Solidna ochrona klimatu w rafinerii

fot. Jülch GmbH

Aby żegluga stała się bardziej przyjazna dla środowiska, w przyszłości w silnikach statków nie powinny już być spalane pozostałości ropy naftowej. Niektóre rafinerie poddają je dalszemu recyklingowi w ramach zamkniętego procesu, na potrzeby którego trzeba najpierw pokruszyć koks naftowy. To niełatwe zadanie udało się bezpiecznie zrealizować przedsiębiorstwu Jülch GmbH we współpracy z Bosch Rexroth.

Ochrona klimatu czasem wymaga szczególnie dużo wysiłku. Tak jest na przykład w rafineriach, gdy trzeba rozdrobnić nawet metrowe kawałki koksu naftowego, aby można było przetransportować je do dalszej obróbki i dostarczyć klientowi końcowemu. W tym procesie rozdrabniania wyspecjalizował się producent maszyn spod Karlsruhe – przedsiębiorstwo Jülch GmbH, któremu przy technologicznym wsparciu ze strony firmy Bosch Rexroth udało się dzięki temu znaleźć niszę rynkową.

Mniej oleju ciężkiego w żegludze

Koks naftowy jest produktem ubocznym powstającym po krakingu termicznym ropy naftowej. Ta czarna, gęsta masa twardnieje w ciągu kilku godzin i nie da się jej już wtedy ciąć wodą, dlatego kruszarki firmy Jülch GmbH muszą być gotowe do pracy w każdej chwili. W kruszarce znajduje się para walców, które obracają się z maksymalną prędkością 70 obrotów na minutę i rozdrabniają w ten sposób duże kawałki. Po rozdrobnieniu mieszanina wody i koksu jest pompowana do zbiornika, z którego odciągana jest woda. Gotowy, suchy koks naftowy nadaje się do bezpośredniego załadunku.

Zamknięty charakter procesu sprawia, że do łańcucha tworzenia wartości trafiają wszystkie pozostałości, nie trzeba ich już więc spalać – tak jak to się działo dotychczas – w silnikach statków. Dzięki tej przyjaznej dla klimatu i środowiska alternatywie do otoczenia trafia mniej substancji toksycznych i gazów cieplarnianych. Nie są też już emitowane szkodliwe drobne pyły, co zapewnia lepszą ochronę zdrowia pracowników rafinerii.

Niezrównany napęd Hägglunds

Wyspecjalizowane urządzenia firmy Jülch niezawodnie kruszą koks naftowy w różnych warunkach otoczenia. „Jest to możliwe wyłącznie dzięki bardzo wytrzymałym napędom hydraulicznym, które generują niezwykle duże siły zwłaszcza przy uruchamianiu” – wyjaśnia prezes Felix Jülch. „Walce muszą też koniecznie przerobić daną partię materiału do końca. W przeciwnym razie koks naftowy wysechłby i stał się twardy jak beton, nie dałoby się go już więc ciąć, co spowodowałoby przestój w procesie rafinacji. Do tego nie można oczywiście dopuścić”.

Zespół z firmy Jülch GmbH nie ma wątpliwości co do tego, że napęd hydrauliczny to jedyne realne rozwiązanie – przy pierwszych próbach zastosowano silniki elektryczne, nie poradziły one sobie jednak z dużymi obciążeniami i zapyleniem otoczenia. Z początkowych etapów projektowania wynikało, że olbrzymie ilości energii wymagają napędu, który będzie równie wytrzymały jak cała maszyna. O solidnej konstrukcji kruszarek świadczą m.in. ich grube na nawet 80 mm ściany i masa całkowita przekraczająca 60 ton; same walce ważą tu po 10 ton każdy.

Kompletny system hydrauliczny do strefy zagrożenia wybuchem 2: kruszarka Jülch do koksu naftowego z silnikiem typu tandem, agregatem i sterownikiem oraz systemem monitorowania stanu.

Rozwiązanie opracowane wspólnie z firmą Bosch Rexroth

Wybór firmy Bosch Rexroth jako dostawcy napędu był dla Feliksa Jülcha oczywisty: „Silniki tłokowe promieniowe Hägglunds naszego partnera mają niezrównane parametry wydajnościowe. W połączeniu z szerokim doświadczeniem firmy Bosch Rexroth w dziedzinie ciężkich systemów hydraulicznych pozwoliło to nam stworzyć maszyny wysokiej jakości i sprostać przy tym dużym wymaganiom w dziedzinie bezpieczeństwa procesów w instalacji”.

Silnik typu tandem o dużym momencie rozruchowym

Każda z obu par walców jest wyposażona w napęd typu tandem, który łączy silnik tłokowy promieniowy Hägglunds CA o rozmiarze nominalnym 210 z drugim silnikiem o rozmiarze nominalnym 70. Mniejszy silnik jest uruchamiany wyłącznie przy rozruchu, przez co moment rozruchowy wzrasta o ponad 40%. Dzięki temu kawałki koksu można bezpiecznie rozdrobnić nawet wtedy, gdy zaklinują się po wprowadzeniu ich do kruszarki. Firma Bosch Rexroth dostarcza wszystkie elementy napędu, w tym sterownik funkcjonalny, pompy i osprzęt hydrauliczny. Maszyna działa w strefie zagrożenia wybuchem 2, dlatego wszystkie elementy systemu zaprojektowano zgodnie z dyrektywą ATEX. Firma Bosch Rexroth uczestniczyła też w opracowywaniu niezbędnej dokumentacji.

Co najmniej 20 lat pracy bez zakłóceń

Kruszarki do koksu naftowego firmy Jülch GmbH zaprojektowano z myślą o eksploatacji przez co najmniej 20 lat. Pierwsza zamontowana w Niemczech instalacja już teraz działa dłużej. Oprócz zaplanowanej wymiany części podlegających zużyciu lub tymczasowej wymiany poszczególnych silników na potrzeby przeglądu nie wystąpiły żadne przestoje w pracy urządzenia.

Jak mówi Felix Jülch, bardzo zadowoleni są również klienci z międzynarodowych rafinerii, którzy korzystają z kolejnych maszyn. Co ważne, urządzenia działają prawidłowo, choć w poszczególnych lokalizacjach panują różne warunki otoczenia, jak choćby niezwykle niskie temperatury zimą. Są one uwzględniane przy dopasowywaniu kruszarki do konkretnego klienta. „Wsparcie ze strony firmy Bosch Rexroth i bardzo duże możliwości konfiguracji sterownika Hägglunds pozwoliły nam zadbać o bezproblemową pracę każdej maszyny”. Producent zawsze mógł też liczyć na globalne wsparcie przy uruchamianiu swoich urządzeń.

Wysoka dostępność dzięki monitorowaniu stanu

Aby zapobiec nieplanowanym przestojom, napęd walców i agregat są monitorowane. Zbierane w maszynie dane z czujników, takie jak liczba obrotów, poziom oleju, ciśnienie i temperatura, trafiają za pośrednictwem interfejsu na stanowisko sterowania. W przypadku przekroczenia określonych wartości granicznych system monitorowania stanu generuje alarm. „Nie mieliśmy jeszcze takiej sytuacji, ale na wypadek ewentualnej konieczności wyłączenia silnika system zaprojektowano tak, aby obróbkę rozpoczętej już partii można było dokończyć również w trybie jednowalcowym” – wyjaśnia Felix Jülch.

Solidna podstawa dla przyszłościowych projektów

Kruszarki do koksu naftowego opracowane razem z firmą Bosch Rexroth pomagają operatorom rafinerii na całym świecie wywiązywać się z obowiązków w zakresie ochrony środowiska i aktywnie wspomagać ochronę klimatu. Nie dziwi więc duże zainteresowanie tym urządzeniami z niezawodnymi napędami Hägglunds.

Zdaniem Feliksa Jülcha dla sukcesu projektu kluczowe jest jednak nie tylko samo rozwiązanie techniczne, lecz także konstruktywna, partnerska współpraca i szybkie reakcje zespołu z firmy Bosch Rexroth. „Możemy w pełni zdać się na zaangażowanie naszego partnera w dziedzinie hydrauliki, a także na wytrzymałość jego produktów. Oba te aspekty stanowią solidną podstawę dla kolejnych projektów”.

Wolfgang Ehmke pracuje w dziale sprzedaży na Europę Środkową w obszarze produktowym Large Hydraulic Drives w firmie Bosch Rexroth AG. Jako opiekun klienta działający w terenie koncentruje się na przemyśle chemicznym i jest w swoim dziale ekspertem ds. tej branży.