রাসায়নিক কারখানায় অপটিমাইজড টাওয়ার এবং অভ্যন্তরীণ সরবরাহের কেস স্টাডি

আধুনিক টাওয়ার অভ্যন্তরীণ ব্যবস্থা সহ ডিসটিলেশন দক্ষতা উন্নত করা

প্রচলিত ডিসটিলেশন টাওয়ারগুলিতে সাধারণ বোতলনেক

পুরনো আমলের ডিসটিলেশন টাওয়ারগুলি চালানোর সময় বিভিন্ন ধরনের সমস্যার মুখোমুখি হয়, যেমন জলাবদ্ধতা, এনট্রেইনমেন্ট সমস্যা এবং ফেনা তৈরি হওয়া, যা প্রধানত পুরনো ট্রে ডিজাইন অথবা ক্ষয়প্রাপ্ত প্যাকিং উপকরণের কারণে হয়। গত বছরের উপাদানের সামগ্রিক অবস্থা সম্পর্কিত সদ্য গবেষণা অনুযায়ী, নতুন সিস্টেমের তুলনায় এই ধরনের অদক্ষতা কার্যকর বাষ্প-তরল যোগাযোগের পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল প্রায় 15% থেকে 30% পর্যন্ত কমিয়ে দেয়। সমস্যাটি আরও খারাপ হয়ে যায় যত যন্ত্রপাতি পুরনো হয়, কারণ পুরনো অবকাঠামো তরল এবং বাষ্পের সিস্টেমের মধ্যে দিয়ে সমভাবে প্রবাহিত না হওয়ার মতো অসম বণ্টনের পরিস্থিতি তৈরি করে। এই অসম বণ্টন পৃথকীকরণ প্রক্রিয়াকে কম নির্ভুল করে তোলে এবং একই ফলাফল পাওয়ার জন্য আরও বেশি শক্তি খরচ করতে হয়।

উন্নত কলাম ইন্টারনালস কীভাবে পৃথকীকরণ দক্ষতা উন্নত করে

গঠনমূলক প্যাকিং উপকরণ এবং উন্নত ট্রে সিস্টেমের মতো আধুনিক অভ্যন্তরীণ উপাদানগুলি সুবিধাগুলিতে বিভিন্ন পর্যায়ের মধ্যে কীভাবে আন্তঃক্রিয়া ঘটে তার উপর উল্লেখযোগ্য উন্নতি এনেছে, পুরানো ডিজাইন পদ্ধতির মধ্যে পাওয়া অনেক সমস্যার সমাধান করেছে। উচ্চ দক্ষতা সম্পন্ন ভালভ ট্রে-এর কথা শুধু একটি কেস স্টাডি হিসাবে নিন—এগুলি 40 থেকে 60 শতাংশ পর্যন্ত চাপ ক্ষতি কমিয়ে দেয়, তবুও খাদ্য উপকরণের গঠন দিন থেকে দিনে পরিবর্তিত হলেও এগুলি মসৃণভাবে চলতে থাকে। রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ সুবিধাগুলি এখন প্রায় 99.5% হাইড্রোকার্বন বিশুদ্ধতার মানে পৌঁছাতে পারে, যা সাধারণ ছাঁকনি ট্রেগুলিকে 12 থেকে 18 শতাংশ বিন্দু দ্বারা ছাড়িয়ে যায়। এই আধুনিক উপাদানগুলির চতুর আকৃতির কারণে তরল আটকে থাকে কম, তাই অপারেশনের সময় পরিস্থিতি পরিবর্তন হলে সমগ্র সিস্টেমটি দ্রুত প্রতিক্রিয়া করে।

সুপারফ্র্যাক ট্রে 92–100% ট্রে দক্ষতা অর্জন: ডিজাইন এবং প্রভাব

সুপারফ্র্যাক ট্রে-এ ডুয়াল ফ্লো ডিজাইন রয়েছে যা বাবল ক্যাপ এবং ছাঁকনি ট্রে প্রযুক্তির সেরা দিকগুলি একত্রিত করে। এই ট্রেগুলিতে আলাদা ভ্যাপার চ্যানেল রয়েছে যা C3 স্প্লিটার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা হলে 92% থেকে প্রায় নিখুঁত 100% দক্ষতা অর্জন করে। গত বছরের কিছু শিল্প মানদণ্ড অনুযায়ী, এটি আমরা সাধারণত স্ট্যান্ডার্ড ট্রেগুলিতে যা দেখি তার চেয়ে প্রায় 25 শতাংশ বেশি। উন্নত কর্মক্ষমতার অর্থ হল কারখানাগুলি বড় কলাম স্থাপন না করেই আসলে তাদের ইথিলিন টাওয়ারের ক্ষমতা প্রায় 10 থেকে 15 শতাংশ পর্যন্ত বাড়াতে পারে, যা বিদ্যমান সুবিধাগুলি আধুনিকীকরণের জন্য এই ট্রেগুলিকে খুবই আকর্ষক করে তোলে। এবং এখানে আরেকটি সুবিধা রয়েছে যা উল্লেখ করা যেতে পারে: পলিমার গ্রেড প্রোপিলিন উৎপাদনের সময় ফাউলিং রোধ করার জন্য প্রয়োগ করা বিশেষ কোটিং ঐতিহ্যবাহী সিস্টেমের তুলনায় রক্ষণাবেক্ষণ বন্ধের প্রয়োজনীয়তা প্রায় দুই তৃতীয়াংশ পর্যন্ত কমিয়ে দেয়।

এই অগ্রগতিগুলি অপ্টিমাইজড-এর গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা তুলে ধরে রসায়ন শিল্প যন্ত্রপাতি সরবরাহ আস্তিন গৃহীত আধুনিক সুবিধাগুলি সাধারণত শক্তির সাশ্রয় এবং উৎপাদন ক্ষমতা বৃদ্ধির মাধ্যমে 18 মাসের মধ্যে বিনিয়োগের অর্থ ফিরে পায়।

রেট্রোফিট সমাধানের মাধ্যমে রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ টাওয়ারগুলিতে ক্ষমতা উন্নয়ন

উচ্চতর উৎপাদন ক্ষমতার জন্য পুরানো ডিসটিলেশন অবকাঠামোর বোঝা হ্রাস

2000 সালের আগে নির্মিত সমস্ত ডিসটিলেশন টাওয়ারের অর্ধেকেরও বেশি গুরুতর থ্রুপুট সমস্যার মুখোমুখি হচ্ছে কারণ তাদের মূল ট্রে ডিজাইনগুলি আজকের চাহিদার তুলনায় অপ্রচলিত হয়ে পড়েছে এবং আধুনিক চাহিদার জন্য তাদের বিতরণ ব্যবস্থাগুলি আদৌ উপযুক্ত আকারের নয়। যখন কারখানাগুলি এই পুরানো ব্যবস্থাগুলি আধুনিক কাঠামোবদ্ধ প্যাকিং উপকরণ দিয়ে আপগ্রেড করে এবং প্রাচীন বাবল ক্যাপ প্রযুক্তির উপর নির্ভরশীলতা ছেড়ে দ্বৈত-প্রবাহ ট্রে স্থাপন করে, তখন IntechOpen-এর সদ্য প্রকাশিত গবেষণা অনুযায়ী তারা সাধারণত চাপের পতনে প্রায় 20% হ্রাস লক্ষ্য করে। উদাহরণস্বরূপ, এই নির্দিষ্ট পলিথিন উৎপাদন কারখানাটি বিবেচনা করুন যেখানে প্রকৌশলীরা ঐতিহ্যবাহী পাঁচ-পাস ভাল্ভ ট্রেগুলি প্রতিস্থাপন করেছিলেন 'অ্যান্টি-জেটিং' ডিজাইন দিয়ে এবং খাদ্য বিতরণ ব্যবস্থার সম্পূর্ণ সংস্কার করেছিলেন। ফলাফল? প্রাচীর ভাঙা বা গঠন থেকে নতুন করে তৈরি না করে শুধুমাত্র সরঞ্জাম আপগ্রেডের মাধ্যমে মোট ক্ষমতায় অভূতপূর্ব 40% বৃদ্ধি অর্জন করা হয়েছিল।

কেস স্টাডি: স্প্লিটার টাওয়ারের আধুনিকীকরণের মাধ্যমে 26% ইথিলিন উৎপাদন বৃদ্ধি

একটি প্রধান গালফ কোস্ট ইথিলিন উদ্ভাগটি C2 স্প্লিটারে ঘনঘটা জলাবদ্ধতা সমাধানের জন্য একটি লক্ষ্যমাত্রার রিট্রোফিটের মাধ্যমে সমাধান করেছে:

• 32% বেশি বাষ্প ভার সামলানোর ক্ষমতা সম্পন্ন তরঙ্গ-উন্নত MVG ট্রেগুলি স্থাপন করা হয়েছে
• রিবয়লার রিটার্ন পাইপিং 18" থেকে 24" ব্যাসে আধুনিকীকরণ করা হয়েছে
• CFD-অপ্টিমাইজড ফিড নজলগুলি বাস্তবায়ন করা হয়েছে

2023 সালের একটি প্রকল্প, যার খরচ ছিল প্রায় 9.2 মিলিয়ন ডলার, বছরে ইথিলিন উৎপাদন বৃদ্ধি করতে সক্ষম হয়েছিল যা প্রায় 47 মিলিয়ন ডলার অতিরিক্ত বিক্রয় আয় তৈরি করেছে, একইসাথে শক্তির ব্যবহার প্রায় 15 শতাংশ কমিয়েছিল। এই ইথিলিন স্প্লিটারের আধুনিকীকরণের দিকে নজর দিলে কারখানার উন্নয়ন এবং সম্পূর্ণ পুনর্নির্মাণের মধ্যে একটি আকর্ষক তুলনা পাওয়া যায়। যখন কোম্পানিগুলি পুরো টাওয়ারগুলি প্রতিস্থাপনের পরিবর্তে বিদ্যমান সরঞ্জামগুলি আপগ্রেড করার সিদ্ধান্ত নেয়, তখন তাদের বিনিয়োগের অর্থ ফেরত আসে অনেক দ্রুত। এই নির্দিষ্ট প্রকল্পের ক্ষেত্রে বিনিয়োগের রিটার্ন এসেছিল মাত্র 11 মাসে, অন্যদিকে পুরো টাওয়ারগুলি প্রতিস্থাপন করলে সাধারণত তিন থেকে চার বছর সময় লাগে আর্থিকভাবে ব্রেক-ইভেন হতে।

অলিফিন এবং C4 স্প্লিটার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য কাস্টমাইজড অভ্যন্তরীণ আপগ্রেড

অলিফিন উৎপাদন খাত কয়েকটি বিশেষ সমস্যা নিয়ে কাজ করে, বিশেষ করে পলিমার জমা হওয়ার বিষয়ে। উদাহরণস্বরূপ, একটি C4 স্প্লিটারের কথা বলা যাক যা প্রতি বছর প্রায় 450,000 মেট্রিক টন পরিচালনা করে। যখন অপারেটররা সেখানে পৃষ্ঠতল-আবৃত 317L স্টেইনলেস স্টিলের ট্রে স্থাপন করেন, যা সাধারণ 304SS উপকরণের তুলনায় প্রায় 80% কম দূষণ ঘটায়, পাশাপাশি ট্রফ টু ট্রফ তরল বিতরণ ব্যবস্থা এবং বাষ্প হর্ন ইনলেট স্ক্রাবার বাস্তবায়ন করেন, তখন তাদের আউটপুট 18% বৃদ্ধি পায়। আর কী দেখা গেল? তারা এখনও বিউটাডিয়েনের বিশুদ্ধতা 99.5%-এ রাখতে সক্ষম হয়েছে। যতটুকু প্রকৌশলীদের অধ্যয়ন থেকে জানা যায়, এই ধরনের কাস্টম রিট্রোফিট সমাধান প্রকৃতপক্ষে সরঞ্জামের আয়ু 12 থেকে 15 বছর পর্যন্ত বাড়িয়ে তুলতে পারে। রক্ষণাবেক্ষণ খরচও উল্লেখযোগ্যভাবে কমে যায়, সাধারণ 25 বছরের পরিচালনার সময়কালে প্রতি বছর প্রায় 3.2 মিলিয়ন ডলার থেকে 4.8 মিলিয়ন ডলার পর্যন্ত। এটি কারখানার পরিচালকদের জন্য একটি উল্লেখযোগ্য বিনিয়োগের প্রত্যাবর্তন, যারা ব্যয় বাড়িয়ে ছাড়াই তাদের কার্যক্রম অনুকূলিত করতে চান।

অপটিমাইজড অভ্যন্তরীণ ব্যবস্থার মাধ্যমে শক্তি দক্ষতা এবং পরিচালন খরচ সাশ্রয়

আধুনিক রাসায়নিক কারখানাগুলির উঠছে এমন শক্তি খরচের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ উৎপাদন বজায় রাখতে হয়। আস্তরণ স্তম্ভের অভ্যন্তরীণ অংশগুলি আধুনিকায়ন করা হলে দক্ষতা উন্নত করা যায়, যা পরিচালন খরচ এবং পরিবেশগত প্রভাব কমাতে সহায়ক।

উচ্চ-দক্ষতার ট্রেগুলির মাধ্যমে রিফ্লাক্স অনুপাত এবং বাষ্প খরচ হ্রাস

ডুয়াল-ফ্লো এবং মাল্টিপল-ডাউনকমার কাঠামোর মতো উন্নত ট্রে ডিজাইনগুলি জলীয় ঢাল কমায়, যা প্রচলিত ছিদ্রযুক্ত ট্রেগুলির তুলনায় 15–30% পর্যন্ত রিফ্লাক্স অনুপাত হ্রাস করতে সক্ষম করে। এটি সরাসরি পুনঃউত্তাপন কাজ এবং বাষ্প খরচ কমায়। কিছু ট্রে জ্যামিতি স্বাভাবিক বাষ্প বেগের 60% এ থাকাকালীনও পৃথকীকরণের দক্ষতা বজায় রাখে, যা চাহিদা কম থাকাকালীন পরিচালনার নমনীয়তা প্রদান করে।

কার্যকারিতা তথ্য: পুনর্নির্মাণের পরে বাষ্প ব্যবহারে 20% হ্রাস

C4 স্প্লিটারের 2023 সালের পুনর্নির্মাণ পরিমাপযোগ্য উন্নতি দেখিয়েছে:

মেট্রিক	আধুনিকায়নের আগে	পুনর্নির্মাণের পর
ভাপ ব্যয়	38.2 টন/ঘন্টা	30.5 টন/ঘন্টা
রিফ্লাক্স অনুপাত	3.8:1	3.1:1
শক্তির খরচ বাঁচানোর মাধ্যমে 14 মাসের মধ্যে পে-ব্যাক অর্জন করা হয়েছিল $1.2M আপগ্রেডের, যা কীভাবে রসায়ন শিল্প যন্ত্রপাতি সরবরাহ আস্তিত্বে আসা উদ্ভাবনগুলি ডিসটিলেশন অপারেশনে দ্রুত রিটার্ন প্রদান করে তা তুলে ধরে।

মূলধন বিনিয়োগ এবং দীর্ঘমেয়াদী শক্তি সাশ্রয়ের মধ্যে ভারসাম্য

যদিও উন্নত ইন্টারনালগুলির প্রাথমিক খরচ 25–40% বেশি, তবুও তাদের 8–15% দক্ষতার লাভ চক্রবৃদ্ধি সুবিধা তৈরি করে। অলিফিন সুবিধাগুলির জন্য লাইফসাইকেল বিশ্লেষণ দেখায় যে অনুকূলিত ট্রেগুলি পাঁচ বছরের মধ্যে মালিকানার মোট খরচ (TCO) 18–22% কমায়, এবং দূষণ হ্রাসের কারণে রক্ষণাবেক্ষণের সময়সীমা 30–50% পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়।

টাওয়ার অপারেটিং শর্তাবলী অনুকূলিত করতে সিমুলেশন মডেলগুলির ভূমিকা

আজকের কম্পিউটেশনাল ফ্লুইড ডায়নামিক্স (সিএফডি) মডেলগুলি টার্নডাউন রেঞ্জের মধ্যে 3% নির্ভুলতার মধ্যে ট্রে কার্যকারিতা পূর্বাভাস দেয়। প্রকৌশলীরা এই সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করে 50 টিরও বেশি অভ্যন্তরীণ কাঠামোকে ডিজিটালভাবে মূল্যায়ন করে, এমন অনুকূল সেটআপ চিহ্নিত করে যা শক্তি ব্যবহার কমিয়ে রাখার পাশাপাশি বিশুদ্ধতার লক্ষ্যমাত্রা পূরণ করে। অনুকলনের উপর নির্ভরশীল অপারেটররা ঐতিহ্যবাহী চেষ্টা-ভুল পদ্ধতির তুলনায় 40% দ্রুত অনুকূলকরণ চক্র প্রতিবেদন করে।

চ্যালেঞ্জিং রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলির জন্য সমস্যা নিরসন এবং বিশেষায়িত সমাধান

স্প্লিটার টাওয়ারগুলিতে ক্ষয়প্রাপ্ত অভ্যন্তরীণ অংশ এবং ফাউলিং নির্ণয়

রাসায়নিক আ distতন ব্যবস্থাগুলিতে অপ্রত্যাশিত বন্ধের 42% এর কারণ হল ফাউলিং এবং অভ্যন্তরীণ ক্ষয় (আইকেমই 2023)। একীভূত নির্ভুলতা পদ্ধতি ট্রের বিকৃতি মূল্যায়নের জন্য লেজার স্ক্যানিং এবং সিএফডি মডেলিং একত্রিত করে নিম্নলিখিতগুলি শনাক্ত করতে:

• নকশা মানের চেয়ে 15% এর বেশি চাপ হ্রাস
• সিএফ স্প্লিটার ফিড জোনগুলিতে ক্ষয়ের উত্তপ্ত স্থান
• ওলিফিন টাওয়ার ডাউনকোমারগুলিতে পলিমার ব্লকেজ

রিয়েল-টাইম গামা স্ক্যানিং অত্যন্ত কার্যকর প্রমাণিত হয়েছে, 2022 সালের একটি ইথিলিন প্ল্যান্ট অধ্যয়নে দেখা গেছে যে এটি প্রয়োজনীয় রক্ষণাবেক্ষণের সময়সূচী অনুমানে 89% নির্ভুলতা দেখিয়েছে।

কেস স্টাডি: অ্যান্টি-ফাউলিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে মেথানল প্ল্যান্টের ফাউলিং সমাধান

একটি দক্ষিণ এশীয় মেথানল উৎপাদনকারী তার শোধন টাওয়ারে অ্যামিন লবণের সঞ্চয়ের কারণে প্রায়শই আউটপুট হ্রাস পেয়েছিল। অ্যান্টি-ফাউলিং প্রযুক্তি স্থাপনের পর, ফলাফলগুলি ছিল:

মেট্রিক	আধুনিকায়নের আগে	পুনর্নির্মাণের পর
রান লেন্থ	58 দিন	182 দিন
কলাম ΔP	1.8 বার	1.1 বার
মেথানলের বিশুদ্ধতা	99.2%	99.7%

সমাধানটি একত্রিত করেছিল:

1. অত্যন্ত মসৃণ অ্যান্টি-ফাউলিং আবরণ (Ra ⇤ 0.8 μm)
2. 30° স্প্রে কোণযুক্ত তরল বিতরণকারী, যা দেয়াল বরাবর প্রবাহ রোধ করে
3. স্ব-পরিষ্কারযোগ্য ট্রে ভালভ যা চলাকালীন সময়ে কণা নির্মুক্ত করে

এই হস্তক্ষেপটি বার্ষিক ডাউনটাইম 1,440 ঘন্টা কমিয়েছে এবং প্রবাহ ক্ষমতা 19% বৃদ্ধি করেছে।

ফরমালডিহাইড এবং কঠোর সেবা রিঅ্যাক্টরগুলির জন্য অভিযোজিত অভ্যন্তরীণ কনফিগারেশন

ফরমালডিহাইড সংশ্লেষণের জন্য ক্ষয়রোধী উপকরণ এবং নিয়ন্ত্রিত ভর স্থানান্তর প্রয়োজন। সদ্য স্থাপিত ব্যবস্থাগুলিতে রয়েছে:

• স্থানীয় অতিরিক্ত তাপ রোধ করার জন্য বাষ্প পুনর্বিতরণ ব্যবস্থা
• হাইব্রিড প্যাকিং-ট্রে ব্যবস্থা যা পৃথকীকরণের দক্ষতা সর্বাধিক করে
• -80°C তাপমাত্রায় কাজ করা ইথিলিন অক্সাইড স্ট্রিপারগুলির জন্য ক্রায়োজেনিক অভিযোজন

ক্লোর-অ্যালকালি প্রক্রিয়ায়, জেটিং ক্লোরিন বাষ্পের সংস্পর্শে এসে 316SS এর তুলনায় জিরকোনিয়াম-আস্তরিত বুদবুদ ঢাকনার আট গুণ বেশি সেবা আয়ু দেখা যায়, যা প্রতিস্থাপনের ঘনত্ব এবং নিরাপত্তা ঝুঁকি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।

FAQ

প্রচলিত আংশিক পাতন টাওয়ারগুলিতে সাধারণ সমস্যাগুলি কী কী?

প্রচলিত আংশিক পাতন টাওয়ারগুলিতে প্রায়শই বন্যা, আবদ্ধকরণ, ফেনা এবং অসম বণ্টনের মতো সমস্যাগুলি দেখা যায়, যা অকার্যকরতা এবং বৃহত্তর শক্তি খরচের দিকে নিয়ে যায়।

উন্নত কলাম অভ্যন্তরীণগুলি কীভাবে আংশিক পাতনের দক্ষতা উন্নত করে?

গঠিত প্যাকিং উপকরণ এবং উচ্চ দক্ষতার ট্রেগুলির মতো উন্নত কলাম অভ্যন্তরীণগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে দশা মিথষ্ক্রিয়া বৃদ্ধি করে এবং চাপ ক্ষতি হ্রাস করে, যা ভালো পৃথকীকরণ দক্ষতা এবং কম শক্তি খরচের দিকে নিয়ে যায়।

সুপারফ্র্যাক ট্রেগুলি কী সুবিধা প্রদান করে?

সুপারফ্র্যাক ট্রেগুলিতে ডুয়াল ফ্লো ডিজাইন রয়েছে যা বড় কলামের প্রয়োজন ছাড়াই দক্ষতা এবং ধারণক্ষমতা বৃদ্ধি করে, বিদ্যমান সুবিধাগুলি আধুনিকীকরণের জন্য এগুলিকে আদর্শ করে তোলে।

কাস্টমাইজড অভ্যন্তরীণ আপগ্রেডগুলি ইথিলিন উৎপাদনকে কীভাবে প্রভাবিত করে?

নির্দিষ্ট সমস্যা যেমন বন্যা মোকাবেলা করার জন্য কাস্টমাইজড আপগ্রেডগুলি গ্রহণ করা যেতে পারে, যা উৎপাদন হার এবং বিশুদ্ধতা স্তরকে উন্নত করে, ফলস্বরূপ উৎপাদন ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় এবং রক্ষণাবেক্ষণ খরচ হ্রাস পায়।

আসবান প্রক্রিয়াগুলি অনুকূলিত করতে অনুকরণের কী ভূমিকা রয়েছে?

গণনামূলক তরল গতিবিদ্যা (CFD) এর মতো অনুকরণ মডেলগুলি ট্রে কার্যকারিতা সম্পর্কে সঠিক ভবিষ্যদ্বাণী এবং অনুকূলায়নের অনুমতি দেয়, যা কারখানার কার্যক্রমকে আরও দ্রুত এবং দক্ষ করে তোলে।