شرح فرآیند واحدهای عملیاتی فازهای ۱ و ۲

واحدهای تقطیر ۰۱ و ۳۱ (CDU 01 & 31 و VDU 01)
نخستین مرحله پالایش نفت خام، تقطیر در فشار جو است که برشهای اصلی نفت خام را از یکدیگر جدا می کند. شرکت پالایش نفت امام خمینی (ره) شازند دارای دو واحد تقطیر یکی با ظرفیت ۱۷۵ هزار بشکه در روز و دیگری با ظرفیت ۸۰ هزار بشکه در روز می باشد که وظیفه تفکیک محصولات اصلی از نفت خام سنگین را که مخلوطی از نفت خام چند حوزه نفتی می باشد به عهده دارند.
محصولات این واحدها عبارتند از:
گاز، گاز مایع، بنزین خام سبک و سنگین، نفتای مخلوط، نفت سفید، نفت گاز سبک و سنگین، خوراک واحد آیزوماکس و همچنین باقیمانده اتمسفریک و خلأ بعنوان بخش عمده ای از نفت خام ورودی که به محصول تبدیل نشده است. لازم به ذکر است باقیمانده برج تقطیر درگذشته تنها به مصرف سوخت می رسید ولی امروزه، با اجرای طرح توسعه زمینه لازم برای تبدیل این بخش به محصولات با ارزشی نظیر بنزین و دیزل فراهم آمده است.

واحدهای تصفیه نفتا و بنزین ۰۲ و ۱۲ (NHT 1 & 2)
این شرکت دارای دو واحد تصفیه نفتا یکی با ظرفیت ۲۲۰۰۰ بشکه در روز نفتای سنگین و دیگری با ظرفیت ۳۳۰۰۰ بشکه در روز نفتای سبک و سنگین می باشد. نفتای استحصال شده از نفت خام در واحد تقطیر که دارای گوگرد بوده و درجه آرام سوزی پائین دارد، در این واحدها توسط گاز هیدروژن و در مجاورت کاتالیزور نیکل-مولیبدن تصفیه شده و مواد گوگرددار آن به صورت گاز سولفید هیدروژن جدا می شود. محصول اصلی واحد ۰۲ نفتای سنگین بدون گوگرد است که جهت افزایش عدد اکتان به قسمت تبدیل کاتالیستی ارسال می گردد و محصول واحد تصفیه نفتای ۱۲ نفتای سبک و سنگین بدون گوگرد می باشد که نفتای سنگین بدون گوگرد است که جهت افزایش عدد اکتان به قسمت تبدیل کاتالیستی ارسال می شود و نفتای سبک بدون گوگرد آن نیز جهت حذف آلاینده بنزن و خطی نمودن مقداری از هیدروکربن های آن و افزایش عدد اکتان به واحد ایزومریزاسیون فرستاده می شود.

واحد تبدیل کاتالیستی افزایش اکتان ۰۲ و ۱۲ (OCT / CCR )
نفتای سنگین تصفیه شده در این واحدها تحت دما و فشار معین در چهار راکتور در مجاورت کاتالیزور پلاتین دار، براثر فعل و انفعالات شیمیایی تغییر ساختار داده و به ترکیبات با عدد اکتان ۱۰۰ تبدیل می شوند (پلاتفرمیت- ریفرمیت). در کنار تولید محصول اصلی، دو محصول جانبی گاز مایع و هیدروژن نیز تولید می شوند. پلاتفرمیت حدودا ۳۵ درصد از کل بنزین یورو ۴ پالایشگاه است. واحدهای تبدیل کاتالیستی در این شرکت مجهز به دستگاه احیاء مداوم کاتالیست می باشند.

واحد کاهش گرانروی ۰۳ (Visbreaker)
این واحد دارای ظرفیت ۲۷۳۰۰ بشکه در روز ته مانده برج تقطیر در خلأ می باشد. در این واحد طی فرایند شکست حرارتی، مولکولهای سنگین موجود در ته مانده خلأ شکسته شده و به محصول تار که دارای گرانروی پایین تری است تبدیل می گردد. این فرایند به کاهش مصرف محصولات میان تقطیر برای تنظیم گرانروی نفت کوره کمک می نماید. سایر محصولات این واحد بنزین نامرغوب و گازهای سوختی می باشند که به مصرف سوخت پالایشگاه می رسند.

واحد تصفیه هیدروژنی نفت سفید ۰۴ ( KHT )
این واحد با ظرفیت حدود ۳۱۵۰۰ بشکه در روز، نفت سفید تولیدی در واحدهای تقطیر و تصفیه هیدروژنی باقیمانده سنگین را در مجاورت کاتالیست و حضور گاز هیدروژن در دمایC ° ۳۰۰ و فشارBar 50 تصفیه کرده و کلیه ناخالصیهای آن که عمدتاً گوگرد و نیتروژن می باشند گرفته
می شود، بطوری که محصول تولیدی آن یعنی سوخت جت دارای گوگرد کمتر از PPM20 می باشد. یکی از مزایای مهم اقتصادی این واحد پالایشی، امکان اختلاط محصول اصلی آن با دیزل تولیدی پالایشگاه با استاندارد یورو ۴ و نیز استفاده از محصول فرعی واحد یعنی نفتای تصفیه شده با گوگرد کمتر از PPM 5 بعنوان خوراک واحد تبدیل کاتالیستی بمنظور تولید بنزین می باشد.

واحد گاز مایع ۰۵ (LPG Recovery)
گازهای سبکی که از مجموعه واحدهای پالایشی تولید می شود، مخلوطی از متان، اتان، پروپان، بوتان و پنتان است که در این واحد در اولین مرحله گازهای متان و اتان از مخلوط گازی جدا شده و به مصرف سوخت در کوره های پالایشگاه می رسند و در مرحله دوم گازهای پروپان و بوتان و پنتان جداسازی و بطور جداگانه به مخازن کروی گاز مایع ارسال می شوند. ظرفیت این واحد ۱۱۵۰۰ بشکه در روز می باشد.

واحد انحلال کاستیک ۰۵ (Caustic Dissolving Unit )
این واحد دارای ظرفیت ۶ تن کاستیک جامد در ۶ ساعت کاری بوده و خوراک آن کاستیک جامد و کاستیک ۵۰٪ مایع است. واحد مذکور کاستیک سودای مورد نیاز سایر واحدهای بهره برداری را با غلظت مناسب تامین می نماید.
محصولات این واحد کاستیک غلیظ ۴۰ درصد، کاستیک نیمه رقیق ۷/۱۸ درصد وکاستیک رقیق ۸/۲ درصد می باشد.

واحد هیدروکراکر یا آیزوماکس ۰۶ (HCU)
این واحد با ظرفیت ۲۶۰۰۰ بشکه در روز و با استفاده از هیدروژن، خوراک سنگین دریافتی از واحد تقطیر در خلاء را در مجاورت کاتالیست تحت فرآیند شکست مولکولی به محصولات با ارزشی نظیر گاز مایع تثبیت نشده، بنزین خام سبک، بنزین خام سنگین، نفت سفید، نفت گاز و آیزوریسایکل تبدیل میکند. واحد هیدروکراکر از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا علاوه بر تهیه محصولات نفتی مورد نیاز، مقدار زیادی از حجم نفت کوره تولیدی را کاهش می دهد.

واحدهای تولید کننده گاز هیدروژن ۰۷ و ۱۷ ( HPU)
این شرکت دارای دو واحد تولید هیدروژن یکی با ظرفیت ۵۰ میلیون فوت مکعب در روز و دیگری با ظرفیت ۱۳۵ میلیون فوت مکعب در روز می باشد. در این واحدها با استفاده از واکنش گاز طبیعی و بخار آب در دمای حدود ۸۰۰ درجه سانتی گراد هیدروژن مورد نیاز سایر واحدهای پالایشی تولید می شود. پس از تولید گاز هیدروژن جهت افزایش درجه خلوص آن از سیستم جذب تدریجی ناخالصیها تحت فشار (PSA) استفاده می شود که امکان افزایش خلوص گاز هیدروژن تولیدی را تا ۹/۹۹ درصد فراهم می نماید. بخار آب فشار متوسط نیز از سایر محصولات این واحد می باشد.

واحد تولید ازت ۱۱ (Nitrogen )
این واحد با استفاده از فرآیند تراکم، سرماسازی و توربین انبساطی (Cryogenic) نیتروژن را با درجه خلوص ۹۹۹/۹۹ ٪ از مخلوط هوا جدا می کند که به مصارف واحد های عملیاتی می رسد.

واحد تصفیه هیدروژنی دیزل ۱۳ (GHT)
این واحد با ظرفیت ۵۳۰۰۰ بشکه در روز، دیزل تولیدی در واحدهای تقطیر، شکست کاتالیستی بستر سیال و تصفیه هیدروژنی باقیمانده سنگین را در مجاورت کاتالیست و حضور گاز هیدروژن تصفیه کرده و ضمن جداسازی ترکیبات گوگرددار و نیتروژن دار از محصول دیزل، سبب افزایش راندمان سوخت در موتورهای دیزلی و کاهش چشمگیر میزان آلودگی سوخت دیزل به حداقل مقدار استاندارد می گردد. با بهره برداری از این واحد امکان تولید محصول دیزل با استاندارد یورو ۴ و با گوگرد کمتر از PPM50 فراهم شده است. این واحد دارای بزرگترین راکتور کاتالیستی واحدهای پالایشی کشور به وزن ۱۴۵۰ تن و با گنجایش حدود ۶۰۰ تن کاتالیست می باشد که در آن واکنش های مربوط به زدایش گوگرد و نیتروژن در دمای ° C 350 و فشار bar 100 از محصول دیزل انجام می شوند. نفتای تثبیت نشده نیز از محصولات جانبی این واحد است.

واحد تصفیه باقیمانده سنگین نفت خام ۱۴ (RCD)
برای اولین بار در ایران واحد تصفیه هیدروژنی محصول تحتانی برجهای تقطیر اتمسفریک و خلأ، با ظرفیت ۶۹۰۰۰ بشکه در روز و به منظور کاهش میزان گوگرد، نیتروژن، باقیمانده کربن CCR و فلزات موجود در محصول سنگین واحد، طراحی و ساخته شده است و در واقع با ساخت این واحد زمینه لازم برای تبدیل نفت کوره سنگین به بنزین و محصولات سبک‌تر فراهم گردیده است. این واحد دارای دو بخش راکتورهای تصفیه و بخش تفکیک بوده که بخش راکتورها، دارای دو ردیف موازی می باشد و هر ردیف از راکتورها دارای ۵ راکتوراست که می تواند بصورت مجزا در سرویس قرار گرفته و با مجموع ۳۰۰۰ مترمکعب کاتالیست (در ۱۰ راکتور) وظیفه تصفیه را انجام  دهد. دراین راکتورها تحت دمای ° C 400 و فشار Bar 204 که در واقع بالاترین فشار کارکرد در کل واحدهای پالایشی می باشد، فرآیند های تصفیه هیدروژنی باقیمانده سنگین نفت خام انجام می گیرد. محصول اصلی این واحد باقیمانده سنگین تصفیه شده جهت تامین خوراک واحد RFCC می باشد و دیزل و نفتا نیز از محصولات جانبی این واحد بوده که به واحدهای تصفیه هیدروژنی ارسال می گردد.

واحد شکست کاتالیستی بستر سیال ۱۵ (RFCC)
این واحد با ظرفیت ۹۴۳۷۰ بشکه در روز به منظور تبدیل مخلوطی از نفت کوره تصفیه شده واحدهای تقطیر ۰۱ و ۳۱ در واحد RCD، گازوییل سنگین واحدهای تقطیر ۰۱ و ۳۱ و سلاپس واحد تقطیر ۰۱ به محصولات سبکتر و با ارزش مانند گاز مایع، بنزین و دیزل سبک طراحی و ساخته شده است. در این واحد از فرآیند شکست کاتالیستی بستر سیال استفاده شده و در حال حاضر بزرگترین واحد پالایشگاهی شکست کاتالیستی در کشور می باشد. این واحد به منظور تولید حداکثر بنزین طراحی گردیده است، بطوریکه قادر به تولید حدود ۸ میلیون لیتر بنزین با اکتان بالا می باشد. این بنزین پس از تصفیه هیدروژنی در واحد CGH به عنوان بنزین یورو ۴ به بازار عرضه می گردد. محصول دوم این واحد گاز مایع می باشد که جهت تولید پروپیلن به واحد MEROX و PRU ارسال می شود. دیزل LCO ارسالی به GHT و  CSO دیگر محصولات این واحد می باشند. واحد RFCC از ۳ بخش اصلی تشکیل شده است:
۱- بخش واکنش – احیاء و گازهای حاصل از احتراق
۲- بخش تفکیک اصلی
۳- بخش غنی سازی گاز

ضمنا محصول CSO  به عنوان فرآورده ویژه به فروش می رسد و در صنایع مختلف علی الخصوص کارخانه های Carbon black مورد استفاده قرار می گیرد.

واحد تصفیه گاز مایع ۱۶ (LPG MEROX)
این واحد یکی از واحدهای پائین دستی RFCC است که وظیفه تصفیه و جداسازی سولفید هیدروژن، مرکاپتانها و سایر ترکیبات گوگرددار را از محصول گاز مایع تولیدی به عهده دارد. در این واحد از محلول کاستیک جهت فرایند شیرین سازی گاز مایع استفاده می شود و بطور همزمان فرایند اکسیداسیون مرکاپتانها تحت واکنشهای شیمیایی کاتالیستی (MEROX) صورت می گیرد. محصول اصلی این واحد گاز مایع تصفیه شده است که جهت تفکیک و جداسازی پروپیلن به واحد ۳۴ فرستاده می گردد و محصول فرعی آن دی سولفاید اویل است که بواسطه فرایند مراکس به میزان کم تولید می شود.

واحد تصفیه هیدروژنی بنزین ۳۲ (CGH)
بنزین تولید شده در واحد RFCC دارای مقادیری ترکیبات اشباع نشده اولفینی و دی اولفینی است که در صورت وجود در بنزین نهایی تشکیل صمغ خواهند داد. لذا واحد تصفیه بنزین با ظرفیت ۵۰۰۰۰ بشکه در روز برای اشباع کردن ترکیبات دی الفینی و کاهش میزان گوگرد تا رسیدن به استاندارد پایه یورو ۴ طراحی و ساخته شده است. محصولات خروجی این واحد بنزین سبک تصفیه شده (LCG) و بنزین سنگین تصفیه شده (HCG) دارای درجه آرام سوزی ۹۵ و ۹۰ و میزان گوگرد کمتر از PPM 80 می باشد. پنجاه درصد از کل بنزین یورو ۴ پالایشگاه امام خمینی در این واحد تولید می شود. این واحد برای اولین بار در ایران راه اندازی شده و دارای دو بخش است:
بخش اول (SHU) : اشباع ترکیبات دی اولفینی
بخش دوم(HDS) : فرایندهای تصفیه هیدروژنی
گازهای سوختی نیز محصول جانبی این واحد به شمار می رود.

واحد ایزومریزاسیون ۳۳ (Isomerization)
این واحد با ظرفیت ۸۵۰۰ بشکه در روز و برای اولین بار با دانش فنی داخلی که توسط پژوهشگاه صنعت نفت ارائه شده، طراحی و ساخته شده است. هدف از این واحد تولید و تبدیل نفتای سبک عاری از گوگرد با عدد اکتان کمتر از ۷۰ در یک راکتور کاتالیستی با کاتالیزور پلاتین بر پایه زئولیت به بنزین آیزومریت بر پایه پارافینهای شاخه دار با عدد اکتان طراحی ۸۶ و با کیفیت بسیار عالی که اصطلاحاً به بنزین سبز معروف شده، می باشد. بنزین تولیدی این واحد فاقد هر نوع بنزن و آروماتیک بوده و عمدتا شامل ترکیبات پارافینی شاخه دار است و به همین دلیل می تواند با هر نسبتی با سایر بنزین های تولیدی پالایشگاه مخلوط گردد.
آیزومریت حدود ده درصد حجمی از کل بنزین یورو ۴ پالایشگاه امام خمینی را به خود اختصاص می دهد. محصول دیگر این واحد گاز مایع می باشد.

واحد بازیافت پروپیلن ۳۴ (PRU)
این واحد نیز از واحدهای پائین دستی RFCC است که جداسازی پروپیلن را از گاز مایع تصفیه شده در واحد مراکس بر عهده دارد. پروپیلن تولیدی این واحد از نوع پلیمر گرید با درصد خلوص بیش از ۵/۹۹ درصد است. لازم به ذکر است تنها پالایشگاهی که توان تولید پروپیلن گرید پلیمری را دارد پالایشگاه امام خمینی می باشد. سایر محصولات تولیدی این واحد پروپان و بوتان/بوتیلن است که در مخلوط گاز مایع استفاده می گردد. همچنین این واحد دارای بلند ترین برج پالایشگاهی کشور با ارتفاع حدود ۱۰۰ متر است.

واحدهای تصفیه گاز و آب ترش ۰۸ و ۱۸ (AMN & SWS)
گازهای حاصل از کلیه واحدهای پالایشگاه که حاوی گازهای اسیدی سولفید هیدروژن است، ابتدا باید در این واحد مورد تصفیه قرار گیرند. بدین ترتیب که در برجهای جذب کننده که در فشارهای مختلف در سرویس هستند، گازهای سولفید هیدروژن توسط محلول دی گلایکول آمین (۰۸) و دی اتانول آمین‌ (۱۸) جذب و گازهای تصفیه شده از بالای برجها خارج می شوند. گازهای تصفیه شده با توجه به فشار عملیاتی برج جذب به عنوان سوخت گازی پالایشگاه مورد استفاده قرار می گیرد. در برج احیاء، گازهای سولفید هیدروژن که جذب محلول آمین گردیده در اثر حرارت از آن جدا و جهت تولید گوگرد به واحد گوگردسازی ارسال می گردد.
در واحد تصفیه آب ترش، آمونیاک و سولفید هیدروژن موجود در آبهای فرایندی، توسط دو برج جدا شده و آب تصفیه شده جهت استفاده در بخش نمک زدای واحد تقطیر ارسال می شود. گازهای سولفید هیدروژن و آمونیاک خروجی از واحد جهت تولید گوگرد به واحد گوگردسازی ارسال و مازاد آن در کوره آشغال‌سوز سوزانده می شوند.

واحدهای تولید و جامد سازی گوگرد ۰۹ و ۱۹
خوراک این واحدها گاز سولفید هیدروژن که از واحدهای تصفیه گاز با آمین بدست می آید و گازهای خروجی واحدهای آب ترش است. در این واحدها به روش فرایند کلاوس گوگرد تولید می شود. خوراک واحد ابتدا در یک کوره مخصوص در حرارت بالای ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد تحت تبدیل حرارتی قرار گرفته و سپس در مجاورت کاتالیزور در یک راکتور دو مرحله ای به گوگرد مذاب آزاد تبدیل شده و پس از تبدیل به گوگرد جامد به بازار عرضه می شود. واحد ۰۹ که دارای ظرفیت روزانه ۶۰ تن می باشد به همراه واحد ۱۹ با ظرفیت ۶۴۰ تن در روز گوگرد را با استفاده از سیستم پرک سازی و گرانول با خلوص بالای ۵/۹۹ تولید می نمایند.

واحد تولید سوخت ۲۳ (Fuel Oil and Fuel Gas Unit )
این واحد تأمین و توزیع سوخت مورد نیاز واحدها را از طریق شبکه سوخت پالایشگاه انجام  می دهد. سوخت مصرفی کوره های واحدها از ۴ منبع شامل گاز طبیعی وارداتی، گاز سوخت تولیدی واحدهای پالایشی، گاز مایع اضافی پالایشگاه و سوخت مایع تامین می شود.

واحد مخازن خوراک و فرآورده ۲۰ (Off Site Tankage Unit)
در این واحد عملیات ذخیره سازی خوراک، محصولات تولیدی و فرآورده های میانی و همچنین اختلاط و انتقال آنها انجام می گیرد. مجموع مخازن موجود در این واحد ۱۱۵ مخزن و مجموع فضای ذخیره سازی شرکت پالایش نفت امام خمینی شازند بیش از ۱۰ میلیون بشکه (ظرفیت اسمی) می باشد.

واحد بارگیری گاز مایع و پروپیلن ۳۰ و ۸۹ (LPG & Propylene Loading)
گاز مایع از مخازن بارگیری توسط پمپ به محل بازوهای بارگیری جهت توزیع ارسال می گردد. واحد بارگیری گاز مایع در منطقه بارگیری دارای ۶ ردیف، هر کدام مجهز به دو عدد بازوی بارگیری جدید جهت کامیون و چهار ردیف دوتایی جهت بارگیری با قطار می باشد. ظرفیت ذخیره سازی این بخشm3 6600 و دبی طراحی بارگیری آن m3/h 620 است.
واحد بارگیری پروپیلن نیز با چهار بازوی بارگیری دارای تجهیزات ذخیره سازی با ظرفیت m3 8605 و دبی طراحی بارگیری m3/h 1230 می باشد.