أنظمة تعبئة المذيبات في محطات الكيماويات

في محطة كيماويات متعددة المنتجات، يعني فصلُ تعبئة المذيبات عزلَ الخاصيتين اللتين يجلبهما المذيب إلى الموقع، وهما الأبخرة القابلة للاشتعال وتراكم الكهرباء الساكنة، عن بقية المنتجات التي تتعامل معها المحطة. فإذا كانت الأحماض أو القلويات أو المنتجات الوسيطة غير القابلة للاشتعال تشترك مع المذيبات في منطقة التعبئة نفسها، احتاج خط المذيبات عادةً إلى حدود مستقلة للمنطقة الخطرة، ومضخات وعدّادات مخصّصة بحسب عائلة المنتج، ومسار لتجميع الأبخرة لا يختلط بتهوية المنتجات الأخرى، وإشارة سماح بالتعبئة لا تصدر قبل التحقق من تأريض الصهريج.

تشرح صفحة أنظمة تعبئة الصهاريج السلسلة العامة للتعبئة من مضخة ومرشّح وعدّاد وصمام تحكم وذراع تعبئة، فيما تتناول صفحة تعبئة صهاريج المذيبات ضبط الكهرباء الساكنة والأبخرة في المنشآت المخصّصة للمذيبات وحدها. أما هذه الصفحة فتركّز على قرارات الفصل التي تنشأ حين تتقاسم المذيبات الموقع مع كيماويات أخرى.

لماذا تحتاج المذيبات إلى معالجة مستقلة في محطة الكيماويات؟

تضم محفظة منتجات محطات الكيماويات في الغالب منتجات أكّالة وسامة وتفاعلية وقابلة للاشتعال معًا. ويحكم تصميمَ كثير منها توافقُ المواد وإحكامُ الاحتواء، غير أن المذيبات تضيف إلى ذلك ضرورة التحكم في مصادر الاشتعال. فإذا عُبّئ على الرصيف نفسه محلول مائي صباحًا ومذيب هيدروكربوني متطاير مساءً، وجب اختيار المعدات الكهربائية ونظام التأريض وإدارة الأبخرة وفق المنتج الأشد تطلّبًا. ولأن ذلك يرفع التكلفة على الرصيف بأكمله، تجمع محطات كثيرة تعبئة المذيبات في رصيف مستقل أو في مجموعة أذرع مخصّصة.

ما الذي يُخصَّص وما الذي يمكن مشاركته؟

لا توجد إجابة واحدة؛ فلكل عنصر من البنية التحتية موازنته الخاصة بين خطر المشاركة وتكلفة الفصل. ويلخّص الجدول التالي العناصر التي تُدرس عادةً في المراجعة الهندسية.

الكهرباء الساكنة: المذيبات لا تتصرف جميعها بالطريقة نفسها

كلمة مذيب لا تحدد وحدها مستوى خطر الكهرباء الساكنة. ففي تقييم المخاطر الكهروستاتيكية تُصنَّف السوائل إلى منخفضة ومتوسطة وعالية التوصيل. وتقع المذيبات الهيدروكربونية البارافينية والعطرية في الفئة منخفضة التوصيل؛ إذ تتولد الشحنة في الأنابيب والمضخات، ولا سيما في المرشّحات الدقيقة، وقد تبقى في السائل مدة طويلة بعد وصوله إلى الصهريج. أما الكحولات والكيتونات فتُعد عالية التوصيل بالمعنى الكهروستاتيكي، فتتبدد شحنتها أسرع، لكنها تبقى قابلة للاشتعال ولا يسقط عنها شرط التأريض.

ولهذا التمييز نتائج عملية في المحطة المختلطة. فمع المذيبات منخفضة التوصيل تُدرس إجراءات مثل الحد من معدل التدفق في بداية التعبئة، وتجنّب التعبئة بالرشّ إلى أن تُغمر فوهة أنبوب التعبئة، وترك زمن مكوث كافٍ بعد المرشّحات لتبدد الشحنة، وعدم تحريك الأطوار غير الممتزجة مثل الماء المتجمع في قاع الحجرة. ولا يُسمح بتشغيل المضخة قبل تأكيد تأريض الصهريج، وتُربط هذه الإشارة مع إشارة منع الفيضان في سلسلة التعشيق نفسها. وتتناول صفحة أنظمة التأريض ومنع الفيضان بنية هذه الإشارات بالتفصيل.

الحمولة السابقة وتبديل المنتج في الصهريج

كثيرًا ما تنقل الصهاريج التي تخدم محطات الكيماويات منتجات مختلفة من رحلة إلى أخرى. وعند تعبئة مذيب أقل تطايرًا في حجرة كانت تحمل منتجًا أكثر تطايرًا قد يبقى في فراغ البخار خليط قابل للاشتعال. لذلك ينبغي أن تتضمن قائمة الفحص قبل التعبئة معلومات الحمولة السابقة وشهادة التنظيف، والتخميل بالغاز الخامل لفراغ البخار عند الحاجة، إلى جانب التحقق من التوافق الكيميائي بين الحمولة السابقة والمذيب.

تجميع الأبخرة: إلى أين تذهب أبخرة المذيب؟

يمكن التقاط الأبخرة المزاحة من الصهريج أثناء تعبئة المذيب عبر التعبئة المغلقة وخط تجميع الأبخرة. غير أن السؤال الحقيقي في المحطة المختلطة هو: إلى أين تذهب هذه الأبخرة؟ فتجميع أبخرة المذيب في المجمّع نفسه الذي يستقبل تهوية الأمينات أو الأحماض أو المواد المؤكسدة قد يسبب تآكلًا وتفاعلات غير مرغوبة. كما أن إرجاع الأبخرة واسترجاعها وظيفتان مختلفتان، ويتحدد المطلوب منهما بحسب المنتج وهدف الانبعاثات، وتشرح صفحة استرجاع أبخرة المذيبات هذا الفرق بالتفصيل.

الحفاظ على نقاء المنتج عند التبديل

·         خط مخصّص: في المذيبات عالية النقاء يزيل تخصيص الخزان والمضخة والعدّاد والذراع لمنتج واحد عبء التنظيف كليًا.

·         خط مشترك: عند مشاركة الخط بين مذيبات من العائلة نفسها يُحدَّد مسبقًا تسلسل التبديل وكمية الغسيل وفحص جودة الحمولة الأولى.

·         توافق المواد: قد تسبب الكيتونات والمذيبات العطرية انتفاخ بعض أنواع المطاط، لذا يُؤكَّد اختيار الحشيات والخراطيم لكل مذيب ببيانات التوافق الصادرة عن المصنّع.

ملاحظة موجزة حول اختيار العدّاد

تحتاج العدّادات الكهرومغناطيسية، الشائعة مع المنتجات المائية في محطات الكيماويات، إلى أن تتجاوز موصلية السائل حدًا أدنى يحدده المصنّع. وتقع المذيبات الهيدروكربونية دون هذا الحد بكثير، ولذلك تُقيَّم لخطوط المذيبات تقنيات لا تعتمد على الموصلية، مثل عدّادات التدفق الكتلي بتأثير كوريوليس أو عدّادات الإزاحة الموجبة. وتفاصيل الاختيار متاحة في صفحتي وحدات قياس المذيبات ووحدات قياس الكيماويات.

كيف يمكن أن تدعم TLY Enerji المشروع

في المحطات متعددة المنتجات، يمكن أن تقدّم TLY Enerji دعمًا هندسيًا في اختيار معدات القياس والتحكم على خط المذيبات، ودمج إشارات السماح بالتعبئة في نظام تحكم قائم على PLC، وتركيب عدّادات التدفق واختبارها وتشغيلها. ويُتفق على ما يدخل من إجراءات الفصل في نطاق التوريد بناءً على البنية التحتية القائمة للمحطة ومواصفات المشروع.

المعلومات التي نحتاجها لمراجعة خط المذيبات

·         قائمة كاملة بالمنتجات التي تُعبّأ في المحطة وموقع المذيبات منها

·         صحيفة بيانات السلامة لكل مذيب، ولا سيما نقطة الوميض وضغط البخار والمواد غير المتوافقة

·         هل يُخطَّط لرصيف أو مجموعة أذرع مستقلة للمذيبات، وتوزيع المنتجات الحالي على الأرصفة

·         سياسة الحمولة السابقة للصهاريج وطريقة التعامل مع شهادات التنظيف

·         الوضع الحالي لتجميع الأبخرة والتغطية بالنيتروجين ومعالجة الأبخرة

·         أهداف النقاء وإجراء التبديل المقبول بين المنتجات

·         دراسة تصنيف المناطق الخطرة ومتطلبات الربط مع نظام التحكم

صفحات ذات صلة

·         أنظمة تعبئة صهاريج المذيبات: ضبط الكهرباء الساكنة والأبخرة في المنشآت المخصّصة للمذيبات فقط.

·         أنظمة التأريض ومنع الفيضان: ربط التحقق من التأريض وإشارة منع الفيضان بسلسلة السماح بالتعبئة.

·         أنظمة تعبئة صهاريج الكيماويات: الإطار العام لضبط التلوث والانبعاثات في تعبئة الكيماويات.

·         أنظمة استرجاع أبخرة المذيبات وإرجاعها: إدارة أبخرة المذيبات المجمّعة بالموازنة أو الاسترجاع أو الحرق.

·         وحدات قياس المذيبات: اختيار تقنية العدّاد للمذيبات منخفضة التوصيل.

أسئلة شائعة حول تعبئة المذيبات في محطات الكيماويات

هل يمكن تعبئة المذيبات والكيماويات الأكّالة على الرصيف نفسه؟

هذا ممكن من الناحية الفنية، لكن يجب اختيار المعدات الكهربائية ونظام التأريض في الرصيف وفق المذيب القابل للاشتعال، وفصل التصريف، والتحقق من توافق المواد لكل منتج. ونادرًا ما تناسب الأذرع والخراطيم والحشيات عائلتي المنتجات معًا، ولذلك تخصّص محطات كثيرة للمذيبات رصيفًا مستقلًا أو على الأقل مجموعة أذرع منفصلة، ويُتخذ القرار النهائي مع مراعاة أحجام المنتجات وتكرار التعبئة وتخطيط الموقع.

هل يجب الحد من معدل التدفق في بداية التعبئة لكل المذيبات؟

الحد من المعدل في البداية إجراء يُدرس أساسًا للمذيبات الهيدروكربونية منخفضة التوصيل. أما الكحولات والكيتونات، وهي عالية التوصيل بالمعنى الكهروستاتيكي، فتتبدد شحنتها أسرع، مع بقاء شرطي التأريض وتجنّب التعبئة بالرشّ. ويجب أن يُحدَّد الحد الفعلي للمعدل ومدته في تقييم للمخاطر الكهروستاتيكية يراعي المنتج وقطر أنبوب التعبئة وتصميم الصهريج، ولا تقدّم هذه الصفحة قيمة عامة عن قصد.

هل يمكن ربط أبخرة المذيب بمجمّع الأبخرة المشترك في المحطة؟

لا يكون ذلك إلا بعد مراجعة التوافق الكيميائي مع جميع الأبخرة الأخرى الداخلة إلى المجمّع. فالاختلاط بأبخرة منتجات مؤكسدة أو تفاعلية قد يسبب تآكلًا أو تفاعلات غير مرغوبة. وإذا تعذّر إثبات التوافق، خُصّص لأبخرة المذيب مسار تجميع مستقل وطريقة معالجة تلائم تلك المجموعة من المنتجات.

هل يمكن أن يخدم عدّاد واحد عدة مذيبات؟

نعم، بشرط تطبيق معامل العدّاد أو ضبط الكثافة الصحيح لكل منتج، وتصريف الخط أو غسله عند كل تبديل، وتسجيل هذه الخطوات. أما في المنتجات الحساسة للنقاء، أو حين يكون القياس أساسًا لنقل الملكية، فإن خط القياس المخصّص يكون في العادة الحل الأبسط.