatalyst ويعتريMonomer مهم ا إلنتاج الـًPolyvinyl Alcoholوالـ Polyvinyl Acetate جدتخرج من الـروهناك عمليات أخرىكث ية ومنتجات أكي Ethylene.
105 AIChE CAPSULES AIChE SU SCPropylene- crown prince of petrochemicalsالـزلوك التفاعل لهم بمع ethyle زن الفرق األكريب ي Ethylene والـRopylene هو س إن وجود الـي Mgroup الـزيل يكون الـف Structure للـPropylene يجعله ينتج Chemicals وبالتارأكي Spectrumبكث يلكن هذا ليس الواقع إلن استخدام الـرالستخدامه أكي Ethylene اًيمثل ضعف استخدامه تقريبأكي ر والسبب أن إمكانية إنتاج الـPropylene لـchemicals Undesired بكث ي.ً تقسم الـChemicals المشتقة من الـPropylene ا للتفاعل الذي يتم لـ:تبع1. Ammoxidationهذا التفاعل يتم فيه تحول الـgroup Methyle مع الـhydrogen Allyle إل group Nitrile ويتم مع الـبتفاعل األمونيا واألوكسج ي Propylene وجود زيز وهذا Mixed oxides-based catalyst فيطيع Yield اًتقريب 80 %من الـAcrylonitrile. Acrylonitrile (CH2-CHCN)CH2=CHCH3 + NH3 + 11/2O2 r CH2=CHCN + 3H2Oإنتاج ألياف الـيزيس فوهذا يستخدم بشكل أسا Acrylic إنتاج الـًوأيضا Elastomers.ومن خالل الـCoplomyrization للـAcrylonigrile مع الـButadiene والـstyrene ينتج ABS و الـSAN وهم Plastics مهمة.2. Hydration of Propyleneيل ويتم من خالل reaction phase Liquid ويكون الضغط من 100ATM:80ودرجات حرارة حوا.℃150يل ويتم الحصول عىل Yield 93 %من الـIsopropanolمن تحويل حوا 75 %من الـPropylene Isopropanol )CH3CHOHCH3(CH3CH=CH2 + H2O r CH3CHOHCH3الـزيتم ي isopropanol بإنه soluble more من الـالهيدروكربونات أكي ريف ethanol و الـmethanol زولهذا السبب يتم إضافة كميات صغ ية من الـblend gasoline-Methanol ليقلل من مشاكل .phase separationالـيلحوا 50 %من إنتاج الـisopropanol يستخدم إلنتاج الـAcetone.
106 AIChE CAPSULES AIChE SU SC Acetoneأو مزيـ ـج من العمليت يز ويتم إنتاجه من خالل الـDehydrogenation أو الـOxidationللـIsopropanol.الـزيتم ي acetone بإنه volatile وله solubility كت يمن الهيدريزعالية ف وكربونات ليستخدم كمذيب تيب الـالي يزللدهان ويعتريف chemical رقم 41. ًمن حيث حجم إنتاجه تقريباPolypropylene the steel of plasticيشكل Polypropylene الجيل الثالث ويعتريهو الـPlastic of Steel إلنه متعدد االستخدامات ي منتجاتكث ية وهو أكريثات ززي ويتشكل ف Plastic العالم بعد الـزينتج ف Polyethylene.ة له:الخواص المم ي ز1-Polypropylene does not react with acids which makes it the ideal material for containers made to hold acidic liquids such as cleaning agents.2-Polypropylene does not conduct electricity well, and so is classed as an insulator. 3-Polypropylene is highly impermeable, absorbing less than 0.01% of water when soaked it in.
107 AIChE CAPSULES AIChE SU SC4-Polypropylene has a high tensile strength, which means it is a useful material for heavy loads, as it can withstand 4800 psi.5-Polypropylene is also low density when compared to other plastics, so for manufacturers, they have the benefit of saving money from low weight. فيه ويتم Catalytic Reaction in A Stirred Tank Reactor خالل من Plasticsالـ انتاج يتمTi and Aluminum Halidesالـ من Catalyst استخدامي حرارة منزوالعمليه تتم ف 60-70 ℃وضغط يصل لـMpa2 ويتكون الـPolymer نتيجة الـAdditionpolymerisation تحدث داخل الـ ن ييح ال Reactor للعملية.وده رسم توضيإنتاج الـPolypropylene صناعات الـيزيس يستخدم فبشكل أسا Packaging إلنه له Barrierproperties عالية.بعد الـPackaging ،يستخدم الPolypropylene صناعةيزفًي صناعة علب حفظ الطعام وأيضازفاألثاث.ا يستخدم فيهًء مهم جدرسيي صناعات األدوية إلن له خواص المقاومة الكيميائية وزيتسخدم فًوأيضايس وهو الـPipes عن الـتجعله يختلف بشكل أساي وال Polyethylene ن يزهو إمكانية استخدامه فاًمواس يمياه ال 150 ℃وهذا أكري رشب إلن له خواص حرارية عالية مثل أنه بينصهر عند حرارة تقريبيلبحوا 20 ℃من الـPolyethylene.
108 AIChE CAPSULES AIChE SU SCPolyester – The Trade Name of PETبوليمر الـPET Terephthalate Polyethylene السوق باسم الـيزمعروف ف Polyster.اتيشمل أهم المم ي زاالستخدام عن غ يه والبوليسي يزات تجعل له أفضلية فكعادة أي بوليمر له مم ي زتضم: ن يال1-Superior Clarity.2- Excellent Barrier Properties. 3-Suitable for Food Packaging Applications.4- Recyclable.اثن يز يتم إنتاج الـPET من خالل عملية الـReaction Esterfication من المنتجات المهمة هماب يزوتضم هذه العملية مرحلت يز الـEthyleneglycol والـAcid Terephthalic: -Stage 1: ويتم فيها إنتاج الـmonomer Ester-Stage 2: ويتم فيها الـ polymerizationيط للعملية:وهذا رسم تخطي
109 AIChE CAPSULES AIChE SU SCيتمزي هناك منتج ي إنتاجه: الـزاستخدامهم ف Ethyleneglycol وAcid Terephthalic ويتم إنتاج ي Acid Terephthalicمن خالل عملية أكسدة الـxylene-P وجود الـز.Coblat-sulfate catalyst وفيه إنه الـي والعملية xylene يتأكسد ويتحول إل Acid Acetic يتم تغذيته للـReactor وجود الهواءزفوبعد التفاعل يتم إدخال الـProduct إل Separator Liquid-Vapor ليفصل الـLiquid الذي ي هوعبارة عن Acid Terephthalic والذي يتم فصله عن الـCatalyst المرحلة األخ ية ويكونزفProduct Final عبارة عن الـDimethyleterephthalate ويتم تحويله إل Acid Terephthalicي داخل Plant الـPET وجود الماء وهذا رسم مخطط للعملية:زفرش استخدمات الـPET ب إلنه ال يتفاعل معتتنوع بشكلكب ي وتشمل صناعات التعبئة وزجاجات مياه الالـيزي حالة استخدامه فزالمياه وف Packaging يتم تسميته بـ PET واالستخدامات األخرى تشمل صناعة الـFabrics تلك الحالةيزيىك يزيد مقاومة المالبس لالنكماش والتمزق وفيتم دمجه مع القطن لًوأيضايطلق عليه اسم الـPolyster.الـي مقارنة شيعة ب يززف PP و الـPET سنجد أن الـPET يوفرResistance Impactًأعىل وأيضار له Barrier Oxygen من الـأفضل وهذا يجعله يحافظ عىل األطعمة أكي PP ولكن الـPP يوفر مقاومة للرطوبة والماء أفضل من الـPET مواس ي المياه.يزوهذا السبب الذي يجعله يستخدم ف
110 AIChE CAPSULES AIChE SU SCPolystyreneتقوم عليها صناعة البي يمثل الـPolystyrene وكيماويات. ن يأهم البوليمرات الً أي بوليمر يحدد الـTrade عىل خواصه، فخواص الـالخاص به بناء PS: يزتتمثل ف1. Cheap, rigid, transparent, easy to mould and good dimensional stability.2. Good electrical properties, low dielectric loss.3. Excellent resistance to gamma radiation. الـPolystyrene يصنف لثالث أنواع هم:1. Polystyrene foam2. Regular polystyrene plastic3. Polystyrene filmالـيزواستخدامه األكري يمثل ف foam Polystyrene وهما الـوهذا بدوره يضم نوع ي Expanded ز.Extruded polystyrene XPSوالـ polystyrene EPSيتم إنتاجه عن طريق عملية الـPolymerization هيئةيزتنتجه ف ن يوال Homopolymer وعملية البلمرة من الممكن أن تأخد أي Methods مثل الـsuspension or mass, solution, emulsionيل الـpolymerisation Mass تعط Conversion من 30-40 %عند حرارة 85℃تحت ضغط عا.وج يزمن النيي الـPlastic من الـPS األغراض الطبية أما النوع الـيزيستخدم ف Foam م الـيزنه فيستخدم ف packagingونيات .ي صناعه اإللكي زوفالـزيم ي PS التيار.يزا فًنفس الوقت يسبب فقد صغ يجديزخواصه الكهربائية فهو له قدرة عزل عالية وفيعد الـًوأيضا PS مادة Inert وهذا يجعل له time life طويل إلنه ال يتفاعل مع الظروف المحيطة به.يزفًويستخدم أيضا صناعة الـS'CD وال DVDالـيزأما ف construction فالـPS قدرته عىل العزلًيستخدم بشكلكب يوذلك لمقاومته للمياه وأيضاالحراري.
111 AIChE CAPSULES AIChE SU SCPolyButandiene )The second largest synthetic rubber produced(إلنتاج البوليمر:هناك اتجاه يزاألول: ينتجكـproduct-By من عملية الـCracking Naphthaالـيز: هذا األساس فيزالثات Yield خاصته وهو عملية البلمرة، تسم العملية بـPolymerisation) Nutta-Ziegler ( Catalytic ويتم فيها تفاعل الـMonomers مثل الـButadiene مع بعضها ويستخدم Solvent لجعل الـMonomersيزفSolution أثناء التفاعل.بعد ما يتم التفاعل، نفصل الـButadiene Reacted عن البوليمر وعمل Recycle له أما الـProductفيدخل عىل Evaporator ويعمل Recovery للـSolvent ثم يعمله Recycle وآخر Stepيزفيه توصيل المنتج عىلالعملية Drier للحصول عىل Product Finished من الـpolybutandiene.البوليمرعن غ يه من الـتم ي ز ن يالخواص ال Polymers وتضم:1) Has a high resistance to wear.2) Offering high electrical resistivity.3) Excellent in elasticity and low temperature resistance.4) High abrasion resistance and low heat build up.استخدام الـPolybutandiene ينقسم إل:A -Tyres ويمثل 70 %من إنتاج الـPolybutandiene:يل والسبب إنه يوفر Resistance Rolling Low الـوبالتا Consumption Fuel يكون أقلبسبب الـًوأيضا Resistance Abrasion العالية له.B -Additives ويمثل 25 %من إنتاج الـPolybutadiene:يزوالجانب األكريف استخدامه هو كالـmodifiers Impact ويتم خلطه بنسبة 7 %مع بوليمرات مثل ABS و Polystyrene.يلحوا 000,200 طن من إنتاج الـPolybutadiene يستخدم كل سنة إلنتاج الـballs Golf وهذا بسبب الـResiliency Excellent.
112 AIChE CAPSULES AIChE SU SCStyrene Butadiene Rubber )The first largest synthetic rubber produced(يعد الـSBR أكريRubber Synthetic من حيث حجم اإلنتاج ويشكل نصف إنتاج العالم من .Synthetic Rubberالـالـللمقارنة ب ي PBR والـSBR البد أن تبدأ بكيفية إنتاج الـSBR عن طريق عملية الـCoploymerization زللـStyrene مع الـButadieneيز، وهذا يتم ف Reactor Tank Stirred عند حرارة 50 ℃وجوديزفي Initiators Radical Free محلول مخفف من األمونيا.زويتم فاالثنان Monomers إنتاجه يشكلوا جزء من خواصه مثل:يزاألساسي يز ف1- Styrene: It is manufactured by dehydrogenation of ethyl benzene. It provides rigidity & processability to SBR.2-Butadiene: It is produced as a by-product of ethylene production from steam crackers. This component delivers toughness & impact strength to SBR polymer.الـيىل تم ي زيىل الخواص ال SBR تفرقه عن الـي وال PBR: تضم اآلت 1-SBR rubber is so widely used because of its cheapness and availability2- It also has high tensile and impact strength, resilience, and abrasion resistance.3-It’s flexible in low temperatures (though not as flexible as natural rubber) and has decent heat resistance as well. 4-SBR is also water, organic acid, ketone, chemical, alcohol, and aldehyde resistant.استخدمات الـSBR الـيزيس فتتمثل بشكل أسا Tires Automotive Lightالـيزيستخدم فًوأيضا Tires Duty Heavy بسبب مقاومته العالية للحرارة عىل خالف الـNaturalrubber.ي و الـزيستخدم بشكل خاص فًMetal Adhesion and Abrasion الـ بسبب Rubber Gaskets أيضاResistance له.
113 AIChE CAPSULES AIChE SU SCABS-PlasticالـABS أو Styrene Butadiene Acrylonitrile يتم إنتاجه من خالل تالتة من الـMonomersالمهمة وهم:1-Acrylonitrile: يط وينتج من خالل تفاعل األمونيا مع الـPropylene الـويع ABS خواص مثل الـ Chemical.Heat Stabilityوالـ Resistance2-Butadiene: ويعط خواص مثل الـToughness والـResistance Impact.3-Styrene:يه الـويوفر له خاصية من أهم الخواص و Ability Process.إنتاج الـABS يتم من خالل عملية الـPolymerization Emulsion والذي يتم داخل Tank StirredReactor عند حرارة من 50-60 ℃وجود الـيزCatalyst كـ Potassium Persulfate وفالـزيتم ي ABS ببعض الخواص أهمها:A-High rigidityB-Good impact resistance, even at low temperaturesC-Good insulating propertiesD-Good weldabilityE-Good abrasion and strain resistanceF-High dimensional stability (Mechanically strong and stable over time)G-High surface brightness and excellent surface aspectبالرغم من تلك الخواص المهمة، إال إن الـABS له بعض Limitations مثل إن له مقاومة ضعيفة الـًللطقس وأيضا Grades ق بسهولة واألهم إن له مقاومة ضعيفةالقليلة منه من الممكن أن تحي الـتم ي ز ن يوأحد االستخدامات الللمذيبات مثل الك يوس ي ABS هو استخدامه كـ Thermoplastic ز،Alloy
114 AIChE CAPSULES AIChE SU SCعن طريق استخدامه كـBlend مع بوليمر مثل الـPolycarbonate وبالرغم إن البوليمرين يتم ا وعندما يتمًمنهما له خواص محدودة جدًاستخدامات متعددة بمفردهم إال أنكاليزاستخدامهم فنواّيكوًدمجهم معا Alloy Thermoplastic الـرتكون من أكي Thermplastics المستخدمة إلنها توفر خواص مثل:1-Enhanced processability2-Good flow characteristics, strength, stiffness and,3-Good heat resistivityمن أهم الـApplications تستخدم فيها تضم: ن يالA- Automotive:مقابض األبواب.ًوأهم االستخدامات يه صناعة حزام األمان والمقاعد وأيضاB- Home appliances:مثل صناعة الخالطات والمكواه وكث يمن الـProcessors Food.C-Electrical&Electronic: مثل إنتاج الـKeyboardsD-Piping & FittingsPMMA-Plexiglassيه الـ PMMA أو الـ methacrylate Polymethyl زجاج االكريليكتطلق عليه ن ييم الأحد األساوالذي ينتج من عملية الpolymerisation Radical-Free لل methacrylate Methyl تحت ضغط ال nitrogenال methacrylate methyl:يتم إنتاجه من خالل خطوت يزيه تفاعل اليل واألو acrylonitrile مع ال acid sulfuric عند حرارة أقل من 90 ℃إلنتاج .Methyl acrylate الالخطوه الثانية و acrylate Methyl مع ال methanol لينتج الـ Methyl يه تفاعل الmethacrylatي زجاج االكريليك هو مادة شفافة صلبة تستخدم كبديل للglass صناعة النوافذ المقاومة للكشزفيىل خواص بعض البوليمرات الشفافة مثل اللها خواص تتغلب ع ن ي ن ي وال PC و ال PS تتضمن:وال1-High resistance to UV light and weathering,2-Excellent light transmission 3-Unlimited coloring optionsال PMMA تجعله ن يات والخواص الزيضم مجموعة من المم ي beneficial مجال استخدامهيزفمثل:
115 AIChE CAPSULES AIChE SU SC1-Transmittance: يسمح بمرور 92 %من الضوء من خالله PMMA2-Outdoor application:بسبب ال stability environmental له3- Surface Hardeness4-UV Stability5-Chemical Resistanceات إال أن الـزوبالرغم منكل هذه المم ي PMMA له بعض limitations تضم:1-Poor impact resistance2-Limited heat resistance (80°C)3-Limited chemical resistance, prone to attack by organic solvents4-Poor wear and abrasion resistance5-Cracking under load possibleتتنوع استخدمات ال PMMA بشكلكب يفتشمل صناعه الصوبا الزجاجية وأضواء الـ LED يس وتمتد لصناعة نوافذ السيارات وشاشات الـ LCDي صناعه االثاث مثل الكرازوتصل الستخدامه فوالطاوالت وغ يهالعند عمل مقارنة بينه وب ي PC أو الـ Polycrbonate زعن الـزيىل باإلضافه أنه ال يحدث له خدش بسهولة أو يتغ يلونهسنجد أنه يتم ي PC بأن له شفافية أعيىل عكس الـمع الوقت ع PC.يل ب strength بدرجة رش واألهم من كل هذا أنه اختيار اقتصادي عن الـ PC ط أال يكون مطلوبعاكب ية.PTFE-Teflonالتفلون أو PTFE أو Polytetrafluoroethylene أو ما يسم بالمادة المعجزة Miracle The تم اكتشافه من حوال 80 هذا الوقت يبحث عنيزأم يك اسمه د.روى .. حيثكان فسنة عىل يدكيميات وكانًالتالجات أو المريدات عمومايزأكسيد الكرييت واألمونيا ( يستخدمها فماده غ يسامة غ ي)ثات ز..افلوروايثيل يز يعمل عىل غاز التيي TFE يز نكان مخزن هذا الغازفال أسطوانات ثم بدأ يفتح الـvalve فلم يخرج، ماذا حدث؟قاعز ن أضافها ، فعندماكشاألسطوانة وجد ففقرركشأسطوانة الغاز ليعرف أين ذهبت المادة اليلاألسطوانة مادة عبارة عن مسحوق أبيض شمع، فأخذ تلك المادة واختريهاك يعرف خواصها وبالتاً يتعرف عليها ولكن كانت لم يكونوامادة جديدة أول مرة يراها وكان لها أربـع خواص مهم يز جداموجودين مع بعض ف مادة وقتها.
116 AIChE CAPSULES AIChE SU SC ن عرفوهاالمواد الزلقة ال كانت من أكي stick non slippery فلها أقل معامل االحتكاك من يه ترتيبها إنها ثالث مادة زلقة معروفه ح ن اآلن (البوليمرات )ب يزnon-corrosive للتأكل مضادة ًمستقرة كيميائيا stable chemically لها درجة انصهار point meltingًعالية جداات إال إن له بعض الوبالرغم منكل تلك المم ي limitations مثل ز ثمنه غال هصعب إنه ينصهر ويتم تجه ي زبطانة األنابيب وأجزاء من الـيزفًالتيفال، وأيضاأوات ززومن أهم استخداماته أنه فقط ليس ف valvesي والـPumps الدوائر الكهربية؛ فهو قوى ومرن فهو مقاوم للكيماويات و مقاومزأشباه الموصالت فيزوفي درجات عالية تصل لزللحرارة فيمكن استخدامه ف 260 يوس وكل هذا سزدرجة سل ي ببه الرابطة القوية زب ي f وC فهو مادة قوية شمعية غ يقابلة لالشتعال من الراتنجات الصناعية.إنتاجه وصناعته يتمكالتال:البداية يتم إنتاجيززي من تفاعل الهيدروفلوريك مع الكلوروفلوروميثان والناتجف TFE افلوروايثل أو التيي يحدث له pyrolysisفينتج مونيمرالتيي :افلوروايثل يز1 .تحض يالهيدروفلوريك HF والكلوروفورم CHCl3CaF2 + H2S04 r CaS04 + 2HFCH4+3Cl2 r CHCl3+3HCl2 .تحض يالكلوروفلوروميثان بتفاعلهم مع بعضCHCl3 + 2HF CHClF2 + 2HCl (SbF3 Catalyst)يه 3 .الـالخطوة األخ ية pyrolysis أو التحلل الحراري 2CHClF2 r CF2=CF2 + 2HClPhenol Formaldehyde Resinsمركبات ال resins formaldehyde phenol أو resins phenolic عبارة عن بوليمرات صناعية يه تنتج من تفاعل الفينول مع الفورمالدهيد، وتستخدم كأساس لصناعة مادة الـ Bakelite من أوائلوالمواد البالستيكية الصناعية.منتجات الـ resins formaldehyde phenol مثل كرات البلياردو والمواد الالصقة للصق الخشب بالتحديد.
117 AIChE CAPSULES AIChE SU SCرئيسيت يززبالنسبة اإلنتاج فهمناك طريقت ي :رش للفينول مع الفورمالدهيد ويتكون ما يسم بـاألول من التفاعل المبا thermosetting.network polymer الطريقة الثانية يتم فيها تقليل الفورمالدهيد فيها ليتكون بوليمر اسمهvolcano، وه بوليمرات فبالتال تأت منتجات الـ formaldehyde phenol تسمresins من عملية الـpolymerizationعن طريق نوع من تفاعالت الـ polymerization يسم growth steppolymerizationويكون المحفز فيه acid أو base.هناك عدة أنواع من مركبات ال resins phenolic والنوع يختلف عن اآلخر عىل حسب نسبة الفينول ي عملية التحض ي من البدايةزوالفورمالدهيد ف . novolacs:ي وتكون نسبة الفينول فيه أكريمن الفورمالدهيد ويتم استخدام catalyst acid تصليحزويستخدم فإطارات السيارات و تصنيع بعض أنواع ا درجات الحرارة العالية ألنهيزفًلفرامل ويستخدم أيضا hightemperature thermoplastic. resols:وهو عكس الذي قبله، حيث تكون نسبة الفورمالدهيد أكريمن نسبة الفينول ويستخدم بشكل واسععن الـي عمليات البناء الكب ية وتتم ي ززالمواد الالصقة فيزف novolacs أنها من الممكن تصليحها بتطبيق ن تحتاج زضر بها وال تحتاج طرف ثالث مثل الـضغط أو حرارة عليها لو هناك أي novolacs الي مركبات تسم agent binding االلتصاقزلتساعدها ف . casting resins:ي صناعة مقابض الشمسيات والمجوهرات الصناعية ولكن تمزا فًكانت هذه المادة تستخدم قديمبـ بالستيكات أخرى أكي ر استبدالها كفاءة، وتنتج من تفاعل الفورمالدهيد مع الفينول و لكن بنسبة أكريللفورمالدهيد.Urea Formaldehydالـ Formaldehyde Urea مجال الصمغ واللصق ومن أشهريزهو بوليمر يعتريمن أهم البوليمرات في مجال األخشابزاستخداماته استخدامه ف .الكربونة مع األكسج ي bond douple ز مركب اليوريا [2)NH2(CO[زومع االتن ي N بـ single يم مع ذرت ي H بـbond single أخرى مثل الكارباميد ز bond وكل N، له أسا .كربونة مع األكسج ي bond douple ز الـ Formaldehydeعبارة عن [CH2O [بـزومع االتن ي H بـsingle bond.
118 AIChE CAPSULES AIChE SU SCله أسماء أخرى مثل يزالميثانال )يتم الحصول عليه من الميثان( أو الفورمول وهو غاز عديم اللون فالماءيزدرجة الحرارة العادية ويذوب بشعة ف .مع حرارة لزيادةزصيعندما يتفاعل المركبان مع بعضهما البعض، البد من وجود حمض أو ملح حمًشعة التفاعل وهو من التفاعالت الشيعة جدا.مركب اليوريا فورمالدهيد له اسم آخر وهو كارباميد ميثانال .methanal-Carbamide- التفاعل:البداية، ينقسم الـيزف Formaldehydeلـ CH2 و O التفاعل مع كلز، ويبدأ ف NH2 اليوريا،يزف، فيتبق NH مربوطة بـ.OH الـ Oتأخذ H من NH2 وتكون(OH(الـ CH2من الـ Formaldehydeمثل ما هو عليه يرتبط بهم،ي فأصبح اليورياكاآلت :ومنفردة بـكربونة ورابطة مزدوجة باألكسج ي NH2 زوالجانب اآلخر أصبح فيه(-NH-CH2-OH (وهكذا مع إضافة الفورمالديهيد يتفاعل إل أن يتكون البوليمر.- خواصه:إنه من أهم اللواصق لعدة فوائد منها:1-صالبته2-انخفاض قابليته لالشتعال-3ًخصائصه الحرارية جيدة جدا4-قدرته عىل التكيف مع عمليات المعالجة بدون ما يحدث له مشاكل- استخدامه:ي معالجة بعضزالطالء وفيزفًأنواعها المختلفة، يستخدم أيضايزي مجاالت األخشاب فزمثلما يتسخدم فألياف النسيج.- وجه االختالف:يختلف عن الـ :formaldehyde phenolإن درجة الغالب فاتح عىل عكس الفينول الغامقيزمقاومتها للطقوس الخارجية أقل منه إلن لونه فاألثاث واألخشاب وعمليات اللصق الداخليةيزفأغلب االستخدام يكون ف .
119 AIChE CAPSULES AIChE SU SCMelamine Formaldehydeالـ Formaldehyde Melamine هو بوليمر من خواصه إن مادته صلبة ومتينة للغاية ومتعددة التعامل مع الحرارة و مقاومة جيدة للنار والحرارةيزاالستخدامات ف .يىهيىه أقوى من الفينوالت ولكنها أقل مقاومة للرطوبة والحرارة. عىل عكس الفينوالت، فبشكل عام، فشفافة وعديمة اللون.فورمالديهايدزيتكون الميالم ي (MF (مع الفورمالديهايد تحت ظروف قزمن تفاعل الميالم ي لوية فورمالدهيد عبارة عن راتينج بحلقات مصنوعة من الميالم يزأو الميالم يزطفيفة وراتنج الميالم يزيزي والفورمالديهايد. يذوب ف -nورمزه الكيميات زبيوتانول و زيل ي (C3H6N6(- االستخدامات: فورمالدهيدكمادة الصقة أللواح الخشب المضغوط والخشب الرقيق،كزيستخدم الميالم ي ما أسطح الجدران والخزائن والعدادات، ولصنع األلواحيزفورمالدهايد فستخدم رقائق الميالم يزُتيىل اللصقي وسائل النقل العام لقابليتها عزالخشبية المزخرفة ف . اكيب، وبالط األرضيات.أدوات المطبخ، والرقائق، ومواد الي يزولمقاومته الحرارية يستخدم فوأكما يستخدم الميالم ي الدهانات والبالستيك والورق زيزمالحه كمضافات مقاومة للحريق ف .يه ذاتية اإلطفاء؛ هذا يجعلهاوألن له توصيلية حرارية منخفضة، ومقاومة ممتازة للهب ومفيدة للمالبس الواقية المقاومة للهب، إما بمفردها أوكمزيـ ـج مع ألياف أخرى. ويتم استخدامتصيزأو تم استخدامه فزالميالم ي نيع األلياف والمنسوجات المقاومة للهب، وتشمل هذه المفروشات، والزي الرس يم لرجال اإلطفاء، والبطانات الحرارية، والقفازات والمآزر المقاومةللحرارة. المسلفنيستخدم فورمالدهيد الميالم ي (SMF (صناعه الخرسانة عالية المقاومة. يضاف زيزفيزيس لتقليل محتوى الماء فبشكل أسا الخرسانة مع زيادة السيولة وقابلية التشغيل أثناء ظهر مقاومةُيه خرسانة ذات مسامية أقل وقوة ميكانيكية أعىل، مما يالصب. والنتيجةيل يكون لها عمر أطولمحسنة للبيئات العدوانية، وبالتا .Polyurethaneوحمايتيل من أهم المواد ال يوريثان ن يتم استخدامها لزيادة متانة جسم مع يزه من التآكل هو بوم polyurethane (PU) َستخدُ، وهو عبارة عن سلسلة وحدات عضوية مربوطة بجذر يوريثان، ييغطيهامن الحرارة أو الريودة أو من التآكل بسبب ن يكعازل إلعطاء متانة وحماية لألجسام الاالستخدامات المكثفة .
120 AIChE CAPSULES AIChE SU SCيل يوريث يز ه فريدة من نوعها،مادة البو حيث توفر مرونة من المطاط باإلضافة إل المتانة وقوة التحمل من المعدن.يل - يوريثانإنتاج البو :كل من مادةب يزي يتم تصنيعه بواسطة تفاعلكيميات Isocyanide ، مع وجود مادة راتنيجية تكون سائلة تشبه الهيدروكسيل مع قليل من المواد المحفزة والغازات المضغوطة كالفلوروكربو ن وتكون ًعىل حسب المادة الراتنيجية المصاحبة للتفاعل، وأيضانوعية وجودة المادة الناتجة من البوليورث يزوالمواد المحفزة للتفاعل والموادًي عملية التصنيعكغازات النفخ مثالزتدخل ف ن يالمواد األخرى الالمعيقة لالشتعال.يل - يوريثانالعزل بالبو :ي البد عند وضع مادة البو األسطح )األسقف( أن يتم وضعها عىل الطريقة التقليدية،زيل يوريثان في ويعود ذلك لوقايتهامن الماء والرطوبة بحيث توضع األلواح العازلة للحرارة أسفل طبقة العازل المات .يل - يوريثاناستخدامات البو :ي اآلرائك والعزل والطالء السائل والدهانات واللدائن الصلبةيستخدم ف مثل: عجالت الشفرات زالدوارة واأللعاب الرغوية المرنة الناعمة وبعض األلياف المرنة.ي األثاث المنجدزاوح من اإلسفنج المرن فتي ن ييل يوريثان والهناك استخداماتكث ية للبوًوأيضايزبالحرارة المستخدم فيل يوريث يزالجدران واألسقف إل البويزإل الرغوة الصلبة، كعزل فاأل يزجهزة الطبية واألحذية إل الطالء والمواد الالصقة ومانعات التشب واللدائن المستخدمة فاألرضيات والديكورات الداخلية للسيارات.-يل يوريث يزمزايا اللبو : ال يعتريناقل للحرارة، فتوصيله للحرارة ال يكاد يذكرزالبول يوريث ي . يتم تنفيذه عىل طبقات وعىلزالبول يوريث ي مراحل وكل طبقة تكون cm1 ،وكل طبقة تكون عازلة للمياه فعند تنفيذ عزل للسطح بسماكة 4 cmيكون لدينا أربـع طبقات لعزل الماء . دونًأو عمودياً، فيمكن تنفيذ العزل أفقياسهولة تنفيذ العزل باستخدام البول يوريث يزكيب مثبتات االحتياج لي .زن ال يتأثر بالفطريات ويخفف األ ألن وزنه خفيف ومقاوم لتقلبات الطقسحمال عىل المبسواء كان الطقس بارد أو حار.- عىل الصحةزضار استخدام البول يوريث يزأ :وكيماوية تحتوي عىل سموم تنفسية معروفة تدععبارة عن راتنجات بي يل يوريث يزمادة البو .Isocyanate بدون عالجعند إستشاق مادة البول يوريث ي الربو زيل يوريث يز، يمكن أن يسبب البوومشاكل التنفس األخرى.
121 AIChE CAPSULES AIChE SU SCوالغثيانلمدة طويلة قد تواجه مشكالت صحية مثل تهيج الع يزوعند التعرض لمادة البول يوريث يزء والصداع والسعال وضيق التنفسي والق .ل،زي دهان المي ززعزل األسطح فزز فلذامن المهم عند استخدم مادة البول يوريث ي البد أن تأخذ لألنف والع يز ح ن ال تستنشق مادة البول يوريث يز اإلحتياطات االزمة بلبسكمامة وواف .Silicon- تعريف الـsiliconالق رش مع أن الـ siliconلهapperance metallic ة األرضيةيزي وموجود بوفرة ف، لكنه عنضغ يمعدت زا عنضيىل شكل سليكات والسليكا، وهو أيض ًع من الـزغ يبلوري و لكن هناك نوع مع ي siliconيكون يىك يتم التفاعل،ويحتاج لدرجة حرارة عالية لًالشكل البلوري الضخم ولكنه خامل نسبيايزموجود فً والغريب إن الـ silicon ولكن عند صهره يصبحالصلب خامل نسبيا substance active التفاعليزف .siliconللـ physical properties الـ- ي مادة صلبة لونها رمادي )وليس األصفر( ولها توهج ولمعانمن حيث اللون: السليكون النق ملحوظ.زن ي واآلخر متبلور يكون لونهأحدهما غ يمتبلور ويكون شكله بمتآصل يزمتآثر: أي له شكل يزغامق.ي حمض الهيدروفلوريكزالذوبان: قابل الذوبان ف HF والقلويات.- الـ properties chemical له من حيث تفاعالته مع العناض األخرى: يتفاعل ال silicon مع الفلزات والالفلزات ويكون مبيدات السليكون.ة مع االكسج يزريتفاعل بكي O2 ويكون مركبات مثل السليكا) اكسيد السليكونيزثات (Sio2 ،لو أصبحت درجةالهواء ح ن ييزة هذه المركبات أنها تكون مستقرة فزم ي الحرارة مرتفعة عن المألوف.ي الهواء عند االشتعالزق فية غامقة تحي ّبقابليته عىل االشتعال، تكون به بلورات بنيتم ي زلألشعة تحت الحمراء طويله الموجةًوشفافة أيضا .- يكي حمض النيي زمن حيث التفاعل مع االحماض؛ يذوب فقط ف HNO3 وحمض اله يروفلوريك HF ولكنه ال يتفاعل مع االحماض المائية .- نبذة عن الـ:silicon
122 AIChE CAPSULES AIChE SU SCالـ silicon يتفاعل ويكون عدة polymers منها: مبيدات السليكا:يىل هياكل مشابهة للتحتوى هذه المركبات ع carbides وال borides ن ييل درجة الحرارة الوبالتاالـزتكونت فيهامثل درجة الحرارة المجودة ف .borides and carbidessilicaالسليكا اكسيد السليكونييه ثات زيىل SiO2ومكوناتها االساسية من الجرانيت والحجر الرم .Halidesالهاليدات يع ينشأ من تفاعل carbides silicon والـ silicon مع ال halogens هاليداتالمستقرة ويتكون ربايعالماء عىل نقيض ربايزالسليكون، هذا المركب يتحلل بسهولة ف هاليدات الكربون. معادن السليكا:ًتتكون تقريبا ٩٥ ٪من الصخور االرضية من معادن السيليكات؛ لذلك سهل الحصول عليها.وبيوجد العديد من أنواع الـ polymers األخرى للـsilicon- استخدامات الـsiliconي الس ياميك والطوب والطوب الناري وتحرير القوالب ومركباتزيس فعنضرئي الصب.يس يستخدم لصناعة الـ transestors النظمة العزلألنه شبه موصل ومكون أسا .ي رقائق الزف computerوالخاليا الشمسية. مكون حيوي وفعال من مكونات األسمنت البورتالندي.ي سبيكة الف يوسيليكون لصناعة الصلبزفًوأيضا .Plastic Moldingيىل نطاالبالستيك هو مادة تتكون ع ق واسع من المركبات العضوية االصطناعية أو شبه االصطناعية يل يمكن تشكيلهاالقابلة للطرق وبالتا .عملية صب البالستيك يه عملية تشكيل البالستيك باستخدام إطار أو قالب عىل شكل المجسمالمراد صنعه.تسمح هذه التقنية بإنشاء أجسام من جميع األشكال واألحجام مع مرونة تصميم ضخمة لكل من التصاميم البسيطة و المعقدة .
123 AIChE CAPSULES AIChE SU SCالتقنية مسؤولة عن قطع غيار السيارات والحاويات وغ يهامن األحجام الكب ية.يل يتشكلالمجسم الفارغ المراد الحصول عليه وبالتايزيه صب السائل ففكرة عمل هذه التقنيةالسائل بنفس شكل المجسم .يوجد أنواع مختلفة من عملية صب السائل عىل سبيل المثال• Rotational moulding:ي صناعة أجزاء السيارات والعوامات البحريةزتستخدم ف .• Injection moulding:الصناعات المرنةيزتستخدم ف .• blow moulding:ي صناعة الزجاجات البالستيكية والرياميل وخزانات الوقودزتستخدم ف .• Extrusion moulding:ي يز تستخدم بالبالستيكزي صناعة الخراطيم و الي زف .• Thermoforming:يمكن التخلص منها و بطانات الثالجات ن يي صناعه األكواب و األغطية الزتستخدم ف .• Compression moulding:ي صناعة قطع غيار السياراتزتستخدم ف .ي عملية الحقنزالمواد المستخدمة فرأكي :- 1ين، يتم ي ز البولسي برخص التكلفة ولكن عمره قص ي المدى عالوة عىل ضعف هذه المادة .2 - وكذلك معروف بالمتانة مع الليونةًحرارياًبمقاومته كميائيايل أميد، يتم ي زبو .- 3يل اثيل يزبو .4 ، - يستخدم ف صناعة الخزاناتيل بروبيل يزبو .يل 5 - فينيلكلوريدبو .
124 AIChE CAPSULES AIChE SU SCflareFlaring Systemولي عندما تدخل أي رش مكان كة من رشكات البي زوجود شعلة فًوكيمياء، ستالحظ دائماأو الغاز أو البي رشكة وعىل ارتفاعكب ي عن بقية الـبعيد من ال plant وتكون خارجة من عمود يشبه المدخنة، هذه الشعلة تسم الـ.flareتسبب خطور ن يالعوامل ال ن تعتريمن أكي ر،هذه الشعلة تعمل عىل التخلص من الغازات والًبداية ة عند انبعاثها وللتخلص منها هناك إختيارين:األول هو الـ venting الـيزوهو ببساطة تجميع هذه الغازات وطلقها ف atmosphere من غ يحرق، أماي هو الـزاإلختيار الثات .flaringالـ flaring تنطلق نتيجة تفريـ ـغ صمام الضغط ن يهو عملية حرق للغازات الغ يمرغوبة أو الزائدة ال عندما يزيد الضغط بشكلكب يومفارج.تنقسم عملية الـ flaring إل ثالث أنواع هم:1- Emergency flaring: ي وقتزمن الغازفًي صمامات الضغط وينتج عنه حرقكمية كب ية جدازي حالة إذا حدثكشفزوتتم فقص ي.2- Process flaring: وتحدث خالل الـ process ويكون rate الحرق خاصتها قليل.3- Production flaring: ن تعطول، ويتم حرقكمية كب ية من الغازات والي مناطق استكشاف وإنتاج البي زويتم ف indication عن الـ capacityللبي.يس يختلف الـ composition للـ gases flaring من ن تتم، وتتكون بشكل أساحسب نوع العملية الغاز الميثان CH4 وغاز Co2 وبعض من الـ gases green مثل بخار الماء.يتم الـ flaring مكونات الـيزيىل ست مراحل تتمثل فع system flaring نفسه، فهو يضم ستة أجزاء يه:1- Knockout drums:ي ويعمل عىل التخلص من أي مياه أو oil الزموجودين ف .gas released
125 AIChE CAPSULES AIChE SU SC2- water seal drum:وظيفته أنه يمنع أي تشب للغازات ليمنع ارتجاع اللهب من أعىل الشعلة.3- Alternative gas recovery system:الـيزيستخدم ف shutdown partial او الـ startup partial لعمل Recover للغازات ويدخل هذه الغازات بعد الـ recovery الـيزplant.للـ fuel system ف4- Steam injection system:يعمل عىل حدوث mixing تقليل اليزللهواء مع الغازات بكفاءة عالية فيتحكم ف smoke الذي يخرج من الشعلة.5- Pilot flame:يه مزودة بـمتاحة طول الوقت، بمع زن ي و system ignition أنه أي وقت يحدث فيهيخاص بها وتبق releasingللغازات تكون متاحة لتحرق هذه الغازات.6- Flare stack:الجزء األعىل منها بـيزيه مزودة فيمنع دخول األوكسج يز ح ن و section ال يكون مزيـ ـج قابليل يمنع إنفجار الشعلة أو رجعوها لداخل الـلإلشتعال وبالتا .stackTypes of Flaresيس إختيار نوع الـ flareاألنسب للـ plant عىل تكوين الـيعتمد بشكل أسا product الخارج من الـي plant وكذلك إحتياجات الـ industry جم لعدة عوامل تضمُنفسها وهذا ي :( Heigh or Low).المنبعثة الغازات ضغط -١(Mixed, Liquid, or gas).هو هل ، releasingله يحدث الذى waste liquid الـ -٢٣- الـ composition للغاز نفسه ) اقه هينتج احي smoke أو ال.(٤- الـ space المتاح حول الـ flare نفسه.عليه تقسمت الـًوبناء flares لثالث تصنيفات كل تصنيف يضم عدة انواع: التصنيف األول needs industry وكفاءة التشغيل:1- Non-smokeless flares:
126 AIChE CAPSULES AIChE SU SCمن غ يأي دخان مثل الميثانًق طبيعياويتم استخدامها عندما تكون الغازات الموجودة تحي أول أكسيد الكربونًو األمونيا وأيضازوالهيدروج ي .2- smokeless flares:ق بكمياتكثيفة من الدخان ويتم بإدخال هواءتحي ن يتستخدم للتخلص بشكل نظيف من الغازات الز وإحداث mixing له مع الغازات ويتم استخدام الميثان واإليثان كـ inspiratorلألوكسج ي.3- Fired or endothermic flares:يستخدم للتخلص النظيف من الـ waste liquids يحدث لها ن يال release خالل العملية.ي ارتفاع الـزالتصنيف التات tip flare:1- Elevated flares:يكون لها إرتفاعكب يلتقليل الخطورة الناتجة عن قرب الـ flare من المعدات أو العمال مثل اإلشعاع ً الحراري أو الض روائح الغازات والدخان الناتجوضاء وأيضا .2- Enclosed ground flares:يه موجودة داخلي و shellزفاق والبد أن تبق لتقليل اإلشعاع الحراري والضوضاء الناتجة عن اإلحي لحرق الغازات، وتكون الـيزمساحة كافية حولها لتوفر هواءكاف capacityلها أقل من الـ flares openوتستخدم لحرق الغازات بشكل مستمر ويكون لها streams vented flow ثابت. خلط الهواء مع الغازاتزالتصنيف التالت و األخ يهو وسيلة تحس ي of Method(enhancing mixing at the flare tip):وتضم األنواع:1 Air-Assisted flares:يتم فيها دفع الهواء بشكلكب ي لالشتعال وخلطه مع الغازات وذلك لتقليل أو منع إنبعاث دخان خالل حرق هذه الغازات.الجزء األسفل من الـيزويتم دفع الهواء من خالل مراوحكب ية موجودة ف flares عىل هيئة ن تبق الأسطوانة ومزودة بـ burner يكونshaped-sprider كمية الهواء شعة هذه المراوحيز، ويتحكم في ويكون استخدامه مح األحجام الكب يةزدود لألحجام القليلة من الغازات ألنه غ يإقتصادي ف .ي حالة عدم وجود الـزيه إمكانية استخدامه فة للنوع دهزأهم م ي .steam2 Steam-Assisted flares:يزيس فيستخدم بشكل أسا plants التكرير والكيمياء ويكون له burner واحد فقط.
127 AIChE CAPSULES AIChE SU SCإضطراب الهواء والغازات ولتحس يز مزود بنظام دفع للـ steam الـيزلمنطقة االشتعال للتحكم فيل تقليل أو منع إنبعاث دخان أثناء إحي mixing اق الغازاتبينهم بشكلكب ي وبالتا .3 pressure-Assisted flares:وتعتمد عىل ضغط الـ gases vented نفسها لعمل mixing مع الهواء ويكون ال burner خاصتهقريب من األرض وحوله مساحة فارغة كافية لألمان .منيكون مزود بأكي burner منهم سيعمل هو ضغط الغازات المنبعثة، ويحدد شكل رً، الذى يحدد أياوحجم الـ burner خواص هذه الغازات.ي عملية الـزستخدم كبديل للبخار والهواء فومن الممكن أن ي .mixingُ 4 Non-Assisted flares:يزويكون غ يمزود بأي وسيلة لدفع الهواء أو خلطه مع الغازات، واستخدامه محدود فيستخدم فقط فالـ plants الغازات قليلة ويكونيزاق قليلة ويكون نسبة الكربون للهيدروج يز فب حرارة إحي ّتتطل ن ياليل لن تسبب أي إنبعاث للدخان أثناء اإلحي صعب أن يحدث لها cracking اوبالتا ق.Flowmeter technologiesأيييه قياسكمية الغازات المنبعثة. أهم غرض ستحققه هذه الجملة ف plant إنها تساعد عىل زالحفاظ عىل الـlegislation Governmental هذا؟، ماذا يع زن يالجو وتسبب ملوثات للبيئة عند تجاوزها حدود معينة، فأي مجتمعيزق وتخرج فهناك غازات تحي يفر ض كميات محددو لهذه الغازات.فعند الكالم عن[EUB ، [وجدت أنه متوسط إنبعاث الغازات لـ processing and production oilيل facilitiesالعموم حوايف 500 day/3^mلكل facility ع ذلك، وضعت عدة قياسات زًمنهم وبناءاأييزق فَّحقُيه البد أن ت plantمنهم و :•measurement uncertainty for gas flaring must be ± 5 %.• measurement uncertainty for dilution gas must be ± 3 %.• measurement uncertainty for acid gas must be ± 10 %.رشط أن تتم هذه القياسات بشكل دقيق عىلكل رشوط التشغيلو .كيف تتم هذه القياسات؟
128 AIChE CAPSULES AIChE SU SCأكري صعوبة تواجه عملية معقدين للتشغيلالقياس يه : وجود حالت يزي األول، هو وجود flow ظروف تشغيل عاديةزمن الغازات فًقليل جدا .ي ، هو وجودزي والتات flow لهامن الغازات نتيجة تنفيث فجات ًكب يجدا .الـًوبدراسة كل هذه الحاالت و وأيضا criteria المهمة للقياس مثل معامل تصحيح الحرارة والضغط، مدى التشغيل، الصيانة والمعايرة وغ يهم، أصبح هناك ثالث technologies مهمة لقياس الغازات يهو :1) Ultrasonic Flowmeters:تستخدم الـ time transit تحديد الـيزف flowتتكون من sender وreceiver ، حيث تبعث signal ultrasonic نفس إتجاه الـيزgas flow في وتقيس الزمن الذي يحتاج إليه ليمر خالل الـ pipe وبعد ذلك تبعث الـ signalزمره أخرى ولكن في عكس اتجاه ال flow وتحسب الزمن الالزم لها لتمر خالل الـ pipe إتجاه عكس الـزف flow ،والفرق يتناسب مع كمية الـالزمني يززب ي .flowقياس الـيزتستخدم ف gas و الـ flow liquid ازومن أهم مم يته أنه يسبب drop pressure قليل وله ال يحتوي عىل أجزاء متحركة وبالتال صيانته أقلًدقة عالية وأيضا .2) Thermal Flowmeters:ي عملها عىل أنها تلق حرارة مع الـزتعتمد ف flowوتقيس مدى تبدد هذه الحرارة. تتكون من اثن يزsensors ن ي، أحدهمامسئول عنكمية الحرارة ال يطلقها واآلخر يقيس حرارة ال flow نفسه.كيفية تشغيله؟لتشغيله:هناك طريقت يز األول هو جعل الـ power للـ sensors heated ثابت وقياس الـ flow mass عن طريق ز حرارة الـالفرق ب ي sensor heated المثبتة وحرارة الـ stream flow نفسه، والفكرة تعتمد ي عىل أنه كل ما زادت شعة الـ flow الـزفيل كل ما حدث ترييد أكي stream flow فرق ر، وبالتااالثن يزي درجة الحرارة ب يززأكريف sensorsي الطريقة التانية تستخدم اثنانsensors لقياس حرارة الـو الثات زستخدم للتسخ يزُ، واحد ييىلflow ،ويقيس الـ flow للغازات عن طريق قياس كمية الطاقة الكهربية الالزمة للحفاظ عاالثن يزفرق درجات حرارة ثابت ب ي sensors ويتم بترييد الـstream gas ز3) Differential pressure Flowmeters with averaging pitot tubes:ي حساب الـزيه ع theorem s'Bernoulli أن الفرق يىل من أبسط الطرق المستخدمة وتعتمد ف flowوز ضغط الـب ي impact و ضغط الـ static يتناسب مع مربـع ال.flow
129 AIChE CAPSULES AIChE SU SC ن يتكون من tube pitot من الممكن أن تكونال single أوmultiple ، والـ single بتكون ع شكل وتكون الفتحة خاصتهاموجهة مبا flow و another رش حرف L وتقيس الـ pressure impact ة للـtubeتقيس pressure static وبتكون فتحتها موازية إلتجاه الـ flow ويتم قياس الـ flow عن طريق الضغط يززالفرق ب ي .ي مبدأ قياسها، بتعد الـزبإختالف الطرق التالتة ف technology Ultrasonic االستخداميزيه الرائدة فيزيل وذلك لدقتها وإلمكانية استخدامها فالوقت الحايزيل من تغ يالـflow.ف range عاDesign Criteriaمعرفة حجم وتكلفه الـ flares أثناء تصميمها يعتمد عىل عدة criteria تضمن كفاءة شغلها وأسباب السالمة وتشمل هذه الـ :criteria1- flare tip diameter and exit gas velocity:قطر فوهة الـ flare البد أن توفرشعة خروج للغازكب ية كفاية لتسمح بخروج الشعلة، ولكن الشعة ال تكونكب ية بالشكل الذى يسبب إنفجار للشعلة.الـًاالعتبار أيضازعىل شعة الغاز الموجودة ويؤخذ فًوتصميمها يكون بناء .drop pressure2- flare-tip diameter:يتم تصميم حجمها ليسمح بشعة غازات مقدارها 5.0 Mech حالةيزفًي حال الضغط القليل وأيضازفالـ flaring emergency أو وجود تشيب بشكل غ ي منتظم.ي ويكون 2.0 Mech حاالت التشغيل الطبيعيةزف .3- Gas velocity:وتحسب من العالقة:Pcl = (60*Qg*T*Z)/(di*2*pcl).حيث:pcl =[((2.02)Qg)/di][T*S/K*(K+1)]^0.5.di = pipe inside diameter (in.).k = ratio of specific heats (Cp/Cv).PCL = critical pressure at flare tip
130 AIChE CAPSULES AIChE SU SCalways ≥ 14.7 (psia).Qg = gas-flow rate (MMSCF/D).S = specific gravity (ratio).T = temperature (°R).V = gas velocity (ft./s).Z = gas compressibility at standard conditions, where air = 1 (psi− 1).4- pressure drop considerations:كونه 2 psi ده مناسب للتشغيل.ويحسب من العالقة:ΔPw= (ρg*g*V^2)/(2*g*144)g = acceleration due to gravity (32.3 ft./s2).V = gas velocity (ft./s).ΔPw = pressure drop at the tip (inches of water).ρg= density of gas (lbm/ft.3).5- Flare-stack height:يس عىل شدة اإلشعاع الحراري الذى يخرج من الشعلة. البد أن يكون طوله مناسبيعتمد بشكل أساتصدر عن الشعلة تكون بعيدة عن مكان الـ ن يالضوضاء الًليقاوم الرياح والزالزل وأيضا workersمن المؤثرات عىل تحديد اإلرتفاع هو مقدار تشتيت الجو للملوثات تخرج وكذلك تشتيت الرياح ن يالللشعلة.6- Radiation considerations:يىل الـوتعتمد ع value heating شعة الرياح ونوع الـًللغازات وأيضا flare هل هو مزود بدفع هواء اق أو غ يمزود بدفع هواء يساعد عىل اإلحي .7- Gas dispersion limitations:اإلعتبار الـيزيىل ويؤخذ ف dispersion atmospheric إرتفاع الـللملوثات ويؤثر هذا ع tip flare
131 AIChE CAPSULES AIChE SU SC8- Flame distortion caused by lateral wind:يىل الشعلة بإختالف المسافة من مركز الشعلة، ومركز الشعلة هو مركز اإلشعاعيختلف تأث يالرياح عالحراري بالنسبة لموقع الـplant ن يصمم عكل ال ىل أساسها الـ flares عند االنتهاء من التصميم، يتم وضعها ك data تعريعن رشوط الرشوط استخدام الـنوع و .flaresRecovery Systemتخرج الـ flares متوسط غازات 500 day/3^mويزيد هذا الرقم بشكل مستمر وليستطع أي plantيىل فرضتها المنظمات البيئية، يتجه لم بالكميات الز أن يلي عمل recovery للـ.gases ventedأي system flaring يضم unit لعمل recovery و reducing للغازات المنبعثة.وهناك ثالث categories تتجه لهم هذه الغازات، األول استخدامها ك gas fuel وهنا نظام الـ Recovery يعمل بهذه الخطوات:١ - من الـ liquid ring compressorوحدة عىل يدخل ، flare gasك unit process يأت الغازي ٢ - نفس الوقت لوحدة الـزيدخل مع الغازف compressor الـ water up make الخاصة بعملية التكثيف.٣- بعد الـcompression ، يدخل الغاز و الـ liquid و الـ water عىل separator phase threeويتم فصل كل وجه بمفرده.٤- الغاز المنفصل يخرج من أعىل الـ separator ويعري خالل demister إلزالة أي ماء أو liquidsالغازيزموجودة ف . ن تتكثف والماء، فيخرجوامن أسفل الـأما الهيدروكربونات ال separator بسبب كثافتهم األعىل من الغاز.٥- الماء الذى يخرج من الـ separator يتم ترييده مرة أخرى وإعادة ضخها للـ compressor مرة أخرى مع خط للـ water up make لتستمر العملية داخل الـ.compressor ring liquid٦- الغاز بعد خروجه من الـ separator وبعد نزع الماء منه خالل الـdemister ، يدخل لوحدة تسمwashing Amine gas flareويتم معالجته باستخدام الـ Amine إلزالة ال H2S الموجود به وبعد ذلك يؤخذ الغاز الستخدامه ك fuel للـ.facility
132 AIChE CAPSULES AIChE SU SCهذا الـ system يسم System Compression Flaring Zero وهو يحقق استخدام الغاز ك fuelبعد عمل recover للـ H2S الغازيزالموجود ف .إتجاهات استخدام الـ gases flare Recovered ال بيقتض عىل استخدامها كوقود للـfacility ، ولكن يذهب إلتجاهات أخرى مثلًأيضا :توليد الكهرباء ويتم هذا بطريقت يزيز، وهو استخدام هذه الغازات فيزاإلتجاه الثات :األول: حرق الـ gases flare اق الناتجة فيتم دفعها عىل وتؤخذ غازات اإلحي turbines فتسبب دورانها وتولد.electricityيلتتولد بهذه الطريقة تبلغ حوا ن ييل حرق غازات حجمهاحجم الكهرباء ال 25 MWمن إجماإلحصائيات MMSCFD 4.175ي وفقا plant refinery gas إيران يسم ًزف .Farashbandالـتسخ يزيزاق ف الطريقة التانية: وفيها يتم حرق الغازات واستخدام الحرارة الناتجة عن اإلحي boilerإلنتاج steam قوة إندفاعه تحرك الـ turbines فتولد كهرباء. اإلتجاه التالت، وهو تحويل هذه الغازات لـliquidيه طريقةطريقة مستخدمة ويتم من خالل عدة عملياتكيميائية وأكي technology T-F ، ويتم فيها بداية مرور الغاز خالل وحدة reforming methane steam إلنتاج خليط من H2 و الـ Cogases، بعد ذلك يتم إدخال الخليط ف reactor ليتم تحويلهم لـ C.H chain long و water زًوأيضاHydrocarbons Lightعند ضغوط عالية، بعد ذلك تؤخذ هذه المنتجات لوحدة refineryليخضعوا لعمليات الـ.processing ن يبلغ كمية الـ liquids تنتج بهذه الطريقة حويل ال10000-2000 لكل bbls/day 1000-200 اday/MCFمن الغاز الذى يتم تحويله.بكونها ذات جودة عالية وخالية من مركبات الـتخرج من وحدات مثل هذه تتم ي ز ن يالمنتجات الsulfur بشكلكب ي.
133 AIChE CAPSULES AIChE SU SCGreen Hydrogen الـhydrogen green يتم إنتاجه من التحليلهو هيدروج يزريت للمياه )ينتج هيدروج يزالكهر)وأكسج يزيل ال توجدتكون الكهرباء المستخدمة من مصادر الطاقة المتجددة )أهم رشط(، وبالتاانبعاثات كربونية. أنواع أخرى للـhydrogen غ يالـhydrogen green::blue hydrogenالـ( 1يتم التقاط االنبعاثات الكربونية (capture carbon (باطن األرض أويزوالتخلص منها فالناتج منخفض الكربون )انبعاثات قليلة(يل يكون الهيدروج يزإعادة استخدامها، وبالتا .:gray hydrogenالـ( 2وخروج االنبعاثات الكربونية للهوء الجوي.يتم إنتاج الهيدروج يزاألزرق انبعاثاته قليلة ولكن مشكلته أنزوضحنا أن الهيدروج ي إنتاجه بيعتمد عىل الغاز يع ونقله بيحصل تشيب ح ن لو قليلي عمليات إنتاج الغاز الطبيزيع )أغلبه ميثان(، وفالطبيأكسد الكربون.يللغاز إل الهواء الجوي، وده بيسبب احتباس حراري أقوى من ثات ز: pink hydrogenالـ( 3ا باستخدام الطاقة النووية.ًينتج من تحليل المياه كهربي:black hydrogenالـ( 4ينتج من gasification coal والذي ينتج عنه emissions carbon.
134 AIChE CAPSULES AIChE SU SCإنتاج الـHydrogen Green إنتاج الـ hydrogen green عىل حسب مكان الـزينقسم لنوع ي plant ،وهما:1 )الـ onshore :وهنا الموقع بيكون عىل الـ landعادي، ومصدر الطاقة بيكون solar أو.windي 2 )الـ offshore :البحر أو المحيط(، ومصدر الطاقة يكونزالمياه )فيزوهنا الموقع بيكون فwindأو طاقة المد والجزر(power tidal. (
135 AIChE CAPSULES AIChE SU SC أن الـالنوع يزمن الفروقات ب ي offshore تكون شعة الـwind زيل طاقة كهربية أكي رأكري، وبالتاوproduction hydrogen من الـرأكي onshore بسبب أنه، ولكنه مكلف أكي ريحتاج construction اإلنشاءيزكب ية وصعبة ف . األجزاء الرئيسية لوحدة إنتاج الـhydrogen green:1 )الـsystem treatment Water :معالجة المياه المستخدمة الـ(feed (من أيimpurities لحماية المعدات، وهناك بعض الـplants تحلل الـwater sea بحيث تقلل من الـcost treatment ،ولكن ينتج عنه corrosion للـequipment ويقلل من الـlifetime.2 )الـelectrolyzers :وهذه أجهزة فيها cells electrolytic موصلة بمصدر الطاقة النظيفة، ويتم فيها splitting للمياه لـoxygen عند الـanode وhydrogen عند الـcathode..hydrogen compression and storage systemالـ( 3.renewable energy systemالـ( 4 مثل:بجانب وحدات اإلنتاج الرئيسية، يوجد وحدات تخدم إنتاج الهيدروج يززض وحدة purification للـhydrogen الناتج لضمان أنه بالبيئة، ممكنيل من أي شوائب تخاأيام معينة يتم استغاللهايزا وحدات تخزين للطاقة بحيث لو توفرت طاقة نظيفة بكمية كب ية فأيض ًيقل فيها اإلنتاج ن يوتخزينها لألوقات ال .:green hydrogenالـ استخدامات . power generationالـ( 1. transportationالـ( 23 )بيستخدم كـfeedstock لعملياتكث ية مثل: صناعة الـammonia green والـ greensteel والـproducts petrochemical لتقليل االعتماد عىل الـfuel fossil لتقليل الـemissions الضارة.
136 AIChE CAPSULES AIChE SU SC
137 AIChE CAPSULES AIChE SU SCGreen Ammoniaالـي األمونيا أو غاز النشادر هو غاز عديم اللون وله رائحة نفاذة، ورمزه الكيميات NH3 ، يتم تحض يه من تفاعل الهيدروج ي H2 زوج يز مع النيي N2. الـammonia green الذي يتم استخدامهالهيدروج يزيتم تصنيعه من مصادر نظيفة يع زن يأي تم تحض يه من التحليل الكهر من ريت green للمياهباستخدام مصادر طاقة نظيفة يع زن يغ يانبعاثات كربونية. حاليا أغلب الـammonia ليست green يتم إنتاجه من الوقودألن أغلب الهيدروج يزاألحفوري مع خروج انبعاثات كربونية.الوحدات الرئيسية إلنتاج الـammonia green:األخ زض 1. .وحدة إنتاج الهيدروج يز2 .وحدة لتحض ي عن طريق فصله من الهواء الجوي باستخدام طرق مختلفة مثلوج يزالنيي الـPSA.3 .الـreactor إلنتاج األمونيا.وج يزمع النيي الذي يتم فيه تفاعل الهيدروج يز4 .وحدات إسالة وتخزين لألمونيا.استخدامات الـammonia green:ستخدم الـُت ammonia green صناعة األسمدة والترييد،يزف يزستخدم فُويمكن استخدامهاكمذيب، وتستخدم كوقودُتخزين الطاقة، وت .
138 AIChE CAPSULES AIChE SU SCBiofuel هو وقود يتم ا عتريبديل للوقود األحفوري )ُنتاجه من النباتات والنفايات العضوية، وي fossil( وأكي ر fuel استدامة منه. ويتم تصنيف عمليات إنتاجه عىل حسب الـfeedstock إل::First generation )1ُ يتكون الـfeed عتريغ يمن بقايامواد غذائية مثل: بقايا محاصيل الذرة وفول الصويا، ويفضل بنسبة كب ية بسبب تأث يه عىل أسعار المحاصيل وانتشارها.ُم:Second generation )2ُ يتكون الـfeed عتريهذا النوع أفضل ألن تأث يه أقلمن بقايا قطع أشجار الغابات واألعشاب، ويعىل البيئة.:Third generation )3هنا يكون الـfeed أصله طحالب )algae )ناتجة من وحدات مخصصة لتكاثرهامثل: وحداتمعالجة الـwater waste ،وهذا النوع له أكريإنتاجية عن األنواع األخرى.
139 AIChE CAPSULES AIChE SU SCيتم إنتاج الـ biofuel من خالل عمليات معينة مثل:o Fermentation( التخمر بالبكت ييا(Gasification oPyrolysis o يتم استخراج منتجات متعددة وكث ية من هذه العمليات مثل: الـethanol ،الـbiodiesel ،والـglycerin. الـم ي زُالذي ي biofuel عن الوقود األحفوري هو االستدامة )sustainability )وأنه متجدد طوال ُ الوقت ألن الـfeedstock ستخدم للـالم biofuel اا عىل عكس الوقود األحفوري، وأيض ًًتاح دائمُمآثاره عىل البيئة أقل، فالـgases greenhouse : أكسيديالناتجة من عمليات إنتاجه مثل ثات زالكربون )CO2 )يتم تكاثر الـيزاستخدامها ف algae ،ومن هنا نستطيع أن نعتريعمليات إنتاجه خاليةمن أي انبعاثات ضارة )emissions of free.)
140 AIChE CAPSULES AIChE SU SCDecarbonizationأكسيد الكربونيرشي مثل: ثات زيه عملية هدفها تقليل االنبعاثات الكربونية الناتجة من النشاط البوالميثان، للحد من تأث يها عىل التغ يات المناخية.تتم عملية الـdecarbonization عن طريق الطرق اآلتية::Renewable energy )1ً عن طريق االعتماد عىل مصادر الطاقة المتجددة والنظيفة )emissions zero من( بدالالوقود األحفوري )fuel fossil.):Energy efficiency )2كفاءة الطاقةيل عن طريق تحس ي تقليل زوهذا يؤدي إل تقليل استهالك الطاقة وبالتااالنبعاثات.3 )التحول إل النقل النظيف:عن طريق االعتماد عىل وسائل النقل الكهربائية مثل: السيارات والقطارات الكهربائية لتقليلانبعاثات العوادم.:Carbon capture and storage )4ي عن طريق capturing أكسيد الكربون من الصناعة ومحطات التوليد،النبعاثات ثات زوالتخلص منها تحت األرض أو إعادة استخدامهامرة أخرى.:Afforestation and reforestation )5يلأكسيد الكربون وبالتايتستهلك ثات ز ن يوالهدف هنا زراعة األشجار والنباتات الخ زضاء الالجو.يزتقليل نسبته فرش 6 )تشجيع اال كات واألفراد للحد من استهالك الطاقة.الطاقة النظيفة وتوعية اليزستثمارف
141 AIChE CAPSULES AIChE SU SCEnergy Securityيه قدرة الدولة أو المنطقة عىل الوصول إل مصادر الطاقة بطريقة موثوقة، واستخدامها لتلبيةيميس لألمن القواحتياجاتهامن غ يحدوث أي اضطراب أو خلل، وهو عنضأسا واالستقرار االقتصادي.الطاقة(:يزطرق تحقيق أمن الطاقة )االستدامة في 1 .المصادر المتجددة مثل الطاقةزتنوع مصادر الطاقة: يمكن تحقيقه عن طريق االستثمارفالشمسية وطاقة الرياح.ي 2 .االستخدامات األخرى )تقليل الفقد(زالصناعة وفيزكفاءة استخدام الطاقة فزتحس ي .3 .زيادة سعة تخزين الطاقة.4 .تطوير البنية التحتية للطاقة بحيث تكون مرنة، وتقدر تواجه أي خطر أو اضطراب.
142 AIChE CAPSULES AIChE SU SC5 .تطوير المصادر المحلية لتقليل االعتماد عىل االست ياد.تعزيز التعاون الخاررجي 6. . ن ي تواجه أمن الطاقة:أهم التحديات ال1 .تغ يالمناخ: تؤثر التغ يات المناخية عىل مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، وتؤثر وتحد من استخدامك للوقود األحفوري.2 .زيادة الطلب عىل الطاقة.3 .التهديدات األمنية للطاقة.4 .لتغ يوزيادة األسعار واالضطراباتًاالعتماد عىل است ياد الطاقة مما يجعلك عرضة .Energy optimization هو مفهوم عام معناه استغالل الطاقة وتوظيفها بشكل صحيح بحيث نقدر نقلل كمية الفقد ونزود يس.أي مجال هنديزالكفاءة قدر اإلمكان، ويتم تطبيقه في الـtechniques للـoptimization energy الـزف refining::Process Integrationالـ. 1معناه دمج العمليات ووحدات التكرير المختلفة، الوحدات تكون موجودة بجانب بعضهايع زن يبحيث تخدم عىل بعضها، عىل سبيل المثال ترتيب عمليات معالجة الـزوبتصميم مع ي crude من البداية إل النهاية بحيث كل وحدة تنتج الـfeed نقل الـيزفًتليها، وهذا يوفر مثال ن يللوحدة ال feedيل توف يللطاقة واستغالللكل وحدة وبالتا جيد للخام.
143 AIChE CAPSULES AIChE SU SC:Advanced Control Systemsالـ. 2ي ظروف التشغيل للوصول إل الظروفزيتم استخدام أجهزة تحكم متقدمة تسمح بالتحكم فتؤدي للـ ن يالمناسبة ال optimization الـيزف process( أفضل إنتاج باستهالك مناسب للطاقة(.:Heat Recoveryالـ. 3داد الحرارة الناتجة مناسي أغراض أخرى مثل يزعمليات التكرير المختلفة وإعادة استخدامها في عمليات التكرير المختلفة أو توليد الكهرباء، ويمكن أيضازإنتاج البخار الذي يتم استخدامه فالـتسخ يزيزاستخدام هذه الحرارة ف feed لعملية أخرى أو لنفس العملية.ستخدمة للـُمن أهم المعدات الم recovery heat المبادل الحراري الـexchanger heat.:Efficient Equipment Designالـ. 4التصميم المناسب للـequipment والذي يجعلها قادرة عىل اإلنتاج بأعىل كفاءة ممكنة بحيث سم بالـُيتم استغالل الطاقة، وي design optimum.:Renewable Energy Integrationالـ. 5استخدام مصادر الطاقة العمليات مثليزالمتجددة واالعتماد عليهاكمصدر ثانوي للطاقة ف :تثبيت ألواح الطاقة الشمسية أو استغالل طاقة الرياح.
144 AIChE CAPSULES AIChE SU SCEnergy Storage ن ي يمكن تخزينهاأنواع الطاقة ال :1 .الطاقة الكهربية.2 .الطاقة الحرارية.3 .الطاقة الميكانيكية.4 .الطاقة الكيميائية. طرق تخزين الطاقة:يوجد تقنيات وأنظمة كث ية، ولكن أشهرها:1 .البطاريات:اًطرق تخزين الطاقة شيوعرمثل: بطاريات الليثيوم والرصاص الحمضية، وتعتريواحدة من أكي .زن ي 2: .التخزين الهيدروچيي صورة هيدروج يززيتم تخزين الطاقة ف H2 لو عندك طاقة شمسية أو طاقة رياح يتم، يع زن ياستخدامها لتوليد الكهرباء وبعدها يتم استخدام هذه الكهرباء لتحليل المياه وإنتاج الهيدروج يزالذي يمكن تخزينه واستخدامه.3 .تخزين الحرارة:يتم تخزين الطاقة الحرارية بواسطة مواد تخزين حراري مثل: الصخور، ويمكن استخدام الطاقةالحرارية لتوليد الكهرباء بواسطة محطات الطاقة الحرارية.4 .تخزين الطاقة الميكانيكية النوابض والرافعات المائية واألنابيبيزالكتل الثقيلة والطاقة المخزنة فيزمثل: تخزين الطاقة فالهيدروليكية.ي 5. التخزين الكيميات:ي صورة موادكيميائية تحتوي عىل طاقة مخزنة يمكن إطالقها عند الحاجةزيتم تخزين الطاقة فالوقود الحيوي الـيزمثل: تخزين الطاقة ف Biogas أو الـBiodiesel ،ويتم إطالق الطاقة عند للطاقةيا تخزينكيميات عتريالبطاريات أيض ًُاقها، وت احي .
145 AIChE CAPSULES AIChE SU SCStorage Systemي الـزأهمية التخزين ف plant:ي 1 )عمليات التكريرزتوف يمكان لتخزين الخام والمواد المستخدمة ف والمنتجات، ي حاالت الطوارئزيل يساعد هذا التخزين عىل استمرار العملية ح ن فوبالتا)انقطاع اإلمداد بالخام أو توقف سحب المنتجات(.ي 2 )حالة حدوثزيساعد عىل التوزيـ ـع المستمر للمنتجات وتخزين المواد الخام فإغالق مؤقت للوحدة.ي 3 )عمليات الخلط )زيساعد ف blending )سواء للخام أو المنتجات للحصول عىل مواصفات معينة.ي 4 )عمليات النقل والتوزيـ ـع.زيساعد ف
146 AIChE CAPSULES AIChE SU SC:Types of storage tanksالـ توجد أنواع متعددة ومختلفة للـtanks ،ويتوقف اختيار نوع الـtank عىل عدة عوامل ن ي سيتم تخزينها، والضغط.منها المساحة المتوفرة، خواص المواد ال يعتمد تصنيف الـtanks عىل حسب:1 )الموقع:o خزانات فوق سطح األرض )tanks Aboveground.)o خزانات تحت سطح األرض )tanks underground.)o خزانات مرفوعة عن سطح األرض عىل supports عامات\" )ُ\"د Elevated.)tanks2 )الشكل:o خزانات أفقية )Horizontal.)o خزانات رأسية )Vertical.)o خزانات كروية )Spherical.)3 )التصميم:ُ عىل حسب الـ tank roof مكن أن يكون ثابت ) أو( Fixed roof tanks ي.)Floating roof tank( متحركوتوجد تصميمات أخرى مختلفة ويتوقف اختيار التصميم المناسب عىل خواص ن ي سيتم تخزينها.المادة ال4 )الضغط:.Atmospheric tanks o.Low-pressure tanks o.High-pressure tanks o
147 AIChE CAPSULES AIChE SU SC
148 AIChE CAPSULES AIChE SU SCFixed Roof Tanks:من fixed roof tankللـ structureالـ يتكون :Breather vent )1الحجميزعتريفتحة تهوية، وتسمح بأي تغ يات فُي ضغط الهواء داخل الخزان، وتزيتم منها التحكم فحجم السائل أو الـزعن طريق دخول وخروج الهواء لتعويض التغ يسواء ف pressure vapor.:Float gauge conduit )2الـيزثبتة فُي عبارة عن أنبوبة م roof الخزان.ز، والهدف منها حساب مستوى السائل ف:Tank roof and Shell )3:Roof oالخزان، ومصنوع منيزعتري أعىل جزء فُي steel أو aluminum ،ووظيفته أنه يمنع المواد ال العوامل الخارجية مثل: األمطار ن ي هروب الغازات، ويح يم يتم تخزينها منوغ يها.:Shell oيتكون من plates مصنوعة من الـsteel أو مستطيل الشكل،يمكن أن يكون أسطوات زُ، ويوالـplate ملحومة مع بعضها البعض، ويتم عمل coating( طالء( للـshell لحمايتها من التآكل.:Gauge Hatch/Sample Well )4عبارة عن فتحة صغ ية ا،ًزودة بغطاء، تسمح لألشخاص بفحص الخزان من الداخل بضيُمسهل الوصول ألجهزة القياس مثل: جهاز قياس مستوى السائل.ُوت:Manhole )5يه فتحة تسمح لألشخاص بتصليح الخزان أو صيانته أو تنظيفه، وتكونكب ية بدرجة كافيةلدخول شخص.ي الـزيتم تخزينها ف ن يأمثلة المواد ال tank roof Fixed:ولية مثل: ) crude ،diesel fuel ،gasoline ،jet fuel ،lubricating oils بي منتجات.)oilة طويلة من غ يحدوثالظروف العادية، ويتم تخزينها لفي يزنتجات تكون مستقرة فُوهذه المتغ يكب يفيهم.
149 AIChE CAPSULES AIChE SU SCا تخزين بعض الـًيمكن أيض chemicals والـwater.
150 AIChE CAPSULES AIChE SU SCUtilities تشمل الـutilities:يس 1 )الـElectricity لتشغيل المعدات والمضخات والمحركاتء أسارسيعتريالكهرباءُ: تواآلالت المختلفة وعمليات اإلنارة وأجهزة اإلنذار والحريق وغ يها.الـ مختلف Fuel (gas and oil)الـ( 2 يز: ال غ processes تم استخدامه زن عنه فَحيث ييل استخدامات أخرى مثل:األفران وبعض المفاعالت باإلضافة إيزلعمليات التسخ يز فتوليد الكهرباء.عتريالـ Water supply and treatmentالـ( 3ُ: ت water من أهم الـutilities اًنظرالستخداماتها الكث ية.:water supply and treatment الـ استخدامات بعض المبادالت الحرارية.يo الترييدزفo ستخدم كـُت feed الـيزف boilers إلنتاج الـsteam.o خلط مع الـُت feed عمليات معينة إلنتاج منتج محدد.يزفo ي عمليات الـزستخدم فُت regeneration أو التنيف.بعض العمليات، لذلك ال بد من وجوديزا تحتاج المياه لعمليات معالجة الستخدامها فًغالب.وتضيفها المياه لمعالجة water treatment and waste disposal نظامي 4 )الـSystems Cooling مراحل مختلفة من عملياتزي درجات الحرارة فز: للتحكم فالتكرير.ي 5 )الـSteam بعض العمليات مثل: عمليات الـزستخدم للتسخ يز فُ: ي regeneration ،ووحدات أخرى.ي 6 )الـAir Compressed :لتشغيل بعض الـزالعمليات ف refinery.7 )الـNitrogen ستخدم للتطه ي والتخم ي وكغازُ: ي inert عمليات التكرير المختلفة.يزف8 )الـSystems Firefighting وذلك للتعامل معًي مصانع التكرير خاصةزكز أهميته ف: وتي مواد لها قابلية عالية لالشتعال.9 )الـsystems control Environmental :للتعامل مع االنبعاثات وإدارتها بشكل آمن للمحافظة عىل البيئة.10 )الـLaboratories :ولها وظائفكت ية منها االختبار والتحليل ومراقبة الجودة.