فلش درام چیست و چه کاری انجام میدهد؟

نحوه کار فلش درام:

1. ورود خوراک: مخلوط مایع و گاز با فشار بالا وارد فلش درام می‌شود.
2. کاهش فشار: با ورود به فلش درام، فشار مخلوط به طور ناگهانی کاهش می‌یابد.
3. تبخیر: کاهش فشار باعث تبخیر بخشی از مایع می‌شود. میزان تبخیر به عواملی مانند دما، فشار و ترکیب خوراک بستگی دارد.
4. جداسازی: فاز گازی و فاز مایع از هم جدا می‌شوند. فاز گازی از بالای درام خارج شده و فاز مایع در پایین درام جمع می‌شود.
5. خروج محصولات: فاز گازی و فاز مایع به عنوان محصولات جداگانه از فلش درام خارج می‌شوند.

کاربردهای فلش درام:

• جدا کردن هیدروکربن‌های سبک از نفت خام: در پالایشگاه‌ها، فلش درام برای جداسازی گازهای سبک مانند متان، اتان و پروپان از نفت خام استفاده می‌شود.
• حذف آب از گاز طبیعی: فلش درام می‌تواند برای حذف آب از گاز طبیعی قبل از انتقال آن به خطوط لوله استفاده شود.
• جداسازی حلال‌ها: در صنایع شیمیایی، فلش درام برای جداسازی حلال‌ها از محصولات واکنش استفاده می‌شود.
• کاهش بار برج تقطیر: با استفاده از فلش درام قبل از برج تقطیر، می‌توان بخشی از مواد فرار را جدا کرد و بار برج را کاهش داد.
• تثبیت میعانات گازی: برای جلوگیری از تشکیل مایعات در خطوط انتقال گاز، میعانات گازی را تثبیت می کنند.

مزایای فلش درام:

• سادگی طراحی و ساخت: فلش درام یک وسیله ساده است که نیاز به تجهیزات پیچیده ندارد.
• هزینه کم: در مقایسه با سایر روش‌های جداسازی، فلش درام هزینه کمتری دارد.
• عملکرد سریع: جداسازی در فلش درام به سرعت انجام می‌شود.
• نیاز به نگهداری کم: فلش درام نیاز به نگهداری کمی دارد.

معایب فلش درام:

• راندمان محدود: راندمان جداسازی در فلش درام به اندازه سایر روش‌های جداسازی نیست.
• عدم امکان جداسازی کامل: فلش درام نمی‌تواند تمام اجزای یک مخلوط را به طور کامل از هم جدا کند.
• وابستگی به شرایط عملیاتی: عملکرد فلش درام به شرایط عملیاتی مانند دما و فشار بستگی دارد.

به طور خلاصه، فلش درام یک وسیله ساده و کم‌هزینه برای جداسازی سریع مخلوط مایع و گاز است که در صنایع مختلف کاربرد دارد. با این حال، راندمان آن محدود است و نمی‌تواند تمام اجزای یک مخلوط را به طور کامل از هم جدا کند.

نحوه عملکرد فلش درام به چه شکل میباشد؟

1. ورود جریان خوراک: مخلوطی از مایع و گاز با فشار بالا (P1) و دمای مشخص (T1) وارد فلش درام می‌شود. این جریان خوراک می‌تواند شامل هیدروکربن‌ها، آب، حلال‌ها و سایر مواد باشد.

2. کاهش فشار ناگهانی (Flashing): جریان خوراک وارد ناحیه‌ای با فشار پایین‌تر (P2) می‌شود. این کاهش فشار ناگهانی باعث می‌شود بخشی از مایع به سرعت تبخیر شود. به این فرآیند، “Flashing” یا “تبخیر ناگهانی” گفته می‌شود. مقدار مایعی که تبخیر می‌شود، به اختلاف فشار (P1 – P2)، دما (T1)، و ترکیب جریان خوراک بستگی دارد. هرچه اختلاف فشار بیشتر باشد و دما بالاتر باشد، میزان تبخیر بیشتر خواهد بود.

3. تعادل فازی: پس از تبخیر ناگهانی، یک تعادل جدید بین فاز مایع و فاز گازی در فلش درام برقرار می‌شود. فاز گازی شامل بخارات مواد فرار است و فاز مایع شامل مایعات با نقطه جوش بالاتر.

4. جداسازی فازی: در این مرحله، فاز گازی و فاز مایع از یکدیگر جدا می‌شوند. معمولاً فاز گازی (بخار) به دلیل چگالی کمتر به سمت بالای فلش درام حرکت می‌کند و از آنجا خارج می‌شود. فاز مایع به دلیل چگالی بیشتر در پایین فلش درام جمع می‌شود و از آنجا خارج می‌شود.

5. خروجی‌ها: دو جریان خروجی از فلش درام وجود دارد:

   • جریان بخار (Vapor): این جریان شامل گازها و بخارات جدا شده است و از بالای درام خارج می‌شود.
   • جریان مایع (Liquid): این جریان شامل مایعات باقیمانده است و از پایین درام خارج می‌شود.

جزئیات بیشتر در مورد عوامل موثر در عملکرد فلش درام:

• فشار (Pressure): فشار در فلش درام مهم‌ترین عامل در تعیین میزان تبخیر است. کاهش فشار باعث افزایش تبخیر می‌شود.
• دما (Temperature): دمای جریان خوراک نیز بر میزان تبخیر تأثیر دارد. افزایش دما باعث افزایش تبخیر می‌شود.
• ترکیب (Composition): ترکیب جریان خوراک تعیین می‌کند که کدام اجزا با چه سرعتی تبخیر می‌شوند. مواد فرار (مانند متان و اتان) با سرعت بیشتری نسبت به مواد سنگین‌تر (مانند نفت خام سنگین) تبخیر می‌شوند.
• زمان ماند (Residence Time): زمان ماند به مدت زمانی که جریان خوراک در فلش درام می‌گذراند اشاره دارد. زمان ماند کافی به فازها اجازه می‌دهد تا به خوبی از یکدیگر جدا شوند.

به طور خلاصه:

فلش درام با کاهش فشار ناگهانی، باعث تبخیر بخشی از مایع می‌شود و سپس فاز گازی و فاز مایع را از یکدیگر جدا می‌کند. کارایی فلش درام به فشار، دما، ترکیب جریان خوراک و زمان ماند بستگی دارد.

جایگاه فلش درام در صنعت:

1. صنایع نفت و گاز:

• پالایش نفت:
  • تثبیت نفت خام: فلش درام برای حذف گازهای سبک مانند متان، اتان، پروپان و بوتان از نفت خام استفاده می‌شود تا از تبخیر آن‌ها در حین حمل و نقل و ذخیره‌سازی جلوگیری شود. این فرآیند به تثبیت نفت خام کمک می‌کند.
  • جدا کردن برش‌های نفتی: در مراحل اولیه پالایش، فلش درام می‌تواند برای جدا کردن برش‌های سبک‌تر نفتی (مانند نفتا) از برش‌های سنگین‌تر (مانند نفت کوره) استفاده شود.
• فرآوری گاز:
  • حذف آب و میعانات گازی: فلش درام برای حذف آب و میعانات گازی (NGLs) از گاز طبیعی استفاده می‌شود تا از تشکیل هیدرات و خوردگی در خطوط لوله جلوگیری شود.
  • بازیابی هیدروکربن‌های مایع: فلش درام می‌تواند بخشی از هیدروکربن‌های مایع ارزشمند (مانند LPG) را از جریان گاز غنی بازیابی کند.
• واحد بازیابی بخار (VRU): از فلش درام برای جداسازی بخارات هیدروکربنی جمع‌آوری‌شده از منابع مختلف استفاده می‌شود تا از انتشار آن‌ها به اتمسفر جلوگیری شود و ارزش آن‌ها بازیابی شود.

2. صنایع پتروشیمی:

• جداسازی محصولات واکنش: در فرآیندهای پتروشیمی، فلش درام برای جداسازی محصولات واکنش (مانند پلیمرها، مواد شیمیایی و حلال‌ها) از یکدیگر یا از حلال‌های واکنش استفاده می‌شود.
• بازیافت حلال‌ها: فلش درام می‌تواند برای بازیافت حلال‌های استفاده شده در فرآیندهای پتروشیمی استفاده شود.
• تولید الفین‌ها: در واحدهای کراکینگ بخار، فلش درام برای جداسازی الفین‌های تولید شده (مانند اتیلن و پروپیلن) از سایر محصولات و مواد اولیه استفاده می‌شود.

3. صنایع شیمیایی:

• جداسازی محصولات و حلال‌ها: در صنایع شیمیایی مختلف، فلش درام برای جداسازی محصولات واکنش، حلال‌ها و مواد جانبی استفاده می‌شود.
• تولید مواد دارویی: فلش درام می‌تواند در تولید مواد دارویی برای جداسازی و خالص‌سازی مواد فعال دارویی (APIs) استفاده شود.

4. صنایع غذایی:

• تغلیظ آبمیوه‌ها و عصاره‌ها: در برخی از فرآیندهای تولید آبمیوه و عصاره، فلش درام می‌تواند برای حذف آب و تغلیظ محصول استفاده شود.
• بازیابی حلال‌ها: در فرآیندهای استخراج روغن‌های گیاهی، فلش درام می‌تواند برای بازیافت حلال‌های استفاده شده استفاده شود.

5. سایر صنایع:

• تولید برق: در نیروگاه‌های سیکل ترکیبی، فلش درام می‌تواند برای جداسازی بخار از آب در سیستم‌های بازیابی حرارت استفاده شود.
• تصفیه آب: در برخی از فرآیندهای تصفیه آب، فلش درام می‌تواند برای حذف مواد فرار از آب استفاده شود.

به طور خلاصه، فلش درام یک ابزار جداسازی پرکاربرد در صنایع مختلف است که به دلیل سادگی، هزینه کم و عملکرد نسبتاً سریع، جایگاه ویژه‌ای دارد. این وسیله در فرآیندهای مختلفی از تثبیت نفت خام و فرآوری گاز طبیعی گرفته تا جداسازی محصولات پتروشیمی و تولید مواد دارویی، نقش مهمی ایفا می‌کند.

دلیل استفاده از فلش درام در پالایشگاه چیست؟