China: ¿Cómo eliminar los gases de cola COV? 

Para ser honesto, cuando escuchas sobre el reciclajeCOV del gas de colaEn China, lo primero que me viene a la mente es la postcombustión catalítica o la adsorción de carbono. Pero en la práctica, especialmente en las plantas químicas de Sichuan o Shandong, a menudo todo se reduce no a la elección de la tecnología, sino a cómo incorporarla a la producción existente, que no se puede detener. He visto muchas veces cómo proyectos, hermosos sobre el papel, tropiezan debido a una banal falta de espacio para la instalación o fluctuaciones en la composición del gas. Esto es de lo que quiero hablar.

Dónde está enterrado el perro: composición del gas y normas de papel.

El principal error es empezar a diseñar sólo con datos de pasaporte o medidas desactualizadas.Compuestos orgánicos volátiles- el concepto es flexible. En una producción de pinturas y barnices pueden ser hidrocarburos aromáticos, en otra, ésteres y en alguna parte, todos juntos, e incluso con impurezas de azufre u organosilicio. Estos últimos, por cierto, matan a la mayoría de los catalizadores. Hubo un caso en una planta de Fuzhou: instalaron un RTO (oxidador térmico regenerativo) y seis meses después la eficiencia cayó un 40% debido al silicio, sobre lo que se guardó modestamente silencio en los datos iniciales.

Las regulaciones sobre emisiones son cada vez más estrictas, sí. Pero a menudo los inspectores ambientales locales se fijan menos en los sutiles gramos por metro cúbico que en el humo y el olor visibles. Por lo tanto, a veces un cliente está dispuesto a tolerar una eficiencia del sistema del 90 % si se garantiza que eliminará el olor, en lugar de perseguir el 99 % utilizando tecnología costosa. Es una cuestión de economía y compromiso práctico.

Y un matiz más: la concentración. Teóricamente, los métodos térmicos requieren un cierto poder calorífico del gas para que el proceso sea autotérmico. En la práctica, el flujo suele ser inestable: durante el día aparece una composición, por la noche otra, cuando se cambia un lote de materias primas, una tercera. Si diseña un sistema para valores máximos, saldrá perfecto. Si está a temperatura media, durante periodos de baja concentración consumirá mucho combustible para mantener la temperatura. Por lo tanto, hay que darle vueltas y, a veces, añadir tanques de inercia o sistemas de mezcla.

Tecnologías en el campo: qué funciona y qué acumula polvo en el almacén

La adsorción sobre carbón activado es un clásico del género. Barato de comprar y relativamente fácil de instalar. Pero esto es un arma de doble filo. La regeneración del carbón es otra historia con vapor o nitrógeno caliente, y luego en otro lugar para eliminar este condensado, que en sí mismo es un residuo peligroso. Vi instalaciones donde los cartuchos de carbón se cambiaban como filtros en una aspiradora y el carbón viejo simplemente se enviaba a un vertedero: ¿qué tipo de ecología es esa? Para concentraciones bajas y flujos pequeños está bien, pero para una producción importante es una medida a medias.

La oxidación catalítica (CO) es mi tema de debate favorito. En teoría, es eficaz; la temperatura de funcionamiento es inferior a la de los métodos puramente térmicos, lo que supone un ahorro de recursos energéticos. Pero el mercado chino está inundado de catalizadores de diversa calidad. Bueno, resistente al envenenamiento, con el portador adecuado, caro. Y a menudo ponen algo más barato y luego se preguntan por qué después de uno o dos años la actividad disminuye. El punto clave es la purificación preliminar del gas del polvo y los venenos de los catalizadores. Esto a menudo se descuida.

Pero RTO y RCO (oxidantes regenerativos) ya son artillería pesada. La eficiencia del 95-99% es una realidad. ¡Pero! Se trata de instalaciones de gran tamaño, costosas de instalar y que requieren un mantenimiento altamente cualificado. Se instalan en grandes plantas petroquímicas o farmacéuticas. Recuerdo un proyecto para una fábrica de neumáticos en Shandong: una instalación RCO del tamaño de una casa de tres pisos. La dificultad ni siquiera estaba en sí misma, sino en el sistema de recogida y transporte del gas desde decenas de puntos de emisión repartidos por toda la planta. Tuberías, ventiladores, protección contra explosiones: el costo de estas tuberías a veces es comparable al costo del oxidante en sí.

Escollos no evidentes: energía, espacio y personas

A menudo todo se reduce a la energía. Los métodos térmicos son glotones. En regiones donde hay problemas con la electricidad o el gas, el proyecto puede dejar de ser rentable incluso en la etapa de cálculo de la recuperación de la inversión. A veces es más rentable no reciclar, sino capturarlo y devolverlo al proceso, si es tecnológicamente posible. Por ejemplo, recuperación de disolventes mediante condensación de enfriamiento profundo. Pero esto tampoco es una panacea: el equipo es caprichoso y requiere una composición de vapor estable.

El espacio es la pesadilla de las viejas fábricas. Fueron construidos en una época en la que el medio ambiente era lo último en lo que pensaban. Simplemente no hay ningún lugar donde realizar una nueva instalación. Hay que recurrir a trucos: colocar equipos en los tejados, trasladarlos fuera del perímetro, lo que alarga las comunicaciones y aumenta las pérdidas. Y también las aprobaciones, las inspecciones de los bomberos... La burocracia puede retrasar la aplicación durante meses.

Y lo más importante: el personal. Se puede instalar la instalación alemana más moderna, pero si no hay ningún ingeniero en la planta que comprenda el principio de su funcionamiento y los operadores lo ven como una carga, todo rápidamente se deteriorará. La formación del personal no es una partida presupuestaria, sino un requisito previo para el éxito. A menudo, las fallas no ocurren debido a una tecnología deficiente, sino al factor humano: cambiaron el filtro en el momento equivocado, omitieron una inspección técnica o respondieron incorrectamente a una señal de emergencia.

Experiencia del proyecto: caso con Chengdu Yizhi Technology

Por ejemplo, trabajé con diseñadores deChengdu Yizhi Technology Co.(su sitio web, por cierto,https://www.yzkjhx.ru). Esta es su empresa matriz, Huaxi Technology, que lleva mucho tiempo en la industria química. Su enfoque suele ser práctico: no imponer lo más caro, sino realizar primero una auditoría detallada. Recuerdo su proyecto de una planta de polímeros en Chengdu. La tarea consistía en utilizar gases de los reactores, una mezcla compleja con caudales variables.

Propusieron un esquema híbrido: primero, la condensación para capturar los componentes más valiosos (devueltos al ciclo, lo que ahorraba materias primas), y la corriente restante poco concentrada se enviaba a una unidad de oxidación catalítica. Pero no el estándar, sino con un catalizador personalizado y más resistente a posibles impurezas. El truco estaba en el sistema de control, que monitoreaba la temperatura en el lecho del catalizador en tiempo real y ajustaba la calefacción. Esto permitió reducir el consumo de energía durante los períodos de baja carga.

Hubo dificultades durante la puesta en servicio. No tuvimos en cuenta las vibraciones del compresor vecino: hubo que modificar las fijaciones de las tuberías de gas. Y los electricistas locales confundieron las fases al conectar el ventilador principal... Pequeñas cosas, pero por culpa de ellas se retrasaron los plazos. Como resultado, el sistema funciona y el cliente queda satisfecho. Pero la principal conclusión que saqué al observar este y otros proyectosTecnología Chengdu Yizhi: el éxito depende de la profundidad de la inmersión en la tecnología de la propia planta fuente. Sin esto, cualquier sistema de reciclaje, incluso el mejor, es sólo un juguete caro.

En lugar de una conclusión: pensar en voz alta sobre el futuro

¿A dónde va todo? Me parece que el futuro no está en una supertecnología, sino en una combinación inteligente de métodos. Primero, cortar todo lo que sea posible y devolver al proceso lo que tenga valor. Luego, destruir lo que no se pudo conservar, con un consumo mínimo de energía. Y todo ello está bajo el control de sensores y algoritmos que se adaptan a los cambios. Lo ideal es un ciclo cerrado, cero emisiones. Pero todavía estamos lejos de esto.

Hoy en día hay mucho ruido en torno a las tecnologías de membranas y los métodos de concentración, pero siguen siendo invitados raros en la química a gran escala. Caro. Y en China, a pesar de todo el rigor de las regulaciones, la cuestión del precio suele ser decisiva. Por lo tanto, al elegir una tecnología de reciclajeCOV del gas de cola, es necesario enfrentar la verdad: lo que la planta puede permitirse aquí y ahora, lo que dará sus frutos y lo que se convertirá en una exhibición de museo que se enciende solo antes de la inspección. A veces es mejor crear un sistema simple pero confiable que realmente funcione todos los días que un monstruo complejo y costoso que queda inactivo por falta de especialistas o dinero para mantenerlo. Todo se reduce a sentido común y conocimiento detallado de su producción. Sin esto, ninguna tecnología ayudará.