Skip to main content
European Commission logo
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS
CORDIS Web 30th anniversary CORDIS Web 30th anniversary

INTEGRATED MODEL GUIDED PROCESS OPTIMIZATION OF STEAM CRACKING FURNACES

Article Category

Article available in the following languages:

Skuteczne stosowanie technologii krakingu parowego w ekologicznych piecach

Innowacyjna technologia, której celem jest redukcja emisji i zużycia energii w piecach do krakingu parowego, stanowi ważne rozwiązanie dla przemysłu chemicznego.

Kraking parowy jest najbardziej energochłonnym procesem w przemyśle chemicznym i globalnie odpowiada za zużycie około 8 % łącznej energii pierwotnej w tym sektorze. Poprawa efektywności energetycznej przynosi natychmiastową korzyść, ponieważ w typowych zakładach petrochemicznych, w których wykorzystuje się etan lub naftę, koszty energii stanowią około 70 % kosztów produkcji netto. Finansowany przez UE projekt IMPROOF poprawił wydajność energetyczną sekcji radiacyjnej pieca do krakingu parowego o co najmniej 20 %. Dodatkową korzyścią jest zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych i tlenków azotu (NOx) na tonę wytworzonego etylenu o około 25 %.

Innowacyjna technologia ukierunkowana na redukcję emisji i zużycia energii

W projekcie IMPROOF wykorzystano wężownice wykonane z zaawansowanych technologicznie materiałów. Dodatkowo zastosowano nowe, ekonomiczne rozwiązaniem przestrzennym pieca i reaktora, co przyniosło 30 % oszczędności paliwa i redukcję emisji dwutlenku węgla (CO2) o 30 %. W ten sposób udało się poprawić sterowanie procesem i zapewnić bardziej równomierny transfer ciepła, zwiększając tym samym długości cyklu. Ponadto zastosowanie powłok o wysokiej emisyjności na zewnętrznej powierzchni elementów radiacyjnych – wężownic – dodatkowo zmniejszyło zużycie energii. „Jednym z najważniejszych sposobów zmniejszenia zużycia energii na tonę wyprodukowanego etylenu w piecach do krakingu parowego jest zmniejszenie osadzania się koksu na ścianach długiego reaktora rurowego zamontowanego w piecu”, wyjaśnia Kevin Van Geem, członek projektu. Podczas trwania projektu dowiedziono istnienia korzyści polegającej na połączeniu innowacji technologicznych opracowanych przez zespół z przewidywanym trzykrotnym wzrostem czasu transmisji. To oznacza, że wygaszanie i czyszczenie pieca będzie teraz konieczne raz na trzy miesiące, a nie raz w miesiącu. Mimo że kryzys COVID-19 wpłynął na postępy w pracach nad projektem i utrudnił pozyskiwanie danych oraz porównanie ich z wynikami zakładów, nie wstrzymał on intensywnych działań konsorcjum projektu. Prace obejmowały testowanie instalacji pilotażowych i zaawansowaną symulację procesu, ocenę techniczno-ekonomicznych, środowiskowych i operacyjnych zalet projektu, rozpowszechnianie i komercjalizację wyników oraz opracowywanie danych eksperymentalnych dotyczących spalania biogazu i bioolejów zastępczych.

Zainteresowanie przemysłu petrochemicznego i interesariuszy

„Projekt IMPROOF jest realizowany już od ponad czterech lat, a jego wpływ na branżę jest ogromny. Coraz więcej firm dostrzega, że mogą w ten sposób zmniejszyć emisję CO2”, dodaje Van Geem. Dzięki zaawansowanym technikom modelowania trójwymiarowego można zwiększyć wydajność produkcji, zmniejszyć emisję CO2 i NOx oraz zwiększyć stosunek korzyści względem kosztów. Przemysł petrochemiczny rozważa też połączenie innowacyjnych technologii, takich jak powlekanie reaktorów wysokoemisyjnymi powłokami z materiałów ogniotrwałych. Wyniki mają również znaczenie dla wielu procesów endotermicznych, takich jak między innymi reforming parowy, produkcja szkła czy elektryfikacja. Metodologia stosowana w projekcie IMPROOF budzi duże zainteresowanie ze względu na możliwości w zakresie wykorzystania jej do elektryfikacji krakingu parowego. Gdyby w procesie tym udało się zastosować uzyskiwaną ekologicznie energię elektryczną, emisja CO2 spadłaby o 30 %, a gdyby chcieć myśleć o osiągnięciu imponującego wyniku jej redukcji o 90 %, możliwe byłoby podjęcie próby wychwytywania skoncentrowanego CO2. Wyniki zostały przedstawione na warsztatach, konferencjach, a także przekazane zainteresowanym stronom, takim jak Plastics Europe, uniwersytety czy firmy. Zorganizowano także dwustronne spotkania z naukowcami i podmiotami przemysłowymi. „Zwiększyło to zainteresowanie projektem, ale także samą technologią. Projekt cieszy się olbrzymim zainteresowaniem ze strony branży petrochemicznej. Mamy liczne prośby o prowadzenie prezentacji w firmach niebędących partnerami projektu”, podsumowuje Van Geem.

Słowa kluczowe

IMPROOF, energia, emisje, kraking parowy, piec, dwutlenek węgla (CO2), etylen, olefiny, tlenki azotu (NOx), przemysł chemiczny

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania