English
bosanski
Malti
Български
slovenčina
Nederlands
magyar
Polski
suomi
íslenska
Kreyòl Ayisyen
Português
1. تحسين معلمات العملية الأساسية
2. ترقية المعدات وتحسين كفاءة الطاقة
4. العملية الخضراء والتحكم في التكاليف
1. تحسين معلمات العملية الأساسية
1.1. التحكم الدقيق في ظروف التفاعل
تحسين نسبة الغاز السائل: حدد نسبة حجم الغاز السائل الأمثل لـ SO₃ إلى المواد الخام العضوية (عادةً 1: 5 ~ 1: 8) من خلال محاكاة ديناميات السوائل الحسابية (CFD). على سبيل المثال ، في سلفون ألكيل بنزين ، يمكن أن يؤدي ضبط نسبة الغاز السائل من 1: 6 إلى 1: 7 إلى زيادة درجة الكبريت من 96 ٪ إلى 98.5 ٪ ، مع تقليل محتوى الحمض الحر بنسبة 1.2 ٪.
تقنية التحكم في درجة الحرارة المجزأة: قم بإعداد 3 مناطق تحكم في درجة الحرارة في مفاعل الأفلام المتساقطة متعددة الأنبوب:
القسم الأمامي (مدخل): 60 ~ 80 درجة ، تسريع معدل التفاعل الأولي ؛
القسم الأوسط (منطقة التفاعل الرئيسية): 45 ~ 55 درجة ، توازن معدل التفاعل وتوليد المنتج الثانوي ؛
القسم الخلفي (منفذ): 35 ~ 40 درجة ، يمنع الإفراط في الكبريت وتوليد الكبريت.
بعد أن اعتمد مصنع هذه التكنولوجيا ، انخفض محتوى الكبريت الثانوي من 1.1 ٪ إلى 0 5 ٪ ، وتم تخفيض استهلاك وحدة المواد الخام بنسبة 3 ٪.
1.2. المحفز وإدارة المواد
تحسين نظام توليد SO₃: يتم إدخال الهواء المخصب من الأكسجين (محتوى الأكسجين أكبر من 25 ٪ أو يساوي) في فرن احتراق الكبريت لزيادة معدل تحويل SO₂ إلى أكثر من 99.5 ٪ ، مع تقليل كمية عادم الاحتراق ؛ يتم تجديد محفز V₂o₅ بانتظام عبر الإنترنت (مثل النيتروجين الذي يحتوي على 2 ٪ SO₂ عند 450 درجة للتنشيط) ، مما يزيد من عمر الخدمة إلى أكثر من 18 شهرًا.
المعالجة المسبقة للمواد الخام: يتم استخدام المستحلب بالموجات فوق الصوتية أو التسخين في الميكروويف للمواد الخام عالية اللزوجة (مثل مشتقات الزيت) لتقليل مقاومة السوائل ، وتقليل استهلاك الطاقة لمضخة التغذية بنسبة 15 ٪ ، وتحسين توحيد الخلط.
2. ترقية المعدات وتحسين كفاءة الطاقة
2.1 مفاعل microchannel: ثورة نقل الكتلة من ملليمتر إلى ميكرومتر
يقوم مفاعل microchannel ببناء مساحة تفاعل مجهرية عالية الإنتاجية عن طريق تصغير قناة التدفق على نطاق الملليمتر (القطر 5 إلى 10 مم) لأنبوب الفيلم التقليدي المتساقط إلى قناة مستطيلة أو دائرية من 50 ~ 100μm. ميزةها الأساسية هي أن مساحة السطح المحددة تصل إلى 10 ، 000 ~ 50 ، 000 m²\/m³ ، وهي أعلى 10 ~ 20 مرة من تلك الموجودة في المفاعل التقليدي ، بحيث يمكن خلط مرحلتين سائل الغاز (مثل غاز SO₃ والمواد العضوية السائلة) بشكل موحد على مستوى millisond. مع أخذ سلفون الوسيطة الصيدلانية كمثال ، تتسبب العملية التقليدية في ارتفاع مفاجئ في درجة الحرارة المحلية (أكثر من 100 درجة) بسبب التفاعل الطارئ للحرارة ، وهو أمر سهل التسبب في تحلل المواد. يثبت مفاعل microchannel درجة حرارة التفاعل عند 60 ~ 70 درجة من خلال التحكم في درجة الحرارة المحورية (خطأ<±1℃), avoiding the destruction of heat-sensitive groups (such as benzyl and phenolic hydroxyl groups), increasing the yield from 85% to 92%, and reducing the impurity content by 60%. In addition, the liquid holding capacity of the microchannel is only 1/100~1/50 of that of the traditional reactor, which greatly reduces the risk of reaction runaway. It is especially suitable for highly exothermic systems involving highly active SO₃, and has become the preferred equipment for the sulfonation of high-end fine chemicals.
2.2 مفاعل فيلم الدورة الدموية الخارجي: اختراق للأنظمة العالية للضغط
بالنسبة للمواد عالية التخلص مثل البارافين والبولي إيلول (اللزوجة> 5 0 0 mpa ・ s) ، يكون مفاعل الفيلم التقليدي المتساقط عرضة للانسداد في قناة التدفق وتناقص التدفقات الخارجية بسبب انخفاض معدل التدفق السائل (0}. الأنبوب إلى 1.0 ~ 1.5m\/s عن طريق إضافة مضخة الدورة الدموية القسرية (الرأس 50 ~ 100m) ، وتشكيل حالة تدفق مضطربة ، وزيادة معامل نقل الكتلة من 5 × 10⁻⁵ م\/ث إلى 1.2 × 10⁻⁴ م\/ث. مع أخذ سلفون البارافين كمثال ، تقصر هذه التكنولوجيا وقت التفاعل من 90 دقيقة إلى 50 دقيقة ، وفي الوقت نفسه ، يعزز الخلاط الثابت في حلقة الدورة الدموية التلامس الغازي السائل ، مما يزيد من معدل تحويل البارافين من 88 ٪ إلى 94 ٪. يستخدم تصميم المعدات قسم أنابيب قطر قطر متغير (يتم توسيع قطر قسم المدخل بنسبة 20 ٪ لتقليل انخفاض الضغط ، ويتم التعاقد مع قسم المخرج لزيادة معدل التدفق) ، ويستخدم لوحة الدليل الحلزوني لتقليل سمك الأنابيب غير المتكافئة ، مما يثبط بشكل فعال في نهاية الشهر ، ويتم تحوّلها مرة واحدة في نهاية الشهر. تشغيل استقرار الجهاز.
2.3 استكشاف كفاءة الطاقة كاملة السلسلة لنظام استرداد حرارة النفايات
الاستخدام المتدرج للحرارة النفايات: تحويل الطاقة ذات القيمة المضافة خطوة بخطوة
يتم تعظيم الحرارة العالية التي تصدرها تفاعل الكبريت (حوالي 18 0 kj\/mol) من خلال شبكة استرداد حرارة النفايات من ثلاث مراحل: في قسم درجة الحرارة العالية (＞ 200 درجة) ، يدخل غاز ذيل التفاعل أولاً إلى غلاية حرارة النفايات الزعففة ، وينشئ 4MPA البخار المشبع من خلال تبادل الحرارة الصدفي والأنبوب. لكل طن من المعالجة من ألكيل بنزين ، يمكن إنتاج 1.2 طن من البخار ، منها 70 ٪ يستخدمون لدفع ضاغط الهواء (استبدال استهلاك الطاقة المحرك ، وتوفير 40 ٪ من الكهرباء) ، و 30 ٪ متصلة بشبكة النبات لتوليد الطاقة (1 طن من البخار يولد 0.9 كيلو واط ، ويمكن لتوليد الطاقة السنوي الوصول إلى 500 ، {{16}. يتم استخدام حرارة النفايات من تبريد المواد في قسم درجة الحرارة المتوسطة (80 ~ 120 درجة) لتسخين المواد الخام من خلال مبادل حراري للوحة. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي تسخين الألكيل بنزين من 25 درجة إلى 60 درجة إلى تقليل استهلاك الطاقة للسخانات الكهربائية بنسبة 35 ٪ ؛ في الوقت نفسه ، يتم استخدام الحرارة الزائدة لتسخين منطقة المعيشة ، واستبدال الغلايات التي تعمل بالفحم. وحدة الكبريتات مع إخراج سنوي قدره 100 ، 000 طن يوفر 2.1 مليون يوان في تكاليف البخار. تم تفريغ حرارة الهدر من ماء التبريد في قسم درجة الحرارة المنخفضة (30 إلى 50 درجة) مباشرةً ، ولكن يتم استردادها الآن إلى نظام تسخين الخزان من خلال مبادل حراري أنابيب الحرارة للحفاظ على درجة حرارة ذوبان الكبريت (130 ~ 140 درجة) ، مما يقلل من استهلاك الطاقة للتدفئة الكهربائية بنسبة 25 ٪.
2.4 تكنولوجيا المضخة الحرارية: التنشيط العميق لوقء نفايات درجات الحرارة المنخفضة
للحصول على كمية كبيرة من حرارة نفايات درجة الحرارة المنخفضة (3 0 ~ 50 درجة) أثناء عملية التبريد لمنتجات الكبريت ، يتم استخدام محلول مزيج وحدة امتصاص بروميد الليثيوم لزيادة درجة حرارة النفايات إلى 70 درجة لتسخين المياه. يستخدم نظام المضخة الحرارية محلول الإيثيلين غليكول كوسيط ، ويرفع درجة حرارة التبخر (35 درجة) إلى درجة حرارة التكثيف (75 درجة) من خلال ضاغط. يمكن أن تصل نسبة كفاءة الطاقة (COP) إلى 4.5 ، أي 1 كيلو واط ساعة من الكهرباء يمكن استخدامها لنقل 4.5 كيلو واط ساعة من الحرارة ، وهو 78 ٪ من توفير الطاقة مقارنة بالتدفئة الكهربائية التقليدية. بعد تطبيقه في مصنع الفاعل بالسطح ، تم تخفيض استهلاك الطاقة في عملية تسخين 200 متر مكعب\/د من 20 درجة إلى 60 درجة من 12 ، 000 kwh إلى 2600 كيلو ساعة ، وتوفير 380 ، 000 في فواتير الكهرباء سنويًا. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز نظام المضخة الحرارية بوحدة تنظيم حمولة ذكية ، والتي تقوم بضبط تردد الضاغط ديناميكيًا وفقًا لحمل الإنتاج. في الأحمال المنخفضة ، يظل الشرطي أعلى من 4.0 ، وتجنب مشكلة انخفاض كفاءة أجهزة استرداد حرارة النفايات التقليدية في ظل ظروف التشغيل المتقلب. لا تقلل هذه التكنولوجيا من استهلاك الطاقة الأحفورية فحسب ، بل تخفف أيضًا من ضغط موارد المياه عن طريق تقليل استخدام المياه المتداولة (معدل توفير الماء 15 ٪) ، وأصبح المعيار الأساسي لعملية الكبريت الخضراء.
3.1. المراقبة عبر الإنترنت والتحكم التلقائي
المراقبة في الوقت الفعلي للمعلمات المتعددة: تثبيت التحقيقات الطفيلية القريبة من الأشعة تحت الحمراء (NIRS) لقياس قيمة الحمض ، اللون (APHA) ومحتوى الزيت المجاني من حمض السلفونيك عبر الإنترنت ، وتحديث البيانات كل 5 دقائق ، وضبط تلقائيًا من كمية حقن القلويات (رابط التحييد) من خلال مراقب PID ، بحيث يتم زيادة المعدل المؤهل للمنتجات النهائية إلى 92 ٪.
نموذج التنبؤ من الذكاء الاصطناعي: استنادًا إلى بيانات الإنتاج التاريخية ، يتم تدريب نموذج الشبكة العصبية على التنبؤ بمعلمات العملية المثلى (مثل تركيز So₃ ودرجة حرارة التفاعل) تحت مواد ومواسم مختلفة. بعد التطبيق بواسطة مؤسسة معينة ، يتم تقليل تواتر ضبط العملية بنسبة 60 ٪ ، ويتم تقليل استهلاك الطاقة لكل وحدة منتج بنسبة 8 ٪.
3.2. نظام الصيانة التنبؤية
يتم تثبيت أجهزة استشعار الاهتزاز وشاشات التآكل في الأجزاء الرئيسية مثل أنابيب الأفلام المتساقطة والصمامات. يتم تحليل البيانات من خلال خوارزميات التعلم الآلي للتحذير من المخاطر أو التآكل قبل 7 أيام. على سبيل المثال ، قلل المصنع من التوقف عن العمل غير المخطط له من 45 ساعة في السنة إلى 12 ساعة من خلال هذا النظام ، وزيادة استخدام السعة بنسبة 5 ٪.
4. العملية الخضراء والتحكم في التكاليف
4.1. تداول حمض النفايات واستعادة الموارد
معالجة حمض النفايات الغشائية: يتم استخدام ترشيح الغشاء الخزفي (حجم المسام 50 نانومتر) + غشاء ترشيح نانوي (قطع الوزن الجزيئي 200DA) يتم استخدامه لفصل واستعادة أكثر من 90 ٪ من حمض الكبريتيك (تركيز أكبر من التنسيد (تركيز أكثر من 50 ٪ من حمض النزول). طريقة التحييد ، مع تقليل انبعاثات النفايات الخطرة.
استخدام موارد غاز الذيل: يتم تمرير غاز الذيل الكبريت (يحتوي على SO₂ ، SO₃) في طريقة غسل القلويات المزدوجة (NaOH+CACO₃) لتوليد الجبس (Caso₄・ 2H₂O) كمواد خام لمواد البناء. يمكن أن ينتج كل طن من الغاز الذيل المعالج 0. 8 أطنان من الجبس كمنتج ثانوي ، مما يخلق دخلًا إضافيًا يبلغ حوالي 200 يوان.
4.2. تحول المواد الخام القائمة على الكربون والكربون
استخدم زيت Methyl Ester (PME) لاستبدال ألكيل بنزين القائم على البترول ، وإنتاج السطحي القائم على السطح الحيوي (MES) بعد الكبريت ، مما يقلل من تكاليف المواد الخام بنسبة 12 ٪ (لأن المواد الخام المستندة إلى الحيوية تتمتع بدعم من السياسة) ، مع زيادة قابلية التحلل إلى المنتج إلى أكثر من 95 ٪ ، وتلبية متطلبات شهادة EU Ecolabel ومسح السوق المرتفع.
5.1. تدريب الموظفين والعمليات الموحدة
إنشاء نظام تدريب محاكاة افتراضية لمحاكاة عملية التعامل مع الظروف غير الطبيعية (مثل تسرب So₃ وزيادة الضغط) ، وتحسين سرعة الاستجابة للطوارئ للمشغل ، وتقصير وقت معالجة الحوادث من 30 دقيقة إلى أقل من 10 دقائق.
قم بتنفيذ إدارة "نافذة العملية" ، وتضمين المعلمات الرئيسية (مثل تقلب تركيز SO₃ ± 0. 5 ٪ ، درجة حرارة التفاعل ± 2 درجة) في تقييم الأداء ، وتحسين استقرار العملية بنسبة 15 ٪ من خلال نظام الحوافز.
5.2. تحسين سلسلة التوريد التعاوني
التوقيع على اتفاق طويل الأجل مع موردي الكبريت لاستخدام نقل خطوط الأنابيب بدلاً من البراميل لخفض تكاليف النقل بنسبة 20 ٪ ؛ في الوقت نفسه ، قم ببناء خزانات تخزين الكبريت (سعة أكبر من أو تساوي 10 أيام) بالقرب من الجهاز لتجنب مخاطر تقلب أسعار السوق.
قم بترقية نموذج "Zero Inventory" ، والتواصل مع احتياجات العملاء المصب من خلال إنترنت الأشياء ، وضبط خطط الإنتاج ديناميكيًا ، وتقليل تراكم مخزون المنتجات النهائية ، وزيادة دوران رأس المال بنسبة 18 ٪.