کاهش هزینه نیروگاه‌ها و پالایشگاه‌های کشور با نانوفیلتر ایرانی

عدم پایش منظم و فیلتراسیون کارآمد روغن، مشکلات عدیده‌ای برای بخش نیروگاهی و پالایشگاهی کشور ایجاد و هزینه‌های سنگینی به آن تحمیل می‌کند. این هزینه‌ها به علت عدم فیلتراسیون کارآمد، عدم حذف آب به شکل مؤثر و به موقع، عدم حذف ذرات زیر یک میکرون و عدم حذف وارنیش از روغن، معمولاً صرف تعویض روغن و تعمیر و نگهداری می‌شود؛ در حالی که می‌تواند صرف ارتقا و به‌روزرسانی و افزایش ظرفیت تولید صنعت برق کشور شود.

تخریب اکسایشی، تخریب حرارتی در اثر تماس روغن با سطوح داغ و افزایش دمای حباب‌های گاز موجود در روغن در اثر افزایش فشار و تخلیه الکتریکی در فیلتر و نیز آلوده شدن روغن به خاطر وجود آب و ذرات فلز به عنوان کاتالیزور اکسایش روغن و ترکیب روغن‌های غیر سازگار از مهم‌ترین عوامل شناخته شده کاهش کیفیت روغن است.

۹۰ درصد از آلودگی‌های روغن توربین کارکرده را ذراتی عمدتاً با ماهیت فلزی و وارنیش نامحلول با سایز زیر ۵ میکرون و ۷۰ درصد از این آلاینده‌ها را ذراتی با سایز زیر یک میکرون تشکیل می‌دهند.

در صورت کنترل مؤثر این عوامل می‌توان عمر روغن و تجهیزات را به میزان قابل توجهی افزایش داد. این امر زمینه کاهش قابل ملاحظه هزینه‌های مجتمع‌های صنعتی از جمله هزینه‌های مربوط به توقف جریان تولید، منابع انسانی، تعمیر و نگهداری، جایگزینی و تعویض قطعات و غیره را فراهم می‌آورد.

با توجه به نیاز نیروگاه‌های برق ایران به سیستم‌های فیلتراسیون روغن کارآمد و به‌روز و مشاهده هدررفت منابع عظیم، گروه تحقیق و توسعه شرکت بهین پالایه شریف پس از شش سال تحقیق، کار و تلاش شبانه‌روزی و با حمایت پارک علم و فناوری خراسان رضوی برای نخستین بار در کشور موفق به تولید فیلترهای سلولزی عمقی تدریجی و سیستم‌های فیلتراسیون مرتبط شده است.

با توجه به نبود صنایع سلولزی پیشرفته و تولید آلفا سلولز در کشور، تیم تخصصی تحقیق و توسعه بهین پالایه با تلاش و کار شبانه‌روزی سرانجام به تکنولوژی موردنیاز برای تولید آلفا سلولز، میکروکریستالین سلولز، نانوسلولز و رزین کاتیونی موردنیاز برای تولید فیلتر دست یافته است؛ به طوری که اکنون این شرکت کلیه مواد اولیه کلیدی برای تولید فیلتر را بدون نیاز به واردات تولید می‌کند.

تولیدات شرکت بهین پالایه شریف در زمینه فیلتراسیون روغن جزء فیلترهای سلولزی عمقی تدریجی بوده و بنا به کاربرد به سه دسته بهپال فیلتر، بهپال کوالسور، بهپال وارنیش تقسیم می‌شود که این شرکت توانسته برای تولید فیلتر بهپال وارنیش تأییدیه نانومقیاس را از ستاد توسعه فناوری نانو دریافت کند.

برخلاف فیلترهای رایج که در بهترین حالت تنها قابلیت حذف ذرات بزرگ‌تر از ۳ میکرون را دارند، شرکت بهین پالایه در طراحی و تولید فیلترهای بهپال حذف ذرات بزرگ‌تر از ۳ میکرون را جزء ابتدایی‌ترین وظایف این فیلترها دانسته و هدف نهایی این طرح را افزایش طول عمر روغن و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری از طریق حذف آب، وارنیش و ذرات زیر یک میکرون می‌داند.

در این میان فیلترهای بهپال وارنیش که در تولید آن‌ها از فناوری نانو بهره گرفته شده، به منظور حذف وارنیش و در نتیجه کاهش عدد اسیدی روغن و همچنین افزایش طول عمر روغن طراحی شده‌اند.

در ساخت این نوع فیلترها به هیچ وجه از ترکیبات شیمیایی جاذب، خاک رنگ‌بر یا Fuller`s Earth استفاده نشده و این قابلیت صرفاً توسط دقت فیلتراسیون منحصربه‌فرد این نوع فیلترها در نتیجه استفاده ویژه از میکرو و نانوسلولز حاصل می‌شود. در نتیجه این فیلتر تأثیری بر افزودنی‌های محلول و یا مایع در روغن نخواهد داشت.

از این فیلترها می‌توان برای فیلتراسیون روغن‌های با پایه نفتی یا سنتزی، مانند روغن‌های هیدرولیک، روغن‌های روانکار توربین، روغن‌های دنده و روغن‌های ترانسفورماتور استفاده کرد.

برای به حداکثر رساندن بازدهی این نوع فیلترها و جلوگیری از اشباع شدن غیریکنواخت، استفاده از بهپال فیلتر به صورت پیش فیلتر برای بهپال وارنیش توصیه می‌شود.

این فیلترها از درجه فیلتراسیون ۴/۰ میکرون مطلق برخوردار هستند و به واسطه آن ۷/۹۸ درصد از جرم همه ذرات بالاتر از ۴/۰ میکرون در هر دور عبور از فیلتر حذف می‌شوند. همچنین ظرفیت جذب آلودگی این فیلتر ۸/۱ لیتر از جامدات یکنواخت است.

در این فیلتر مواد ناشی از تخریب روغن، یعنی مواد اکسید شده، رزین/ اسلاج و وارنیش توسط مواد سلولزی جذب می‌شوند. همچنین این فیلتر توانایی جذب بالقوه آب حدود ۵۰ درصد ظرفیت کل نگهداری آلودگی روغن را دارا است. این مقدار حدود یک لیتر H2O است. در این فیلتر میزان افت فشار برای روغن توربین با ویسکوزیته ۳۲ cst 40 c با دبی ۳۲۰ لیتر بر ساعت معادل ۴/۰ بار است.

همچنین کارتریج این نوع فیلترها از تعدادی دیسک‌های تکی تشکیل شده است. این فیلترها به صورت ترکیبی از سلولزهای مختلف، میکروسلولز و نانوسلولز که سطح الیاف آن‌ها توسط فرایندهای شیمیایی به منظور بالاترین میزان دقت فیلتراسیون فعال شده، تولید می‌شوند.

افزایش دقت فیلتراسیون از ۳ میکرون به ۴/۰ میکرون و تغییر در خواص فیزیکی و شیمیایی الیاف سلولز به منظور بهبود جذب سطحی وارنیش از جمله خواص فیلتر حذف وارنیش روغن توربین تولید شده در شرکت بهین پالایه شریف است که به واسطه استفاده از فناوری نانو ایجاد شده است.

قیمت بسیار پایین‌تر از نمونه مشابه دانمارکی، در دسترس بودن و تولید تمامی مواد اولیه مورد نیاز توسط شرکت بهین پالایه شریف از مزایای رقابتی محصول نسبت به نمونه‌های موجود در بازار است.

گفتنی است شرکت بهین پالایه شریف در سال ۱۳۹۲ توسط گروهی از فارغ‌التحصیلان دانشگاه صنعتی شریف پایه‌گذاری شد و استفاده از شیوه‌های به‌روز و کارآمد و مقرون‌به‌صرفه در تولید سیستم‌های فیلتراسیون از اهداف ابتدایی تأسیس این شرکت بوده است. این شرکت در سال ۱۳۹۴ به عضویت مرکز رشد جامع پارک علم و فناوری خراسان رضوی درآمده است و هم‌اکنون در این مرکز مستقر و مشغول به فعالیت است.

به واسطه تولید فیلتر حذف وارنیش روغن توربین در شرکت بهین پالایه شریف کارآفرینی برای جوانان ایرانی نیز مهیا شده‌اند.

نیروگاه‌های شریعتی، شمس سرخس، شازند و رجایی از جمله مجموعه‌های طرف قرارداد با شرکت بهین پالایه شریف برای خرید این محصول هستند.

مسئولان این شرکت عدم وجود انگیزه کافی برای سرمایه‌گذاری به منظور افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه در نیروگاه‌ها و استفاده از شیوه‌های ابتدایی و هزینه‌بر مانند تعویض روغن برای حل مشکلات ناشی از آلودگی‌های روغن را از مشکلات و موانع تولید و تجاری‌سازی فیلتر حذف وارنیش روغن توربین می‌دانند.

فیلتر حذف وارنیش روغن توربین به شرکت بهین پالایه شریف موجب افزایش راندمان نیروگاه‌های برق کشور به میزان قابل توجهی شده است.