Опубликовано в журнале Химическая техника №6/2018
С 15 по 19 мая 2018 года в Батуми, Грузия, состоялся второй ежегодный Конгресс производителей минеральных удобрений и пестицидов SCIF 2018. Первый конгресс проходил в Тбилиси в 2017 году. Интерес отраслевого сообщества к мероприятию с каждым годом растет. Выбор места и времени проведения, а также качественное формирование программы позволили привлечь свыше 250 ведущих специалистов отрасли из 29 стран. Среди участников представители крупнейших химических заводов постсоветского пространства: Achema SC (Литва), «Аммофос-Максам» (Узбекистан), «Ферганаазот» (Узбекистан), «КазАзот» (Казахстан), «Максам-Чирчик» (Узбекистан), «Навоиазот» (Узбекистан), «Северодонецкий ОРГХИМ» (Украина), Черкасский химический комбинат «Азот» (Украина), «Рустави Азот» (Грузия), «Тольяттиазот», Кемеровский «Азот», «КуйбышевАзот» (Россия); представители заводов Болгарии, Чехии, Польши. Также помимо представителей инжиниринговых компаний, фирм-лицензиаров и поставщиков оборудования были приглашены специалисты профильных университетов и научно-исследовательских институтов, что позволило в течение пяти дней делиться опытом и знаниями, находить точки взаимодействия, решать практические вопросы эксплуатации оборудования и систем на высоком профессиональном уровне.
Конгресс начал свою работу с практической части – посещения завода «Рустави Азот». Начальники цехов провели экскурсию, ответили на вопросы участников, рассказали о планах по реконструкции. В завершение визита перед специалистами выступил Леван Бурдиладзе, который поприветствовал участников конгресса и выразил уверенность, что все запланированные мероприятия окажутся интересными и полезными, а также коротко рассказал о новых планах и стратегии развития АО «Рустави Азот».
Повышение энергоэффективности с целью снижения себестоимости продукции является приоритетной задачей для завода на ближайшие годы. Уже подписан ряд контрактов с зарубежными поставщиками оборудования. Подробнее об этом рассказали специалисты завода входе деловой программы конгресса, которая началась на следующий день в Батуми.
Деловая программа конгресса была насыщенной и актуальной. В течение трех дней было представлено 54 доклада. Специалисты ведущих инжиниринговых компаний и поставщиков технологий и оборудования затронули темы повышения эффективности строительства, модернизации и эксплуатации производственных объектов. Среди докладчиков: thyssenkrupp Industrial Solutions AG, «Арсенал Групп», Magnetische Pruefanlagen GmbH, РУП «Институт почвоведения и агрохимии» (Беларусь), Dow Chemical Company, Haldor Topsoe, Fluiten Italia S.p.A., HAVER NIAGARA GmbH, Solex Thermal Science Inc., «Технохим», НИУИФ, «ТурбоРеф Инжиниринг», «Северодонецкий ОРГХИМ», ROTEX, НИИК, НТП ЭКОР, KELLOGG BROWN&ROOT, ИТЦ «ХимАзот-СПб», «Красцветмет», Umicore Marketing Services, AVEVA, «Клариант (РУС)», Johnson Matthey PLC, EIRICH, AUMUND Fordertechnik GmbH, Maschinenfabrik Ko∙∙ppern GmbH & Co, «Промволокно», CASALE SA и другие.
Представители профильных университетов и научно-исследовательских институтов призвали больше внимания уделять инновационным технологиям, активнее включаться в диалог для развития химической науки.
Интеграторы современных информационных технологий затронули вопросы перехода к Индустрии 4.0.
Так, директор по развитию бизнеса ООО «АВЕВА» Дмитрий Проклашкин осветил актуальную тему цифровизации и подробно раскрыл понятие цифрового информационного актива: «Цифровой актив – это совокупность структурированной информации об активе и взаимосвязях между его составными частями, бизнес-процессы, построенные на данных, обученный персонал. Это информационное ядро любого проекта, объединяет информацию, необходимую для проектирования, строительства, ввода в эксплуатацию, обслуживания, обновления и вывода из эксплуатации промышленных объектов. Цифровизация – это процесс движения к цифровому бизнесу с использованием технологий для исследования и внедрения новых возможностей генерации прибыли или других выгод».
Подход AVEVA к цифровому активу, о котором рассказал докладчик, позволяет создать информационную платформу, отражающую текущее состояние объектов на протяжении всего их жизненного цикла, повысить эффективность принимаемых проектных решений, а также безопасность эксплуатации объекта. Результатом данного подхода является эффективное выполнение проекта, стремительный ввод объекта в эксплуатацию, сокращение времени простоя и повышение эксплуатационной надежности.
Дискуссионные сессии с активным обсуждением и выработкой эффективных практических решений для производителей минеральных удобрений вызвали живой интерес. Участники имели возможность заранее подготовить интересующие их вопросы, а модераторы помогли ответить на большинство из них в рамках тематических сессий.
Так, в рамках сессии «Повышение безопасности и эффективности работы парового риформинга производства аммиака» Александр Буканин, руководитель департамента нефтехимического оборудования ООО «Арсенал Групп», затронул такие вопросы, как безопасный пуск иостанов, а также безопасность и надежность работы печи парового риформинга производства аммиака, метанола, водорода, синтез-газа; инспекции и диагностика трубных змеевиков зоны радиации печи парового риформинга. Он представил новые сплавы для трубных змеевиков зоны радиации печи, новые газоанализаторы для повышения эффективности работы печи парового риформинга, а также описал программы комплексного обучения и повышение квалификации персонала предприятий.
Специалисты заводов и компаний отметили актуальность всех рассмотренных вопросов. Многих производственников РФ, Казахстана, Узбекистана, Белоруссии заинтересовал вопрос обучения персонала заводов.
На секции «Особенности эксплуатации агрегатов азотной кислоты, аммиачной селитры и продуктов на ее основе» участники рассмотрели такие вопросы, как строительство новых и модернизация действующих агрегатов по схеме УКЛ; энергоэффективные решения для агрегата АК-72; производство КАС из азотной кислоты, аммиака и карбамида; утилизация тепловой и кинетической энергии в производстве аммиака и азотной кислоты. На этой сессии участники конгресса поделились опытом применения эффективных катализаторов очистки выхлопного газа от NOx в схеме с высокотемпературной очисткой (агрегаты АК-72), обсудили преимущества и недостатки каталитических систем окисления аммиака с использованием сеток СКМН, положительные и отрицательные стороны работы платинового катализатора при конверсии аммиака с использованием промежуточного сетчатого катализатора КСН под основной слой Pt-катализатора, применение наиболее эффективных катализаторов на установках селективной очистки и др. Новые фильтрующие материалы очистки воздуха и аммиака.
На секции «Аммиачная селитра» было уделено внимание возможности увеличения производительности и повышению экологичности производства, в частности, способам снижения выбросов аммиака и аэрозолей из башни приллирования, уменьшения загрязнения сточных вод азотсодержащими соединениями, утилизации тепловой и кинетической энергии в производстве аммиака и азотной кислоты. Представителя ООО «ААТЗ» интересовал вопрос применения вращающихся грануляторов в грануляционных башнях диаметром до 8 м (мировая практика, положительный опыт внедрения), а также передовой опыт утилизации конденсата сокового пара, специалистов АО КазАзот – новые внедренные технологии производства комплексных удобрении в СНГ и мире, какие добавки используются для улучшения качества комплексных удобрений.
На секции «Особенности эксплуатации агрегатов аммиака и карбамида» обсуждались вопросы модернизация агрегатов карбамида с целями обеспечения надежности эксплуатации, повышения производительности агрегатов, энергоэффективности, повышения качества карбамида и экологической безопасности.
Аналогичные вопросы поднимались и на секции «Производство аммиака» (современный подход к проектированию агрегатов аммиака; модернизация действующих агрегатов аммиака: опыт эксплуатации агрегатов в России, рентабельность замены МЭА на МДЭА в системе очистки и др.).
Бизнес-час в завершение конгресса позволил еще раз пообщаться с руководителями производств, закрепить достигнутые договоренности, уточнить детали дальнейшей работы.
Редакция благодарит организаторов конгресса за приглашение к сотрудничеству и теплый прием. Надеемся на продолжение сотрудничества в следующие году. Следующий Конгресс производителей минеральных удобрений и пестицидов SCIF 2019 также пройдет в Батуми с 14 по 19 мая 2019 года.
Хозяевами и соорганизаторами конгресса выступили руководители АО «Рустави Азот» в лице первого заместителя генерального директора Левана Бурдиладзе, заместителя директора по вопросам производства Александра Хмиадашвили, главного инженера Гочи Картлелишвили, начальника технического отдела Гелы Якобашвили. Организатор и главный идеолог конгресса – Леонид Халимон.
В ходе работы конгресса мы задали несколько вопросов о значимых планах и проблемах АО «Рустави Азот» заместителю директора по вопросам производства Александру Хмиадашвили.
– Какие факторы влияют на принятие решения о закупке технологического и вспомогательного оборудования?
– В связи с частой сменой собственников и руководства завода, мы, конечно, начинаем существенно отставать во внедрении инноваций, так как проходит достаточно много времени, пока новые люди войдут в курс дела, смогут взять на себя ответственность за те или иные решения. Еще пять лет назад мы начали убеждать прошлых владельцев завода о необходимости использования избыточного технологического пара для выработки электроэнергии. Мы поделились этими идеями со специалистами «Гродно Азот», «Невинномысский Азот», «Новомосковский Азот». Они давно реализовали эти энергоэффективные проекты, а мы только подходим к реализации.
Но с новым собственником дело сдвинулось с места. Выбор турбины сделан в пользу SIEMENS. Внесен первый платеж. Было длительное обсуждение. Я, кстати, был за приобретение турбины ОАО «Калужский турбинный завод». Я считаю ее лучшей в мире, с большим количеством преимуществ.
В любом случае при нынешней стоимости электроэнергии это необходимый для реализации проект, имеющий большое значение для повышения эффективности всего завода.
Что касается решений по другим проектам, надеюсь, что и они будут постепенно реализовываться. Мы ведем переговоры со всеми лицензиарами производства карбамида (НИИК, CASALE SA, Stamicarbon, Saipem, Toyo Engineering). В 2001 г. было первое предложение построительству производства карбамида компанией Toyo Engineering (Япония) в рамках правительственных программ, но руководством было отклонено. С тех пор идет обсуждение. Пока результата нет.
– Сейчас очень остро стоит вопрос с квалификацией кадров. Многие компании реализуют собственные программы подготовки кадров, сотрудничают с профильными вузами, организуют практику студентов. А как обстоит дело у вас?
С квалифицированными кадрами очень трудно, и стоят они достаточно дорого. Мы сами обучаем людей, хотя это и не всегда эффективно. Была глобальная тенденция, когда большая часть молодежи пошла в гуманитарные вузы, поэтому сейчас остро ощущается дефицит технических кадров. В свое время старое производство карбамида было закрыто, в том числе и из-за нехватки кадров.
Еще одна проблема: на заводе сейчас работает около 2200 человек. Заводы такой производительности в Европе или даже в Китае не имеют столько персонала. Численность персонала нашего завода в 3–4 раза больше, чем на современных заводах. Но из-за состояния старой техники мы вынуждены держать столько персонала. Это беда всех старых советских заводов. Сокращение кадров за счет снижения надежности приводит к тому, что убытки будут в разы больше, чем экономия от сокращения фонта оплаты труда.
– Внедряются ли программы автоматизации и цифровизации завода? Кто ключевой интегратор?
– Перейти на цифровую технику – это жизненная необходимость. Если не идти к этому, значит, не развиваться. Ключевой интегратор, с которым завод давно сотрудничает – компания Honeywell.
Производство азотной кислоты переведено на полную автоматизацию. В ходе посещения завода участникам конгресса показали диспетчерскую и рассказали об особенностях системы.
Остальные производства пока в планах.
– Что в последние годы сделано для повышения экологичности производства?
– Как это ни удивительно, когда я работал при советской власти, то думал, что мы заботимся об экологии, но сейчас современные технологии позволяют это делать в миллион раз лучше.
Мы начали с того, что привели в порядок всю систему водоснабжения, начиная с забора воды из реки и заканчивая сбросом. Благодаря моим учителям и партнерам нам удалось реализовать значимый для развития производства проект. В Рустави показатели минерализации воды просто «сказочные»: общее солесодержание в летний период составляет 300…350 мг/л (для сравнения: в России этот показатель для речной воды доходит до 3000 мг/л). Первоначально привели в порядок систему водоподготовки. Мы использовали в зимний период для работы коагулянта нагрев воды до 15°C, т.е. мы воду разделили. Воду, которая шла на обессоливание, мы нагревали, чтобы ионообменные смолы для водоочистки работали в оптимальном режиме. А воду, которую мы добавляли в градирню для восполнения потерь, стали фильтровать, и тем самым уменьшили лишние продувки. В результате значительно улучшили качество химочищенной и обессоленной воды. В итоге полностью перешли на воду, которую мы после коагуляции фильтровали.
Пройдя весь этот цикл, мы поняли, что настолько сократили забор воды, что можем полностью фильтровать эту воду. В результате улучшения качества оборотной воды появилась возможность увеличить пробег на теплообменниках без чистки. В результате мы не только уменьшили количество потребляемой воды, но и сократили потребление энергоресурсов.
И так на каждом этапе мы ищем пути энергосбережения, ресурсосбережения, повышения экологичности – двигателей, теплообменников, систем рекуперации.
Один из показательных примеров: мы использовали тепло хвостовых газов, тем самым уменьшили потребление природного газа.
От советской власти нам достались двигатели и насосы с избыточной производительностью. Так, мы заменили старые насосы производительностью 3000 м3 ч новыми производительностью 600 м3/ч. Поставили также новые двигатели меньшей мощности, но с большим КПД.
– Какие задачи Вы планируете решить в ходе конгресса, что ждете от общения с коллегами?
– Мне приятно видеть этих людей на своей земле. Я являюсь, наверное, самым старым участником похожей конференции Nitrogen +Syngas, которую регулярно посещаю с 1996 г. Многие из профессионалов отрасли согласятся с моим мнением, что в последнее время химическая наука в нашем сегменте в общей массе стоит на месте. Если раньше на этих конференциях европейские производители рассказывали о действительно прорывных технологиях и инновациях, то в последнее время все реже слышу что-то действительно новое. Если честно, я мечтаю, когда химия перейдет из молекулярной в электронную или атомную химию. Химия должна развиваться.
В любом случае, место и программа конференции подготовлена профессионально. Мы все получили большое удовольствие от общения на берегу Черного моря. Надеюсь увидеть всех в следующем году.
«Рустави Азот» насчитывает более чем полувековую историю и в регионе Южного Кавказа является единственным производителем минеральных удобрений. В настоящее время компания производит аммиачную селитру, цианистый натрий, сульфат аммония, жидкий технический аммиак, неконцентрированную азотную кислоту, жидкий кислород и др. Основное сырье – природный газ, доля которого в производстве конечного продукта (аммиачной селитре) составляет ~53%, а доля электроэнергии ~15%. Специалисты завода находятся в постоянном поиске энергоэффективных решений с целью добиться максимального эффекта с минимальными расходами.
Заместитель главного энергетика АО «Рустави Азот» Михаил Майсурадзе подробно рассказал о реализации энергоэффективных мероприятий при производстве азотной кислоты.
Так, он представил энергоэффективное решение для цеха азотной кислоты АК-72 и производства в целом – установку парового турбогенератора фирмы SIEMENS мощностью 9 МВт.
В цехе слабой азотной кислоты АК-72, как и на многих предприятиях, установлены котлы-утилизаторы – в «Рустави Азот» это КН-80/40 (Белгородского котельного завода) общей производительностью 80 т/ч пара и газотурбинный агрегат ГТТ-12 (хабаровского Энергомаша), в состав которой входит вспомогательная противодавленческая высооборотная паровая турбина Р-3,5-40/15-1 (Невского завода), которая используется при пуске агрегата, а также для сведения баланса мощности на турбокомпрессорном валу при переменных режимах технологического агрегата. Энергия тепла, выделяемая при реакции конверсии аммиака, частично используется в котлах-утилизаторах для генерирования пара параметрами 3,9 МПа и температурой 450…460°С, в данный момент на сведение баланса мощности уходит от 24до 35 т/ч пара, оставшееся количество пара сбрасывается в общезаводскую сеть, часть используется в производстве аммиачной селитры, остаток же посредством узлов редуцирования применяется в разных производственных целях.
Исходя из вышеописанных возможностей, для повышения энергоэффективности цеха азотной кислоты и производства в целом руководством АО «Рустави Азот» было принято решение использовать пар, сбрасываемый в общезаводскую сеть, на генерацию электроэнергии.
Были произведены следующие работы: экспертиза возможностей парового хозяйства, технико-экономическое обоснование, а также в случае системной аварии разработаны мероприятия по автономной работе цеха азотной кислоты (режим так называемого «острова»). Здесь же следует отметить, что с момента пуска цеха азотной кислоты был проведен ряд мероприятий для повышения энергоэффективности производства. Генерируемый пар вначале использовался только для сведения баланса мощности, остаток же сбрасывался в атмосферу. Специалистами предприятия был смонтирован коллектор сбора пара с узлом редуцирования, и впоследствии указанный пар стал использоваться по вышеописанному назначению. Самая последняя модернизация коснулась осевого компрессора воздуха в составе агрегата ГТТ-12: была добавлена 11-я ступень, что дало возможность увеличить выработку воздуха и соответственно увеличить количество выпускаемой продукции на 9%. Также стоит отметить, что в результате проведенных мероприятий по повышению энергоэффективности увеличилось количество выпускаемой продукции почти по всем цехам: выработка аммика на 17%, аммиачной селитры на 14%. Велись переговоры со многими производителями паровых турбин и генераторов, но в конечном счете была выбрана компания SIEMENS, которая предложила несколько вариантов внедрения парового турбогенератора. В итоге был принят проект конденсационной паротурбинной установки SST-300 мощностью 9 МВт. Установка будет включена параллельно с существующей вспомогательной противодавленческой паровой турбиной. Схема подключения автоматики, регулирующей запорной арматуры и выдачи мощности сначала была проработана специалистами нашей компании, а впоследствии доработана и согласована с проектной организацией «Стройтехногрупп» (г. Минск), которая на данном этапе занимается разработкой проектной документации. По итогам переговоров с компанией SIEMENS, а также в соответствии с ГОСТ 28969–91 (Турбины паровые стационарные малой мощности. Общие условия) допускается возможность параллельной работы турбин типов П, ПТ, ПР и Р (п. 2.1.5.1).
Обязательным условием нормальной работы и сохранения рабочего режима цеха АК-72 является содержание существующей вспомогательной паровой турбины в приоритете, данное условие будет выполнено посредством автоматизации запорно-регулирующей арматуры. Надо отметить, что схема достаточно сложная, но вполне выполнимая.
Потребление электроэнергии на собственные нужды конденсационной электростанции вместе с градирней и водооборотным циклом составляет примерно 700 кВт. В итоге если обеспечить турбину паром давлением 3,94 МПа, температурой 457°С и количеством 34,7 т/ч, точистая выработка электроэнергии составит 8300 кВт/ч, что составляет 22,5% потребляемой мощности. Кроме того, конденсат будет возвращаться в отделение обессоливания воды либо повторно будет использоваться в цехе АК-72, что означает экономию реагентов, обессоленной воды, а также электроэнергии.
Здесь же надо отметить, что в соответствии с Женевской «Декларацией о малоотходной и безотходной технологии» снижение удельного количества неиспользуемых отходов производства и тем самым удельного расхода природных ресурсов возможно, во-первых, в результате уменьшения удельного количества отходов, а, во-вторых, повышения коэффициента использования отходов.
Выбор одного из путей зависит как от технологических возможностей, так и от экономических условий. Первичная цель безотходной технологии – на столько уменьшить выводимый в единицу времени в биосферу поток массы неиспользованных отходов, чтобы сохранялось естественное равновесие биосферы и обеспечивалось сохранение основных природных ресурсов.
Конечно, концепция безотходной технологии в некоторой степени носит условный характер. Под безотходной технологией понимается теоретический предел, идеальная модель производства, которая в большинстве случаев может быть реализована не в полной мере, а лишь частично (отсюда и малоотходная технология), но с развитием технического прогресса – с все большим приближением.
Одним из принципов безотходной технологии является широкое использование отходов в качестве вторичных материальных и энергетических ресурсов, в описываемом случае – это вторичный пар. Следует отметить, что были разные подходы к использованию данного пара, вплоть до конденсации с последующим сбором конденсата, но все они были неэффективными.
Потребители пара: цехи аммиачной селитры, сульфата аммония и холода будут получать пар от производства аммиака после реактора вторичного риформинга давлением 1,9 МПа и температурой 240°С в количестве 35 т/ч, который в данный момент также сбрасывается в общезаводскую сеть.
Также в ближайшем будущем рассматривается вопрос по установке абсорбционно-холодильных машин, что даст возможность за счет сбрасываемого пара с хвоста существующей вспомогательной турбины получать дополнительный холод.
