Қытай: этилен газын кәдеге жарату, технология? 

Адамдар Қытайда құрамында этилен бар газдарды кәдеге жарату туралы айтқанда, көпшілігі жаңа мұнай-химиялық кешендердегі алып пиролиз зауыттарын елестетеді. Бірақ іс жүзінде кездесетін шындық көбінесе күрделірек. Басты қиындық ауқымда емес, дерек көздері мен құрамының әртүрлілігінде. Бұл этиленнің концентрациясы жоғары болатын пиролиз қондырғыларының газдары ғана емес, сонымен қатар каталитикалық крекингтің бүйірлік ағындары, этиленді этан-пропилен фракциясымен, метанмен және сутегімен сұйылтуға болатын әртүрлі процестердің қалдық газдары. Міне, қызық, кейде бас ауруы басталады: мұндай «коктейльден құндылықты қалай алуға болады?» экономикалық негізделген.

Теориядан «далалық жағдайға» дейін: жиі назардан тыс қалған нәрсе

Оқулықтарда бәрі үйлесімді көрінеді: таңдау, өртеу, түрлендіру. Шындығында, сіз сайтқа келгенде, айталық, көптеген жаңғыртылған мұнай өңдеу зауыттарының біріне келгенде, сіз бірінші кезекте кірістілік мәселесіне тап боласыз. Технология болуы мүмкін, бірақ оны жүзеге асыру энергия тиімділігі мен өнімнің соңғы құны мәселелеріне байланысты. Мысалы, таза этиленді сұйылтылған ағындардан бөлу үшін классикалық төмен температуралы фракциялау энергияны көп қажет ететін процесс болып табылады. Егер газ көлемі өте үлкен болмаса және оны жинауға арналған инфрақұрылым шашыраңқы болса, жоба ешқашан өзін ақтамауы мүмкін.

Міне, осындай ағындарда ацетилен мен МАПД (метилацетилен және пропадиен) селективті гидрлеу технологияларының белсенді дамуы осыдан туындады. Міндет этиленді алу ғана емес, оны, мысалы, полиэтиленді одан әрі синтездеу үшін қолайлы қажетті тазалықта алу. сияқты қытайлық машина жасау компанияларыChengdu Yizhi Technology Co., олар шикізаттың нақты құрамдары үшін катализаторлар мен схемаларды бейімдеп, осында белсенді жұмыс істейді. Олардың веб-сайтындаyzkjhx.ruолар өздерін химиялық технологиялар негізінде құрылған жобалау институты ретінде орналастыратынын көруге болады. Бұл маңызды нюанс - бұл «стандартты емес» шешімді таңдауға мүмкіндік беретін жабдықты сату ғана емес, жобалық көзқарас. газ.

Жалпы қателік - газдардың барлық түрлері үшін бірдей технологиялық ағын схемасын қолдануға тырысу. Мен инертті құрамы жоғары газдар үшін стандартты сіңіру бағандарын орнатуға тырысқан жобаларды көрдім. Нәтижесі төмен қалпына келтіру және тұрақты баптау проблемалары. Мен схеманы қайта қарауға және алдын ала мембрананы немесе адсорбциялық тазартуды қосуға тура келді. Бұл шығынды арттырады, бірақ онсыз бұл уақытты босқа кетіреді.

Технологиялық басқатырғыш: абсорбциядан мембранаға дейін

Сонымен, үстелде қандай опциялар бар? Егер этиленнің бөлінуі туралы айтатын болсақ, онда терең салқындатудан басқа, адсорбция әдістері бар, мысалы, цеолиттер немесе MOFs (металл-органикалық қаңқалар) қолдану. Соңғысы Қытайда белсенді түрде жұмыс істеп жатқан келешегі зор сала. Бірақ тағы да, өнеркәсіптік масштабта бәрі адсорбенттің күкіртті сутегі немесе су сияқты қоспалар болған кезде тұрақтылығына байланысты. Зертханалық жетістіктер мен нақты қондырғыдағы жұмыс - екі түрлі нәрсе.

Тағы бір жолы - оны таңдау емес, оны тікелей пайдалану. Этиленнің бензин фракцияларына немесе димерлерге каталитикалық олигомерленуі. Технология, негізінен, жаңа емес, бірақ оны этиленнің бүйірлік ағындарын кәдеге жарату үшін пайдалану қызықты міндет болып табылады. Мәселе катализаторда: ол улануға төзімді болуы керек және айнымалы жүктемелерде жұмыс істеуі керек, өйткені ағын бүйірлік ағын болып табылады және оның көлемі тұрақты емес. Мен Сычуань провинциясындағы кейбір химиялық кәсіпорындарда мұндай ерітінділерді қолдану әрекеттері туралы естідім. Нәтижелер екіұшты болды: мақсатты фракциялардың кірістілігі ауытқиды, кейде селективтілік төмендеді. Бірақ әрекеттердің өзі икемді шешімдерді іздеу туралы айтады.

Мембрананы бөлу - сәнді тақырып. Негізгі қондырғы алдында ағынды этиленмен алдын ала байыту үшін - кейде ол өте жақсы жұмыс істейді. Бірақ негізгі сөз ?кейде?. Мембраналар қысымға, температураға және тағы да қоспаларға сезімтал. Егер газ алдын ала дайындалмаса, мембрана тез істен шығады. Сондықтан бұл көбінесе тізбектегі бір қадам ғана. Мен мембрананы бөлуді қысқа циклді жылусыз адсорбциямен (SCA) біріктіретін жобаны көрдім. Бұл этиленнің қалыпты концентрациясы бар ағын үшін ықшам және жеткілікті тиімді болып шықты.

Практикалық жағдай және қателіктер

Мен зауытты атамай-ақ, бір нақты жағдай туралы айтып беремін. Тапсырма этиленді азот пен метанмен араластырған зауыттың қалдық газын кәдеге жарату болды. Этилен концентрациясы шамамен 15% құрайды. Оны сатуға бөлу мүмкіндігі бірден мүмкін емес еді: ол қымбат болды. Біз жылуды өндіру үшін оны өз пешімізге жіберу мүмкіндігін қарастырдық, бірақ газдың калория мөлшері өте төмен болды.

Соңында сіз этилен оксидін алу үшін өңделген цеолиті бар реакторда каталитикалық тотығу схемасына тоқталдыңыз ба? Жоқ, мұндай ағын үшін бұл тым күрделі болар еді. Біз этиленнің концентрациясын арттыру үшін қоспаларды іріктеп каталитикалық жағу жолын ұстануға шешім қабылдадық, содан кейін оны жоғары сапалы отын газы ретінде қолданыстағы желіге жеткізуді шештік. Бұл қарапайым болып көрінетін. Бірақ іске қосу кезеңінде газда басқа қондырғының хлорорганикалық қосылыстарының іздері мезгіл-мезгіл пайда болатыны белгілі болды. Катализатор күтілгеннен тезірек сөндіре бастады. Біз гидравликаны және адсорбентті ауыстыру кестесін өзгерткен кіріске қосымша көміртекті сүзгіні шұғыл орнатуға тура келді. Ұсақ-түйек? Жоқ, бұл әрқашан техникалық-экономикалық негіздемелерде жазыла бермейтін әдеттегі «тұңқыр».

Дәл осындай жағдайларда әртүрлі сценарийлерді көрген жобалау институтының тәжірибесі құнды. КомпанияChengdu Yizhi Technology Co., Ltd., Жарғылық капиталы 120 миллион юань болатын жобалау институты ретінде Huaxi Technology құрған, әдетте мәселеге жүйелі түрде жақындайды: «зауытты жеткізіп береміз бе?», бірақ алдымен шикізатқа егжей-тегжейлі талдау жүргізеді, кәсіпорындағы ағындардың бүкіл логистикасын қарастырады және құрамды өзгертудің ықтимал тәуекелдерін бағалайды. Бұл жай ғана мердігерді технологиялық серіктестен ерекшелендіретін дәл осы «дизайн».

Экономика шешуші фактор ретінде

Сайып келгенде, этиленді қайта өңдеу технологиясын таңдау ақшаға байланысты. Күрделі шығындарда ғана емес (CAPEX), сонымен қатар операциялық шығындарда (OPEX). Дәл осындай адсорбция адсорбентті қалпына келтіруге, қысымды ұстап тұруға арналған мембраналарға және электр энергиясын терең салқындатуға шығындарды талап етеді. Сондықтан қазір олар «қанша этиленді үнемдейміз?» Деп қана қоймай, «бүкіл цикл бойына қандай қосымша құнды аламыз?» Деп ойлайды.

Қызықты тенденция – жанама өнімді газды қалпына келтіру қондырғыларын жалпы «дөңгелек» схемаға біріктіру. кәсіпорын экономикасы. Яғни, этилен ағыны қалдық ретінде емес, сол учаскедегі басқа процестің шикізаты ретінде қарастырылады. Мысалы, этилбензолды синтездеу немесе оксиэтилдеу үшін, егер тиісті өндіріс орындары болса. Бұл логистикалық шығындарды азайтады және жалпы маржаны арттырады. Бірақ бұл сауатты бүкіл зауыттық схеманы қажет етеді, және мұндай схеманы жобалау күшті инжинирингтік компаниялардың міндеті болып табылады.

Сондай-ақ, энергия ресурстары мен полимерлердің ағымдағы бағасымен жылуды қалпына келтіретін электр станцияларында жағуға газ жіберу ең үнемді нұсқа болып табылады. Және бұл жеңіліс емес, теңгерімді іскерлік шешім. Қайта өңдеу технологиясы экономикалық жағдайларға сәйкес болуы керек. Ақылға қонымды уақыт кезеңінде өзін-өзі ақтамайтын озық шешімдерді іздеу - қате.

Болашаққа көзқарас: икемділік және цифрлық

Бәрі қайда кетіп жатыр? Менің ойымша, негізгі сөздер икемділік пен бейімділік. Жанама газдардың ағындары тұрақты емес және олардың құрамы өзгеруі мүмкін. Болашақ қондырғылар модульді болуы мүмкін, бұл кіріс шикізатының сапасына байланысты параметрлерді немесе тіпті технологиялық тізбекті жылдам қайта конфигурациялауға мүмкіндік береді. Мүмкін, мембраналар мен адсорбцияны біріктіретін гибридті схемалар кеңірек таралатын шығар.

Цифрландыру да маңызды рөл атқарады. Мұндай зауыттарда APC (процесті кеңейтілген басқару) жүйелерін енгізу олардың өзгерістерге бейімделе отырып, нақты уақыт режимінде жұмысын оңтайландыруға мүмкіндік береді. Бұл енді қиял емес, нақты жобалар. Температураны, қысымды және ағын жылдамдығын реттейтін басқару алгоритмімен байланысты кірістегі газ құрамын онлайн талдауға арналған сенсорлар - бұл жұмыс тиімділігі мен тұрақтылығын айтарлықтай арттырады.

Және, әрине, таңдаулы, тұрақты және арзанырақ катализаторлар бойынша жұмыс жалғасуда. Әсіресе сұйылтылған этиленді бағалы өнімдерге тікелей түрлендіретін процестер үшін. Мұнда ғылыми институттардың да, қолданбалы инженерия орталықтарының да дамуы үшін орын бар. Ең бастысы, олардың арасындағы байланыс күшті, сондықтан зертханалық әзірлемелер тәжірибелік өнеркәсіптік сынақтарға тез жетеді. Осыған байланысты ұқсас құрылымChengdu Yizhi Technology Co., ол үлкен технологиялық компанияның (Huaxi Technology) жоба бөлігі болып табылады, логикалық болып көрінеді - теориялық әзірлемелер практикалық іске асыру жолын тез таба алады.

Жалпы, Қытайдағы этиленді газдарды кәдеге жарату тақырыбы жабық емес. Бұл жай ғана «қалдықтардан құтылу» туралы емес, үнемі өзгеріп отыратын экономикалық және экологиялық шеңберде газдың әрбір текше метрінен максималды құнды алу туралы. Бұл жерде ең күрделі технология емес, ең интеллектуалды және зауыт қабатындағы шынайы өмірге бейімделген технология жеңеді.