پروژه احداث واحد ASU پتروشیمی زاگرس؛ گامی مهم در توسعه توان داخلی صنعت گازهای صنعتی
احداث یکی از بزرگترین واحدهای تولید اکسیژن کشور
پروژه احداث واحد ASU پتروشیمی زاگرس، یکی از پروژههای شاخص در زمینه تولید گازهای صنعتی و توسعه زیرساختهای مورد نیاز Petrochemical Industries کشور به شمار میرود. این واحد با هدف تأمین پایدار و پیوسته اکسیژن مورد نیاز مجتمع پتروشیمی زاگرس طراحی و اجرا شده و از نظر ظرفیت تولید، ابعاد تجهیزات و گستره فرآیند، جایگاه ویژهای در صنعت کشور دارد.
واحد ASU یا Air Separation Unit، یک واحد صنعتی برای جداسازی اجزای اصلی هوا و تولید محصولاتی مانند اکسیژن، نیتروژن و آرگون است. در پروژه پتروشیمی زاگرس، مقیاس این واحد به اندازهای است که آن را به یکی از بزرگترین پروژههای تولید اکسیژن در کشور تبدیل کرده است.
نکته مهم دیگر در این پروژه، استفاده گسترده از توان مهندسی و ساخت داخل، شرکتهای دانشبنیان و ظرفیت شرکتهای ایرانی است. اجرای چنین پروژهای در این مقیاس، علاوه بر کاهش وابستگی به تجهیزات و دانش فنی خارجی، میتواند به عنوان تجربهای ارزشمند و الگویی برای اجرای پروژههای مشابه در سایر صنایع کشور مورد استفاده قرار گیرد.
ظرفیت تولید ۱۷۲ هزار نرمال مترمکعب اکسیژن در ساعت
یکی از مهمترین ویژگیهای پروژه ASU پتروشیمی زاگرس، ظرفیت بسیار بالای تولید اکسیژن آن است.
این واحد شامل دو فاز تولیدی است که ظرفیت تولید اکسیژن هر فاز حدود ۸۶ هزار نرمال مترمکعب در ساعت در نظر گرفته شده است. بنابراین ظرفیت مجموع تولید اکسیژن دو فاز به حدود: ۱۷۲ هزار نرمال مترمکعب در ساعت
میرسد.
این ظرفیت قابل توجه، اهمیت ویژهای برای مجتمع پتروشیمی زاگرس دارد؛ زیرا اکسیژن تولیدشده قرار است به عنوان یکی از یوتیلیتیهای اصلی مجتمع مورد استفاده قرار گیرد و نیاز فرآیندی آن را به صورت پایدار تأمین کند.
در چنین مقیاسی، تأمین مستمر اکسیژن اهمیت زیادی دارد. هرگونه اختلال در تأمین گاز اکسیژن میتواند بر عملکرد واحدهای فرآیندی اثرگذار باشد؛ بنابراین احداث یک واحد ASU اختصاصی، علاوه بر تأمین ظرفیت مورد نیاز، میتواند به افزایش پایداری، قابلیت اطمینان و استقلال عملیاتی مجتمع کمک کند.
ASU چگونه اکسیژن تولید میکند؟
واحد جداسازی هوا یا ASU، برخلاف تصور سادهای که ممکن است از عنوان «تولید اکسیژن» ایجاد شود، در واقع اکسیژن را از هوا تولید نمیکند؛ بلکه اجزای مختلف موجود در هوا را از یکدیگر جدا و خالصسازی میکند.
هوای محیط عمدتاً از حدود ۷۸ درصد نیتروژن، ۲۱ درصد اکسیژن و مقدار کمی آرگون و سایر گازها تشکیل شده است. در واحد ASU، این هوا پس از طی چند مرحله فرآیندی، به محصولات مختلفی از جمله اکسیژن، نیتروژن و آرگون تبدیل میشود.
در فرآیندهای متداول Cryogenic Air Separation یا جداسازی برودتی هوا، مراحل اصلی معمولاً شامل موارد زیر است:
- دریافت و فشردهسازی هوای محیط
- تصفیه و حذف رطوبت و ناخالصیها
- خنکسازی عمیق هوا
- تقطیر برودتی و جداسازی اجزای هوا
- تولید و خالصسازی اکسیژن و نیتروژن
- جداسازی آرگون
- ذخیرهسازی یا ارسال محصولات به واحدهای مصرفکننده
در بخش برودتی، دما به محدوده بسیار پایینی میرسد تا امکان جداسازی اجزای هوا بر اساس تفاوت در نقاط جوش آنها فراهم شود. نقطه جوش اکسیژن، نیتروژن و آرگون با یکدیگر متفاوت است و همین اختلاف، اساس جداسازی برودتی در ASU را تشکیل میدهد.
تولید همزمان اکسیژن، نیتروژن و آرگون
یکی از مزیتهای مهم واحدهای ASU این است که میتوانند تنها به تولید اکسیژن محدود نباشند. در کنار اکسیژن، نیتروژن و آرگون نیز میتوانند به عنوان محصولات فرآیند جداسازی هوا تولید شوند.
در پروژه پتروشیمی زاگرس نیز علاوه بر ظرفیت بسیار بالای تولید اکسیژن، امکان تولید نیتروژن و آرگون مایع پیشبینی شده است.
نیتروژن در صنایع مختلف کاربردهای گستردهای دارد و به دلیل ماهیت نسبتاً خنثی آن میتواند برای ایجاد محیط بیاثر، عملیات Purging، Blanketing مخازن و برخی فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.
آرگون نیز به دلیل واکنشپذیری بسیار پایین، یکی از گازهای ارزشمند صنعتی محسوب میشود و در صنایعی مانند جوشکاری، متالورژی، صنایع فولاد، ساخت تجهیزات خاص و برخی فرآیندهای حساس کاربرد دارد.
به این ترتیب، واحد ASU علاوه بر تأمین اکسیژن مورد نیاز مجتمع، میتواند یک زیرساخت مهم برای تولید چند گاز صنعتی با ارزش باشد.
نقش اکسیژن در پتروشیمی زاگرس:
اهمیت این پروژه زمانی بیشتر مشخص میشود که نیازهای عملیاتی یک مجتمع بزرگ پتروشیمی را در نظر بگیریم.
پتروشیمی زاگرس یکی از مجتمعهای بزرگ تولید متانول است و فرآیندهای آن به تأمین پایدار یوتیلیتیهای مختلف نیاز دارند. اکسیژن تولیدشده در واحد ASU، برای استفاده به عنوان یوتیلیتی مورد نیاز مجتمع در نظر گرفته شده است.
در واحدهای صنعتی با ظرفیت بالا، تأمین گازهای فرآیندی از منابع بیرونی میتواند وابستگیهایی در زمینه ظرفیت انتقال، قیمت، حملونقل و استمرار تأمین ایجاد کند. احداث واحد ASU در محل مجتمع، این امکان را فراهم میکند که اکسیژن مورد نیاز به صورت مستمر و متناسب با نیاز فرآیندی در دسترس باشد.
از این منظر، پروژه ASU تنها یک واحد تولید گاز صنعتی نیست؛ بلکه بخشی از زیرساخت حیاتی برای افزایش پایداری زنجیره تولید مجتمع محسوب میشود.
چرا احداث ASU در مقیاس بزرگ اهمیت دارد؟
احداث یک واحد جداسازی هوا در مقیاس صنعتی بزرگ، نیازمند دانش و فناوری در حوزههای مختلف مهندسی است. طراحی چنین واحدی مجموعهای از تخصصها را دربرمیگیرد؛ از جمله:
- مهندسی فرآیند
- مهندسی مکانیک
- مهندسی برق و ابزار دقیق
- سیستمهای کنترل صنعتی
- تجهیزات برودتی و Cryogenic
- کمپرسورها و تجهیزات دوار
- مبدلهای حرارتی
- تجهیزات انتقال و ذخیرهسازی گازهای صنعتی
- سیستمهای ایمنی و حفاظت فرآیندی
یکی از حساسترین بخشهای ASU، سیستم برودتی و تجهیزات مرتبط با دماهای بسیار پایین است. عملکرد صحیح مبدلهای حرارتی، ستونهای تقطیر، کمپرسورها، شیرهای کنترلی و سیستمهای ابزار دقیق در این بخش، نقش تعیینکنندهای در راندمان و پایداری واحد دارد.
همچنین کیفیت هوای ورودی اهمیت زیادی دارد. پیش از ورود هوا به بخش برودتی، باید ناخالصیهایی مانند رطوبت و دیاکسیدکربن تا حد زیادی حذف شوند؛ زیرا تجمع این مواد در دماهای بسیار پایین میتواند باعث مشکلات عملیاتی و اختلال در تجهیزات برودتی شود.
یک پروژه با اتکا بر توان مهندسی و ساخت داخل
یکی از جنبههای برجسته پروژه احداث واحد ASU پتروشیمی زاگرس، تکیه بر توان داخلی و ظرفیت شرکتهای دانشبنیان ایرانی است.
اجرای پروژهای با چنین ظرفیت و پیچیدگی، نشاندهنده رشد توان کشور در زمینه طراحی، مهندسی، ساخت، تأمین تجهیزات و اجرای پروژههای بزرگ صنعتی است.
توسعه این توانمندی اهمیت زیادی دارد؛ زیرا فناوریهای مرتبط با تولید گازهای صنعتی، تجهیزات برودتی، کنترل فرآیند و تجهیزات دوار، از بخشهای تخصصی صنعت محسوب میشوند.
تجربه بهدستآمده از اجرای این پروژه میتواند در آینده برای توسعه واحدهای مشابه در صنایع پتروشیمی، فولاد، پالایشگاهها، صنایع معدنی و سایر صنایع بزرگ مصرفکننده گازهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.
ASU؛ فراتر از یک واحد تولید اکسیژن
نگاه دقیقتر به پروژه پتروشیمی زاگرس نشان میدهد که ASU را نباید صرفاً یک «واحد تولید اکسیژن» دانست.
این واحد در واقع یک مجموعه پیچیده برای جداسازی، خالصسازی و تولید محصولات مختلف از هوای محیط است که عملکرد آن به مجموعهای از تجهیزات فرآیندی، مکانیکی، برودتی، الکتریکی و کنترلی وابسته است.
ظرفیت حدود ۱۷۲ هزار نرمال مترمکعب اکسیژن در ساعت در دو فاز، در کنار تولید نیتروژن و آرگون مایع، مقیاس قابل توجه این پروژه را نشان میدهد.
از سوی دیگر، قرار گرفتن این واحد در کنار یک مجتمع بزرگ تولید متانول، اهمیت تأمین پایدار اکسیژن و سایر گازهای مورد نیاز فرآیند را دوچندان میکند.
گامی برای توسعه پروژههای بزرگ صنعتی در ایران
پروژه احداث واحد ASU پتروشیمی زاگرس را میتوان نمونهای از حرکت صنعت کشور به سمت توسعه فناوری، بومیسازی تجهیزات و استفاده از توان شرکتهای مهندسی و دانشبنیان داخلی دانست.
اجرای چنین پروژهای میتواند علاوه بر تأمین نیازهای عملیاتی پتروشیمی زاگرس، دانش و تجربه ارزشمندی برای پروژههای آینده ایجاد کند. این موضوع بهویژه در شرایطی اهمیت دارد که صنایع بزرگ کشور برای افزایش ظرفیت تولید، کاهش وابستگی و ارتقای پایداری عملیاتی به فناوریهای بومی و زنجیره تأمین داخلی نیاز دارند.
پروژه احداث واحد ASU پتروشیمی زاگرس یکی از پروژههای مهم در حوزه تولید و تأمین گازهای صنعتی کشور است که با ظرفیت بالای تولید اکسیژن و تولید همزمان نیتروژن و آرگون، نقش مهمی در تأمین یوتیلیتی مورد نیاز مجتمع پتروشیمی زاگرس خواهد داشت.
ظرفیت تولید ۸۶ هزار نرمال مترمکعب اکسیژن در ساعت برای هر فاز و مجموع ۱۷۲ هزار نرمال مترمکعب در ساعت، مقیاس بزرگ این پروژه را نشان میدهد. در کنار این ظرفیت، استفاده از توان شرکتهای داخلی و دانشبنیان، این پروژه را به تجربهای قابل توجه در زمینه اجرای پروژههای پیچیده صنعتی در داخل کشور تبدیل کرده است.
شرکت مهندسی صنعتی فهامه مفتخر است که در این پروژه (جداسازی هوا) به عنوان پیمانکار انجام خدمات بازرسی فنی کالا و تجهیزات طرح ساخت ASU که توسط سازندگان و فروشندگان داخلی و خارجی ساخته یا تامین میگردد، مشارکت و همکاری دارد.