چگونه کوره‌های حرارتی شکاف‌دهی کارایی مصرف انرژی را بهینه می‌کنند

مقدمه ای به کوره های گرمایشی ترکابی حرارتی

تشکین حرارتی به عنوان یکی از روش‌های کلیدی در مکان‌هایی مانند پالایشگاه‌های نفت و عملیات بازیافت که نیاز به تجزیه هیدروکربن‌های پیچیده به اجزای اولیه آن‌ها دارند، برجسته می‌شود. آنچه در اینجا اتفاق می‌افتد، نسبتاً ساده اما شدید است – در معرض گرمای شدید قرار گرفتن این ساختارهای بزرگ مولکولی منجر به تجزیه آن‌ها به قطعات کوچک‌تر می‌شود که ارزش بازاری دارند. به عنوان مثال می‌توان به اتیلن و پروپیلن اشاره کرد، موادی که برای تولید انواع پلاستیک‌هایی که روزانه می‌بینیم ضروری هستند. برای شرکت‌هایی که این تأسیسات را اداره می‌کنند، این تکنیک تنها اهمیت زیادی ندارد، بلکه اساس حفظ رقابت‌پذیری آن‌ها محسوب می‌شود. با به حداکثر رساندن مصرف منابع در حالی که نرخ‌های تولید در سراسر صنعت پتروشیمی افزایش می‌یابد، تشکین حرارتی علیرغم بحث‌های جاری در مورد تأثیرات محیطی مرتبط با روش‌های سنتی پالایش، همچنان یک فرایند بی‌بدیل باقی مانده است.

شکستن حرارتی در اصل با اعمال گرمای شدید به منظور تجزیه هیدروکربن‌ها بدون نیاز به کاتالیزورها انجام می‌شود، که این امر آن را از روش‌های شکستن کاتالیستی متمایز می‌کند. وقتی این هیدروکربن‌ها در معرض دماهای بسیار بالا قرار می‌گیرند، گاهی اوقات بالای ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد، پیوندهای مولکولی آنها شروع به شکستن می‌کنند. نتیجه این تجزیه، تولید فراکسیون‌های سبک‌تری است که پالایشگاه‌ها می‌توانند به راحتی بیشتری آنها را به مواد ضروری مانند بنزین برای خودروهایمان تبدیل کنند. مزیت این روش در واقع دوگانه است. اول اینکه تولید این محصولات ارزشمند را افزایش می‌دهد. دوم اینکه بسیاری از صنایع در حال بررسی راه‌هایی برای افزایش کارایی این نوع فرآوری با توجه به مصرف انرژی هستند، در حالی که همچنان از لحاظ محیط زیستی مسئولیت‌پذیر باشند. به همین دلیل است که شکستن حرارتی همچنان یکی از روش‌های مهم در عملیات پالایش نفت امروزی به شمار می‌رود.

بر اساس داده‌های صنعتی، بهره‌وری بهتر از نظر انرژی در فرآیندهای کرکینگ حرارتی در واقع باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها برای شرکت‌ها می‌شود و شرکت‌ها حدوداً ۳۰ درصد کمتر برای صورت‌های انرژی هزینه می‌کنند. وقتی تولیدکنندگان این سیستم‌های بهره‌ور را در کوره‌های کرکینگ خود نصب می‌کنند، هم سطح آلودگی و هم هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهند که این امر از نظر کسب‌وکاری منطقی است و همچنین برای سیاره ما بهتر است. مهندسان همچنان در حال بهبود نحوه ساخت کوره‌ها و ریفاین کردن فرآیند تولید کلی نیز هستند. این تغییرات تنها در سطح محلی رخ نمی‌دهند، بلکه بخشی از آنچه باعث انتقال جهانی به سمت تولید سبزتر در بسیاری از صنایع مختلف در حال حاضر می‌شود، هستند.

چگونه کوره های گرمایشی با ترک حرارتی کار می کنند

شکافتن حرارتی در اصل به این معنی است که مولکول‌های پیچیده هیدروکربنی را در دمای بسیار بالا، معمولاً در محدوده ۴۵۰ تا حدود ۷۵۰ درجه سانتی‌گراد، از هم جدا کنیم. چه چیزی انجام دادن این کار را ارزشمند می‌کند؟ این فرآیند نفت‌های سنگین را به موادی تبدیل می‌کند که واقعاً به آن‌ها نیاز داریم، مانند اتیلن، پروپیلن و بنزن که بلوک‌های سازنده بسیار مهمی برای تولید پلاستیک‌ها و سایر مواد هستند. این فرآیند چگونه کار می‌کند؟ عمدتاً از طریق واکنش‌های رادیکال آزاد، جایی که گرمای شدید پیوندهای مولکولی را می‌شکند تا دوباره به چیزهای دیگری تبدیل شوند. فکر کنید مثل اوریگامی مولکولی، اما با دخالت آتش. برای شرکت‌های فعال در زمینه پتروشیمی و حتی برخی عملیات بازیافت، این تبدیل‌ها فقط یک امتیاز اضافی نیستند، بلکه اساس کارکرد سیستم‌های آن‌ها در کاربردهای متعدد تولید در سراسر جهان است.

کوره‌های گرمادهی شکست حرارتی به دلیل کارکرد چندین قطعه در کنار هم برای دستیابی به حداکثر عملکرد، به تجهیزات ضروری در بسیاری از فرآیندهای صنعتی تبدیل شده‌اند. در قلب این سیستم‌ها، محفظه راکتور قرار دارد که در آن مواد خام در معرض دماهای بسیار بالا قرار می‌گیرند و این امر باعث شروع فرآیند شکستن مولکول‌های پیچیده به مولکول‌های ساده‌تر می‌شود. واحدهای بازیابی گرما که به سیستم متصل هستند، گرمای اتلافی حاصل از دودهای خروجی را جمع‌آوری می‌کنند، که این امر به کاهش مصرف کلی انرژی و صرفه‌جویی در بلندمدت کمک می‌کند. بعد از آن چه اتفاقی می‌افتد؟ سیستم مدیریت دودهای خروجی از بقیه گازها مرا می‌گیرد و در عین حال شرایط داخلی را در طول عملیات پایدار نگه می‌دارد. وقتی تمام این عناصر به خوبی کار کنند، بازده بالاتری از هیدروکربن‌های سبک ارزشمند و با اتلاف انرژی بسیار کمتری تولید می‌شود. چنین کارایی ای از نظر شرکت‌ها معنی دارد که بخواهند تأثیرات محیطی را کاهش دهند بدون اینکه سودآوری خود را فدا کنند.

مزایای بهره وری انرژی کوره های ترکابی حرارتی

کوره‌های ترکیبی حرارتی در واقع مقدار قابل توجهی انرژی را صرفه‌جویی می‌کنند، به‌ویژه در کاهش نیاز به سوخت. واحدهای صنعتی در سراسر جهان از زمان انتقال به این مدل‌های جدید، کاهش ۲۰ تا ۲۵ درصدی مصرف سوخت را در سیستم‌های خود مشاهده کرده‌اند. کاهش مصرف سوخت هم به کره زمین کمک می‌کند و هم به بهبود سود شرکت‌ها. به عنوان مثال، کارخانه‌های فولاد: آن مکان‌هایی که از فناوری ترکیب حرارتی استفاده می‌کنند، معمولاً روزانه سوخت کمتری مصرف می‌کنند. این امر به معنای کاهش انتشارات خروجی از دودکش‌ها و کنترل بهتر هزینه‌های انرژی است. برخی از کارخانه‌ها حتی گزارش می‌دهند که بودجه تعمیرات خود را می‌توانند بیشتر کش دهند، چون دیگر تجهیزات به دلیل تقاضای بالای مداوم سوخت، تحت فشار کمتری قرار ندارند.

کوره‌های ترکیب حرارتی نه تنها مصرف سوخت را کاهش می‌دهند، بلکه به دلیل طراحی انرژی کارآمد، هزینه‌های عملیاتی را نیز کاهش می‌دهند. وقتی تجهیزات به صورت کارآمد کار می‌کنند، پول در چندین راه خود به خود صرفه‌جویی می‌شود. نگهداری کمتری مورد نیاز است و در کل هزینه‌های کمتری دارد. نیاز به نیروی انسانی نیز کاهش می‌یابد، چون مشکلات سیستم کمتر می‌شود. عمر تجهیزات بیشتر می‌شود وقتی خرابی‌های کمتری رخ می‌دهد، که به معنای تعویض کمتر در طول زمان است. شرکت‌هایی که این سیستم‌ها را اجرا می‌کنند، سرمایه اضافی برای سرمایه‌گذاری مجدد در سایر بخش‌های عملیات خود پیدا می‌کنند. برخی از آن‌ها بودجه را به پروژه‌های تحقیقاتی یا خطوط جدید محصولات هدایت می‌کنند. در نهایت، صرفه‌جویی در مصرف انرژی تنها برای محیط زیست مفید نیست. این امر باعث می‌شود کسب‌وکارها سودآورتر شوند و نسبت به رقبایی که بهبودهای مشابهی ایجاد نکرده‌اند، برتری پیدا کنند.

تاثیرات محیط زیست کوره های گرمایشی ترک حرارتی

صنعت کوره‌های گرمادهی شکست حرارتی به روش‌های مختلفی دست یافته‌اند تا از انتشار آلاینده‌ها در حین عملیات خود بکاهند. مقررات‌گذاران در سراسر جهان به تدریج استانداردهای انتشار مواد مضر به هوا را سخت‌تر کرده‌اند، بنابراین تولیدکنندگان مجبور شده‌اند راه‌حل‌های پاک‌تری پیدا کنند. اکنون بیشتر کارخانه‌ها به سیستم‌های کاتالیزوری پیشرفته و همراه با تجهیزات نظارتی مداوم متکی هستند تا بتوانند در چارچوب محدودیت‌های قانونی بمانند. به عنوان مثال فناوری کاهش کاتالیزوری انتخابی را در نظر بگیرید - در صورت نصب صحیح، این فناوری می‌تواند انتشار NOx را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. فراتر از اینکه تنها جریمه‌ها را دور کند، رعایت این قوانین از دیدگاه کسب‌وکار هم منطقی است. فرآیندهای پاک‌تر به شرکت‌ها کمک می‌کند تا خود را در بازارهایی که مسئولیت‌های زیست‌محیطی برای مشتریان و سرمایه‌گذاران اهمیت فزاینده‌ای پیدا کرده است، به عنوان یک بازیگر مسئولیت‌پذیر زیست‌محیطی مطرح کنند.

کوره‌های ترکیب حرارتی در واقع به حمایت از تولید سبز کمک می‌کنند، چرا که چیزی را که معمولاً ضایعات محسوب می‌شود دوباره به چیزی مفید تبدیل می‌کنند. هنگام انجام فرآیند ترکیب، انواع محصولات جانبی به همراه هدف اصلی فرآیند به دست می‌آیند. بعنوان مثال، هیدروژن اغلب در این فرآیند تولید شده و سپس در چیزهایی مثل سلول‌های سوختی یا تولید آمونیاک مورد استفاده قرار می‌گیرد. خود کوره‌ها معمولاً دارای سیستم‌های بازیابی حرارت ضایعاتی نیز هستند. این سیستم‌ها گازهای دودکش داغ را جذب کرده و آنها را دوباره به سیستم بازمی‌گردانند، به جای اینکه اجازه دهند وارد جو شوند. این موضوع چه معنایی دارد؟ نیاز کمتر به تأمین انرژی اضافی از منابع خارجی و کاهش قابل توجهی در انتشارات کربنی در طول زمان. بسیاری از شرکت‌های فعال در این بخش شروع به درک اهمیت این سیستم‌های حلقه بسته برای دلایل محیط زیستی و همچنین صرفه‌جویی در هزینه‌های بلندمدت کرده‌اند.

ویژگی های اصلی کوره های پیشرفته ترکابی حرارتی

۱. 50 تن کاملاً مستمر و خودکار کارخانه پیرولیز زغال سنگ زغال سنگ

کارخانه 50 تنی پیرولیز واقعاً چیز خاصی است که بهره‌وری در انجام کارها را فراهم می‌کند. همه چیز از ابتدا تا انتها به صورت خودکار انجام می‌شود و نیازی به نظارت مداوم نیست. این سیستم به طور خاص برای مدیریت لجن نفتی زائد طراحی شده است و موادی که در غیر این صورت دورریز می‌شدند را به محصولات نهایی ارزشمند تبدیل می‌کند. آنچه این مدل خاص را متمایز می‌کند فقط ساختار محکم آن نیست، بلکه ظرفیت قابل توجه آن است که قادر است در هر بار کاری 50 تن مواد را فرآوری کند. مهندسی پیشرفته در تمامی جنبه‌های عملیات این دستگاه دیده شده است. تجهیزات تخصصی به طور قابل توجهی سطح بهره‌وری را افزایش می‌دهند و در عین حال محصولات جانبی ناخواسته را کاهش می‌دهند. برای واحدهایی که با حجم‌های بزرگی از پسماندهای صنعتی سروکار دارند، چنین ویژگی‌هایی تفاوت بزرگی ایجاد می‌کند؛ تفاوتی میان دست و پنجه نرم کردن با ناکارآمدی‌ها و اجرای یک عملیات بازیافت به‌خوبی بهینه‌سازی شده.

کارخانه ترک خوردگی حرارتی لجن روغن پسماند 50 تنی کاملا مستمر و اتوماتیک

این کارخانه شامل طراحی نوآورانه و اتوماسیون برای تبدیل موثر لجن زیتون زباله است، که تا 50 تن در هر دسته را اداره می کند، حداقل مداخله دستی را با حداکثر تولید تضمین می کند.

۲. کارخانه ترکابی حرارتی کامل و مداوم از اتلاف لاستیک جدید

کارخانه ترک خورد کننده گرمایی پیوسته کاملاً جدید ضایعات لاستیک، نشان‌دهنده پیشرفت عمده‌ای در فناوری بازیافت لاستیک است که به‌طور چشمگیری سرعت تولید را افزایش داده و نتایجی با کیفیت‌تر تولید می‌کند. سیستم مذکور شامل چندین راکتور همراه با مکانیسم خنک‌کننده پیشرفته‌ای است که واکنش پیرولیز را در طول فرآیند به‌دقت تنظیم می‌کند. آنچه این کارخانه را از دیگران متمایز می‌کند، انعطاف‌پذیری آن در پردازش مواد مختلف فراتر از صرفاً لاستیک‌های قدیمی است. اپراتورها می‌توانند انواع مختلفی از ضایعات پلاستیکی و محصولات لاستیکی فرسوده را به‌صورت هم‌زمان فرآوری کنند و تمام این مواد اولیه را به منابع سوختی مفید و محصولات جانبی قابل فروش تبدیل کنند. این قابلیت، این واحد را به‌عنوان یک راه‌حل واقعاً سبز در بخش در حال رشد بازیافت لاستیک معرفی می‌کند؛ راه‌حلی که به کاهش پسماندهای محل دفن کمک کرده و ارزش اقتصادیی را از آنچه قبلاً به عنوان پسماند صنعتی شناخته می‌شد، ایجاد می‌کند.

کارخانه ترکابی حرارتی کامل و مداوم از اتلاف لاستیک جدید

این کارخانه که برای بهره وری بالا طراحی شده، از تکنولوژی پیشرفته برای پردازش مواد مختلف استفاده می کند، کیفیت محصولات قابل استفاده مجدد را افزایش می دهد و در عین حال تأثیرات زیست محیطی را به حداقل می رساند.

۳. کارخانه بازیافت اتلاف تایر و لاستیک با ترکابی حرارتی

آنچه این واحد را متمایز می‌کند، انعطاف‌پذیری و قابلیت گسترش آن است که توضیح می‌دهد چرا شرکت‌های زیادی به آن روی می‌آورند، زمانی که به گزینه‌های پردازشی نیاز دارند که بتوانند با رشد نیازهایشان همراه باشند. حالت کارکرد نیمه پیوسته به اپراتورها کنترل واقعی می‌دهد که چقدر از تولید در هر زمان انجام شود و می‌تواند از سفارش‌های کوچک تا بارهای عظیم 50 تنی را بدون مشکل پردازش کند. همچنین بازیافت لاستیک‌های فرسوده نیز در همین جا انجام می‌شود و لاستیک‌های قدیمی را به محصولات ارزشمندی مانند نفت، دوده، و سایر مواد قابل بازیابی تبدیل می‌کند. برای کسب‌وکارهایی که بر روی سبز شدن تمرکز دارند، این نوع سیستم به دستیابی به چندین هدف پایداری کمک می‌کند و در عین حال کار را به‌خوبی انجام می‌دهد.

کارخانه بازیافت اتلاف تایر و لاستیک با ترکابی حرارتی

این کارخانه با تمرکز بر انعطاف پذیری، به طور موثر مواد متروهای اتوبوس را برای تولید محصولات با ارزش بالا پردازش می کند و از یک سیستم نیمه مداوم سازگار برای نیازهای عملیاتی متنوع استفاده می کند.

۴. 2024 آخرین زباله پلاستیکی پلیمر شکنجه حرارتی بازیافت روغن ماشین پیرولیز

نسخه 2024 برای فناوری بازیافت امروزه چیزی بزرگ را نمایان می‌کند، تبدیل زباله‌های پلاستیکی قدیمی به روغن‌های مفید با نرخ‌های قابل توجه. آنچه واقعاً برجسته می‌شود، محفظه واکنشگر درونی است که به اندازه کافی محکم ساخته شده است تا بتواند انواع مختلفی از پلاستیک‌ها را بدون خراب شدن پردازش کند. این موضوع به این معنی است که خروجی هرچه باشد، بیشتر اوقات کیفیت خوبی دارد. شرکت‌هایی که به دنبال سبز کردن عملیات خود هستند، به این دستگاه توجه می‌کنند چون واقعاً عملکرد بهتری نسبت به بسیاری از رقبا دارد. شکستن حرارتی همچنان فناوری اصلی در اینجا است، اما بهبودهای انجام شده در سال‌های اخیر به طور قابل توجهی عملکرد را نسبت به مدل‌های قبلی چند سال گذشته افزایش داده است.

ماشین پیرولیز 2024 جدید برای بازیابی نفت از ترکیب گرمایی پلاستیک و پلیمر زباله

با تمرکز بر بهره وری و کیفیت بالا، این مدل 2024 پلیمرهای مختلف را به روغن های قابل استفاده مجدد تبدیل می کند و فناوری حرارتی پیشرفته را برای فرآیندهای بازیافت پایدار نشان می دهد.

نتیجه‌گیری

کوره‌های گرمادهی شکست حرارتی مزایای واقعی برای عملیات صنعتی فراهم می‌کنند. این کوره‌ها باعث کاهش هزینه‌های بهره‌برداری، افزایش کارایی فرآیندها و کاهش بیشتر اثر کربنی می‌شوند. کاربرد مفید این سیستم‌ها در این است که می‌توانند موادی را که در غیر این صورت ضایعاتی محسوب می‌شدند، به چیزی با ارزش تبدیل کنند که در بخش‌های مختلف قابل استفاده مجدد است. صنایع تولیدی و پردازش شیمیایی قبلاً شروع به استفاده گسترده از این فناوری کرده‌اند. با اینکه شرکت‌ها در معرض فشار بیشتری برای مدیریت مسئولانه ضایعات قرار دارند، فناوری شکست حرارتی برای کسب‌وکارهایی که می‌خواهند رقابت‌پذیر باقی بمانند و در عین حال مقررات محیط زیستی را رعایت کنند، ضروری شده است.

با رایج‌تر شدن اتوماسیون و اتصال این سیستم‌ها به انرژی خورشیدی یا بادی، فناوری ترک خوردگی حرارتی احتمالاً تغییرات قابل توجهی خواهد داشت. آنچه امروزه شاهد آن هستیم، در واقع آغاز راه است. این بهبودها باید باعث بهتر و تمیزتر شدن عملیات تولید شوند و همین‌طور باعث شوند تا چنین کوره‌هایی برای سال‌ها در حوزه تولید مربوط باقی بمانند. همچنین پردازش پسماند ممکن است در آینده دچار تغییرات اساسی شود، ناشی از تحقیقات جاری در این زمینه، که این موضوع در تلاش برای دستیابی به اهداف اقلیمی بین‌المللی که اخیراً کشورهای زیادی آنها را امضا کرده‌اند، بسیار مهم است.