Dois reatores tipo batelada com capacidade de projeto combinada de 24 TPD, configurados em torno das demandas de condensação, água de resfriamento e operação no inverno de um local de clima frio no nordeste da China.
Detalhes do Projeto
- Local do Projeto
- Tonghua, Província de Jilin, China
- Configuração
- Duas unidades de pirólise rotativa horizontal tipo batelada da família de equipamentos XY-8-P/PB, cada uma dimensionada para a linha de projeto de 12 TPD (reator classe Φ2800×8800 em aço de caldeira Q345)
- Capacidade Combinada de Projeto
- 24 TPD (2 × 12 TPD, capacidade de projeto)
- Matéria-prima
- Resíduos de pneus
- Ano do Projeto
- 2018
- Status Original do Projeto
- Entregue e comissionado em 2018 como uma instalação de batelada de duas unidades
- Status Operacional Atual
- Não verificado independentemente
- Fornecedor
- ShangqiuJinpeng Industrial Co., Ltd. (PYROJIN)
Uma planta de pirólise em batelada é, antes de qualquer coisa, um problema de transferência de calor: o reator deve ser aquecido até a temperatura de pirólise, mantido nessa temperatura durante a fase ativa do ciclo e, em seguida, resfriado o suficiente para ser descarregado com segurança. Em Tonghua, província de Jilin, onde as temperaturas do inverno caem bem abaixo de zero durante meses, essa lógica térmica funciona em duas direções ao mesmo tempo - o processo que necessita de aquecimento sustentado também deve dissipar calor através de uma linha de condensação e de um circuito de água de resfriamento que continuam funcionando quando a temperatura ambiente é a mais fria do local. Esta instalação em batelada de duas unidades, entregue e comissionada em 2018 com uma capacidade de projeto combinada de 24 TPD, concentra as questões que importam para qualquer projeto em região fria: como condensar de forma confiável no inverno, como manter a água de resfriamento líquida e como manusear matérias-primas e produtos em um local congelado.
Antecedentes do Projeto e Lógica de Configuração
O site foi construído em torno de dois reatores em batelada, em vez de uma única linha maior. Para um operador em uma região fria, a configuração de duas unidades é mais do que uma maneira de dobrar a capacidade: ela cria um ritmo independente por linha, com o carregamento em uma unidade podendo se sobrepor à pirólise na outra. Nas piores semanas do inverno, uma unidade pode até ser desativada e protegida enquanto a outra funciona. A configuração foi projetada em torno de um ciclo nominal de batelada de aproximadamente 22-24 horas por unidade, dividido em carregamento, pré-aquecimento, fase de pirólise, resfriamento e descarga. Compensar os dois ciclos distribui a demanda por mão de obra, combustível para aquecimento e capacidade de água de resfriamento ao longo do dia. Para um site em clima frio, isso importa em dobro: um ciclo previsível oferece ao operador janelas fixas para drenar e proteger os circuitos de água, inspecionar o isolamento e preparar o próximo lote, em vez de improvisar contra o clima.
O Ciclo de Batelada como Ferramenta de Planejamento de Inverno
Cada linha de projeto TPD 12 segue o mesmo ciclo em estágios: aproximadamente duas horas de carregamento, quatro horas de pré-aquecimento, dez horas de pirólise principal, quatro a seis horas de resfriamento e duas horas de descarga. Estes são números de referência do ciclo de projeto, não promessas de produção. O que importa para a operação em clima frio é que o ciclo é uma programação que o operador controla. O pré-aquecimento é a fase que mais consome combustível, então no inverno as duas unidades podem ser iniciadas em sequência, em vez de juntas, suavizando a carga de aquecimento. A fase de resfriamento é onde o clima frio pode ajudar ou prejudicar: uma temperatura ambiente de congelamento profundo acelera a remoção de calor, mas um resfriamento rápido ou desigual pode ser tão problemático quanto um resfriamento lento, motivo pelo qual o conjunto de condensação é gerenciado como um sistema controlado, e não deixado à temperatura externa.
Condensação: Mantendo a Faixa de Temperatura
O vapor de pirólise que sai do reator carrega a fração de óleo que o conjunto de condensação deve recuperar. Em um clima quente, a preocupação é remover calor suficiente; em um inverno no nordeste, a preocupação muda para remover calor demais, de forma desigual. Componentes pesados e cerosos do óleo derivado de pneus engrossam e podem se solidificar à medida que a temperatura cai, e linhas de vapor que esfriam de forma desigual podem condensar o líquido no lugar errado. A lógica de projeto para um local frio é manter as temperaturas do condensado dentro de uma faixa de trabalho - usando o fluxo de água de resfriamento como uma variável controlada - e isolar as linhas de vapor e condensado para que a condensação ocorra nos condensadores, onde pode ser coletada, em vez de ao longo do percurso do tubo. Pontos de separação de água no sistema de vapor têm o mesmo propósito: a umidade que sai da fase gasosa em clima congelante deve ser drenada deliberadamente, e não deixar congelar dentro de uma linha.
O Circuito de Água de Resfriamento em Condições de Congelamento
A água de resfriamento é o elemento central da linha de condensação, e a água parada é o elemento mais vulnerável em um local de inverno. Uma piscina de resfriamento aberta ou um circuito sem isolamento pode se cobrir de gelo, restringir o fluxo e, no pior dos casos, congelar completamente durante um período de inatividade. A abordagem de projeto para esta configuração segue a lógica geral de climas frios: circulação em circuito fechado sempre que possível, isolamento em tubulações expostas, medidas anticongelantes quando o circuito permitir, e pontos de drenagem nos pontos baixos para que nenhuma água permaneça parada quando uma unidade for desligada. O layout de duas unidades torna isso prático: o circuito de uma unidade pode ser drenado, verificado e reabastecido enquanto a outra realiza sua fase de resfriamento. Este é um julgamento de engenharia em nível de local aplicado a uma configuração documentada, não um registro de um evento específico de inverno na planta.
Manuseio no Inverno: Matéria-Prima, Descarga e Armazenamento de Produtos
O inverno muda o comportamento de tudo o que a planta toca. Pneus congelados são mais rígidos e difíceis de manusear, portanto, áreas de entrada e armazenamento cobertas mantêm a neve e o gelo longe da matéria-prima antes que ela seja carregada em lotes, inteira ou cortada. Na descarga, sólidos quentes encontram ar frio e produzem vapor e condensado visíveis; o material carbonáceo recuperado e o fio de aço devem ser movidos imediatamente para armazenamento coberto para evitar que congelem nos equipamentos de manuseio. O armazenamento do produto possui sua própria lógica para clima frio: o óleo de pirólise engrossa à medida que esfria, então os tanques normalmente precisam de isolamento ou aquecimento para permanecerem bombeáveis para expedição, e o material carbonáceo recuperado deve ser mantido seco - material úmido que congela torna-se difícil de peneirar e carregar.
Retorno de Gás e Tratamento de Emissões em Baixa Temperatura
O gás não condensável gerado durante a pirólise pode ser retornado ao sistema de aquecimento onde o projeto instalado e as condições operacionais permitirem, o que reduz o combustível que o local precisa comprar - útil onde a demanda de aquecimento no inverno é alta. Linhas de gás que transportam umidade precisam da mesma proteção contra congelamento que as linhas de água, com dispositivos de separação e drenagem. Os gases da chaminé do sistema de aquecimento passam pela sequência de tratamento instalada - uma torre de spray para neutralização de álcalis seguida de uma torre de adsorção para dessulfurização e despoeiramento - projetada para atender aos requisitos locais de emissão sob condições operacionais adequadas. No inverno, o líquido de lavagem é, por si só, um risco de congelamento, portanto, a área de tratamento deve ser protegida ou aquecida o suficiente para manter a solução líquida antes de atingir a produção total. Nada disso é uma afirmação sobre emissões medidas neste projeto; descreve as considerações de projeto que uma configuração em local frio precisa atender.
Visão geral do local de pirólise em lote de duas unidades em Tonghua, Jilin, entregue e comissionado em 2018, mostrando a escala das duas linhas de projeto de 12 TPD. Foto tirada durante a instalação e comissionamento em 2018.
Detalhe do processo no site de Tonghua: a área de condensação e água de resfriamento de uma unidade em batelada, a parte da linha de processo mais afetada pela operação em clima frio. Foto tirada durante a instalação e comissionamento em 2018.
Especificações do Projeto
| Item | Especificação do projeto |
|---|---|
| Localização | Tonghua, Província de Jilin, China |
| Ano do projeto | 2018 |
| Status | Projeto de arquivo histórico; entregue e comissionado em 2018 |
| Matéria-prima | Resíduos de pneus |
| Sistema | Pirólise rotativa horizontal tipo batelada (família de equipamentos XY-8-P/PB) |
| Número de unidades | 2 |
| Capacidade por unidade | 12 TPD (capacidade projetada) |
| Capacidade projetada combinada | 24 TPD (capacidade de projeto) |
| Modelo de produção | Operação em batelada, duas linhas independentemente programáveis |
| Principais fluxos recuperados | Óleo de pirólise, material carbonáceo recuperado, fio de aço; gás não condensável pode ser retornado ao sistema de aquecimento onde o design instalado e as condições de operação permitem |
| Fornecedor | ShangqiuJinpeng Industrial Co., Ltd. (PYROJIN) |
O que o projeto demonstra
Este projeto mostra que uma planta de lote modesta de duas unidades pode ser configurada para um clima onde as maiores ameaças operacionais são água congelante e óleo espesso. Três coisas se destacam para um cliente prospectivo de regiões frias. Primeiro, controle de condensação: o valor de manter as temperaturas do condensado dentro de uma faixa operacional e isolar as linhas de vapor, para que o inverno produza condensado gerenciável, coletado de forma uniforme, ao invés de obstruções. Segundo, disciplina da água de resfriamento: circulação em circuito fechado, isolamento, medidas anticongelantes e pontos de drenagem não são luxos em um local assim; eles fazem a diferença entre uma linha que começa no cronograma e uma que espera pelo descongelamento. Terceiro, o ritmo de duas unidades: com ciclos de lote independentes, uma linha pode ser protegida ou operada enquanto a outra produz, mantendo o site ativo durante as semanas mais severas. Avaliadores revisando uma proposta para clima frio devem observar como o condensador, o circuito de água e os tanques de armazenamento são protegidos contra o congelamento, e se o operador possui um procedimento de inverno por escrito para drenar equipamentos ociosos. Este projeto de arquivo não verifica o status operacional atual da planta, mas documenta uma configuração construída para responder a essas questões em 2018.
Sobre a Jinpeng
Shangqiu Jinpeng Industrial Co., Ltd. projeta e fabrica plantas de pirólise em lote, semicontínuas e contínuas, sistemas de destilação de óleo e equipamentos de suporte para pneus usados, plásticos usados, lodos oleosos, materiais derivados de borracha e outras matérias-primas ricas em carbono adequadas. A configuração do projeto é desenvolvida com base nas características do material, objetivos de produção, condições do local e requisitos locais aplicáveis. Para discussões sobre projetos, visite www.pyrolysis-machine.com.
Aviso Legal
Todas as capacidades declaradas neste artigo são capacidades de projeto, não garantias de produção; o rendimento real depende das características da matéria-prima, disciplina do lote e condições de operação. Os rendimentos e propriedades do produto recuperado variam conforme a matéria-prima e as condições do processo e devem ser verificados por testes para qualquer aplicação específica. O consumo de energia e o desempenho de emissão dependem dos sistemas auxiliares instalados e da prática operacional real; o processo é projetado para cumprir os requisitos locais aplicáveis, e o projeto final deve ser confirmado em relação às regulamentações locais na fase de planejamento. Este artigo não contém dados operacionais da planta e não faz nenhuma afirmação sobre seu status atual.
Nota de Arquivo: Esta retrospectiva é baseada nos registros do projeto Jinpeng e em fotografias do período de entrega e comissionamento original. Ela descreve a configuração de projeto documentada e não constitui verificação do status operacional atual da planta.