Tiongkok: pemanfaatan gas buang etilen? 

Jika kita berbicara tentang pengolahan tailing etilen, banyak yang langsung membayangkan pembakaran biasa atau dikembalikan ke tungku. Namun kenyataannya, terutama di kompleks Tiongkok modern, segalanya telah berjalan jauh lebih jauh. Masalah utamanya seringkali bukan terletak pada teknologinya, namun pada keekonomian proses tersebut: ketika volume tailing kecil dan komposisinya mengambang, investasi modal pada pengolahan dalam mungkin tidak akan pernah membuahkan hasil. Dan di sinilah kesenangan dimulai—pencarian keseimbangan itu.

Apa yang tersembunyi di balik istilah “tail gas”?

Mari kita mulai dengan dasar-dasarnya, yang karena alasan tertentu sering diabaikan dalam tinjauan umum. Gas ekor etilen bukanlah zat standar. Komposisinya merupakan turunan langsung dari skema pirolisis dan kedalaman pemurnian aliran utama. Hidrogen dan metana tentu saja mendominasi, tetapi selalu ada “pengotor yang berharga”: etilen yang tidak bereaksi, sedikit etana, propilena. Beberapa persentase inilah yang menentukan apakah proyek tersebut akan menguntungkan.

Sebelumnya, sekitar sepuluh tahun yang lalu, solusi standarnya adalah mengarahkan aliran ini untuk mengalirkan bahan bakar gas ke pabrik. Tampaknya logis - baik daur ulang maupun penghematan. Namun seiring dengan kenaikan harga bahan baku dan pengetatan standar lingkungan hidup, skema seperti itu mulai terlihat seperti sampah. Membakar etilen, meskipun encer, sama dengan memanaskan tungku dengan uang kertas. Mungkin sedikit, tapi tetap saja.

Di sini ada baiknya membuat penyimpangan tentang satu kesalahan umum dalam penilaian. Banyak orang beranggapan jika instalasinya besar maka tailingnya banyak, dan pengolahannya bisa dibenarkan. Tidak selalu. Itu semua tergantung pada stabilitas barisan. Jika hari ini etilennya 5%, dan besok 2%, maka instalasi membran atau adsorpsi tidak akan bekerja efektif. Oleh karena itu, langkah pertama yang harus selalu dilakukan adalah pemantauan aliran jangka panjang dan terperinci. Tanpa ini, semua perhitungan hanyalah ramalan di atas ampas kopi.

Garpu teknologi: membran, adsorpsi, kembali ke kolom

Jadi komposisinya diketahui, volumenya jelas. Selanjutnya adalah memilih jalan. Klasik adalahpemisahan membran. Teknologinya terbukti, terutama untuk pelepasan hidrogen. Namun ada perbedaan dengan etilen: membran sensitif terhadap zat “berat”. komponen memerlukan pra-pengeringan dan pembersihan yang hati-hati. Di salah satu proyek di provinsi Jiangsu, mereka menghadapi hal ini - selektivitas yang dijanjikan di atas kertas dirusak oleh fluktuasi nyata dalam suhu dan tekanan di saluran masuk. Kami harus memodifikasi sistem pengolahan gas dengan cepat.

Cara kedua adalah adsorpsi bebas panas siklus pendek (SCA). Mungkin lebih cocok untuk mengekstraksi etilen dari campuran tersebut. Tingkat pemulihan yang tinggi dapat dicapai, bahkan pada konsentrasi yang tidak stabil. Namun ada juga kendalanya: biaya adsorben, masa pakainya di lingkungan yang agresif, dan biaya energi untuk regenerasi. Saya melihat instalasi di mana, karena mode regenerasi yang salah dipilih, adsorben “disinter?” dan kehilangan kapasitas dalam waktu enam bulan, bukannya tiga tahun yang dijanjikan.

Opsi ketiga yang sering dipertimbangkan adalah mengembalikan etilen yang tidak sesuai spesifikasi ke demethanizer. Kedengarannya sederhana dan elegan, namun dalam praktiknya hal ini menimbulkan beban besar pada sistem rektifikasi dan dapat mengganggu keseimbangannya. Solusi ini hanya bekerja dengan produksi utama yang sangat stabil dan diperhitungkan dengan baik. Lebih sering daripada tidak, hal ini dibuang pada tahap desain konseptual.

Ekonomi sebagai faktor penentu

Semuanya bermuara pada uang. Bahkan teknologi yang paling indah sekalipun tidak mempunyai hak untuk hidup jika tidak membuahkan hasil dalam jangka waktu yang wajar. Dan periode pengembalian modal di Tiongkok sekarang sangat ketat, biasanya tidak lebih dari 3-5 tahun. Oleh karena itu, pertanyaan kuncinya adalah: apa yang harus dilakukan dengan produk yang diekstraksi? Sulit untuk menjualnya - volumenya kecil, kemurniannya tidak ideal. Ini berarti perlu digunakan secara lokal.

Desain paling sukses yang pernah saya lihat telah diintegrasikan ke dalam skema pasokan listrik pembangkit listrik secara keseluruhan. Misalnya, etilen yang diisolasi dikirim ke produksi etilbenzena atau etilen oksida dalam kompleks yang sama. Ini menghilangkan masalah logistik dan penjualan. Namun hal ini memerlukan infrastruktur yang tepat, “gratis?” listrik pada instalasi yang berdekatan. Solusi ini bukan untuk semua orang.

Kadang-kadang lebih menguntungkan untuk tidak melakukan ekstraksi mendalam, namun mengoptimalkan proses pirolisis itu sendiri untuk meminimalkan pembentukan tailing. Bidang pekerjaan ini sering kali masih tersembunyi, namun dapat memberikan manfaat ekonomi yang lebih besar daripada instalasi daur ulang yang mahal. Pengerjaan bahan baku dan kondisi tungku kurang terlihat, namun mendasar.

Pengalaman dan kasus tertentu

Saya ingat sebuah proyek di salah satu kilang di Shandong. Di sana mereka mengikuti jalur gabungan: membran untuk pengayaan awal aliran dengan hidrogen, dan kemudian PSA untuk pemisahan akhir etilen. Sistem tersebut ternyata fleksibel dan mampu beradaptasi dengan fluktuasi musiman komposisi bahan baku. Tapi biayanya tentu saja pantas. Payback period dicapai hanya dalam waktu lima tahun, sebagian besar disebabkan oleh fakta bahwa hidrogen dikirim ke pabrik pengolahan air (hydrotreating), dan etilen ke pabrik polietilen milik kami.

Namun berikut ini contoh yang kurang berhasil. Di satu pabrik kecil, mereka memutuskan untuk menghemat uang dan memasang instalasi yang dirancang untuk instalasi “standar” rata-rata. komposisi tailing. Kenyataannya ternyata jauh dari biasanya. Perangkat tidak digunakan selama separuh waktu, dan ketika berfungsi, efisiensinya di bawah 50% dari desain. Alhasil dibongkar, kembali ke sirkuit bahan bakar gas. Pelajaran: Jangan berhemat pada penelitian pra-desain. Pemantauan tambahan selama satu bulan dapat menghemat jutaan investasi.

Di sini tepat untuk menyebutkan peran perusahaan teknik khusus yang menangani solusi non-standar tersebut. Misalnya,Chengdu Yizhi Technology Co.(situs web mereka adalahhttps://www.yzkjhx.ru), sebagai lembaga desain yang didirikan berdasarkan perusahaan teknologi, sering kali bekerja di persimpangan tugas-tugas berikut: tidak hanya menjual peralatan, tetapi juga mengembangkan skema untuk skema tertentu, yang sering kali “tidak ideal”. mengalir. Pendekatan mereka, dilihat dari beberapa proyek yang sudah dikenal, didasarkan pada analisis mendalam terhadap sumber data, tanpa memperhatikan template. Ini adalah kasus yang sama ketika pengalaman desain (Chengdu Yizhi Technology Co., Ltd. adalah lembaga desain yang didirikan oleh Chengdu Huaxi Chemical Technology Co., Ltd. pada tahun 2013) secara langsung mempengaruhi hasilnya.

Pandangan ke masa depan dan nasihat praktis

Ke mana arah industri ini? Trennya adalah integrasi maksimal dan digitalisasi. Pabrik pembuangan tailing semakin dirancang sebagai “pintar”, yang mampu melakukan penyesuaian secara real-time terhadap perubahan aliran masukan dan memperkirakan efisiensinya. Ini bukan lagi perangkat statis, tetapi bagian dari sistem manajemen produksi secara keseluruhan.

Nasihat apa yang dapat Anda berikan kepada mereka yang baru memikirkan proyek semacam itu? Pertama, investasikan waktu dan uang dalam pengumpulan data. Seminggu saja tidak cukup; kami memerlukan data untuk musim yang berbeda, dalam mode pengoperasian instalasi utama yang berbeda. Kedua, pertimbangkan tidak hanya teknologi ekstraksi, namun juga nasib akhir produk. Tanpa pemahaman yang jelas tentang di mana harus meletakkan etilen yang dihasilkan, proyek ini akan gagal. Ketiga, jangan takut dengan solusi non-standar. Terkadang modifikasi sederhana pada skema yang sudah ada lebih efektif daripada instalasi baru yang besar.

Pada akhirnya, pemanfaatan gas buang etilen bukanlah tentang lingkungan (walaupun juga tentang hal itu), namun terutama tentang efisiensi ekonomi dan penggunaan sumber daya secara rasional. Ini adalah tugas di mana tidak ada jawaban universal, namun pencarian solusi optimal untuk pabrik tertentu, dengan kondisi dan keterbatasannya yang unik. Dan pencarian ini, dengan kesalahan dan wawasannya, adalah bagian paling menarik dari pekerjaan ini.