Współpraca na rzecz lepszej wydajności i zrównoważonego rozwoju

Dow, Holandia

Rozwijająca się współpraca

Współpraca między firmami Dow i Alfa Laval rozpoczęła się w 1999 roku, kiedy to nastąpiła standaryzacja zakresu dostaw, urządzeń i dokumentacji, co znacznie przyspieszyło i usprawniło proces zakupowy.

W 2008 roku zespół handlowy firmy Alfa Laval w Holandii zwrócił się do globalnych ekspertów ds. procesów termicznych w firmie Dow i zaproponował im pogłębioną współpracę ukierunkowaną na stworzenie ustrukturyzowanej procedury optymalizacji procesów w oparciu o zwiększenie efektywności energetycznej

Ron Faber, kierownik ds. sprzedaży w firmie Alfa Laval Benelux, wspomina

„Chcieliśmy nawiązać bliższe relacje, aby w pełni wykorzystać zalety technologii płytowych wymienników ciepła. Dlatego wspólnie z firmą Dow rozpoczęliśmy projekt konwersji technologicznej, w ramach którego wraz z inżynierami firmy Dow aktywnie poszukujemy miejsc, w których wymiana istniejących wymienników ciepła na płytowe wymienniki ciepła prowadzi do znaczącej poprawy. Może to obejmować na przykład lepszą rekuperację energii, zmniejszenie emisji, zwiększenie zdolności produkcyjnej, ograniczenie konserwacji lub wyższą niezawodność”.

Współpraca z zespołem wykwalifikowanych specjalistów w firmie Alfa Laval dała nam możliwość zwiększenia przewagi konkurencyjnej firmy Dow. Nasza współpraca przynosi firmie Dow korzyści finansowe oraz wiele korzyści w zakresie zrównoważonego rozwoju, takich jak oszczędność energii i niższe emisje.

Mee Geok Liau
Kierownik ds. zaopatrzenia, Dow
Wyróżniona modernizacja

Projekt konwersji technologicznej jest wielkim sukcesem. Każdego roku analizowanych i modernizowanych jest wiele wymienników ciepła w różnych zakładach na całym świecie, co przynosi znaczące pozytywne efekty zarówno pod względem zrównoważonego rozwoju, jak i rentowności.

Jedna z modernizacji w zakładzie firmy Dow w holenderskim Terneuzen otrzymała nawet wewnętrzną nagrodę jako jeden z najlepszych projektów w zakresie efektywności energetycznej i redukcji ilości odpadów w całym przedsiębiorstwie w danym roku. Chodziło o odzysk ciepła w zakładzie produkcji tlenku etylenu.

Zastąpienie dotychczasowego wymiennika rurowego dwoma płytowymi wymiennikami ciepła Alfa Laval Compabloc przyniosło kilka korzyści:

• Oto tłumaczenie na język polski:

  ---

  Znaczące oszczędności energii
  Redukcja emisji
  Zmniejszenie ilości wody uzupełniającej do chłodni kominowej
  Poprawa wydajności produktu
  Mniej produktów ubocznych i niższe koszty utylizacji odpadów
  Ograniczenie poważnych problemów z zanieczyszczeniem
  Wydłużenie czasu pracy instalacji

  Zastąpienie dotychczasowych wymienników rurowych do odzysku ciepła dwoma płytowymi wymiennikami ciepła Compabloc przyniosło znaczące oszczędności energii oraz redukcję emisji CO₂.

  ---

  Redukcja emisji Scope 3

  Współpraca koncentrowała się również na możliwościach ograniczenia emisji Scope 3. Zastąpienie wymienników rurowych płytowymi to prosty sposób na zwiększenie odzysku ciepła i zmniejszenie zużycia energii, co bezpośrednio wpływa na emisje Scope 1. Dodatkową, często pomijaną korzyścią jest fakt, że płytowe wymienniki ciepła generują znacznie mniej emisji Scope 3 niż wymienniki rurowe.

  Emisje Scope 3 to pośrednie emisje w łańcuchu wartości firmy, np. całkowite emisje związane z produkcją wymiennika ciepła. Stanowią one 70% całkowitych emisji gazów cieplarnianych firmy Dow i są kluczowym obszarem działań w zakresie zrównoważonego rozwoju.

  Mniejszy rozmiar płytowego wymiennika ciepła oznacza, że potrzeba mniej stali, co redukuje emisje Scope 3 o około 50%. W przedstawionym przykładzie jeden Compabloc zastępuje trzy wymienniki rurowe, co wymaga mniej stali zarówno do samego wymiennika, jak i do konstrukcji wsporczych.

  ---

  Główne czynniki wpływające na redukcję emisji:

  • Płytowy wymiennik ciepła jest znacznie mniejszy niż odpowiadający mu wymiennik rurowy, co oznacza, że do produkcji potrzeba znacznie mniej stali.
  • Zastosowanie bardziej kompaktowych wymienników pozwala na użycie lżejszych konstrukcji wsporczych, wykonanych z mniejszej ilości stali i betonu.
  • Przyszłe emisje Scope 3 również się zmniejszają, ponieważ do płytowych wymienników często stosuje się materiały wyższej jakości, co wydłuża ich żywotność.
  • Płytowe wymienniki ciepła wymagają mniej części zamiennych i rzadziej ich wymiany, ponieważ są bardziej kompaktowe i łatwiejsze w utrzymaniu.

  Szacunki oparte na istniejącej instalacji wymiennika rurowego w zakładzie Dow pokazują, że wybór płytowego wymiennika ciepła pozwoliłby zredukować emisje Scope 3 o około 50%. Obliczenia te uwzględniają jedynie emisje związane ze stalą w wymienniku i konstrukcjach wsporczych.

  ---

  Od pojedynczych urządzeń do całych zakładów

  Dzięki dobrym wynikom współpraca między Dow a Alfa Laval stale się rozwija. Ron Faber wyjaśnia, że zakres współpracy nieustannie się poszerza.

  „Dotychczas skupialiśmy się na pojedynczych pozycjach i staraliśmy się zwiększać efektywność energetyczną urządzeń poprzez wymianę poszczególnych wymienników ciepła. Teraz jednak zaczynamy analizować większe sekcje, a nawet całe zakłady z dziesiątkami wymienników. Niedawno rozpoczęliśmy na przykład projekt, w ramach którego będziemy badać możliwości całego zakładu produkcji poliuretanu w Terneuzene” – mówi Ron Faber.

  Zespół Alfa Laval Benelux wspólnie z inżynierami Dow analizuje wszystkie pozycje wymienników ciepła w zakładzie, aby określić, gdzie najbardziej opłaca się przejść na płytowe wymienniki pod kątem zrównoważonego rozwoju, OPEX, CAPEX, niezawodności operacyjnej, wydajności produkcji, uzysków itd.

  Wymiana dwóch rurowych wymienników ciepła na dwa Compabloc przyniosła redukcję zużycia energii i emisji CO₂, niższe koszty urządzeń, krótsze terminy dostaw, mniejsze rozmiary instalacji oraz ograniczenie emisji Scope 3. Zespół Dow był również pod wrażeniem krótkiego okresu zwrotu z inwestycji.

  ---

  Sjaco Kloos
  Kierownik ds. inżynierii procesowej, Dow

  „To doskonały przykład korzyści płynących z bliskiej współpracy. Silne wzajemne zaufanie pozwala nam prowadzić całkowicie transparentny dialog i ściśle współpracować w osiąganiu wspólnego celu: jak najefektywniejszego funkcjonowania procesów Dow. Widzimy, że takie podejście przynosi naprawdę istotne różnice” – mówi Ron Faber.

  Termowizja była jedną z technik wykorzystanych podczas oceny ośmiu wymienników ciepła Alfa Laval w zakładzie produkcji poliuretanu w Terneuzene. Nierównomierny rozkład ciepła jest wyraźnym sygnałem zanieczyszczenia i konieczności czyszczenia.

Serwis

Współpraca między firmami Dow i Alfa Laval rozszerzyła się również na obszar serwisu. W 2023 roku w zakładzie produkcji poliuretanu w Terneuzen przeprowadzono wstępne badanie mające na celu zbadanie potencjalnych korzyści wynikających z bardziej ustrukturyzowanego podejścia do konserwacji i serwisu.

Remco Harmse jest kierownikiem ds. sprzedaży usług serwisowych w firmie Alfa Laval Benelux i nadzorował badanie ze strony firmy Alfa Laval.

„Wspólnie z inżynierami firmy Dow przeprowadziliśmy najpierw audyt wszystkich 38 wymienników ciepła Alfa Laval zainstalowanych w zakładzie i wybraliśmy osiem z nich do bardziej szczegółowego badania. Obejmowało to fizyczną kontrolę urządzeń oraz porównanie aktualnych parametrów procesowych z pierwotnymi specyfikacjami konstrukcyjnymi” – wyjaśnia Remco Harmse.

Szczegółowe badanie wykazało, że warunki pracy większości wymienników ciepła uległy zmianie na przestrzeni lat, co oznacza, że urządzenia te nie były już zoptymalizowane pod kątem swoich zadań. W niektórych przypadkach spowodowało to nadmierne zanieczyszczenie w wyniku niższych prędkości przepływu, co rozwiązano poprzez ponowną optymalizację wymienników ciepła pod kątem nowych warunków pracy.

Rozszerzenie oferty o usługi serwisowe wykraczające poza samą fizyczną dostawę urządzeń było korzystne z handlowego punktu widzenia i doprowadziło do większej niezawodności operacyjnej, mniejszego zużycia energii oraz zmniejszenia emisji.

Mee Geok Liau
Kierownik ds. zaopatrzenia, Dow

Kolejnym ważnym odkryciem był problem w systemie sterowania pompami, który powodował wahania podciśnienia. Te skoki nie mogły być wykryte przez standardowy system monitorowania i powodowały pękanie płyt w wymienniku. Problem został wykryty w kilku miejscach w zakładzie, ale na szczęście można go było łatwo usunąć poprzez naprawę systemu sterowania pompami.

„Badanie serwisowe zwiększyło świadomość inżynierów firmy Dow na temat korzyści płynących z regularnej konserwacji. Dowiedzieli się, że stosunkowo proste działania, takie jak czyszczenie i przeglądy, mogą mieć znaczący pozytywny wpływ na wydajność wymienników ciepła, co prowadzi do zmniejszenia zużycia energii i emisji CO2. Największe korzyści przynosi jednak planowanie i przewidywanie konserwacji dla całego zakładu, co prowadzi do wydłużenia cyklu produkcyjnego między poszczególnymi przestojami konserwacyjnymi oraz do obniżenia kosztów części zamiennych” – mówi Remco Harmse.