Çin: Kok fırını gazını temizlemek için yeni teknolojiler mi? 

“Yeni teknolojiler” kelimesini ne zaman duyarsınız? Bu alanda hemen şunu sormak istiyorum; tam olarak ne “yeni” olarak değerlendiriliyor? Pek çok insan, özellikle başlangıçta, nanomembranlar veya plazma tedavisi gibi devrim niteliğinde bir şeyin hayalini kuruyor. Ancak pratikte kok kimyasında, özellikle Çin'de ölçeğiyle "yeni mi?" çoğu zaman sıfırdan buluş anlamına gelmez, derin modernizasyon ve halihazırda bilinen süreçlerin akıllı entegrasyonu anlamına gelir. Buradaki ana etken sadece gaz saflığı değil, aynı zamanda bir komplekstir: enerji verimliliği, tüm bileşenlerin (özellikle hidrojen sülfür ve hidrojen siyanür) geri dönüşümü ve tabii ki her yıl daha katı hale gelen katı çevre standartları. Sermaye ve işletme maliyetlerini hesaba katmadan yalnızca “yüksek derecede saflaştırma” peşinde koşmak bir hatadır. Süper verimli yıkayıcıların tanıtıldığı projeler gördüm, ancak reaktiflerin aşırı tüketimi veya tesislerin bakımının zorluğu nedeniyle tesisler atıl durumdaydı. Sonuç olarak teknolojilerin yalnızca gelişmiş olması değil aynı zamanda sürekli bir döngü içerisinde uygun maliyetli ve güvenilir olması gerektiğidir.

Amonyaklı sudan karmaşık katalitik sistemlere: yaklaşımın evrimi

Geriye dönüp bakarsanız, uzun süredir Çin'deki türün klasikleri, aynı AS döngüsü olan amonyak suyuna dayalı yöntemlerdir. İşe yarıyor, test edildi ama kendine has sıkıntılı noktaları var. Ekipmanın korozyonu, tortu oluşumu ve amonyum tiyosiyanat gibi yan ürünlerin atılması baş ağrısına neden olur. Şimdiki trend basitçe “nötrleştirme”den uzaklaşmak. değerli bileşenlerin seçici olarak çıkarılmasına.Kok gazı arıtmaMaliyetli bir kalem olmaktan çıkıp değer zincirinin bir halkası haline geliyor. Örneğin, aynı kimyasal döngünün ihtiyaçları için doğrudan sahada elementel kükürt veya daha umut verici bir şekilde sülfürik asit üretmek için hidrojen sülfürün ekstraksiyonu.

Son 5-7 yılda gözlemlediğim en ilginç değişimlerden biri, özellikle HCN ve artık organik bileşiklerin uzaklaştırılması için katalitik oksidasyon yöntemlerinin aktif olarak uygulamaya konulmasıdır. Karmaşık formüllere girmeyeceğim ama önemli olan, özel katalizörlerde belirli sıcaklıklarda bu zararlı yabancı maddelerin yakılarak CO2, N2 ve suya dönüştürülmesidir. Buradaki temel sorun, katalizörün aktivitesi değil (bu başarılabilir), kararlılığı ve diğer gaz bileşenleri tarafından zehirlenmeye karşı direncidir. Shanxi'de, girişteki reçine ve toz içeriğindeki dalgalanmalar nedeniyle katalizör katmanının sinterlendiği ve belirtilen üç yıl yerine altı ayda aktivitesini kaybettiği bir pilot tesis gördüm. Ön temizleme sistemini kökten değiştirmek zorunda kaldık.

Bana göre artık en pratik yol, bu kombinasyonda (ön mekanik ve kimyasal yıkama artı son katalitik son yakma) yatıyor. Bu bir çeşit “sihirli” şey değil. teknoloji, yani teknolojik zincir. Bu arada, birçok Çinli mühendislik şirketi artık bu kadar karmaşık "anahtar teslimi" çözümler sunuyor. Tasarım, ekipman tedariği ve devreye alma ile ilgilenirler. MeselaChengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.(kendi web sitelerihttps://www.yzkjhx.ru). Bu onların profilidir; özellikle kok ve kimya endüstrilerindeki tasarım ve uygulama. Bu arada, onlar sadece ekipman satıcıları değil, aynı zamanda Huaxi teknolojisi temelinde oluşturulmuş bir enstitüdür ve bu, belirli bir üretim için ciddi araştırma ve uyarlama çalışmaları anlamına gelir.

Toz, reçineler, benzen hidrokarbonlar: Temizlik nerede başlar?

Birincil gaz arıtma sorunu çözülmediyse, derin temizlikle ilgili herhangi bir konuşma anlamsızdır. Kok fırını akülerinin çıkışındaki kok gazı, toz, katran damlacıkları ve naftalinin patlayıcı bir karışımıdır. Hepsini doğrudan bir katalizöre veya pahalı bir reaktif içeren bir absorbere koyarsanız, bu son olur. Bu nedenle ilk ve zorunlu aşama elektrikli çöktürücüler ve her türlü yıkayıcı yakalayıcılardır. Burada öyle görünüyor ki her şey standart. Ancak nüanslar ayrıntılarda gizlidir.

Örneğin reçine toplamanın verimliliği. Eski siklonlar ve santrifüjlü yıkayıcılar, özellikle ince fraksiyonla pek baş edemiyor. Günümüzde elektrostatik reçine tuzakları (TEC) sıklıkla kurulmaktadır. İyidirler, ancak gaz sıcaklığının mükemmel kontrolünü gerektirirler - eğer reçinelerin çiğlenme noktasının altına düşerse elektrotlarda sorunlar başlar. Hebei'deki fabrikalardan birinde, TES'in önündeki ısı eşanjöründeki bir arıza nedeniyle sıcaklığın düştüğü ve reçinenin doğrudan çökeltme elektrotları üzerinde yoğunlaşarak kısa devreye ve bir hafta süren kesintiye neden olduğu bir hikaye vardı. Acilen yedekli ek bir ısıtıcı kurmak zorunda kaldık.

Bir diğer nokta ise benzen hidrokarbonların uzaklaştırılmasıdır. Elbette değerli bir ürün olarak çıkarılırlar ancak derin saflaştırma aşamalarından önce bunu mümkün olduğunca eksiksiz yapmak önemlidir. Çünkü benzen buharı birçok katalizör için de zehirdir. Buradaki teknolojiler, yağ emiliminden aktif karbon adsorbsiyonuna kadar uzanır. Seçim hacimlere ve gerekli ekstraksiyon derecesine bağlıdır. Vakum rejenerasyonlu adsorpsiyon teknolojisinin küçük bir kurulumda, ölçeklerine göre kompakt ve oldukça verimli bir şekilde nasıl başarıyla kullanıldığını gördüm.

Hidrojen sülfite karşı savaş: monoetanolaminden ıslak katalize

Hidrojen sülfür ana düşmandır. Buradaki cephanelik çok büyük. Klasik amin saflaştırması (MEA, DEA), özellikle yüksek derecede saflaştırmanın (20-50 mg/m3'e kadar) sağlanmasının gerekli olduğu durumlarda hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak dezavantajları amin rejenerasyonu için yüksek enerji tüketimi ve amin bozunmasına neden olan HCN ve COS varlığına karşı hassasiyettir. Bu nedenle artık sıklıkla kombinasyon yolunu seçiyorlar.

Sözdeıslak katalitik oksidasyon yöntemi. Esas itibariyle bu, HCN ve H2S'nin sıvı fazda, demir veya diğer metal bazlı bir katalizör varlığında oksidasyonudur. Bu arada teknoloji yeni değil, ancak Çinli mühendisler onu büyük ölçüde geliştirdiler, katalitik çözümün stabilitesini arttırdı ve rejenerasyon sistemini basitleştirdiler. Ana avantaj, hem hidrojen sülfürün hem de hidrojen siyanürün aynı anda uzaklaştırılabilmesi ve böylece bir yan ürün olarak örneğin amonyum tiyosiyanat veya amonyum sülfatın elde edilebilmesidir. Ekonomi anında daha çekici hale geliyor.

Uygulamada, bu yöntemin başarısının büyük ölçüde önceki aşamalardaki gaz hazırlama kalitesine bağlı olduğu gerçeğiyle karşılaştım. Gazda çok fazla reçineli madde veya toz kalırsa "tıkanır" mı? Katalitik çözelti köpük oluşturur ve verim düşer. Bu nedenle, böyle bir sistemin uygulanması, yalnızca bir ünitenin değiştirilmesini değil, her zaman tüm gaz arıtma zincirinin kapsamlı bir denetimini gerektirir. Bu, başta bahsettiğim entegre yaklaşım meselesiyle alakalı.

Hidrojen siyanür: görünmez ama sinsi

HCN sıklıkla ikincil olarak hatırlanır, ancak boşuna. Bu sadece güçlü bir zehir değil, aynı zamanda birçok teknolojik sorunun da nedenidir. Ekipmanın korozyonuna neden olur (özellikle yoğuşma alanlarında), katalizörleri zehirler ve atık suyun bertarafını zorlaştırır. Geleneksel yöntemler, sodyum siyanür veya ferrosiyanür üretmek için alkali temizleyicilerde absorpsiyondur. Ancak bu ürünlerin pazarı sınırlıdır ve bunların daha fazla işlenmesi veya imha edilmesi ayrı bir baş ağrısıdır.

Günümüzde HCN'nin doğrudan gaz fazında yok edilmesine yönelik yöntemlere giderek daha fazla önem verilmektedir. Örneğin zeolit ​​veya alüminyum oksit katalizörlerinde aynı katalitik hidroliz. HCN, su buharı varlığında NH3 ve CO'ya ayrışır. Teknoloji etkilidir, ancak yine gazın katalitik zehirlerden çok dikkatli bir şekilde ön saflaştırılmasını gerektirir. Ayrıca ortaya çıkan amonyağın daha sonra bir yere atılması gerekiyor, bu da bizi bir bütün olarak sisteme geri getiriyor.

Liaoning'deki bir tesisin modernizasyonu sırasında ilginç bir durum yaşandı. Burada sorunu kapsamlı bir şekilde çözdüler: H2S ve HCN'nin birlikte uzaklaştırılması için bir ıslak katalitik oksidasyon ünitesi kurdular ve çözeltide oluşan amonyum tiyosiyanat daha sonra konsantre edildi ve kimya endüstrisi için ticari bir ürün olarak satıldı. Bunun tüm temizleme sistemi için ödendiğini söylemeyeceğim, ancak işletme maliyetlerini önemli ölçüde azalttı. Bu tür kararlar tam olarak tasarım enstitülerinin çalışmalarının ruhuna uygundur.Chengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.Bana göre onların gücü, sürece tek başına değil, tesisin üretim devresinin bir parçası olarak bakmalarıdır. 120 milyon yuan'lık kayıtlı sermayeleri de bu tür karmaşık projelerin uygulanması için ciddi fırsatlara işaret ediyor.

Parlatma ve kontrolü bitirin: trend nereye gidiyor

Kükürt ve siyanürden temizlemenin ana aşamalarından sonra, genellikle son "parlatma" sorunu ortaya çıkar. gaz – eser miktardaki yabancı maddelerin, organik buharların ve kokuların giderilmesi. Burada, aktif karbon (bazen özel reaktiflerle emprenye edilmiş) üzerinde adsorpsiyon teknolojileri veya giderek kompakt reaktörlerde termal veya katalitik art yanma teknolojileri kullanılmaktadır.

Bu özellikle hassas tesislerde yakıt olarak kullanılan veya şehir şebekelerine sağlanan gaz için geçerlidir. Kontrol anahtar haline gelir. Modern sistemler yalnızca H2S ve O2 için değil aynı zamanda HCN, NH3 ve genel organik bileşikler için de sürekli gaz analizörleriyle donatılmıştır. Veriler, yıkayıcıların çalışma modlarını ve reaktif dozajını gerçek zamanlı olarak ayarlayabilen otomatik proses kontrol sistemine akar.

Gördüğüm ana eğilim dijitalleşme ve “entelektüelleşme mi?” temizleme üniteleri. “Yapay zekadan” değil, modellemeye ve sensörlerden gelen verilere dayanarak süreci optimize eden ve bakım ihtiyacını (örneğin, katalizörün değiştirilmesi veya yıkayıcının yıkanması) tahmin eden gelişmiş kontrol sistemlerinden bahsediyoruz. Bu, donanım çözümlerinin kendilerini test ettikten sonraki mantıksal adımdır. Reaktiflerden ve enerjiden tasarruf etmek, onarımlar arasındaki mesafeyi artırmak - bu optimizasyonun sağladığı şey budur. Bahsedilen mühendislik şirketlerinin de aralarında bulunduğu Çinli teknoloji tedarikçileri, yalnızca ekipman değil, yönetim sistemiyle birlikte teknoloji de sunarak bu alanı aktif olarak geliştiriyor.

Bir sonuç yerine: Gerçekten ?yeni??

Peki bugün Çin'de sonuçta yeni teknolojiler olarak adlandırılabilecek şey nedir? Bu sadece sansasyonel bir kurulum değil. Bu, öncelikle klasik yöntemlerin (kataliz + absorpsiyon + oksidasyon) derin bir modernizasyonu ve melezleşmesidir. İkinci olarak, saflaştırma ve geri dönüşüm ile yan ürünlerin üretimi arasında, tüm sürecin ekonomisini değiştiren sıkı bir bağlantı vardır. Üçüncüsü, ön, ana ve son temizliğin tüm karşılıklı etkiler dikkate alınarak tek bir bütün olarak tasarlandığı entegre, sistematik bir tasarım yaklaşımıdır.

Ve belki de en önemli şey uyum yeteneğidir. Evrensel çözümler yoktur. Shanxi'deki dev bir kok fabrikasında mükemmel bir şekilde çalışan şey, daha küçük bir tesis için aşırı derecede pahalı ve karmaşık olabilir. Bu nedenle başarılı uygulamalar her zaman kaynak gazın, tesis kapasitesinin, nihai ürün gerekliliklerinin ve çevre düzenlemelerinin derinlemesine analizine dayanır. Chengdu Yizhi Technology gibi şirketlerdeki uzmanların satış elemanı olarak değil teknoloji ortakları olarak hareket ederek yaptığı da tam olarak bu. Muhtemelen modern yaklaşım arasındaki temel fark budur: satılan ekipman değil, belirli bir bütçe dahilinde gaz saflığında garanti edilen sonuçtur. Ve bu sonucun arkasında mekanikten katalize ve otomasyona kadar çok çeşitli çözümler yatıyor.