중국: 에틸렌 테일가스 활용? 

솔직히 이 질문을 보면 가장 먼저 떠오르는 것은 전형적인 오해다. 바로 '에틸렌 테일가스?' – 이것은 단일 레시피에 따라 작업할 수 있는 일종의 균질한 물질입니다. 실제로 모든 것은 특정 구성, 압력, 그리고 가장 중요하게는 특정 공장의 공정 경제성에 따라 달라집니다. 많은 재활용 프로젝트가 실패하는 이유는 기술 때문이 아니라 이러한 "꼬리"가 처음에 잘못 판단되었기 때문입니다.

테일가스라는 용어 뒤에는 무엇이 숨겨져 있나요?

어떤 이유로 일반 리뷰에서 종종 간과되는 기본부터 시작해 보겠습니다.에틸렌 테일 가스– 이는 단지 C2 스플리터 컬럼의 유출이 아닙니다. 그 구성은 에틸렌, 에탄, 메탄, 수소, 때로는 프로필렌과 아세틸렌의 혼합물입니다. 백분율이 핵심 요소입니다. 한 생산 현장에서는 60% 에틸렌이 포함된 스트림일 수 있고, 다른 생산 현장에서는 질소로 희석된 20% 에틸렌이 포함된 스트림일 수 있습니다. 그리고 왜 보편적인 해결책이 없는지 즉시 분명해집니다.

처음에 흔히 저지르는 실수는 대상 성분의 부분압이 낮은 흐름에 대해 막 분리 또는 압력 순환 흡착(PCA)을 사용하려고 하는 것입니다. 효율성은 급격히 떨어지고 자본 비용은 보상되지 않습니다. 나는 총 압력이 3bar이고 에틸렌 함량이 15%인 스트림에서 에틸렌을 분리하려는 프로젝트를 보았습니다. 멤브레인이 설계 농축 계수에 도달하지 못했고 설치가 유휴 상태입니다.

여기서 소스를 살펴보는 것이 중요합니다. 열분해 장치, 에탄 탈수소화 장치에서 나오는 가스, 아니면 저장 탱크에서 나오는 폐가스일까요? 조성뿐만 아니라 후속 공정에서 촉매에 대한 독성 불순물의 존재도 이에 따라 달라집니다. 예를 들어, 아세틸렌이나 CO는 가스가 재활용되는 경우 수소화 또는 중합 시스템에 파괴적일 수 있습니다.

주요 재활용 방법: 이론뿐만 아니라

아름다운 프레젠테이션을 제외하고 실제로 중국에서는 여러 분야가 널리 사용되고 있습니다. 첫 번째이자 가장 확실한 방법은 연료 가스로서 열분해로로 돌아가는 것입니다. 간단하고 저렴한 것 같습니다. 그러나 여기에는 뉘앙스가 있습니다. 이러한 테일 가스의 발열량은 크게 변동합니다. 연료 혼합물의 구성을 안정화하지 않으면 버너의 온도 체계, 국지적 과열 및 NOx 증가에 문제가 발생할 수 있습니다. 많은 오래된 정유소에서는 이렇게 합니다. 단순히 태워버리지만, 엄격한 환경 기준을 갖춘 현대식 단지에서는 더 이상 작동하지 않습니다.

두 번째 방법은 분리와 재활용이다. 여기에는 심냉각 기술과 저온 증류 기술이 선도하고 있습니다. 그러나 그들은 에너지를 소비합니다. 대량의 표적 C2+ 함량에 대해서만 정당화됩니다. 전형적인 예는 설치입니다.에틸렌 테일 가스 회수에탄 및 에틸렌 함량이 높은 흐름이 분리되어 공정 헤드로 반환되는 Ningbo Heyuan 단지에서. 경제는 규모 때문에 수렴되었습니다.

탄력을 받고 있는 세 번째 방법은 합성 원료로 활용하는 것이다. 예를 들어 하이드로포밀화 또는 직접 산화가 있습니다. 그러나 이는 별도의, 종종 변덕스러운 촉매 과정이 필요한 화학적 전환입니다. 상세한 파일럿 테스트 없이 이를 구현하는 것은 위험합니다. 나는 장쑤성의 한 공장에서 에틸렌 테일 가스로부터 프로피온알데히드 생산을 조직하려고 시도한 사례를 알고 있습니다. 이 프로젝트는 촉매 개발 단계에서 중단되었으며 미량의 황으로 인해 빠르게 비활성화되었습니다.

현실적 어려움과 함정

이것은 교과서에는 거의 쓰여지지 않은 내용이지만 모든 사이트에서 접하게 되는 내용입니다. 첫 번째는 구성 변동입니다. 열분해로는 시계 장치가 아닙니다. 원료의 구성이 변경되고 모드가 조정됩니다. 그리고 꼬리 가스는? 떠다니나요? 이와 함께. 재활용 시스템은 평균값이 아닌 가능한 범위에 맞게 설계되어야 합니다. 그렇지 않으면 하나의?완벽한? 날에는 압축기에 무리한 부하가 걸리거나 분리기가 더 이상 대처할 수 없게 될 수 있습니다.

두 번째는 재료과학의 문제이다. 가스에 수분과 미량의 산이 포함되어 있는 경우 이슬점 이하로 냉각되면 부식이 시작됩니다. 표준 탄소강은 저온 구간에 적합하지 않을 수 있습니다. 스테인레스 스틸을 설치해야 하므로 프로젝트 비용이 더 많이 듭니다. 그리고 그 과정에서 그것이 사용된다면흡착또는 막 분리, 불순물(ppm 단위라도)은 흡착제를 돌이킬 수 없게 중독시키거나 막을 막을 수 있습니다.

세 번째 문제는 새로운 재활용 시스템을 기존 공장 인프라에 통합하는 것입니다. 여유 공간이 없는 경우가 많기 때문에 압력을 받고 있는 실행 중인 파이프라인을 절단하고 긴 정지를 조정해야 합니다. 때로는 이러한 설치 및 조직 작업 비용으로 인해 폐기의 경제적 효과가 상쇄되기도 합니다.

청두 Yizhi 기술 경험: 만병통치약이 아니라 체계적인 접근

통합과 실제 구현에 관한 대화의 맥락에서 디자인 연구소의 경험을 언급할 가치가 있습니다. 그 중 하나는청두 Yizhi 기술 유한 회사(Chengdu Huaxi Chemical Technology의 자회사). 그들은 '마법의 상자'를 판매하지 않고 전주기 디자인 연구소로 운영됩니다. 그들의 웹사이트yzkjhx.ru– 이는 실제로 완성된 석유화학 프로젝트의 포트폴리오입니다.

그들의 접근 방식에서 가치 있는 점은 무엇입니까? 이는 기술 선택이 아니라 특정 공장의 특정 테일 가스 흐름에 대한 상세한 감사로 시작됩니다. 샘플은 하루 중 다양한 시간에, 다양한 설치 작동 모드에서 채취됩니다. 그들은 실제 그림을 만들고 여권 데이터를 사용하지 않습니다. 그런 다음 옵션을 모델링합니다. 예비 모듈을 설치하는 것이 더 수익성이 높은 곳가스 분리, 재활용 전 에틸렌 농도를 높이기 위해 어딘가에서 사전 혼합 및 발열량 제어를 통해 연료 가스 시스템으로의 흐름을 통합합니다.

실제 사례에서는 에틸렌 함량이 낮은(약 25%) 테일 가스가 보일러용 연료 시스템에 성공적으로 통합되었지만 온라인 분석 시스템이 설치되고 혼합물 구성이 자동 제어되는 PVC 생산 공장 프로젝트가 있었습니다. 이 솔루션은 최첨단 기술은 아니지만 신뢰할 수 있고 천연가스 구매를 줄임으로써 효과를 발휘합니다. 또 다른 프로젝트인 에틸렌 단지의 회수 시스템 재설계를 통해 에틸렌 회수율을 2~3% 높일 수 있었으며, 이는 대량으로 상당한 경제적 효과를 제공했습니다.

미래를 바라보며: 추세와 경제적 제약

다 어디로 가는 걸까요? 물론 추세는 디지털화와 예측 분석입니다. 흐름 변화를 예측하고 회수 플랜트의 운영을 조정할 수 있는 공정 제어 시스템(PCS)에 연결된 온라인 구성 분석 센서입니다. 이것은 더 이상 공상과학 소설이 아닙니다. 그러한 시스템이 구현되기 시작했습니다.

두 번째 추세는 설비의 소형화 및 모듈화입니다. 대규모 작업장은 아니지만 중소 기업에서 소규모 가스 흐름을 활용하기 위한 거의 컨테이너 기반의 소형 솔루션입니다. 이것은 틈새 시장이 될 수 있습니다.

그러나 주요 제한 요인은 항상 그래왔듯이 경제입니다. 시중의 에틸렌 가격, 극저온 공장 운영을 위한 전기 비용, CO2 배출 관세. 제품 가격이 낮고 에너지 비용이 비싸다면 테일가스에서 에틸렌을 재활용하는 가장 진보된 기술도 수익성이 없을 것입니다. 모든 기술 솔루션은 이 간단한 계산에 달려 있습니다. 따라서 최적의 솔루션은 기술적으로 가장 정교한 것이 아니라 현지 조건과 가격에 가장 잘 맞는 솔루션인 경우가 많습니다. 때로는 열 회수를 통해 잘 조직된 연소일 수도 있습니다. 그리고 이것에는 아무런 문제가 없습니다. 이것은 엔지니어링 관행입니다.