Pangkalahatang ideya
Ang isang tagagawa ng ethanol sa Midwest ay nakipagsosyo sa RCM Thermal Kinetics (RCM-TK) upang magsagawa ng isang mataas na epekto, data-driven na pagbabago ng Distillation, Dehydration & Evaporation (DD&E) system nito.
Orihinal na idinisenyo para sa 40 milyong galon bawat taon (MMGPY), ang planta ay unti-unting itinulak sa 85 MMGPY sa pamamagitan ng mga incremental na pagbabago at pag-tune ng pagpapatakbo. Ngunit upang manatiling mapagkumpitensya, ang kliyente ay nangangailangan ng isang hakbang-pagbabago-isa na naghahatid ng mga pangunahing nadagdag nang walang pangunahing kapalit ng kapital.
Gamit ang NEXT™ Engineering Platform, naghatid ang RCM-TK ng isang madiskarteng pagbabago na itinaas ang DD&E system sa 105 MMGPY, na nakumpleto ang isang pagbabagong-anyo ng higit sa 250% sa orihinal na disenyo habang pinapabuti ang kahusayan, pagganap ng paghihiwalay, at kalidad ng produkto.
Ipinapakita ng proyektong ito kung ano ang posible kapag ang advanced na disenyo ng proseso ay nakakatugon sa mga hadlang sa real-world. Binubuksan nito ang pinto para sa mga umiiral na halaman upang kapansin-pansing dagdagan ang output, bawasan ang gastos sa bawat galon, at palakasin ang kanilang mapagkumpitensyang posisyon sa merkado ng nababagong gasolina.
Roy Viteri, Chemical Engineer
Ang Hamon
Sa kabila ng mga nakaraang pag-upgrade, ang DD&E system ay umabot sa operational ceiling nito.
Sa 85 MMGPY, ipinakita ng sistema:
- Labis na pagkawala ng presyon ng tower
- Mga undersized na bomba, balbula, at kagamitan sa paglipat ng init
- Carryover mula sa Beer Column patungo sa Rectifier
- Mga hadlang sa haydroliko sa mga circuit ng likido at singaw
Ang mga pangunahing layunin ay:
- Baguhin ang orihinal na 40 MMGPY system para mapagkakatiwalaan na makagawa ng 105 MMGPY
- Bawasan ang carryover at pagbutihin ang kalidad ng ethanol
- I-minimize ang CapEx sa pamamagitan ng madiskarteng pag-optimize ng mga umiiral na asset
SUSUNOD Diskarte™ sa Platform ng Engineering
1. Pagtatatag ng isang Tunay na Baseline
Inilunsad ng RCM-TK ang proyekto na may isang komprehensibong kampanya ng data sa larangan gamit ang NEXT™ Platform upang matuklasan ang tunay na mga hadlang sa pagpapatakbo, kabilang ang:
- Detalyadong mga walkdown na nagpapatunay ng piping, kagamitan, balbula, bomba, at motor
- Isang komprehensibong presyon at temperatura survey na sumasaklaw sa mga tower, evaporator, at vacuum system
- Kontrolin ang pagkuha ng data ng system upang i-verify ang daloy, antas, at mga uso sa pagganap
Ang tumpak na "as-is" na modelo ng pagpapatakbo ay nagbibigay-daan sa:
- Pagkakakilanlan ng mga nakatagong bottleneck
- Pagpapatunay ng mga simulation ng proseso
- Tiwala, data-driven na pagpili ng mga diskarte sa pagbabago
2. Simulation & Performance Modeling
Gamit ang napatunayan na data sa larangan, ang mga inhinyero ay nagtayo ng isang tumpak na modelo ng digital na proseso upang suriin ang maraming mga sitwasyon ng pagbabagong-anyo. Kabilang sa mga pangunahing pananaw ang:
- Makabuluhang pagbaba ng presyon sa mga haligi ng distillation at mga circuit ng singaw
- Undersized vaporizer at feed preheat capacity
- Mga limitasyon sa bomba, motor, at balbula na naglilimita sa pagganap ng haydroliko
3. Engineering & Optimization
Gamit ang NEXT,™ ininhinyero ng RCM-TK ang mga naka-target na pag-upgrade na idinisenyo upang i-maximize ang throughput na may minimal na pamumuhunan sa kapital:
- Na-customize na mataas na kapasidad na mga tray ng distillation at mga downcomer
- Advanced na pag-iimpake upang madagdagan ang kahusayan ng paghihiwalay ng Rectifier at patunay ng ethanol
- Pinalawak na lugar ng paglipat ng init para sa pinabuting paggamit ng enerhiya
- Isang bagong vaporizer upang madagdagan ang kapasidad ng dehydration
- Mas malalaking impellers at / o motors upang mapawi ang haydroliko hadlang
- Isang high-momentum vapor-liquid feed device upang mabawasan ang carryover sa mataas na rate
Pagpapatupad
Ang pag-scan ng 3D laser ng pasilidad - na isinama nang direkta sa mga modelo ng disenyo ng NEXT™ - ay nagsisiguro ng tumpak na pag-aayos, inalis ang muling paggawa, at nabawasan ang panganib sa pagsisimula.
Pre-shutdown (5 buwan)
- Detalyadong engineering sa pamamagitan ng NEXT™
- Pagkuha ng mga panloob na haligi, vaporizer, kagamitan sa condensate, sapatos na pangbabae, motor, balbula, at instrumento
- Kapalit ng Beer Column overhead vapor duct
- Koordinasyon ng Multi-vendor at Pamamahala ng Proyekto
Pag-shutdown (5 araw)
- Mga upgrade ng tray, packing, at tower internals sa Beer Column at Rectifier (walang kinakailangang hinang sa mga tower)
- Pagpapabuti ng kapasidad ng heat exchanger at pump
- Mga pagbabago sa piping at control balbula
Mga Resulta
Ang pagbabago na hinihimok ng NEXT™ ay naghatid ng isang mataas na halaga, mababang-CapEx na pagbabagong-anyo:
- Ang kapasidad ay nadagdagan mula sa 40 MMGPY hanggang 105 MMGPY (higit sa 250%)
- Pinahusay na ethanol proof sa pamamagitan ng pinahusay na kahusayan ng paghihiwalay ng Rectifier
- Makabuluhang pagbawas sa carryover
- Maximum na paggamit ng DD&E asset
- Walang kinakailangang kapalit ng pangunahing kagamitan
Mga Aral na Natutuhan
- Ang tumpak na data sa patlang ay ang pundasyon ng bawat matagumpay na pagbabago.
- Ang pagkakahanay ng pre-shutdown ay nag-aalis ng mga mamahaling sorpresa.
- Ang mahigpit na pagpaplano ng pagpapatupad ay nagpapaliit ng downtime at nagpapabilis ng ROI.
Pangwakas na Salita
Ipinapakita ng proyektong ito kung paano binabago ng NEXT™ Engineering Platform ang isang lumang 40 MMGPY DD&E system sa isang moderno, na-optimize, mataas na pagganap na operasyon na gumagawa ng 105 MMGPY.
Sa pamamagitan ng pagsasama ng field intelligence na may petroleum-refining-grade methodology, validated simulation, at targeted engineering, tinulungan ng RCM Thermal Kinetics ang kliyente na makamit ang pambihirang mga nadagdag na throughput, pinabuting kalidad ng produkto, at nabawasan ang panganib sa pagpapatakbo - lahat na may kaunting pamumuhunan sa kapital.