Zwiększenie automatyzacji i zarządzanie zużyciem pary pozwoliły trzem zakładom Koch Fertilizer uzyskać certyfikat ENERGY STAR® 2023.
Zwiększenie automatyzacji i zarządzanie zużyciem pary pozwoliły trzem zakładom Koch Fertilizer uzyskać certyfikat ENERGY STAR® 2023.
Beatrice firmy Koch Fertilizer w Nebrasce; Enid w Oklahomie; oraz zakłady w Brandon w stanie Manitoba uzyskały certyfikaty za doskonałą wydajność energetyczną.
Certyfikat ten wyróżnia zakłady nawozów azotowych, które osiągają wyniki w najlepszych 25 procentach w porównaniu do branżowych standardów efektywności energetycznej oraz spełniają rygorystyczne poziomy efektywności energetycznej określone przez Amerykańską Agencję Ochrony Środowiska oraz Natural Resources Canada.
"Staramy się być doskonałymi opiekunami, produkując wysokiej jakości nawozy, przy jednoczesnym użyciu mniejszych zasobów i z szacunkiem dla środowiska" – powiedział Pascal Van Teeffelen, wiceprezes wykonawczy ds. operacji i zgodności w Koch Ag & Energy Solutions. "Certyfikat Energy Star docenia zaangażowanie naszych pracowników w ciągłe podnoszenie efektywności energetycznej poprzez usprawnianie procesów i wdrażanie innowacyjnych technologii."
Koch Fertilizer Beatrice
Po raz piąty z rzędu Beatrice uzyskała certyfikat Energy Star. Zespół Beatrice, będący jedną z pierwszych certyfikowanych w USA elektrowni azotowych, przez ostatnie pięć lat koncentrował się na poprawie efektywności zakładów.
"Skupiliśmy się na idei poprawy efektywności zakładu, co pomaga poprawić efektywność energetyczną" – powiedział Brennen Reynolds, specjalista ds. kontroli procesów na miejscu. "Efektywność zakładów to ilość gazu, którą zużywamy do produkcji tony amoniaku, co bezpośrednio wpływa na efektywność energetyczną."
Jednym ze sposobów, w jaki zespół poprawił efektywność zakładów, jest automatyzacja i instalacja zaawansowanych systemów sterowania procesowego (APC).
W zakładzie azotanu amonu mocznika (UAN) APC optymalizuje przepływ amoniaku z zakładu amoniaku do zakładu UAN, minimalizując ilość amoniaku pobieranego ze składowania. Ta poprawa zmniejszyła zużycie pary, co ostatecznie zmniejsza zużycie gazu ziemnego.
"Nasz zespół operacyjny wpadł na pomysł wykorzystania APC do optymalizacji przepływu amoniaku" – powiedział Reynolds. "Zyskujemy dużą efektywność, wysyłając mniej amoniaku do magazynów, co wymaga chłodzenia, a później podgrzewając go, by wysłać go do zakładu UAN."
Podobnie zespół zmniejszył zużycie pary i gazu, poprawiając parametry reformatora i katalizatory przesunięcia wysokiej temperatury. Ustawili obecne ustawienia APC, aby zoptymalizować temperaturę głównego wyjścia.
"Nasz system sterowania próbował zminimalizować temperaturę reformera," powiedziała Abby Sorensen, inżynier procesowy. "Optymalizując temperaturę, osiągamy lepszą wydajność i zużywamy mniej gazu ziemnego do produkcji tony amoniaku."
W innym projekcie teren zyskał efektywność poprzez zmniejszenie liczby pomp pracujących nieprzerwanie.
Koch Fertilizer Enid
W 2018 roku lokalizacja Enid wyznaczyła sobie wizję bycia najlepszą fabryką nawozów w Ameryce Północnej. Dzięki tej wizji kultura się zmieniła, a niezawodność i efektywność poprawiły się — co zapewniło zespołowi czwarty certyfikat Energy Star.
Jednym ze sposobów, w jaki teren poprawił efektywność, było zwiększenie zużycia pary. Dokonano znacznych inwestycji w połączenie i automatyzację systemów parowych w różnych jednostkach procesowych. Zbudowali też panel do monitorowania warunków pary i wentylacji. Wcześniej obiekt wypuszczał nadmiar pary do powietrza. Instalując dodatkowe rury i nowy wysokowydajny kocioł oraz rozwijając deskę rozdzielczą, operatorzy mogą przesuwać parę do różnych części zakładu w razie potrzeby, aby uniknąć niepotrzebnego odpowietrzania.
"Do produkcji pary potrzebny jest gaz ziemny, teraz możemy ograniczyć zużycie gazu ziemnego i ponownie wykorzystać wodę z samej pary" – powiedział Eric Dohman, lider ds. technicznych kompetencji Enid. "Te ulepszenia zmniejszyły zużycie gazu ziemnego, zwiększyły niezawodność i zwiększyły elastyczność operacyjną obiektu."
Kolejnym obszarem zainteresowania zespołu Enid była niezawodność. Dobrze działająca, niezawodna roślina jest czysta i bezpieczna. Aby zwiększyć niezawodność zakładu, zespół wdrożył APC w jednostkach produkcyjnych, co utrzymuje zakład na najbardziej efektywnym poziomie.
"Komputer nieustannie analizuje nowe dane i wprowadza wszelkiego rodzaju korekty, aby utrzymać rośliny w określonym stanie 24/7," powiedział Roger Morris, kierownik operacji Enid. "To zmieniło nasz proces. Daje to naszym operatorom czas na skupienie się na pracy o wyższej wartości i możemy szukać okazji do osiągnięcia wyższego poziomu."
Koch Fertilizer Canada
Trójkrotnie certyfikowana przez Energy Star, Koch Fertilizer Canada z Brandon, Manitoba, zainwestowała w dwa projekty chłodzenia, aby ograniczyć zużycie pary latem i energię elektryczną zimą.
Latem turbina parowa na terenie wyczerpuje się z powodu obciążenia chłodniczym. Zespół dodał wtrysk cieczy NH3 do sprężarki chłodniczej, aby obniżyć temperaturę czynnika chłodniczego i odpowiednio zmniejszyć obciążenie turbiny parowej, co przełożyło się na oszczędność pary.
"Obniżając temperaturę, sprężarka może sprężyć więcej gazu przy tej samej mocy, co zwiększa efektywność energetyczną i zmniejsza zużycie pary" – powiedział Devon Wood, kierownik działu amoniaku.
W innym projekcie chłodzenia zespół zainstalował nowy wymiennik wody chłodzącej, aby zmniejszyć temperaturę w innych częściach elektrowni. Pozwalało to na uruchomienie połowy wentylatorów chłodzących latem i wyłączanie ich zimą.
"Wentylatory żebrowe wykorzystują powietrze do chłodzenia cieczy przepływających przez rury procesowe, ale wymiennik wody chłodzącej wykorzystuje wodę z wież chłodzących do chłodzenia cieczy procesowej, co jest znacznie bardziej efektywne" – powiedział Wood. "Wyłączając wentylatory zimą, oszczędzamy prąd i zużycie sprzętu.
Certyfikaty Koch Fertilizer opierają się na zaangażowaniu Koch Industries w odpowiedzialne zarządzanie. Po raz czwarty z rzędu Koch Industries otrzymało nagrodę Nagrodę ENERGY STAR® Partner of the Year przyznawaną przez Agencję Ochrony Środowiska USA w uznaniu za doskonałe praktyki zarządzania energią.
