خمس سنوات من التشغيل الآمن والمستقر للصمام الدوار بانبعاثات منخفضة للغاية مؤكسد حراري متجدد — مشروع بتروكيماوي للفينول والأسيتون في شنغهاي

ال علاج فوكس مشروع مصنع لإنتاج الفينول والأسيتون في شنغهاي، والذي نفذته شركةتكنولوجيا يورسنت البيئيةيعمل هذا النظام بنجاح منذ عام 2018 لأكثر من خمس سنوات. تصل كفاءة التنقية إلى 99.5%، مع كفاءة حرارية تصل إلى 97.3%، مما يحقق انبعاثات منخفضة للغاية من الهيدروكربونات غير الميثانية (NMHC) تقل عن 20 ملغم/م³. في الوقت نفسه، توفر الكفاءة الحرارية العالية للمؤكسد الحراري التجديدي ذي الصمام الدوار أكثر من 7000 م³ من استهلاك غاز الوقود يوميًا، مما يحقق الامتثال البيئي وفوائد توفير الطاقة.

1. خلفية المشروع

في عام 1981، تم إنشاء أول شركة بتروكيماوية واسعة النطاق في الصين، تشمل قطاعات صناعية وإدارات متعددة — شركة سينوبك شنغهاي للبتروكيماويات — تم تأسيسها. على مدى العقود الأربعة الماضية، تطورت تدريجياً إلى قاعدة تكرير تبلغ طاقتها عشرة ملايين طن وقاعدة إنتاج وقود نظيف في شنغهاي، لتصبح مؤسسة إنتاج رئيسية ضمن نظام سينوبك وقاعدة إنتاج طاقة مهمة في شنغهاي.

خلال فترة "الخطة الخمسية الثالثة عشرة"، استثمرت الشركة ما مجموعه 1.373 مليار يوان صيني في مشاريع السلامة وحماية البيئة، وأنجزت أكثر من 260 مشروعًا متعلقًا بتصحيح مخاطر السلامة وحماية البيئة، بما في ذلك تحديثات خفض الانبعاثات إلى أدنى حد، وتحديثات معالجة مياه الصرف الصحي، ومشاريع شاملة للتحكم في المركبات العضوية المتطايرة. وقد شجعت الشركة بنشاط ست مبادرات رئيسية للتنمية الخضراء، وأنشأت نظامًا متكاملًا لإدارة حماية البيئة يشمل منع التلوث من المصدر، والتحكم في العمليات، ومعالجة المياه في نهاية خط الإنتاج.

2. مصدر غاز النفايات

قامت وحدة إنتاج الفينول والأسيتون التي تبلغ طاقتها الإنتاجية 200 ألف طن سنوياً، والواقعة في مجمع شنغهاي للصناعات الكيميائية، منطقة جينشان، شنغهاي، بتحديث شامل لانبعاثات المركبات العضوية المتطايرة في عام 2017. وفيما يلي التفاصيل:

3. حل التصميم

اعتمد المشروع النهج التقني المتمثل في "خلط الهواء العازل + المؤكسد الحراري التجديدي" لمعالجة المركبات العضوية المتطايرة. وبعد التقييم والاختيار التقني، وقع اختيار المشروع في النهاية على منتج الجيل الثالث من التكنولوجيا، وهو المؤكسد الحراري التجديدي ذو الصمام الدوار.

الشكل: نظام RTO المثبت على قاعدة

4. مزايا المؤكسد الحراري التجديدي ذو الصمام الدوار

باعتباره منتجًا تقنيًا من الجيل الثالث، يُظهر المؤكسد الحراري التجديدي ذو الصمام الدوار أداءً متميزًا في السلامة التشغيلية، والامتثال البيئي المستقر، والموثوقية التشغيلية، والكفاءة الاقتصادية.

يتكون جهاز الأكسدة الحرارية الدوارة (RTO) بشكل أساسي من غرفة احتراق، وأسرّة خزفية قابلة للتجديد، وصمام دوار، ونظام احتراق. وينقسم جسم الفرن إلى 12 غرفة، تشمل 5 غرف دخول لغازات العادم، و5 غرف خروج للغازات النقية، وغرفة تنقية واحدة، وغرفة عزل واحدة.

يتم تشغيل الصمام الدوار بشكل مستمر ومنتظم بواسطة محرك. وبفعل صمام التوزيع، ينتقل غاز العادم ببطء وبشكل مستمر بين الحجرات الاثنتي عشرة. يعتمد هيكل منع التسرب في الصمام الدوار RTO على موانع تسرب مطاطية من نوع الشفة، وقد تم اختيار مواد منع التسرب لمقاومتها للتآكل ودرجات الحرارة العالية والتآكل الكيميائي.

الشكل 3: مخطط تدفق العمليات المثبت على منصة RTO والمراقبة عبر الإنترنت

5. الأداء التشغيلي

بدأ المشروع العمل منذ عام 2018. وقد أظهر تحليل أداء التشغيل على مدى خمس سنوات بشكل كامل التقدم الذي أحرزته تقنية صمام الدوران من الجيل الثالث RTO:

1. تصل كفاءة التنقية إلى 99.5٪، وظلت قيمة الانبعاثات المقاسة عند مخرج المدخنة مستقرة عند أقل من 20 ملغم/م³ لفترة طويلة.
2. تصل الكفاءة الحرارية إلى 97.3٪، مما يوفر أكثر من 7000 متر مكعب من غاز الوقود يوميًا مقارنة بمعدات المعالجة السابقة.
3. تبلغ مساحة البصمة 36% أصغر من الجيل الثاني من وحدات RTO ذات الثلاثة أسرّة؛
4. يكون تذبذب الضغط أثناء تبديل الصمام صغيرًا للغاية، حيث يبلغ ±25 باسكال فقط. بالإضافة إلى ذلك، يقوم الصمام الدوار بتوزيع الغاز في الفرن بشكل مستمر دون انقطاع، مما لا يسبب أي تأثير على مرافق الإنتاج في المنبع.
5. لم يحدث أي تقييد للإنتاج أو توقف بسبب معدات RTO، ولم يحدث أي تجاوز للانبعاثات أثناء التشغيل.

بينما يحقق صمام الدوران RTO انبعاثات منخفضة للغاية من NMHC أقل من 20 ملغم/م³، فإنه يوفر أيضًا أكثر من 7000 م³ من استهلاك غاز الوقود يوميًا نظرًا لكفاءته الحرارية العالية، مما يحقق في النهاية كلاً من الامتثال البيئي وفوائد توفير الطاقة.