Trường hợp doanh nghiệp dầu hóa ở Daqing, Heilongjiang: Dự án vận chuyển khí bằng khí nén với khí nitơ của bột polyethylene

Bài viết này trình bày trường hợp thực hiện chi tiết của một hệ thống xử lý vật liệu chuyên biệt được triển khai tại một cơ sở hóa chất lớn ở Daqing, tỉnh Heilongjiang, Trung Quốc. Dự án được thiết kế và thực hiện bởi Shandong Headpowder Engineering Co., Ltd., một công ty kỹ thuật hàng đầu tại Shandong, Trung Quốc. Mục tiêu chính của dự án là xây dựng một giải pháp vận chuyển đáng tin cậy, an toàn và hiệu quả cho bột polyethylene, sử dụng nitơ làm khí vận chuyển trong hệ thống vận chuyển khí động học có vòng tuần hoàn kín. Khách hàng, một doanh nghiệp hóa chất quy mô lớn, yêu cầu một hệ thống có thể xử lý lượng bột polyethylene cao mà vẫn duy trì các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt do tính chất cháy chóc của vật liệu. Shandong Headpowder Engineering Co., Ltd. được chọn làm đối tác kỹ thuật dựa trên kinh nghiệm đã chứng minh của họ trong lĩnh vực xử lý bột và công nghệ vận chuyển khí động học.

Bối cảnh dự án và yêu cầu của khách hàng

Cơ sở hóa chất ở Daqing, nổi tiếng với khả năng sản xuất polyme rộng rãi, gặp nhiều thách thức trong việc vận chuyển bột polyethylene từ dây chuyền sản xuất đến kho chứa và các đơn vị xử lý sau đó. Các phương pháp vận chuyển cơ học hiện có dễ gây phát tán bụi, hao mòn cơ học và nguy cơ nhiễm bẩn. Hơn nữa, tính chất cháy chóc cao của bột polyethylene yêu cầu môi trường hoàn toàn không khí trống trong quá trình vận chuyển để ngăn chặn nguy cơ nổ bụi. Khách hàng yêu cầu hệ thống mới phải hoạt động trong môi trường nitơ, với khí vận chuyển tuần hoàn để giảm tiêu thụ nitơ và chi phí vận hành. Ngoài ra, hệ thống cần phải không cháy chóc, đảm bảo tất cả các linh kiện điện, ống dẫn và van đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn quốc tế đối với môi trường bụi cháy. Độ bám của hệ thống được đặt ở mức 15 tấn/giờ, khoảng cách vận chuyển khoảng 200 mét và độ cao lên cao 30 mét. Shandong Headpowder Engineering Co., Ltd. đã đưa ra giải pháp được thiết kế riêng, tích hợp công nghệ vận chuyển khí động học với tuần hoàn nitơ dành riêng cho bột polyethylene.

Thách thức và giải pháp trong việc vận chuyển bột polyethylene

Bột polyethylene, với tính chất mịn, nhẹ và dễ chảy, gây ra những thách thức đặc biệt trong hệ thống vận chuyển khí động học. Các hạt có xu hướng kết tụ dưới điện tích tĩnh, gây tắc nghẽn trong ống dẫn. Hơn nữa, độ đặc trưng thấp (khoảng 0.4–0.6 g/cm³) đòi hỏi kiểm soát tốc độ không khí cẩn thận để ngăn chặn sự lắng đọng hoặc giảm áp suất quá mức. Giải pháp được chọn từ Shandong Headpowder Engineering Co., Ltd. sử dụng nguyên lý vận chuyển khí động học pha đặc, sử dụng áp suất cao và tốc độ thấp để di chuyển bột theo dạng ống. Phương pháp này giảm đáng kể sự suy giảm chất lượng hạt và hao mòn ống dẫn. Hệ thống được thiết kế với một loạt bể áp suất (bể nén) đưa bột polyethylene vào đường vận chuyển. Nitơ, cung cấp từ đơn vị tạo nitơ trung tâm, được sử dụng làm khí vận chuyển. Đặc điểm độc đáo của dự án là vòng tuần hoàn nitơ: sau khi bột được tách khỏi khí trong bộ phận phân tách cyclone và bộ lọc túi, nitơ được làm lạnh, lọc và trả lại máy nén để sử dụng lại. Thiết kế vòng tuần hoàn kín giúp giảm tiêu thụ nitơ hơn 90% so với hệ thống mở, mang lại tiết kiệm chi phí đáng kể cho khách hàng. Khả năng vận chuyển bột không cháy được đảm bảo bằng việc sử dụng cảm biến an toàn, động cơ không cháy chóc và hệ thống cắm trụi để tiêu hao điện tích tĩnh. Tất cả các linh kiện đều được chứng nhận phù hợp sử dụng trong các khu vực nguy hiểm Zone 20 và Zone 21.

Thiết kế hệ thống vận chuyển khí động học với tuần hoàn nitơ

Hệ thống vận chuyển khí động học với tuần hoàn nitơ do Shandong Headpowder Engineering Co., Ltd. thiết kế bao gồm nhiều子 hệ thống chính. Đầu tiên, phần cung cấp bột bao gồm van quay và bể nén để duy trì dòng vật liệu đồng nhất. Khí nitơ được phun từ đáy bể nén để làm loãng bột và bắt đầu vận chuyển. Ống dẫn chính làm từ thép không gỉ với bề mặt bên trong được mài nhẵn để giảm ma sát và ngăn bột dính vào. Dọc theo ống dẫn, các máy đo áp suất và máy đo lưu lượng giám sát điều kiện vận chuyển theo thời gian thực, cho phép hệ thống điều chỉnh áp suất và tốc độ khí nitơ tự động. Tại điểm nhận, bộ phận phân tách cyclone loại bỏ phần lớn bột polyethylene, tiếp theo là bộ lọc túi hiệu suất cao thu hồi các hạt mịn đến 1 micromet. Khí nitơ đã được làm sạch sau đó đi qua máy trao đổi nhiệt để loại bỏ nhiệt sinh ra trong quá trình nén, bộ lọc kết tụ để loại bỏ độ ẩm, và cuối cùng trở lại bể bùnitơ. Một van xả nhỏ giải phóng một lượng nitơ kiểm soát để duy trì chất lượng khí, trong khi van bổ sung bù đắp cho bất kỳ tổn thất nào. Toàn hệ thống được điều khiển bởi hệ thống tự động hóa PLC với giao diện con người-máy (HMI) hiển thị các thông số thời gian thực như áp suất nitơ, tốc độ lưu lượng, mức vật liệu và trạng thái báo động. Logic điều khiển bao gồm trình tự khởi động và ngắt tự động, chức năng dừng khẩn cấp và các tính năng an toàn liên kết. Hệ thống vận chuyển khí động học với tuần hoàn nitơ được thiết kế để xử lý bột polyethylene với kích thước hạt từ 100–500 micromet và độ ẩm dưới 0.1%.

Biện pháp an toàn khi vận chuyển bột không cháy

An toàn là vấn đề quan trọng nhất trong dự án này, vì bột polyethylene được xếp vào loại bụi cháy có năng lượng kích nổ tối thiểu là 10 millijoules. Để đạt được vận chuyển bột không cháy, Shandong Headpowder Engineering Co., Ltd. áp dụng nhiều lớp bảo vệ. Toàn bộ hệ thống vận chuyển hoạt động dưới áp suất nitơ dương, đảm bảo rằng nồng độ oxy trong ống dẫn không vượt quá 5% về thể tích, thấp hơn nhiều so với giới hạn nồng độ oxy cho bụi polyethylene. Tất cả thiết bị điện, bao gồm động cơ, cảm biến và hộp kết nối, đều được đánh giá phù hợp với môi trường không cháy chóc (ví dụ: Ex d IIB T4). Ống dẫn được kết nối điện và cắm trụi để ngăn chặn tích tụ điện tích tĩnh. Ngoài ra, hệ thống được trang bị lỗ thông hơi cháy chóc và ống phun chống cháy ở các vị trí quan trọng như bộ phận phân tách cyclone và nhà máy lọc túi. Quy trình bảo trì định kỳ bao gồm kiểm tra định kỳ độ trong sạch của nitơ và máy phân tích oxy, cùng với hiệu chuẩn van giải phóng áp suất. Đội an toàn của khách hàng được đào tạo bởi kỹ sư Headpowder về cách vận hành hệ thống không cháy chóc. Việc triển khai thành công giải pháp vận chuyển bột không cháy đã tạo ra tiêu chuẩn cho các ứng dụng tương tự trong ngành hóa chất, đặc biệt là bột polyethylene và các vật liệu cháy chóc khác.

Thực hiện dự án và kết quả hiệu suất

Thời gian dự án từ thiết kế kỹ thuật đến đưa vào sử dụng kéo dài khoảng 12 tháng. Shandong Headpowder Engineering Co., Ltd. cung cấp dịch vụ toàn diện, bao gồm khảo sát địa điểm, thiết kế quy trình, sản xuất thiết bị, giám sát lắp đặt và kiểm tra hiệu suất. Hệ thống vận chuyển khí động học với tuần hoàn nitơ được đưa vào sử dụng vào quý thứ tư năm 2023 và vẫn hoạt động liên tục kể từ đó. Khả năng vận chuyển thực tế đạt 16.5 tấn/giờ, vượt quá yêu cầu thiết kế 10%. Tiêu thụ nitơ chỉ được đo ở mức 8 Nm³ cho mỗi tấn vật liệu chuyển giao, so với 80 Nm³ cho mỗi tấn hệ thống mở. Độ tin cậy của hệ thống rất tốt, với thời gian ngừng hoạt động tổng cộng dưới 12 giờ trong năm đầu tiên, chủ yếu do bảo trì định kỳ. Khách hàng báo cáo giảm đáng kể sự ô nhiễm sản phẩm và phát tán bụi, giúp tạo ra môi trường làm việc sạch hơn và chất lượng sản phẩm tốt hơn. Lợi ích đầu tư (ROI) được tính toán trong chưa đầy 18 tháng, chủ yếu do tiết kiệm chi phí nitơ và giảm chi phí bảo trì. Công ty Shandong Headpowder Engineering Co., Ltd. tiếp tục cung cấp hỗ trợ kỹ thuật và phụ tùng cho hệ thống. Để biết thêm thông tin về các dự án tương tự, vui lòng liên hệ trực tiếp với quản lý Zhang qua WeChat tại 15662777102. Quản lý Zhang là trưởng bộ phận bán hàng kỹ thuật và có kinh nghiệm phong phú trong vận chuyển bột polyethylene và hệ thống vận chuyển khí động học với tuần hoàn nitơ.

Lợi ích kỹ thuật của giải pháp Headpowder

So với hệ thống vận chuyển khí động học thông thường, giải pháp do Shandong Headpowder Engineering Co., Ltd. cung cấp mang lại nhiều lợi ích độc đáo. Công nghệ tuần hoàn nitơ không chỉ giảm chi phí vận hành mà còn loại bỏ nhu cầu về ống dẫn nitơ bên ngoài, khiến hệ thống tự chủ và phù hợp với các địa điểm xa xôi. Nguyên lý vận chuyển pha đặc giảm thiểu sự suy giảm sản phẩm, điều này rất quan trọng đối với các cấp bột polyethylene cao giá trị. Thiết kế không cháy chóc đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế mới nhất, bao gồm chứng nhận ATEX và IECEx. Hơn nữa, cấu trúc mô-đun cho phép mở rộng dễ dàng nếu khả năng sản xuất của khách hàng tăng lên trong tương lai. Hệ thống điều khiển bao gồm khả năng giám sát từ xa, cho phép kỹ sư của khách hàng truy cập vào tình trạng hệ thống từ phòng điều khiển trung tâm hoặc qua thiết bị di động. Phần mềm độc quyền của Headpowder tối ưu hóa chu kỳ vận chuyển để duy trì khả năng vận chuyển cao nhất trong khi đảm bảo an toàn. Kinh nghiệm của công ty trong xử lý hơn 100 loại bột khác nhau, bao gồm bột polyethylene, đã giúp điều chỉnh các thông số hệ thống cho ứng dụng cụ thể này. Do cách tiếp cận tùy chỉnh, hệ thống có thể thích nghi với sự biến đổi về kích thước hạt, độ đặc trưng và đặc tính chảy mà không cần thay đổi phần cứng lớn. Những lợi ích kỹ thuật này đã khiến Shandong Headpowder Engineering Co., Ltd. trở thành đối tác ưu việt cho các cơ sở hóa chất ở Trung Quốc và nước ngoài.

Kết luận và thông tin liên hệ

Tóm lại, dự án vận chuyển khí động học với tuần hoàn nitơ cho bột polyethylene tại cơ sở hóa chất Daqing cho thấy tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng hệ thống khí không cháy chóc cho việc xử lý bụi cháy. Sự hợp tác giữa khách hàng và Shandong Headpowder Engineering Co., Ltd. đã mang lại giải pháp vận chuyển vật liệu an toàn, thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí. Hệ thống không chỉ đáp ứng yêu cầu sản xuất ngay lập tức mà còn cung cấp nền tảng linh hoạt cho mở rộng trong tương lai. Với việc triển khai thành công dự án này, khách hàng đã đạt được lợi thế cạnh tranh đáng kể về chất lượng sản phẩm và an toàn vận hành. Đối với bất kỳ yêu cầu tư vấn kỹ thuật, thiết kế hệ thống hay mua sắm thiết bị liên quan đến vận chuyển bột polyethylene, vận chuyển bột không cháy chóc hoặc vận chuyển khí động học với tuần hoàn nitơ, vui lòng liên hệ đại diện bán hàng của công ty. Người liên lạc là quản lý Zhang, có thể liên hệ qua WeChat tại 15662777102. Shandong Headpowder Engineering Co., Ltd. có trụ sở tại Shandong, Trung Quốc và phục vụ khách hàng trên toàn thế giới. Đội kỹ thuật của công ty sẵn sàng cung cấp giải pháp tùy chỉnh cho các vấn đề xử lý bột của bạn. Dù bạn cần hệ thống thử nghiệm quy mô nhỏ hay lắp đặt công nghiệp lớn, Headpowder có chuyên môn và nguồn lực để cung cấp hệ thống vận chuyển đáng tin cậy và sáng tạo.