System GE, który zostanie wdrożony w zakładach PKN Orlen, wykorzystuje zaawansowane czujniki światłowodowe, oprogramowanie oraz rozwiązania mechaniczne umożliwiające optymalizację produkcji etylenu.
Firma GE pracuje obecnie nad zaawansowanym rozwiązaniem, które pozwoli zwiększyć wydajność, podnieść jakość i przyspieszyć produkcję etylenu na całym świecie. Monitoring procesu oraz automatyczne diagnozowanie i rozwiązywanie problemów pozwoli na bieżąco wykrywać osady gromadzące się w sprężarkach gazu podczas produkcji etylenu. To właśnie odkładające się w sposób niekontrolowany osady są odpowiedzialne za obniżanie wydajności produkcyjnej, a nawet za nieplanowane zatrzymania produkcji. Wersja demonstracyjna systemu GE zostanie zainstalowana w jednym z zakładów PKN Orlen – wiodącego producenta etylenu na świecie, w którym będzie testowana do końca 2012 r. W przyszłości GE planuje komercjalizację systemu w całym sektorze.
W systemach GE nowe czujniki światłowodowe zostały zintegrowane z technologiami monitorowania i diagnostyki maszyn. Dzięki temu umożliwiają one bardziej płynną i dłuższą pracę urządzeń oraz eliminują awarie, nawet jeśli zakłady narażone są na znaczące wahania w zakresie wymagań produkcyjnych. Zastosowanie nowych rozwiązań pozwala także elastycznie dobierać wsad gazowy, co jest niezwykle istotne w obliczu niestabilnej sytuacji na rynku.
– Wiele firm prezentowało nam dotąd szereg rozwiązań przeciwdziałających gromadzeniu się osadów, jednak dopiero kompletny system GE zaoferował spójne i powtarzalne usprawnienia, na których w pełni możemy polegać – powiedział Wojciech Jakubowski, kierownik zakładu produkcji etylenu w PKN Orlen.
Etylen jest składnikiem niemal wszystkich codziennie używanych wyrobów z tworzyw sztucznych. Powstaje on w reakcji krakowania termicznego, która polega na podgrzaniu wsadu gazowego (najczęściej etanu i benzyny ciężkiej) do wysokiej temperatury, w której dochodzi do rozerwania wiązań molekularnych i ich przebudowania, w wyniku czego powstaje etylen oraz produkty uboczne.
– Produkcja etylenu w sposób wydajny i wymagający niewielkiego poboru energii nie jest procesem łatwym – powiedział Ed J. Boufarah, Dyrektor Zarządzający GE Petrochemicals Solutions. – Wiedzieliśmy, że jeżeli znajdziemy sposób na zwiększenie wydajności procesu produkcji, będziemy mogli zaproponować naszym klientom wymierne korzyści, umożliwiając im tym samym bardziej konkurencyjne działanie. Dlatego zdecydowaliśmy się stworzyć specjalny zespół ekspertów, którego celem była realizacja tych zamierzeń. Eksperci, którzy wchodzą w jego skład wywodzą się z różnych struktur GE – są wśród nich inżynierowie, a także specjaliści ds. petrochemii i procesów produkcyjnych.
Powołany przez GE zespół ekspertów poradził sobie z jednym z najpowszechniejszych problemów trapiących producentów etylenu – odkładaniem się osadu w sprężarkach. Gdy gaz opuszczający sekcję krakowania instalacji przetłaczany jest przez sprężarki, zawarte w nim wysoko reaktywne produkty uboczne zaczynają tworzyć osady o konsystencji zbliżonej do gumy. Wraz ze wzrostem ich ilości, do przetworzenia materiału konieczne jest coraz większa dawka energii. Jeżeli problemy takie nie zostaną w porę wykryte, mogą doprowadzić nawet do zatrzymania produkcji z powodu nadmiernej ilości osadów.
Nowa technologia, opracowana w GE Global Research Center, wykorzystuje zaawansowaną technologię czujników światłowodowych w celu monitorowania procesu formowania się osadów, składu mieszanki gazów powstałych w procesie krakowania oraz warunków pracy maszyn. Następnie, w zależności od charakteru i składu substancji, system przepłukuje odpowiednie elementy instalacji za pomocą właściwej mieszanki olejów płuczących i środków zapobiegających polimeryzacji, ograniczających ilość i szkodliwość osadu. Zespół techniczny GE usprawnił również budowę urządzenia i wprowadził powłoki ochronne dla zagrożonych części. Usprawniona została także ciągła iniekcja wody, dzięki czemu proces odkładania się osadów został spowolniony.
W instalacji produkcyjnej typowej wielkości zwiększenie wydajności o 1% pozwala zaoszczędzić od 300 tys. do 500 tys. USD rocznie – w zależności od lokalnego poziomu cen energii.
