Przemysł naftowy i gazowy / Produkcja ropy i gazu

PCC Rokita S.A.

Proces membranowy będzie stopniowo zastępował starsze procesy amalgamacji w elektrolizie chloro-alkalicznej. Energooszczędny proces produkcji chloru opracowany przez ThyssenKrupp Uhde i zastosowany w polskim kompleksie chemicznym PCC Rokita S.A. dodatkowo sprzyja środowisku. Bezpieczeństwo procesu jest zapewnione przez w pełni spawany płytowy wymiennik ciepła wykonany z tytanu, który doprowadza gaz chlorowy do odpowiedniej temperatury i umożliwia jego dalsze bezpieczne przetwarzanie.

Kelvion References PCC Rokita SA

Chemia chloru często określana jest jako rdzeń przemysłu chemicznego. Około 60% obrotów realizowanych przez przemysł chemiczny łączy się w sposób bezpośredni lub pośredni z chlorem. Produkty chemii chlorowej obejmują: polichlorek winylu (PVC) wykorzystywany w produkcji ram okiennych i rur kanalizacyjnych, a także poliuretany wykorzystywane w izolacjach termicznych i poliwęglany do zastosowań informatycznych. Podstawowym materiałem elektrolizy chlorkowo-alkalicznej jest wodny roztwór chlorku sodu, w którym chlor, roztwór sody kaustycznej i wodór są wytwarzane w różnych procesach. Obecnie w około 2/3 dużych zakładów stosowany jest alternatywny proces membranowy, ponieważ jego produkty końcowe, tj. Cl2, H2 i NaOH są bardzo czyste, a ich uzyskanie wymaga wyraźnie mniejszego całkowitego wkładu energii. Dodatkowo proces ten odbywa się całkowicie bez udziału rtęci, której stosowanie jest kontrowersyjne w aspekcie środowiskowym. Z tych powodów Europejskie Stowarzyszenie Przemysłu Euro Chlor zobowiązało się do zaprzestania budowy nowych zakładów gdzie wykorzystywane byłyby procesy amalgamacji. Wszystkie istniejące zakłady stosujące amalgamację do końca 2020 r. zostaną zamknięte lub przekształcone. Za nowym trendem podąża także polska firma chemiczna PCC Rokita S.A. z Brzegu Dolnego. Wytwarza się tam nie tylko chlor i jego związki, lecz także polialkohole, ługi, środki czynne powierzchniowo i pochodne fosforu. W przeszłości elektroliza chloro-alkaliczna była oparta na procesie amalgamacji. Po modernizacji część zakładu została przekształcona na przyjazny dla środowiska proces membranowy, umożliwiając w ten sposób zwiększenie wydajności produkcji do 120000 ton chloru rocznie. Jednocześnie zużycie energii zmniejszyło się o ponad 20%, zredukowano emisję CO2, a zanieczyszczenie ścieków jest eliminowane za pomocą obwodów zamkniętych.

Skuteczne suszenie wytworzonego chloru gazowego jest decydującym czynnikiem dla jego dalszej obróbki. W tym celu, w pierwszym etapie chłodzenia chlor schładzany jest z wyjściowej temperatury 86 stopni do 40 stopni, w ten sposób kondensując nasyconą parę wodną zawartą w gazie chlorowym. "W przeszłości na tym etapie procesu stosowaliśmy płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła, jednak w zakładzie w Brzegu przestrzeń była bardzo ograniczona", mówi dr Andreas Cruse, kierownik projektu w ThyssenKrupp Uhde, odpowiedzialny za konfigurację nowej instalacji elektrolizy chloro-alkalicznej w oparciu o proces membranowy. PCC Rokita miała już doświadczenie w stosowaniu płytowych wymienników ciepła Kelvion w innym zakładzie, co sprawiło, że firma była w zasadzie przygotowana do zainstalowania tego typu wymiennika.

Kelvion References PCC Rokita SA
Kelvion References PCC Rokita SA
Kelvion References PCC Rokita SA
Kelvion References PCC Rokita SA
Kelvion References PCC Rokita SA
Kelvion References PCC Rokita SA

Aby zapewnić bezpieczną eksploatację, urządzenie musiało spełnić szczególne wymagania wynikające z procesu. Jednym ze strumieni jest żrący, wilgotny gaz chlorowy, a drugi stanowi wstępnie uzdatniona woda rzeczna wykorzystywana do chłodzenia. Woda ta nadal zawiera zanieczyszczenia, które mogą powodować powstawanie osadów, blokujących pracę. "Z uwagi na wymagania dotyczące materiału, aparat musiał być zbudowany całkowicie z tytanu", mówi Cruse. Kolejnym ważnym kryterium było tłoczenie płyt wymiennika ciepła. Efektywne przenoszenie ciepła oraz bezpieczna praca wymagały bardzo drobnych kanałów przepływu, które zostały zaprojektowane tak, aby osady wody rzecznej nie zagrażały płynności procesu, a urządzenia można było łatwo czyścić. "Potrzebny był wymiennik ciepła bez uszczelek o optymalnym typie tłoczenia płyt". Wybrany został w pełni spawany wymiennik płytowy K°Bloc wykonany z tytanu. K°Bloc to urządzenie, które w innowacyjny sposób łączy dwa różne typy tłoczenia płyt. Płyty są ustawione względem siebie pod kątem 90° i zespawane, tworząc w ten sposób różne kanały przeciwprądowe. Wymiennik ciepła składa się z czterech kolumn, dolnej i górnej płyty oraz czterech bocznych paneli ze zintegrowanymi połączeniami. Wszystkie elementy ramy są przykręcone i dlatego można je łatwo demontować w celu przeprowadzenia czyszczenia i konserwacji płyt. "Ze względu na możliwość wystąpienia zanieczyszczeń w wodzie rzecznej, zdecydowaliśmy się na zastosowanie tłoczenia Double Dimple", mówi Cruse. Strumień chloru jest schładzany do 40 stopni przy wydajności 5000 kW. W kolejnym etapie chłodzenia, gazowy chlor osiąga temperaturę docelową. Dużym wyzwaniem podczas produkcji wymiennika ciepła było spawanie tytanu w atmosferze pozbawionej tlenu, ponieważ jest to jedyny sposób na uniknięcie odbarwień materiału. W tym celu urządzenie przepłukiwane było przez wiele godzin argonem, aby całkowicie usunąć tlen. Następnie wymiennik ciepła był poddany obróbce w autoklawie. Produkcja trwała kilka miesięcy i obejmowała wiele czynności wykonywanych ręcznie. Fabryka Kelvion PHE, która wykonywała wymiennik, rozszerzyła swoją zdolność produkcyjną, szczególnie na potrzeby takich wyjątkowych projektów. Obecnie możliwe jest tu automatyczne spawanie tytanu. Jednak, jak przyznaje Carsten Reuter, ekspert K°Bloc w Kelvion PHE GmbH, aby sprostać wyzwaniom związanym z tego typu projektami, wiele czynności musi być wykonywanych ręcznie. "Wymagania dotyczące szczelności były bardzo wysokie, szczególnie ze względu na korozję szczelinową, której się obawiano" - mówi Cruse. Z tego powodu zanim wymiennik ciepła został oddany do instalacji, konieczne było przeprowadzenie serii testów szczelności urządzenia. Po pomyślnych próbach, instalacja K°Bloc przebiegła bezproblemowo. "Współpraca i zarządzanie projektem przebiegły bardzo dobrze", podsumowuje Cruse. Zintegrowanie urządzenia w fabryce przebiegło bez przeszkód, a istotną rolę odegrała w tym kompaktowa konstrukcja - samo urządzenie zajmuje zaledwie ok. metra sześciennego. Z tego powodu, w szczególności w przypadku modernizacji i w przebudowach, często wybierany jest płytowy wymiennik ciepła - instalacja wymiennika ciepła typu rurowego wymagałaby co najmniej dwukrotnie większej przestrzeni.

Pozostań z nami w kontakcie

Kelvion Holding GmbHZapraszamy do kontaktu
Ta strona korzysta z plików cookies aby zapewnić Ci najlepszą jakość podczas przeglądania naszej strony. Odwiedzając [www.kelvion.com] zagadzasz się na [korzystanie z plików cookies].