Ce factori ar trebui luați în considerare în producția de gaz la fața locului în fabricile din industria chimică
2025-02-12
În industria chimică, producția de gaz la fața locului în fabrici este un proces complex și provocator care implică o luare în considerare cuprinzătoare a mai multor factori. Pentru a asigura siguranța, eficiența și conformitatea, sunt necesare o analiză și o proiectare amănunțită din perspective tehnice, economice, de siguranță, de mediu și de reglementare.
În primul rând, selecția și furnizarea de materii prime reprezintă fundamentul proiectării procesului de producție a gazului. În funcție de cerințele specifice procesului, materiile prime utilizate în mod obișnuit includ cărbune, gaz natural, biomasă și cocs de petrol. Costul, disponibilitatea, adecvarea și stabilitatea aprovizionării fiecărei materii prime trebuie să fie evaluate temeinic pentru a evita întreruperile producției din cauza penuriei de materii prime sau a fluctuațiilor calității. În plus, cerințele de pretratare a materiilor prime, cum ar fi zdrobirea, uscarea sau desulfurarea, pot crește complexitatea și costul procesului, astfel încât este necesară o planificare adecvată a etapelor de pretratare. Atunci când se selectează traseul procesului, diferitele procese trebuie cântărite unul față de celălalt pe baza nevoilor reale. Procesele comune de producere a gazelor includ gazeificarea cărbunelui, reformarea cu abur, oxidarea parțială și electroliza apei pentru producerea de hidrogen. Alegerea acestor procese nu trebuie să ia în considerare doar eficiența conversiei, ci și să evalueze consumul de energie, puritatea produsului, manipularea produselor secundare și alți factori. În plus, optimizarea designului procesului este critică. Ajustarea condițiilor de reacție (de exemplu, temperatură, presiune, catalizatori) și utilizarea tehnologiilor de recuperare a căldurii reziduale (de exemplu, cazane de căldură reziduală) pot îmbunătăți eficient eficiența producției de gaze și pot reduce consumul de energie. Flexibilitatea traseului procesului este, de asemenea, un factor important de luat în considerare. Capacitatea de a se adapta la diferite materii prime sau de a produce diferite gaze (de exemplu, gaz de sinteză, hidrogen, CO₂) poate spori adaptabilitatea și rentabilitatea producției. Selecția echipamentelor și fiabilitatea acestuia sunt, de asemenea, factori cheie care influențează stabilitatea și economia producerea gazelor la fața locului . Echipamentele centrale, cum ar fi reactoare, compresoare, turnuri de separare și dispozitive de purificare (de exemplu, PSA, separare prin membrană) trebuie să fie realizate din materiale rezistente la temperaturi ridicate și la coroziune pentru a asigura o funcționare stabilă pe termen lung în condiții dure. Mai mult, proiectarea echipamentelor redundante este o măsură importantă pentru a asigura funcționarea continuă a fabricii. Pentru echipamentele critice, cum ar fi compresoarele, ar trebui să existe sisteme de rezervă pentru a evita opririle producției din cauza defecțiunilor într-un singur punct. În plus, selectarea furnizorilor cu tehnologii mature și un serviciu post-vânzare bun poate asigura întreținerea fără probleme și modernizarea echipamentului. În ceea ce privește controlul riscului de siguranță, procesele de producție a gazelor implică adesea temperaturi ridicate, presiuni ridicate și gaze inflamabile sau explozive, așa că sunt necesare proiecte stricte antiexplozive. Trebuie instalate dispozitive de detectare a scurgerilor de gaz (de exemplu, senzori cu infraroșu) și sisteme de oprire de urgență (ESD). Operatorii trebuie să urmeze cu strictețe procedurile de operare și să efectueze regulat exerciții de siguranță pentru a se asigura că sunt echipați cu echipamentul de protecție necesar. Ar trebui elaborate planuri de urgență pentru a aborda eventualele accidente, cum ar fi incendii, scurgeri de gaze, otrăviri etc., și ar trebui furnizate echipamente adecvate de stingere a incendiilor și agenți de neutralizare. Protecția mediului și gestionarea emisiilor sunt, de asemenea, cruciale. Procesele de producere a gazelor la fața locului din fabricile chimice generează gaze reziduale, ape uzate și deșeuri solide, așa că trebuie implementate măsuri eficiente de tratare a gazelor reziduale, cum ar fi tehnologiile de desulfurare umedă, denitrificare (SCR/SNCR) și de îndepărtare a prafului. Tratarea apelor uzate nu trebuie neglijată, apele uzate acide care necesită neutralizare, iar metalele grele fiind recuperate pentru reutilizare. Sistemele de tratare biochimică trebuie să îndeplinească standardele de descărcare. Deșeurile solide, cum ar fi cenușa și catalizatorii uzați, trebuie eliminate în conformitate cu utilizarea resurselor sau cu principiile de depozitare a deșeurilor. În plus, având în vedere reglementarea strictă globală a emisiilor de carbon, aplicarea tehnologiei de captare a carbonului (CCUS) și a tehnologiilor cu hidrogen verde poate ajuta la atingerea obiectivelor de neutralitate a emisiilor de carbon și la reducerea amprentei de carbon. Eficiența energetică și controlul costurilor se află în centrul viabilității economice a proceselor de producție a gazelor. Tehnologii precum integrarea căldurii, catalizatorii eficienți și variatoarele de frecvență pot reduce semnificativ consumul de energie și pot optimiza eficiența utilizării energiei electrice și a aburului. În contabilitatea costurilor, este esențial să se acopere diferite cheltuieli, inclusiv materiile prime, energia, amortizarea echipamentelor, forța de muncă și tratamentul mediului și să se evalueze costurile totale ale ciclului de viață pentru a asigura randamente rezonabile ale investițiilor. În același timp, evaluarea capacității fabricii în raport cu cererea de pe piață este necesară pentru a evita suprainvestițiile sau deficitele de capacitate. Conformitatea cu reglementările și standardele este o cerință strictă pentru fiecare fabrică de produse chimice. Fabrica trebuie să respecte reglementările locale și internaționale, cum ar fi „Regulamentele privind gestionarea în siguranță a substanțelor chimice periculoase” și „Standarde cuprinzătoare de emisie pentru poluanții atmosferici” și să obțină permisele de producție de siguranță necesare și aprobările pentru evaluarea impactului asupra mediului (EIA). În plus, trebuie luate în considerare standardele internaționale precum ISO 14001 (Managementul de mediu) și ISO 45001 (Sănătate și securitate în muncă). Pe măsură ce tehnologia continuă să se dezvolte, automatizarea și digitalizarea au devenit tendințe semnificative în fabricile chimice moderne. Prin adoptarea sistemelor de control avansate (de exemplu, DCS/SCADA), se poate realiza monitorizarea și optimizarea în timp real a producției la fața locului. Algoritmii AI integrati pot ajusta parametrii procesului pe baza datelor în timp real pentru a îmbunătăți eficiența și stabilitatea producției. În plus, tehnologia de întreținere predictivă, prin indicatori de monitorizare, cum ar fi vibrațiile și temperatura echipamentelor, poate furniza avertismente timpurii pentru potențiale defecțiuni și poate reduce timpul de nefuncționare. Securitatea datelor este, de asemenea, un aspect cheie al fabricilor digitale și trebuie luate măsuri eficiente pentru a preveni atacurile cibernetice ale sistemelor de control industrial (ICS). Alegerea amplasamentului fabricii și construcția infrastructurii sunt la fel de importante. Fabrica ar trebui să fie situată într-o zonă cu transport convenabil și aproape de furnizorii de materii prime sau de utilizatori majori pentru a reduce costurile de logistică. În plus, trebuie să fie disponibile o sursă stabilă de energie, surse adecvate de apă și sisteme de abur/răcire. Planificarea logistică ar trebui să includă proiectarea rațională a rutelor de transport a materiilor prime și a produselor și să ia în considerare capacitatea de depozitare. În ceea ce privește resursele umane, întreprinderile chimice trebuie să se echipeze cu ingineri, tehnicieni și echipe de management al siguranței calificați profesional. Instruirea regulată privind operațiunile, răspunsurile în caz de urgență și protecția siguranței este esențială pentru a se asigura că angajații pot face față diferitelor provocări de producție și siguranță. Dezvoltarea culturii corporative este, de asemenea, foarte importantă, cu accent pe consolidarea conceptului „siguranța pe primul loc” și stabilirea unui sistem de management al siguranței care să implice toți angajații. Cererea pieței și adaptabilitatea produselor sunt, de asemenea, factori cheie în procesul de producție a gazelor. Pe baza cererii pieței, puritatea gazului, presiunea și metodele de furnizare ar trebui ajustate în mod flexibil. În special odată cu creșterea rapidă a cererii de energie cu hidrogen, modelele de linii de producție modulare permit întreprinderilor să răspundă rapid la schimbările pieței. În ceea ce privește managementul ciclului de viață, fabrica ar trebui să rezerve spațiu sau interfețe pentru extinderea viitoare a capacității sau upgrade-uri tehnologice. În plus, managementul de mediu al retragerii echipamentelor ar trebui să fie planificat în avans pentru a evita poluarea reziduală. Considerațiile mai profunde includ și riscurile geopolitice, în special în cazul dependenței mari de importurile de materii prime, unde schimbările politice internaționale pot duce la riscuri de aprovizionare. Mai mult, inovația tehnologică nu trebuie trecută cu vederea și trebuie acordată atenție noilor tehnologii de gazeificare și producției electrochimice de hidrogen pentru a menține competitivitatea întreprinderii. În contextul economiei circulare, utilizarea resurselor subproduselor, cum ar fi CO₂ pentru sinteza ureei, este, de asemenea, o cale importantă pentru dezvoltarea durabilă. În procesul de producere a gazelor la fața locului , fabricile din industria chimică trebuie să ia în considerare selecția materiilor prime, proiectarea procesului, selecția echipamentelor, managementul siguranței, conformitatea cu mediul și alți factori pentru a atinge obiectivele de producție sigure, eficiente și durabile. Huazhong Gas este o companie profesionistă de producție de gaze la fața locului din China . Efectuăm evaluări la fața locului în funcție de locația fabricii și personalizăm soluțiile în funcție de produsele solicitate. Prin adoptarea de produse avansate și tehnologii de construcție, ajutăm fabricile să își răspundă rapid nevoile. Salutăm discuțiile cu dvs.
