Çin: Etilen artık gazının kullanımı? 

Çin'de etilen artık gazının geri dönüşümü söz konusu olduğunda, birçok kişi hemen büyük ölçekli hidrojenasyon tesislerini veya onu pirolize döndürmeye yönelik pahalı projeleri hayal ediyor. Ancak sahadaki gerçeklik çoğu zaman çok daha sıradan ve karmaşıktır. Asıl sorun, teknoloji eksikliği değil, özellikle de nispeten küçük veya eski üretim tesisleri söz konusu olduğunda, belirli bir tesis için ekonomik fizibilitesidir. Mühendislerin sıklıkla “kitap” fikirlerini uygulamaya çalıştıklarını görüyorum. gazın gerçek bileşimini, yük dalgalanmalarını veya ekipman için basit yer eksikliğini dikkate almadan kararlar.

"Kuyruklarda" gerçekten gizli olan ne?

Bazı nedenlerden dolayı sıklıkla gözden kaçırılan temel bilgilerle başlayalım. Etilen artık gazı sadece standart bir karışım değildir. Bileşimi belirli bir piroliz üretiminin parmak izidir. Etilen ve propilenin yanı sıra, hidrojen ve metandan asetilene, MAPD'ye (metil asetilen ve propadien) ve hatta eser miktarda aromatiklere kadar her şey bulunabilir. Yaklaşık beş yıl önce karşılaştığım bir projede asıl sorun etilen bile değildi, yüksek hidrojen içeriğiydi ki bu da "kafa karıştırıcıydı". standart hidrojenasyon şemaları ve ek bir ayırma adımı gerektiriyordu.

Bu nedenle ilk adım her zaman katalogdan bir teknoloji seçmek değil, gaz bileşiminin uzun ve ayrıntılı bir analizi olmalıdır. Fırınların tüm çalışma modları dikkate alınarak tek seferlik değil, zamanla. "Ortalama" bileşim için tasarlanan bir kurulumun pik yüklerle baş edemediği veya tam tersine minimum verimlilikle kârsız hale geldiği görüldü. Teorinin pratikten ayrıldığı nokta tam da burasıdır.

Burada bu tür standart dışı çözümlerde uzmanlaşmış bazı tasarım enstitülerinin yaklaşımından bahsetmeye değer. Örneğin, Huaxi Technology'nin tasarım ve araştırma bölümü olan Chengdu Yizhi Technology Co. Çalışmaları genellikle bitmiş bir cihazın satışıyla değil, derinlemesine bir denetim ve modelleme ile başlar. Bu en hızlı olmasa da doğru yoldur.

Hidrojenasyon: her derde deva değil, bir araç

Geri dönüşüm söz konusu olduğunda ilk akla gelen, etilen ve propilenin geri kazanılması için katalitik hidrojenasyondur. Teknoloji kanıtlanmış, ancak... Anahtar kelime katalizördür. Katalizör seçmek bir sanattır. Özellikle hedef bileşenlerimiz (örneğin asetilen ve MAPD) ​​için seçici olmalı, ancak aynı zamanda etileni etkilememeli ve aşırı ısınmaya neden olmamalıdır. Tesislerden birinde katalizörün hızla koklaşmasıyla uzun süre uğraştık. Suçlunun, orijinal analizde "yakalanmayan" yüksek olefin izleri olduğu ortaya çıktı.

Başka bir nüans ısının uzaklaştırılmasıdır. Hidrojenasyon reaksiyonu oldukça ekzotermiktir. Etkili ısı giderimi sağlamazsanız, seçici hidrojenlemeyi değil, sıcaklıkta keskin bir artış ve reaktör için riskle birlikte her şeyin tamamen hidrojenlenmesini sağlayabilirsiniz. Ara soğutmalı çok kademeli sistemlerin tasarlanması gerekliydi ve bu da elbette projenin maliyetini artırdı.

Ve elbette bir hidrojen kaynağı. Reform tesislerinden elde ettiğiniz kendi ucuz hidrojeniniz varsa bu idealdir. Değilse, ya satın almayı ya da alternatif planları düşünmelisiniz. Bu hemen ekonomiye yansıyor. Bazen artık gazı fırınlarda yanmaya yönlendirmenin daha kolay ve daha ucuz olduğu ortaya çıkıyor, ancak kaynak verimliliği açısından bu elbette bir yenilgidir.

Alternatifler: Hidrojenasyonun faydalı olmadığı durumlarda

Özel bir bileşime sahip küçük akıntılar veya gazlar için klasik hidrojenasyon, serçelerin topla fırlatılmasına benzeyebilir. Peki ne olacak? Shandong eyaletindeki tesis için değerlendirdiğimiz seçeneklerden biri de değerli bileşenlerin ayrı ayrı ayrılmasıydı. Örneğin, aynı sahadaki diğer işlemlerde (örneğin, etilen oksit veya stiren üretiminde) kullanılmak üzere etilenin adsorpsiyon veya membranlar yoluyla konsantre edilmesi.

Diğer bir yol ise enerji geri dönüşümüdür. Ancak sadece yakmak değil, proses fırınları veya buhar üretimi için yakıt gazı olarak kullanmak. Buradaki sorun kararsız kalorifik değerdir. Bir kazanın veya fırının stabil çalışabilmesi için bir karıştırma veya ayar sistemine ihtiyaç vardır. Böyle bir plan uyguladık ve asıl baş ağrısı, artık gazın bileşimindeki değişikliklere gerçek zamanlı olarak yanıt vermek zorunda olan otomasyonla ilgiliydi.

Etilenle zenginleştirilmiş gazın doğrusal alfa olefinlerin üretiminde veya yüksek yoğunluklu polietilen için hammadde olarak kullanılması gibi daha egzotik girişimler de olmuştur. Ancak burada lojistikle, hammaddelerin saflığıyla ve polimer etilenin ana akışıyla rekabetle karşı karşıya kalıyorsunuz. Çoğu zaman bu tür projeler kağıt üzerinde kaldı.

Deneyim ve tuzaklar: içeriden bir bakış

Tüm zorlukları çok iyi gösteren spesifik bir vakayı paylaşmak istiyorum. Bu eski bir etilen kompleksinin modernizasyonuna yönelik bir projeydi. Görev, arıtma tesisinden çıkan artık gazı kullanmaktır. Teknik özellikler başlangıçta hidrojenasyon için yapılmıştı. Ancak biz (daha sonra Chengdu Yizhi Technology Co.'dan bir ekiple çalıştım) ayrıntılı bir analiz yaptığımızda, gazın uygunsuz miktarda inert madde (nitrojen, metan) içerdiği ortaya çıktı. Böyle bir bileşimin hidrojenlenmesi, büyük balastın reaktöre ve kompresörlere sürülmesi ve enerji israfı anlamına gelir.

Sonuç olarak hibrit bir plan önerdiler. İlk olarak, etilen ve propilenin ön konsantrasyonu için membran ayrımı. Daha sonra bu konsantrenin seçici hidrojenasyonu için kompakt bir ünite. Geriye kalan yağsız gaz yakıt olarak kullanıldı. Şirket web sitesiyzkjhx.rubenzer entegre yaklaşımları anlatıyor ve bu durumda işe yaradı. Ekonomik etki, sıkıştırma ve reaktör boyutuna ilişkin sermaye maliyetlerinin azaltılmasının yanı sıra yakıt gazından tasarruf edilmesiyle sağlandı.

Bu projeden alınacak ana ders: Herkese uygun tek bir çözüm yoktur. Her vaka kendi teknolojik denetimini ve çoğu zaman yöntemlerin bir kombinasyonunu gerektirir. En büyük tuzak, tesis yönetiminin hızlı ve ucuz bir çözüm bulma arzusudur. Ancak bu alanda hızlı ve ucuz olmak genellikle ?etkisiz? veya ?uzun vadede işe yaramıyor?

Sürecin geleceği ve ekonomisi

Sektör nereye gidiyor? Trend maksimum entegrasyon ve dijitalleşmedir. Hammaddelerin bileşimine ve ürünlerin piyasa değerine bağlı olarak geri dönüşüm rejimini gerçek zamanlı olarak optimize eden sistemlerden bahsediyoruz. Polimer etilenin fiyatı yüksekse sistem, geri kazanımını en üst düzeye çıkarmaya çalışacaktır. Elektrik üretmek daha karlı ise enerji kullanımı önceliğine geçilecektir.

İkinci trend ise tesislerin minyatürleştirilmesi ve modülerleştirilmesidir. Bu özellikle orta ve küçük üreticiler için geçerlidir. Devasa sermaye yapıları yerine, hızla devreye alınabilen ve uyarlanabilen kompakt, neredeyse konteyner çözümleri var. Bu arada, Chengdu Yizhi Technology Co., Ltd., ana enstitüsü Huaxi Technology'nin kataliz ve ayırma süreçleri alanındaki deneyimini kullanarak bu tür gelişmeler üzerinde aktif olarak çalışıyor.

Sonuçta etilen artık gazının kullanılması meselesi teknolojiye değil, ekonomiye ve ekolojiye bağlıdır. Düzenleyicilerin emisyonları ve karbon ayak izlerini azaltmaya yönelik baskısı artıyor. Ücretler yüzünden yakmak giderek daha pahalı hale geliyor. Bu nedenle, yetkin geri dönüşüm sistemlerine yatırım yapmak artık bir prim meselesi değil, orta vadede işletmenin hayatta kalması meselesidir. Ancak yatırımlar süslü broşürlere değil, derin analizlere dayalı, akıllı olmalıdır. Ve burada, bu tür onlarca projeden geçmiş uygulayıcıların deneyiminin paha biçilemez olduğu ortaya çıkıyor.