Қытай: этилен газын кәдеге жарату? 

Шынымды айтсам, бұл сұрақты көргенде, ең бірінші ойға әдеттегі қате түсінік келеді: бұл «этилен газы?» – бұл бір рецепт бойынша жұмыс істеуге болатын біртекті заттың бір түрі. Іс жүзінде бәрі нақты құрамға, қысымға және, ең бастысы, белгілі бір зауыттағы процестің экономикасына байланысты. Көптеген қайта өңдеу жобалары технологияға байланысты емес, бұл «құйрықтар» бастапқыда қате бағаланғандықтан сәтсіздікке ұшырады.

«Құйрық газы» терминінің артында не жасырылады?

Жалпы шолуларда қандай да бір себептермен жиі елеусіз қалатын негіздерден бастайық.Этилен құйылған газ– бұл C2 сплиттер бағанынан шығу ғана емес. Оның құрамы этилен, этан, метан, сутегі, кейде пропилен және ацетилен коктейлі болып табылады. Пайыз негізгі фактор болып табылады. Бір өндіріс орнында бұл 60% этилені бар ағын болуы мүмкін, екіншісінде - азотпен сұйылтылған 20%. Неліктен әмбебап шешім жоқ екені бірден түсінікті болады.

Бастапқыда жиі кездесетін қателік - мақсатты құрамдас бөліктердің парциалды қысымдары төмен ағындар үшін мембрананы бөлу немесе қысым циклінің адсорбциясы (PCA) әдісін қолдануға тырысу. Тиімділік апатты түрде төмендейді, күрделі шығындар өзін ақтамайды. Мен жалпы қысымы 3 бар және этилен мөлшері 15% болатын ағыннан этиленді бөлуге тырысқан жобаны көрдім. Мембраналар жобалық байыту коэффициентіне жай ғана жетпеді, ал қондырғы бос тұр.

Бұл жерде дереккөзді қарау маңызды. Пиролиз қондырғысының газы, этанды дегидрлеу қондырғысының газы немесе сақтау резервуарларының қалдық газдары болуы мүмкін бе? Бұған тек құрамы ғана емес, сонымен қатар келесі процестерде катализаторлар үшін улы қоспалардың болуы да байланысты. Мысалы, ацетилен немесе СО, егер газ қайта өңделетін болса, гидрлеу немесе полимерлеу жүйелері үшін деструктивті болуы мүмкін.

Қайта өңдеудің негізгі жолдары: тек теория емес

Әдемі презентацияларды былай қойғанда, Қытайда бірнеше бағыт кеңінен қолданылады. Бірінші және ең айқын - пиролиз пешіне отын газы ретінде оралу. Бұл қарапайым және арзан көрінеді. Бірақ бұл жерде бір нюанс бар: мұндай құйрық газының жылулық құндылығы айтарлықтай өзгереді. Отын қоспасының құрамын тұрақтандырмасаңыз, қыздырғыштардағы температура режимі, жергілікті қызып кету және NOx жоғарылауы проблемалары туындауы мүмкін. Бірқатар ескі мұнай өңдеу зауыттарында олар мұны істейді - оларды жай ғана өртеп жібереді, бірақ қатаң экологиялық стандарттары бар заманауи кешендерде бұл жұмыс істемейді.

Екінші әдіс - бөлу және қайта өңдеу. Мұнда терең салқындату және төмен температурада айдау технологиялары көш бастап тұр. Бірақ олар энергияны қажет етеді. Тек үлкен көлемдер мен мақсатты C2+ жоғары мазмұны үшін негізделген. Классикалық мысал - орнатуэтилен қалдықтарын алуНинбо Хэюань кешенінде, мұнда этан мен этиленнің жоғары ағындары бөлініп, процесс басына қайтарылады. Экономика масштабқа байланысты жақындады.

Қарқын алып келе жатқан үшінші жол – синтезге шикізат ретінде пайдалану. Мысалы, гидроформилдеу немесе тікелей тотығу. Бірақ бұл жеке, жиі капризді, каталитикалық процесті қажет ететін химиялық конверсия. Мұны егжей-тегжейлі пилоттық тестілеусіз жүзеге асыру қауіпті. Мен Цзянсу провинциясындағы зауыттардың бірінде этилен газынан пропиональдегид өндіруді ұйымдастыруға тырысқан жағдайды білемін. Жоба катализаторды әзірлеу сатысында тоқтап қалды – ол күкірттің аз мөлшерде болуына байланысты тез сөнді.

Практикалық қиындықтар мен қателіктер

Бұл туралы оқулықтарда сирек жазылады, бірақ әр сайтта кездесетін нәрсе. Біріншісі - композицияның ауытқуы. Пиролиз пеші сағат механизмі емес; шикізаттың құрамы өзгереді, режимдері реттеледі. Ал құйрықты газ?жүзеді? осымен бірге. Қайта өңдеу жүйесі орташа мәндерге емес, мүмкін болатын диапазонға арналған болуы керек. Әйтпесе бірінде ?мінсіз? күні компрессорға негізсіз жүктеме түсуі мүмкін немесе сепаратор бұдан былай шыдамауы мүмкін.

Екіншісі – материалтану мәселелері. Газдың құрамында ылғал және қышқылдардың іздері болса, коррозия шық нүктесінен төмен салқындаған кезде басталады. Стандартты көміртекті болат төмен температуралы секцияларға сәйкес келмеуі мүмкін. Тот баспайтын болатты орнату керек, бұл жобаны қымбатырақ етеді. Ал егер процесте ол қолданылсаадсорбциянемесе мембрананың бөлінуі, қоспалар (тіпті ppm-де) адсорбентті қайтымсыз улануы немесе мембраналарды бітеп тастауы мүмкін.

Үшінші бас ауруы – жаңа қайта өңдеу жүйесін қолданыстағы зауыт инфрақұрылымына біріктіру. Көбінесе бос орын жоқ, қысыммен жұмыс істейтін құбырларды кесіп, ұзын аялдамаларды үйлестіру керек. Кейде кәдеге жаратудың экономикалық тиімділігін осы монтаждау және ұйымдастыру жұмыстарының құны жеп қояды.

Chengdu Yizhi технологиясының тәжірибесі: панацея емес, жүйелі тәсіл

Интеграция және практикалық жүзеге асыру туралы әңгіме тұрғысында жобалау институттарының тәжірибесін айта кеткен жөн. Солардың біріChengdu Yizhi Technology Co.(Chengdu Huaxi Chemical Technology компаниясының еншілес кәсіпорны). Олар «сиқырлы жәшіктерді» сатпайды, бірақ толық циклді жобалау институты ретінде жұмыс істейді. Олардың веб-сайтыyzkjhx.ru– бұл шын мәнінде аяқталған мұнай-химия жобаларының портфолиосы.

Олардың көзқарасының құндылығы неде? Олар технологияны таңдаудан емес, белгілі бір зауыттағы белгілі бір қалдық газ ағынының егжей-тегжейлі аудитінен басталады. Үлгілер тәуліктің әртүрлі уақытында, қондырғының әртүрлі жұмыс режимдерінде алынады. Олар нақты суретті жасайды және төлқұжат деректерімен жұмыс істемейді. Содан кейін олар опцияларды модельдейді: бір жерде алдын ала модульді орнату тиімдірекгазды бөлу, қайта өңдеу алдында этилен концентрациясын арттыру үшін, бір жерде - алдын ала араластыру және жылу құндылығын бақылау арқылы отын газ жүйесіне ағынды біріктіру.

Олардың тәжірибесінен: құрамында этилен төмен (шамамен 25%) қалдық газы қазандықтарға арналған отын жүйесіне сәтті біріктірілген, бірақ онлайн талдау жүйесін орнату және қоспаның құрамын автоматты бақылау арқылы ПВХ өндіру зауытының жобасы болды. Шешім ең жоғары технологиялық емес, бірақ ол сенімді және табиғи газды сатып алуды азайту арқылы өтеледі. Олардың тағы бір жобалары этилен кешеніндегі қалпына келтіру жүйесін қайта құру этиленнің қайтарымдылығын 2-3%-ға арттыруға мүмкіндік берді, бұл үлкен көлемдермен айтарлықтай экономикалық нәтиже берді.

Болашаққа көзқарас: тенденциялар мен экономикалық шектеулер

Бәрі қайда кетіп жатыр? Тренд, әрине, цифрландыру және болжамды талдау. Ағындағы өзгерістерді болжай алатын және қалпына келтіру қондырғысының жұмысын бейімдей алатын процесті басқару жүйесіне (PCS) байланысты онлайн композицияны талдау сенсорлары. Бұл енді ғылыми фантастика емес; мұндай жүйелер енгізіле бастады.

Екінші тенденция - қондырғыларды миниатюризациялау және модульдеу. Алып цехтар емес, орта және шағын кәсіпорындардағы шағын газ ағындарын кәдеге жаратуға арналған ықшам, дерлік контейнер негізіндегі шешімдер. Бұл тауашаға айналуы мүмкін.

Бірақ негізгі шектеуші - және әрқашан болды - экономика. Нарықтағы этиленнің бағасы, криогендік қондырғыларды пайдалану үшін электр энергиясының құны, СО2 шығарындыларына арналған тарифтер. Егер өнімнің бағасы төмен болса, ал энергиясы қымбат болса, онда қалдық газдан этиленді қайта өңдеудің ең озық технологиясының өзі тиімсіз болады. Барлық техникалық шешімдер осы қарапайым есептеуге байланысты. Сондықтан көбінесе оңтайлы шешім технологиялық тұрғыдан ең күрделі емес, жергілікті жағдайлар мен бағаларға барынша бейімделген. Кейде бұл жылуды қалпына келтірумен жақсы ұйымдастырылған жану. Және бұл жерде ештеңе жоқ - бұл инженерлік тәжірибе.