توسط : قیر چگونه تولید میشود؟ این پرسش شاید به نظر ساده بیاید؛ اما در پس آن دنیایی از علم، فناوری و هنر نهفته است. قیر به عنوان یکی از مصالح کلیدی در صنعت ساخت و ساز و راهسازی، نقش بسزایی در ایجاد زیرساختهای پایدار و مقاوم ایفا میکند. از عایقبندی ساختمانها گرفته تا تولید آسفالت جادهها!
فرایند تولید قیر شامل مراحل پیچیدهای از استخراج نفت خام تا فرآوری نهایی و تولید انواع مختلف قیر است. در این مقاله از مجله اینترنتی شاری مگ به بررسی دقیق این فرایند، تکنیکهای نوین و تأثیرات آن بر کیفیت و کارایی محصولات خواهیم پرداخت. با ما همراه باشید تا به عمق این موضوع جذاب نفوذ کنیم و اهمیت قیر را در دنیای مدرن بشناسیم.
قیر چگونه تولید میشود؟
تولید مواد اولیه از نفت خام چگونه است؟ برای تولید قیر، ابتدا نفت خام را در دماهای 300 تا 350 درجه سانتیگراد و در فشار محیط قرار میدهند. این فرایند باعث میشود که اجزای سبک نفت مانند بنزین و نفت سفید جدا شوند؛ اما اجزای سنگینتر نفت از جمله قیر و روغنهای روانکننده به دلیل داشتن هیدروکربنهای با جرم مولکولی بالا، از قسمت پایین برج تقطیر تخلیه میشوند.
معمولاً برای جداسازی این اجزای سنگین از حرارتهای بالای 400 درجه سانتیگراد استفاده میشود. این دما به مولکولها کمک میکند تا شکسته شوند؛ اما در عین حال باید مراقب بود که تخریب حرارتی اتفاق نیفتد، بنابراین برای جلوگیری از این مشکل، فشار داخل برج را کاهش میدهند.
باقیمانده برج تقطیر اتمسفری که در دماهای 350 تا 400 درجه سانتیگراد گرم شده، سپس به برج تقطیر در خلأ منتقل میشود. در این مرحله، با عبور بخار آب، مواد فرار سبک جدا میشوند و در ستونهای مختلف تصفیه میشوند. در نهایت، مواد غیر فرار، که بخش اصلی آن قیر است، از انتهای ستون خارج میشوند.
این مواد به عنوان خوراک و مواد اولیه برای تولید قیر استفاده میشوند و به این ترتیب، قیرهایی با گریدهای مختلف تولید می شودند. این فرایند نه تنها به جداسازی اجزای مختلف نفت کمک میکند، بلکه به تولید قیر با کیفیت و ویژگیهای مورد نیاز نیز میانجامد.
فرایندهای تولید قیر
در ادامه پاسخ به این سؤال که قیر چگونه تولید میشود؟، باید بگوییم که پس از جداسازی مواد روغنی و سوختی در شرایط خلأ در فرایند تولید قیر، تهمانده برج خلأ به واحد روغنسازی منتقل میشود. در این واحد، مواد به منظور تولید نفت، مازوت و دیگر محصولات پردازش میشوند. سپس این مواد به واحد Visbreaker منتقل میشوند، جایی که فرایندهایی برای شکستن و بهینهسازی ترکیبات انجام میگیرد.
در نهایت، مواد تولید شده به واحد قیرسازی وارد میشوند. در این واحد، عملیات هوادهی و ایجاد اکسیداسیون در داخل راکتور انجام میشود. به طور کلی، تولید قیر به دو فرایند اصلی بستگی دارد که هر کدام به فراخور نیازهای صنعتی و کاربردهای مختلف، قیرهایی با گریدهای متفاوت تولید میکنند.
1. فرایند منقطع یا ناپیوسته
در فرایند ناپیوسته، قیر چگونه تولید میشود؟نخستین گام از مراحل تولید قیر در این نوع فرایند، پر کردن برج تقطیر با قیر به سطح مورد نظر است. پس از آن، با چرخش قیر بین کوره و برج، پیش گرم کردن آغاز میشود. لازم به ذکر است که گرم کردن مستقیم با استفاده از لوله آتشخوار در برج میتواند کیفیت نهایی محصول را تحت تأثیر قرار دهد و آن را کاهش دهد.
زمانی که دمای قیر به محدوده 190 تا 240 درجه سانتیگراد رسید، باید مرحله هوادهی کامل آغاز شود. در این مرحله، گرمای ناشی از واکنش ممکن است دمای قیر را تا 260 درجه سانتیگراد افزایش دهد.
مدت زمان دمیدن هوا میتواند بین 3 تا 24 ساعت متغیر باشد. به منظور جلوگیری از پدیده کف کردن در آغاز فرایند، باید از پاشیدن آب به داخل ظرف خودداری کرد. همچنین در زمان خنک شدن قیر، زمانی که دما به زیر 200 درجه سانتیگراد میرسد، نباید آب به داخل ظرف تزریق شود.
واحد هوادهی ناپیوسته شامل اجزای مختلفی است که عبارتاند از:
- برج هوادهی (Oxidizer Tower)
- کوره پیش گرمکن (Pre Heater)
- سیستمی برای جمعآوری و سوزاندن بخارات
- کمپرسور یا دمنده هوا (Blower or Compressor)
۲. فرایند پیوسته
در فرایند پیوسته قیر چگونه تولید میشود؟این فرایند، مشابه فرایند ناپیوسته است، با این تفاوت که در این روش، به محض اینکه مشخصات قیر دمیده به مقدار مورد نظر رسید، خوراک تازه به صورت مداوم و با کنترل جریان وارد شده و در محصول دمیده ترکیب میشود. در نهایت، محصول نهایی از طریق کنترلکننده ارتفاع خارج میشود.
مهم است که بیان کنیم خوراک تازه در شرایطی وارد میشود که دمای آن پایینتر از دمای عملیات است و به وسیله گرمای ناشی از واکنش دمیدن قیر درون برج، گرم میشود. کنترل دما با پیش گرم کردن خوراک ورودی در یک کوره یا مبدل حرارتی انجام میگیرد و میتواند شامل روشهایی مانند تزریق آب باشد.
از جمله مهمترین مزایای فرایند پیوسته در تولید قیر میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- سهولت بیشتر در تولید قیر
- کاهش هزینههای تجهیزات و نگهداری
- کاهش قابل توجه مقدار بخارات آلاینده
- افزایش راندمان و میزان تولید در واحد زمان
- کاهش بار حرارتی پیش گرمکنهای خوراک
- کاهش زمان هوادهی و کاهش مصرف هوا
این ویژگیها باعث میشود که این فرمول تولید قیر به گزینهای جذاب و مؤثر در تولید قیر تبدیل شود.
سخن پایانی
در این مقاله به بررسی فرایند تولید قیر و دو روش اصلی فرایند ناپیوسته و پیوسته پرداختیم و با پاسخ به این سؤال که قیر چگونه تولید میشود؟، به دنیای پیچیده و علمی این صنعت نفوذ کردیم و دریافتیم که تولید قیر نه تنها نیازمند دانش عمیق و فناوریهای پیشرفته است، بلکه تأثیرات زیادی بر کیفیت و کارایی زیرساختها دارد.
قیر به عنوان یکی از مصالح کلیدی در صنعت ساخت و ساز و راهسازی، نقش حیاتی در ایجاد زیرساختهای پایدار و مقاوم ایفا میکند. از عایقبندی ساختمانها گرفته تا تولید آسفالت جادهها، این ماده به صورت گستردهای در زندگی روزمره ما حضور دارد و به عنوان یک عنصر چندمنظوره، اهمیت ویژهای دارد.
سؤالات متداول
۱. تولید قیر چگونه انجام میشود؟
قیر از طریق فرایندهای پیچیدهای از استخراج نفت خام تا فرآوری نهایی تولید میشود.
۲. در فرایند ناپیوسته قیر چگونه تولید میشود؟
در این فرایند، ابتدا برج تقطیر با قیر پر میشود و سپس با چرخش قیر بین کوره و برج، پیش گرم کردن آغاز میشود. پس از رسیدن به دمای مشخص، مرحله هوادهی انجام میشود.
۳. چه عواملی بر کیفیت قیر تأثیر میگذارند؟
کیفیت قیر تحت تأثیر عواملی مانند دما، فشار، روشهای تولید و نوع مواد اولیه قرار دارد.
