Šildymo ir vidaus įrenginių modernizavimas: esamų cheminių gamyklų modernizavimas

Supraties, kodėl reikalingas cheminių gamyklų modernizavimas

Chemijos pramonei atnaujinimų metu kyla daugybė sunkumų, daugiausiai todėl, kad daugybė įmonių vis dar naudoja seną technologiją, susiduria su eksploataciniu neefektyvumu ir privalo laikytis vis griežtėjančių ekologinių reikalavimų. Daugelyje perdirbimo įmonių naudojama dešimtmečius senumo įranga, kuri jau nebepakankama, todėl mažėja gamyba ir didėja išlaidos. Atitikti šių dienų žaliosios gamybos standartams su tokia sena sistema tampa labai sudėtinga. Pagal naujausius Chemical Engineering žurnale paskelbtus tyrimus, dažnai pigiau remontuoti jau turimą įrangą nei statyti visiškai naujas įmones – tai svarbu atminti gamintojams, nes reguliacijos sektoriuje nuolat keičiasi.

Šios problemos smarkiai veikia tiek gamybos kiekį, tiek darbuotojų saugą. Daugelis žmonių, gerai pažįstančių šią pramonę, sako, kad senesnės gamyklų įrenginys nuolat susiduria su veiklos problemomis. Tai kelia tikrą pavojų darbuotojams ir sukelia reikšmingą gamybos mažėjimą. Amerikos chemijos tarybos atliktas tyrimas parodo, kiek finansiškai blogėja padėtis chemijos sektoriuje. Įmonės kasmet išleidžia daug lėšų, kad atkurtų avarijų padarytą žalą ir sumokėtų baudas už pažeidimus, kurių turėtų laikytis. Gamyklų įrenginiai, neatsinaujinantys savo sistemų, pradės atsilikti nuo konkurentų ir tuo pačiu kels didesnį pavojų aplinkos taršai ateityje.

Senųjų įrenginių modernizavimas suteikia daug privalumų, tokių kaip pinigų taupymas, geresnis veikimas ir mažesnis poveikis aplinkai. Kai įmonės įdiegia naujesnes technologijas, kurios sunaudoja mažiau energijos, kasdieninės išlaidos žymiai sumažėja. Pavyzdžiui, viena gamyklė sumažino elektros poreikį, pridėjusi modernius šilumokaičius ir protingesnes valdymo sistemas visoje pastato teritorijoje. Šie patobulinimai sumažino apie 20 procentų visų energijos išlaidų. Be to, kad įrangos modernizavimas pratęsia jos tarnavimo laiką iki pakeitimo, šie patobulinimai padeda įmonėms atitikti griežtas reglamentines nuostatas ir veikti atsakingai aplinkos požiūriu. Įmonės, investuojančios į įrangos modernizavimą, dažnai pastebi, kad jos išlaiko konkurencinį pranašumą prieš tas įmones, kurios nėra atlikusios panašių efektyvumo investicijų.

Svarbiausių sėkmingo modernizavimo komponentų dalykai

Norint tinkamai modernizuoti chemijos gamybos įrenginius, svarbu pradėti nuo jau esamų komponentų kruopštaus įvertinimo. Įrenginių vadovai turi nustatyti, kurios dalys tikrai reikalauja modernizavimo ar pakeitimo, ar tai būtų siurbliai, vožtuvai, vamzdynų sistemos ar valdymo skydeliai. Seni įrenginiai dažnai negali atlaikyti naujos technologijos, tokios kaip pažengę jutikliai ar skaitmeniniai stebėjimo įrenginiai, todėl prieš investuojant lėšas, visą tai patikrinti yra logiška. Tačiau apžvalga neturėtų apsiriboti tik mašinomis. Taip pat svarbu patikrinti sienas, grindis ir atramines konstrukcijas, nes niekas nenori netikėtumų vėliau, kai naujų procesų sukeltas įtempimas pradės darą žlugdyti.

Kai tik supranta, kur reikia sutvarkyti dalykus, nauja technologija, tokia kaip pažengusi analizė ir IoT, daro visą skirtumą. Šie įrenginiai tikrai padeda geriau organizuoti operacijas ir suteikia galimybę stebėti procesus realiu laiku. Paimkime pavyzdžiui IoT įrenginius – jie nuolat stebi, kaip veikia mašinos, ir dažnai nuspėja, kada reikės techninės priežiūros dar prieš visiškai sugedant. Įmonės, gaminančios chemikalus, kurios naudoja šias technologines naujoves, pasiekia geresnius našumo rodiklius ir išlaiko aukštą saugos lygį. Visa perėjimo prie skaitmenininko idėja nėra tik gražus žodis – šiandien tai jau tapę standartine praktika modernizuojant. Įmonės, kurios pradeda naudoti šias technologijas anksti, geriau pasirengia naujai technologijai, kuri ateityje gali pasirodyti, ir nenusileidžia konkurentams.

Cheminių gamyklų modernizavimas: dėmesys konkrečioms cheminėms medžiagoms

Chemijos gamyklų modernizavimas dažnai priklauso nuo modernių metodų, kurie padeda padidinti tokių produktų kaip formaldehidas, polipropilenas ir įvairūs polimerai gamybą. Konkrečiai gaminant formaldehidą, geresni katalizatoriai daro tikrą skirtumą. Šie pažengę materialai padeda reakcijoms vykti greičiau, taip pat pagerina proceso selektyvumą, susijusį su gaminių kūrimu. Pramonė jau pradėjo priimti tokias technologijas kaip membraniniai reaktoriai ir mikrokanalų reaktoriai. Šios technologijos suteikia daugiau našumo vienetui erdvės, sumažina nereikalingus šalutinius produktus ir ilgainiui taupo pinigus. Gamintojams, vertinant ilgalaikius kaštus ir ekologinę įtaką, šie patobulinimai reiškia tikrą pažangą link žalesnių operacijų, nesumažinant produktyvumo.

Gaminant polipropileną, įmonėms pradėjus naudoti naujus priedus kartu su geresniais perdirbimo metodais, pasaulis gauna tikrų privalumų. Praktiškai tai reiškia mažesnes gamybos išlaidas, nesumenkindinant galutinio produkto kokybės. Kalbant apie priedus, jie atlieka gana svarbų vaidmenį medžiagos savybėms. Jie keičia polipropileno stiprumą, ilgaamžiškumą ir lankstumą, suteikiant gamintojams daugiau kontrolės, kaip jų plastikas veiks skirtingose rinkose. O kas lieka perdirbimo galimybes, išsiskiria cheminis perdirbimas. Šis procesas seną polipropileno atlieką skaido į pagrindinius statybinius blokus, vadinamus monomerų. Jie gali būti vėl naudojami gamybos linijose, sumažinant žaliavų poreikį ir padedant mažinti bendrą poveikį aplinkai.

Naujausios naujovės gaminant polimerus yra susijusios su tokių medžiagų kaip polietilenglikolio pridėjimu bei naujesnėmis šių medžiagų gamybos metodikomis. PEG puikiai veikia kaip plastifikatorius arba tepiklis, padarydamas polimerus lankstesnius ir stabilesnius. Taip pat pramonėje pastaruoju metu pasirodė gana įspūdingų pasiekimų polimerizacijos procesuose. Technikos, tokios kaip kontroliuojama radikalinė polimerizacija ir įvairios katalizinės sistemos, leidžia gamintojams kurti polimerus, turinčius būtinąją molekulinę masę ir išlaikyti mažiausią priemaišų kiekį. Visa tai reiškia, kad visiems suinteresuotiems asmenims tenka aukštesnės kokybės produktai. Be to, atsiranda galimybių kurti specialiai pritaikytas medžiagas, skirtas konkrečioms pramonės šakoms, kur svarbūs tikslūs reikalavimai ir savybės.

Inovacinės strategijos botaniniams objektams modernizuoti

Norint pasiekti geresnį energijos naudingumo chemijos gamyklose efektyvumą, šiais laikais reikia protingų sprendimų. Energijos atkūrimo sistemos šiai paskirčiai tampa išties svarbios. Tokios priemonės kaip šilumokaičiai ir termoelektriniai generatoriai iš tiesų veikia gana gerai, kad sumažintų bendrą energijos suvartojimą. Jie surenka šilumą, prarastą įvairių procesų gamyklose, ir vėl grąžina ją į sistemą, o ne leidžia eiti vėjais. Tuo pačiu, kai įmonės optimizuoja savo procesus naudodamos šiuolaikinę programinę įrangą ir valdymo sistemas, viskas linkusi veikti sklandžiau ir švariau. Matėme, kad gamykloms pavyko sutaupyti tūkstančių, kai įsitikino, kad jų įranga visą laiką nedirba sunkiau nei būtina.

Šiuolaikinėje visuomenėje mažinti anglies emisijas tapo vienu iš svarbiausių prioritetų, ypač kai įmonės susiduria su vis didėjančiu reguliuotojų ir vartotojų spaudimu. Atsiranda gana inovatyvių būdų, tokių kaip anglies surinkimo technologijos ir perejimas prie šaresnių žaliavų. Skaičiai taip pat įspūdingi – anglies surinkimo sistemos gali sugauti apie 90 % CO2, susidarančio gamybos procese. Daugelis gamyklų taip pat pereina prie žaliavų, pagamintų iš tokių dalykų kaip algalynės ar žemės ūkio atliekos, vietoj fosilinio kuro. Šis pokytis ne tik sumažina šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą, bet dažnai sumažina ir išlaidas. Pavyzdžiui, viena chemikalų gamybos įmonė Teksase neseniai pakeitė naftos produktais pagrįstas žaliavas į biologinės kilmės alternatyvas ir per metus išmetimų sumažėjo beveik 50 procentų.

Dėl pažengusios automatizacijos technologijos, padidinančios efektyvumą ir sumažinančios žmogaus klaidas, chemijos gamybos sektorius patiria didelius pokyčius. Robotų sistemos, sujungtos su AI analitika ir mašininio mokymosi algoritmais, keičia kasdienes gamyklų veiklos procesus. Šios automatizuotos sistemos žymiai pagreitina procesus ir paprastai suteikia geresnius rezultatus nei rankinės metodai. Kai įmonės įtraukia tokias technologijas, jos gauna nuoseclesnį produkto kokybę ir gerintas darbo vietų saugos standartus. Gamintojams, siekiantiems išlikti konkurencingiems šiandienos rinkoje, investicijos į automatizaciją nėra tik protingas verslas – tai beveik būtina, nes konkurentai skuba įgyvendinti panašius patobulinimus visose gamybos linijose.

Šios strategijos kartu prisideda prie tvarių, efektyvesnių ir pigesnių cheminių gamyklų veiklos, suderindamos pramoninę veiklą su šiandieniniais aplinkos apsaugos ir ekonominiais tikslais.

Projekto įgyvendinimas: žingsniai sėkmės užtikrinimui

Sėkmingas modernizavimo projektas iš tikrųjų prasideda tada, kai visi sutinka dėl to, ką reikia atlikti. Kai komanda žino tiksliai, ko siekiama, tampa aišku, kad ištekliai yra tinkamai paskirstomi ir žmonės nešvaisto laiko įvairioms, nesuderinamoms užduotims. Aiškūs tikslai padeda visiems išlikti ant kelio ir neprarasti žingsnio procese. Be tokio suderinimo, projektai linkę užtrukti arba visiškai nepasiekti norimo rezultato. Dauguma patyrusių specialistų pasakys, kad papildomas laikas, skirtas iš pradžių apibrėžti šiuos tikslus, ateityje atsiperka daugkartiniai.

Valdant projektus ir kontroliuojant išlaidas yra labai svarbu atliekant modernizavimą. Gerai sudarytas biudžetas turi numatyti netikėtas išlaidas, kurios visada atsiranda, taip pat suteikti tam tikrą lankstumo, jei terminai būtų atidėti. Protingi projektų vadovai žino, kad vėlavimai įvyksta ir papildomi kaštai nuolat kyla, todėl jie tai įtraukia į savo planavimą jau nuo pirmos dienos. Toks požiūris padeda išlaikyti procesus judančius be biudžeto viršijimo. Dauguma patyrusių rangovų pasakys, kad palikus vietos netikėtiems įvykiams, viskas skiriasi tarp sėkmingo modernizavimo ir to, kuris užtrunka per ilgai ir viršija biudžetą.

Reguliavimo atitiktis ir saugos standartai tiesiog negali būti ignoruojami atliekant modernizavimo projektus. Projektų komandos turi žinoti pramonės reglamentus ir iš tikrųjų taikyti šiuos reikalavimus visose darbo stadijose. Atsižvelgiant į reikalavimus iš tokio tipo organizacijų kaip EPA ar pan., visi laikosi atsakomybės, tuo pačiu užtikrinant saugumą modernizavimo metu. Šių taisyklių laikymasis pirmiausia apsaugo darbuotojus, tačiau taip pat tai yra svarbu ir pačiam projektui, kad būtų pasiektas ilgalaikis rezultatas ir visuminis sėkmė ateityje.

Tyrimai: Sėkmingi atnaujinimai chemijos gamyklų

Žiūrėdami į realius pavyzdžius, kur augalai sėkmingai atnaujino įrangą, gauname praktiškai patikrintų pamokų apie tai, kas veiksminga modernizuojant chemijos įmones. Paimkime paskutinį kapitalinį remontą ChampionX Chemicals – jie atliko didelį modernizavimą, kuris tikrai padarė įtaką operacijų efektyvumui ir padidino bendrą saugumą. Tai, kas išsiskyrė, buvo jų sprendimas pakeisti seną įrangą ekologiškesnėmis alternatyvomis. Jie įdiegė šiuos naujus polimerinius sluoksnis keliuose kritiškai svarbiuose vietose, dėl ko sumažėjo žalingų emisijų kiekis, o paviršiai tapo daug mažiau pažeidžiami cheminių reakcijų, kurios laikui bėgant ardo metalą.

ABB Electrification paslaugų padaryti patobulinimai parodo, kaip daug geriau gali būti operacijos, kai įmonės investuoja į naujas technologijas. Atnaujinus elektros sistemas, tokiais dalykais kaip pažengę vakuumo jungikliai, ABB sumažino įrangos gedimus ir padarė visą darbo vietą saugesne visiems, kurie dalyvauja. Šie pakeitimai iš tikrųjų padėjo išvengti pavojingų trumpųjų jungimų atsiradimo, todėl gamyba toliau vyko sklandžiai be netikėtų pertraukimų. Pažvelgus į tai, ko pasiekė ABB, tampa aišku, kodėl protingos įmonės nuolat ieško būdų, kaip integruoti naujai technologijas į savo įrenginius. Geresnis energijos kontrolė reiškia mažesnes išlaidas laikui bėgant, tuo pačiu užtikrindama, kad viskas veiktų patikimai kasdien.

Žiūrėdami į šiuos realaus pasaulio pavyzdžius, matome, kaip efektyvus gali būti modernizavimas, naudojant tokias medžiagas kaip polipropilenas ir PEG chemijos gamykloms, siekiančioms ekologiškesnių procesų. Dėl ilgesnio tarnavimo laiko ir galimybės atitikti griežtas saugos normas, vis daugiau įrenginių šiuo metu pereina prie šių medžiagų, tapusių pramonės standartu. Tai veiksminga todėl, kad šis metodas leidžia išspręsti tiek eksploatacinius efektyvumo klausimus, tiek užtikrinti ekologinį atitikimą – tai kasdienė augalų valdytojų problema, nes reguliacijos nuolat darosi griežtesnės.