Deux réacteurs batch avec une capacité de conception combinée de 24 TPD, configurés en fonction des exigences de condensation, d'eau de refroidissement et de manutention hivernale d'un site en climat froid dans le nord-est de la Chine.
Détails du projet
- Emplacement du projet
- Tonghua, province de Jilin, Chine
- Configuration
- Deux unités de pyrolyse rotative horizontale de type batch de la famille d'équipements XY-8-P/PB, chacune dimensionnée selon la ligne de conception de 12 TPD (réacteur de classe Φ2800×8800 dans chaudière en acier Q345)
- Capacité de conception combinée
- 24 TPD (2 × 12 TPD, capacité de conception)
- Matière première
- Pneus usagés
- Année du projet
- 2018
- Statut initial du projet
- Livré et mis en service en 2018 en tant qu'installation batch à deux unités
- Statut de fonctionnement actuel
- Non vérifié de manière indépendante
- Fournisseur
- Shangqiu Jinpeng Industrial Co., Ltd. (PYROJIN)
Une usine de pyrolyse par lots est avant tout un problème de transfert de chaleur: le réacteur doit être porté à la température de pyrolyse, y rester pendant la phase active du cycle, puis être refroidi suffisamment pour être déchargé en toute sécurité. À Tonghua, dans la province du Jilin, où les températures hivernales descendent bien en dessous de zéro pendant des mois, cette logique thermique fonctionne dans les deux sens à la fois - le processus qui nécessite un chauffage soutenu doit également évacuer la chaleur à travers un train de condensation et un circuit d'eau de refroidissement qui continuent de fonctionner lorsque la température ambiante est la plus froide du site. Cette installation par lots à deux unités, livrée et mise en service en 2018 avec une capacité de conception combinée de 24 TPD, concentre les questions qui comptent pour tout projet en région froide: comment condenser de manière fiable en hiver, comment garder l'eau de refroidissement liquide et comment gérer les matières premières et les produits sur un site gelé.
Contexte du projet et logique de configuration
Le site a été construit autour de deux réacteurs par lots plutôt qu'une seule grande ligne. Pour un opérateur dans une région froide, l'arrangement à deux unités est plus qu'un moyen de doubler la capacité: il crée un rythme indépendant pour chaque ligne, avec le chargement sur une unité pouvant se chevaucher avec la pyrolyse sur l'autre. Pendant les pires semaines de l'hiver, une unité peut même être mise à l'arrêt et protégée tandis que l'autre fonctionne. La configuration a été conçue autour d'un cycle nominal par lots d'environ 22-24 heures par unité, divisé en chargement, préchauffage, phase de pyrolyse, refroidissement et déchargement. Décaler les deux cycles répartit la demande de main-d'œuvre, de combustible pour le chauffage et de capacité en eau de refroidissement sur la journée. Pour un site en climat froid, cela compte double: un cycle prévisible fournit à l'opérateur des fenêtres fixes pour vidanger et protéger les circuits d'eau, inspecter l'isolation et préparer le lot suivant, au lieu d'improviser face aux conditions météorologiques.
Le cycle par lots comme outil de planification hivernale
Chaque 12ligne de conception TPD suit le même cycle par étapes: environ deux heures de chargement, quatre heures de préchauffage, dix heures de pyrolyse principale, quatre à six heures de refroidissement et deux heures de déchargement. Ce sont des chiffres de référence du cycle de conception, et non des promesses de production. Ce qui importe pour le fonctionnement en climat froid, c'est que le cycle est un programme que l'opérateur contrôle. Le préchauffage est l'étape la plus gourmande en combustible, donc en hiver, les deux unités peuvent être démarrées en séquence plutôt qu'en même temps, ce qui permet de lisser la charge thermique. L'étape de refroidissement est celle où le froid peut être bénéfique ou préjudiciable: une température ambiante de congélation rapide accélère l'évacuation de la chaleur, mais un refroidissement rapide ou irrégulier peut être aussi problématique qu'un refroidissement lent, c'est pourquoi le circuit de condensation est géré comme un système contrôlé, et non laissé à la température extérieure.
Condensation: Maintenir la bande de température
La vapeur de pyrolyse quittant le réacteur transporte la fraction d'huile que la chaîne de condensation doit récupérer. Dans un climat chaud, le problème est de retirer suffisamment de chaleur; en hiver dans le nord-est, il s'inverse pour devenir celui de retirer trop de chaleur, de manière trop inégale. Les composants lourds et cireux de l'huile dérivée des pneus s'épaississent et peuvent se solidifier lorsque la température baisse, et les conduites de vapeur qui se refroidissent de manière inégale peuvent faire tomber le condensat au mauvais endroit. La logique de conception pour un site froid est de maintenir les températures du condensat dans une plage de travail - en utilisant le débit d'eau de refroidissement comme variable contrôlée - et d'isoler les conduites de vapeur et de condensat afin que la condensation se produise dans les condenseurs, où elle peut être collectée, plutôt que le long de la conduite. Les points de séparation de l'eau dans le système de vapeur ont le même objectif: l'humidité qui se condense hors de la phase gazeuse par temps de gel doit être évacuée de manière délibérée, et non laissée à geler à l'intérieur d'une conduite.
Le circuit d'eau de refroidissement par conditions de gel
L'eau de refroidissement est le cheval de bataille de la chaîne de condensation, et l'eau stagnante est l'élément le plus vulnérable sur un site en hiver. Un bassin de refroidissement ouvert ou une boucle non isolée peut se recouvrir de glace, restreindre le débit et, dans le pire des cas, geler complètement pendant une période d'inactivité. L'approche de conception pour cette configuration suit la logique générale des climats froids: circulation en boucle fermée lorsque c'est possible, isolation des tuyaux exposés, mesures antigel lorsque le circuit le permet, et points de drainage aux endroits les plus bas afin qu'aucune eau ne reste stagnante lorsque l'unité est arrêtée. La disposition à deux unités rend cela pratique: le circuit d'une unité peut être vidé, contrôlé et rempli à nouveau pendant que l'autre effectue sa phase de refroidissement. Il s'agit d'un jugement technique au niveau du site appliqué à une configuration documentée, et non d'un compte rendu d'un événement hivernal spécifique à l'usine.
Gestion hivernale: Matières premières, décharge et stockage des produits
L'hiver modifie le comportement de tout ce que la plante touche. Les pneus gelés sont plus rigides et plus difficiles à manipuler, donc les zones couvertes d'entrée et de stockage empêchent la neige et la glace de se déposer sur la matière première avant qu'elle ne soit chargée par lots, entière ou coupée. À la décharge, les solides chauds rencontrent l'air froid et produisent de la vapeur et de la condensation visibles; le matériau carboné récupéré et le fil d'acier doivent être déplacés rapidement vers un stockage couvert pour éviter leur gel dans les équipements de manutention. Le stockage des produits a sa propre logique en temps froid: l'huile de pyrolyse s'épaissit en refroidissant, donc les réservoirs nécessitent généralement une isolation ou un chauffage pour rester pompables lors de l'expédition, et le matériau carboné récupéré doit être maintenu sec - le matériau humide qui gèle devient difficile à tamiser et à charger.
Retour de gaz et traitement des émissions à basse température
Le gaz non condensable généré pendant la pyrolyse peut être renvoyé vers le système de chauffage lorsque la conception installée et les conditions de fonctionnement le permettent, ce qui réduit le combustible que le site doit acheter - utile lorsque la demande de chauffage en hiver est élevée. Les conduites de gaz contenant de l'humidité nécessitent la même protection contre le gel que les conduites d'eau, avec des dispositifs de séparation et de drainage. Les gaz de combustion du système de chauffage passent à travers la chaîne de traitement installée - une tour de pulvérisation pour la neutralisation des alcalis suivie d'une tour d'adsorption pour la désulfurisation et le dépoussiérage - conçue pour respecter les exigences locales en matière d'émissions sous des conditions de fonctionnement appropriées. En hiver, le liquide de lavage lui-même présente un risque de gel, donc la zone de traitement doit être protégée ou suffisamment chauffée pour maintenir la solution liquide avant que la pleine capacité ne soit atteinte. Rien de tout cela ne constitue une affirmation concernant les émissions mesurées sur ce projet; cela décrit les considérations de conception auxquelles une configuration sur site froid doit répondre.
Vue d'ensemble du site de pyrolyse par lots à deux unités à Tonghua, Jilin, livré et mis en service en 2018, montrant l'échelle des deux lignes de conception de 12 TPD. Photo prise pendant l'installation et la mise en service en 2018.
Détail du processus sur le site de Tonghua: la zone de condensation et d'eau de refroidissement d'une unité par lots, la partie de la chaîne de processus la plus affectée par l'exploitation en climat froid. Photo prise lors de l'installation et de la mise en service en 2018.
Spécifications du projet
| Article | Spécification du projet |
|---|---|
| Emplacement | Tonghua, province de Jilin, Chine |
| Année du projet | 2018 |
| Statut | Projet d'archives historiques; livré et mis en service en 2018 |
| Matière première | Pneus usagés |
| Système | Pyrolyse rotative horizontale de type batch (famille d'équipements XY-8-P/PB) |
| Nombre d'unités | 2 |
| Capacité par unité | 12 TPD (capacité de conception) |
| Capacité nominale combinée | 24 TPD (capacité nominale) |
| Modèle de production | Exploitation par lots, deux lignes planifiables indépendamment |
| Principaux flux récupérés | Huile de pyrolyse, matériau carboné récupéré, fil d'acier; le gaz non condensable peut être renvoyé au système de chauffage lorsque la conception installée et les conditions de fonctionnement le permettent |
| Fournisseur | Shangqiu Jinpeng Industrial Co., Ltd. (PYROJIN) |
Ce que le projet démontre
Ce projet montre qu'une modeste usine à lots de deux unités peut être configurée pour un climat où les plus grandes menaces opérationnelles sont l'eau gelée et l'épaississement de l'huile. Trois points ressortent pour un client potentiel en région froide. Premièrement, le contrôle de la condensation: l'importance de maintenir les températures de condensat dans une plage de travail et d'isoler les lignes de vapeur, de sorte que l'hiver produise un condensat gérable et collecté de manière uniforme plutôt que des blocages. Deuxièmement, la discipline de l'eau de refroidissement: la circulation en boucle fermée, l'isolation, les mesures antigel et les points de drainage ne sont pas des luxes sur un tel site; ils font la différence entre une ligne qui démarre à l'heure et une ligne qui attend le dégel. Troisièmement, le rythme à deux unités: avec des cycles de lots indépendants, une ligne peut être protégée ou entretenue pendant que l'autre produit, ce qui permet au site de rester opérationnel pendant les semaines les plus difficiles. Les évaluateurs examinant une proposition pour un climat froid devraient regarder comment le condenseur, le circuit d'eau et les réservoirs de stockage sont protégés contre le gel, et si l'opérateur dispose d'une procédure écrite pour l'hiver visant à vidanger les équipements inactifs. Ce projet d'archives ne vérifie pas l'état de fonctionnement actuel de l'usine, mais il documente une configuration conçue pour répondre à ces questions en 2018.
À propos de Jinpeng
Shangqiu Jinpeng Industrial Co., Ltd. conçoit et fabrique des usines de pyrolyse par lots, semi-continues et continues, des systèmes de distillation d'huile, et des équipements de soutien pour pneus usagés, plastiques usagés, boues pétrolières, matériaux dérivés du caoutchouc et d'autres matières premières riches en carbone appropriées. La configuration du projet est développée en fonction des caractéristiques des matériaux, des objectifs de production, des conditions du site et des exigences locales applicables. Pour des discussions sur les projets, visitez www.pyrolysis-machine.com.
Avertissement
Toutes les capacités indiquées dans cet article sont des capacités de conception, et non des rendements garantis; le débit réel dépend des caractéristiques de la matière première, de la discipline de lot et des conditions de fonctionnement. Les rendements et les propriétés des produits récupérés varient en fonction de la matière première et des conditions du procédé et doivent être vérifiés par des tests pour toute application spécifique. La consommation d'énergie et les performances en matière d'émissions dépendent des systèmes auxiliaires installés et de la pratique de fonctionnement réelle; le procédé est conçu pour respecter les exigences locales applicables et la conception finale du projet doit être confirmée par rapport à la réglementation locale au stade de la planification. Cet article ne contient aucune donnée de fonctionnement de l'usine et ne fait aucune affirmation sur son état actuel.
Note d'archive: Cette rétrospective est basée sur les dossiers de projet et les photographies de Jinpeng provenant de la période de livraison et de mise en service initiale. Elle décrit la configuration de projet documentée et ne constitue pas une vérification de l'état de fonctionnement actuel de l'usine.