دعونا نتحدث عن الابتكار في أسمدة النيتروجين والميثانول

Thread Content

دعونا نتحدث عن الابتكار في مجال أسمدة النيتروجين والميثانول: http://www.chemcp.com، تاريخ النشر: 22 يوليو 2016، موقع منتجات الكيماويات الصينية. في 6 يوليو، اجتمع خبراء الصناعة في مؤتمر الصين لتكنولوجيا أسمدة النيتروجين والميثانول لعام 2016، الذي عُقد في تاييوان بمقاطعة شانشي، لمناقشة طرق التطوير المبتكر في الصناعة، وتحديد الأولويات والاتجاهات في مجال الابتكار التكنولوجي، بهدف التغلب تدريجيًا على المشاكل المتعلقة بضعف المستوى التكنولوجي في الصناعة، وضعف القدرة على الابتكار، بالإضافة إلى الاعتماد المفرط على الموارد والاستثمارات المالية لتوسيع النشاطات الصناعية. 　　المشاكل الرئيسية: المعدات المتقادمة ونقص التمويل للابتكار
أشار غو زونغتشين، رئيس جمعية صناعة الأسمدة النيتروجينية في الصين، في كلمته خلال الاجتماع إلى أن المشاكل التي تواجه صناعة الأسمدة النيتروجينية وخلايا الميثانول تتمثل في تقادم المعدات، ونقص الكوادر المؤهلة، وعدم توفر التمويل الكافي. ولتحسين القدرة على الابتكار، من الضروري أولاً فهم المشاكل بشكل صحيح. 　　أولاً، تكنولوجيا بعض الأجهزة متخلفة، ومشكلة انبعاث النفايات الثلاثة واضحة. أشير في الاجتماع إلى أن مستوى التقنية في بعض المعدات الموجودة لدينا لا يزال متأخرًا نسبيًا، ويتجلى ذلك في ثلاثة جوانب رئيسية: أولاً، حجم الشركات صغير نسبيًا، مما يصعّب تحقيق فوائد الحجم الكبير. على سبيل المثال، هناك 226 شركة لديها طاقة إنتاجية للأمونيا الاصطناعية أقل من 300 ألف طن/سنة، وهذه الشركات تمثل 68.3% من إجمالي عدد الشركات، بينما تمثل طاقتها الإنتاجية 35.4% من إجمالي الطاقة الإنتاجية ； يبلغ عدد الشركات التي تمتلك قدرة إنتاجية أقل من 300 ألف طن في السنة 267 شركة، وهو ما يمثل 76% من إجمالي الشركات. أما الشركات التي تمتلك قدرة إنتاجية تصل إلى 23.41 مليون طن في السنة، فهي 31.4% من إجمالي القدرة الإنتاجية. ثانيًا، تكنولوجيا بعض الأجهزة متخلفة، مما يؤدي إلى استهلاك طاقة كبير وتلوث شديد. لا يزال ما يقرب من ثلث محطات تصنيع الأمونيا المتوسطة والصغيرة يستخدم عمليات إزالة الكبريت من الأمونيا عن طريق استخدام غاز الكربون المائي، بالإضافة إلى عملية التنقية باستخدام النحاس، كما أن ضغط تصنيع الأمونيا لا يزال حوالي 30 ميجا باسكال ； ثلثا محطات إنتاج اليوريا المتوسطة والصغيرة تحتوي فقط على أجهزة لعملية الإزالة، ولا تحتوي على أجهزة لعملية التحلل المائي ； تتجاوز انبعاثات الغبار من معظم أبراج تكريت اليوريا الحد المسموح به. ثالثاً، يفتقر علاج الملوثات في بعض وحدات الإنتاج إلى التقنيات المناسبة أو أن الرغبة في المعالجة ضعيفة، مما يؤدي إلى التصريف العشوائي؛ مثل تصريف الأمونيا والفينول والسيانيد بشكل عشوائي الناتجة عن ماء التبريد المستخدم في غسيل الغاز أثناء عملية التبريد والتهوية في أبراج التبريد ； يؤدي جهاز استرداد الحرارة المتبقية من أجهزة التنفس إلى انبعاث كميات مرتفعة من ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين في الغازات المنبعثة ； انبعاثات التراكم الغازي للمواد العضوية مثل الميثانول وأسيتات البروبيل أثناء إعادة تدوير مذيبات إزالة الكربون في عملية إزالة الكربون بالطريقة الرطبة ； انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون التي تحتوي على تركيزات مرتفعة من كبريتيد الهيدروجين وغيرها. 　　ثانيًا، القدرة على الابتكار ضعيفة، والدافع للتطور غير كافٍ. يشير المحللون في القطاع إلى أن السبب الرئيسي وراء ضعف قدرة صناعتي الأسمدة النيتروجينية والميثانول على الابتكار، هو نقص المواهب المبتكرة وعدم كفاية التمويل المخصص للابتكار. هناك نقص في الكوادر التقنية المتميزة في القطاع بأكمله، حيث يوجد 16 مركزًا تقنيًا من الدرجة ** (أو فروع لها) فقط، ولا تمتلك معظم الشركات أقسامًا متخصصة للبحث والتطوير، كما أن الإنفاق على البحث والتطوير ضئيل. لا تزال التقنيات والمعدات الأساسية تعتمد على الاستيراد، مثل تصنيع الميثانول بكميات كبيرة، وعمليات استخلاص اليوريا، وضواغط الغازات المركبة، وضواغط ثاني أكسيد الكربون، وهو ما يؤدي إلى بطء وتيرة التوطين المحلي. 　　ثالثًا، انخفاض كفاءة القطاع ونقص التمويل للابتكار. قال غو زونغتشين إن الأسباب الرئيسية لضعف كفاءة صناعتي الأسمدة النيتروجينية والميثانول تكمن في عدم توازن هيكل المواد الخام والطاقة المستخدمة، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الإنتاج. حوالي 60% من قدرات إنتاج الأمونيا واليوريا محدودة بسبب ارتفاع أسعار المواد الخام. كما أدى إلغاء الأسعار المخفضة للكهرباء إلى صعوبات في عمل الشركات الصغيرة والمتوسطة التي تعتمد بشكل أساسي على الكهرباء المشتراة ； ثانيًا، هناك فائض في القدرة الإنتاجية لأمونيا التخليقية واليوريا والميثانول، مما يؤدي إلى استقرار أسعار السوق عند مستويات منخفضة على المدى الطويل ； ثالثًا، معظم منتجات الشركات بسيطة من حيث التركيب، وسلسلة المنتجات قصيرة، مما يجعل قدرتها على مواجهة المخاطر في السوق ضعيفة. وذلك بسبب ضعف الأداء في صناعتي الأسمدة النيتروجينية والميثانول، مما أدى إلى قلة الاستثمارات في مجال الابتكار داخل هاتين الصناعتين، وبالتالي نقص الدافع لتطويرهما، وهو ما أثر بشكل كبير على تطور هاتين الصناعتين. 　　رابعًا، ضعف الوعي بالتنمية الخضراء، وضعف تدابير تقليل النفايات الثلاث. لدى بعض الشركات في قطاعي الأسمدة النيتروجينية والميثانول وعي ضعيف بالتنمية الخضراء، حيث تركز على الربحية على حساب الحماية البيئية، كما أن إدراكها لمسؤولياتها ضعيف. اتفق المشاركون جميعًا على أن السبب الرئيسي للمشاكل المتعلقة بانبعاثات النفايات الثلاث في صناعة الأسمدة النيتروجينية هو ضعف الوعي البيئي، حيث لا ترغب الشركات في استثمار مزيد من الأموال في الحفاظ على البيئة، مما يؤدي إلى نقص في الاستثمارات البيئية والاكتفاء بالحد الأدنى ； وهناك حالة أخرى، وهي أن الشركات تعاني من ضعف في الأداء المالي، مما يجعلها غير قادرة على توفير التمويل اللازم لتركيب معدات حماية البيئة. ونتيجة لذلك، لا تستطيع هذه الشركات مواجهة فحوصات الجهات المسؤولة عن حماية البيئة، وغالبًا ما يتعين عليها توقيف عملياتها بسبب عدم استيفاء معايير حماية البيئة. كما أن بعض الشركات تقوم بتصريف النفايات بشكل غير قانوني. 　　انظر إلى الاتجاه: استغلال السياسات الداعمة لتحقيق التحول
أشار غو زونغتشين إلى أنه من أجل تحسين جودة وكفاءة صناعتي الأسمدة النيتروجينية والميثانول، يجب على الصناعة بأكملها خلال فترة “الخطة الخمسية الثالثة عشرة” التركيز على تحقيق الإنجازات التالية في مجال الابتكار التقني. 　　أولاً، رفع مستوى المعايير وإجبار إيقاف القدرات الإنتاجية المتخلفة. وضع وتعديل معايير لاستهلاك الموارد والطاقة، بالإضافة إلى معايير لانبعاثات الملوثات، بما يتناسب مع الظروف الخاصة ببلادنا، وذلك بهدف تحسين مستوى الإنتاج في الصناعات من خلال هذه المعايير، وإجبار إغلاق المنشآت التي لا تلتزم بمعايير حماية البيئة وكفاءة استهلاك الطاقة. في عام 2015، بناءً على تكليف من اللجنة التقنية الوطنية لتوحيد أساسات وإدارة الطاقة واتحاد صناعات البترول والكيماويات في الصين، تم إصدار 6 معايير للحدود القصوى لاستهلاك الطاقة لأربعة منتجات (الأمونيا الاصطناعية، واليوريا، والميثانول، وبيكربونات الأمونيوم)، حيث كانت جمعية صناعة النيتروجين في الصين هي الجهة الرئيسية المسؤولة عن صياغتها. بتكليف من الجهات المعنية، تقوم جمعية صناعة الأسمدة النيتروجينية في الصين بتنظيم وضع «معايير استخدام المياه» لمنتجات الأمونيا الاصطناعية واليوريا والميثانول، بالإضافة إلى «معايير المؤسسات الموفرة للمياه في قطاع الأسمدة النيتروجينية» و«معايير انبعاثات الملوثات الجوية في صناعة الأسمدة الكيميائية». سوف تشكل هذه المعايير أساسًا ل**تشجيع التقنيات المتقدمة، والتخلص من القدرات الإنتاجية المتخلفة ذات الاستهلاك العالي للطاقة والتلوث العالي. 　　الثاني هو إنشاء مصانع خضراء لتعزيز الإنتاج الأخضر. ينص «مخطط التنمية الاقتصادية والاجتماعية للخطة الخمسية الثالثة عشرة» على ضرورة تعزيز تبني أساليب إنتاج وحياة خضراء، كما يدعو «صنع في الصين 2025» إلى «إنشاء مصانع خضراء». يجب على صناعتي الأسمدة النيتروجينية والميثانول اعتماد تكنولوجيات متقدمة ومناسبة، وتنفيذ تحويل الصناعات التقليدية، وذلك وفقاً لمبادئ الجدوى التقنية والملاءمة الاقتصادية والقابلية للتحمل البيئي والاجتماعي. 　　——القيام بعمليات نقل المواد الكيميائية الخطرة وتحسين البنية التحتية في المناطق الصناعية
لقد أدرجت وزارة الصناعة مشاريع نقل وتحسين المصانع التي تنتج المواد الكيميائية الخطرة ضمن نطاق الدعم المقدم من **صندوق البناء الخاص**، كما تم إعداد “خطة عمل لتعزيز نقل وتحسين المصانع التي تنتج المواد الكيميائية الخطرة في المناطق المأهولة بكثافة”. بحلول عام 2020، يجب في المبدأ إعادة توطين جميع مصانع المواد الكيميائية الخطرة الواقعة في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية، كما يُطلب إغلاقها جميعًا بحلول عام 2025. ويجب أن تنتقل جميع مشاريع إعادة التوطين إلى مناطق صناعية مزودة بمرافق أمان وحماية بيئية كاملة. إن نقل وتحديث مؤسسات المواد الكيميائية الخطرة ليس مجرد إعادة بناء في مكان آخر، بل يتطلب أيضًا تحسين هيكل المواد الخام وهيكل الطاقة، من خلال التحديث القائم على التكنولوجيا المعلوماتية والأتمتة والذكاء الاصطناعي، بهدف رفع مستوى الأمان الأساسي للمؤسسة، وتحقيق تعديل المنتجات وترقية التقنيات وتحسين الجودة وزيادة الكفاءة. 　　——القيام بتحسين الأنظمة وتطوير التقنيات لتوفير الطاقة والحد من الانبعاثات. يتم الترويج بقوة لتطبيق تقنيات مثل تحسين الأنظمة، والاستخدام المتدرج للطاقة، وإعادة التدوير في عمليات توفير الطاقة. ووفقًا لمتطلبات "خطة العمل لمنع تلوث الهواء" و"خطة العمل لمنع تلوث المياه"، يتم تطبيق تقنيات الإنتاج النظيف مثل العمليات الإنتاجية النظيفة، وتوفير المياه ومعالجة مياه الصرف الصحي وإعادة استخدامها، ومعالجة الغازات العادمة واستغلالها بشكل شامل، وذلك للحد من انبعاثات الملوثات مثل ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين والغبار والنيتروجين الأمونيائي في صناعات الأسمدة النيتروجينية والميثانول. 　　——تنفيذ تحسينات لتوفير الطاقة في أنظمة المعدات العامة
وفقًا لمتطلبات السياسات الصادرة عن وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات ولجنة التنمية والإصلاح، مثل “قائمة المعدات والمنتجات ذات الاستهلاك العالي للطاقة التي يجب التخلص منها”، و“قائمة التوجيهات لتعديل الهيكل الصناعي”， و“خطة تحسين كفاءة استخدام الطاقة في المحركات”， و“خطة تحسين كفاءة استخدام الطاقة في محولات التوزيع”， و“خطة تنفيذ مشروع تحسين الكفاءة البيئية للغلايات التي تعمل بالفحم”， يتم التخلص من المحركات ذات الاستهلاك العالي للطاقة، ومحولات التوزيع، والغلايات الصناعية التي تعمل بالفحم في صناعتي الأسمدة النيتروجينية والميثانول. 　　——تنفيذ مشاريع التحول الذكي بقوة: استخدام تقنيات المعلومات الجديدة مثل الإنترنت الصناعي وإنترنت الأشياء والحوسبة السحابية والبيانات الضخمة، لتعزيز الاستخدام الفعّال لتقنيات المعلومات في صناعتي الأسمدة النيتروجينية والميثانول. كما يتم إنشاء منصات لإدارة الموارد في هاتين الصناعتين بشكل متكامل، بهدف تحقيق تحسين ذكي في عمليات الإنتاج والتشغيل والإدارة واتخاذ القرارات. 　　——تحسين وتعديل هيكل المواد الخام وهيكل الطاقة. تقوم الشركات المؤهلة، وفقًا لحالة توفر المواد الخام، باختيار التقنيات المتقدمة المناسبة للغازة لتحويل مسار استخدام المواد الخام ； وفقًا لمتطلبات أحدث «إجراءات إدارة توليد الطاقة الحرارية والكهربائية معًا»، يتم إجراء تعديلات على هيكل الطاقة بحيث تتوافق مع الواقع الفعلي للشركة وفي نفس الوقت تلبي المتطلبات السياسية، وذلك بهدف خفض تكاليف الإنتاج وتعزيز قدرة الشركة على البقاء. 　　الثالث: تعزيز الابتكار في القطاع لرفع القدرة التنافسية. يجب على قطاعي الأسمدة النيتروجينية والميثانول تعزيز مفهوم الابتكار كمحرك للتطور، والعمل على تغيير الوضع الذي يعتمد فيه التقدم التقني الكبير بشكل أساسي على الاستيراد، وتسريع سد الفجوة التقنية بين الداخل والخارج. يجب بناء نظام للابتكار التقني يتخذ من الشركات أساسًا له، ويسترشد بمبادئ السوق، مع دمج الجوانب الأكاديمية والصناعية والبحثية. كما يجب إنشاء مجموعة من المراكز التقنية في الشركات ذات المستوى العالي، وتنمية مجموعة من الشركات الرائدة المبتكرة التي تتمتع بقدرة تنافسية على المستوى الدولي. تعزيز بناء فريق الكفاءات المبتكرة، وتنمية فريق من الكفاءات المبتكرة ذات الحيوية والنشاط، والسعي جاهدًا لتحقيق اختراقات كبيرة في التقنيات الرئيسية، والابتكار في تطوير مجموعة من التقنيات والمعدات الجديدة التي تصل إلى المستوى المتقدم دوليًا ووطنيًا وتلبي احتياجات تطور الصناعة. 　　نقاط هامة: يجب تنفيذ تحسينات توفير الطاقة والحد من الانبعاثات بجدية.
أشار غو زونغتشين في الاجتماع إلى أن جميع القطاعات يجب أن تنفذ بشكل جيد متطلبات “خطة التنمية الاقتصادية والاجتماعية للخطة الخمسية الثالثة عشرة” و“صنع في الصين 2025”. ويجب تنفيذ تحسينات خضراء وذكية في صناعتي النيتروجين والميثانول. وفي المستقبل، يجب على هذين القطاعين التركيز على أربعة جوانب: الابتكار وتطوير تقنيات إنتاجية رئيسية تصل إلى المستوى المتقدم محلياً ودولياً في مجالي التنمية الخضراء والابتكار التكنولوجي؛ والدفع القوي نحو تحسينات تكنولوجية لتوفير الطاقة والحد من الانبعاثات؛ والسعي لتعديل هيكل المنتجات؛ وإجراء المقارنات المعيارية والتقييمات المهنية على نطاق واسع داخل القطاع. 　　أكد غو زونغتشين أن المهمة الرئيسية في مجال الابتكار التقني في صناعات الأسمدة النيتروجينية والميثانول، هي تطوير مجموعة من التقنيات الإنتاجية الرئيسية التي تصل إلى المستوى المتقدم على المستوى المحلي والدولي. التغلب على مجموعة من التقنيات الأساسية التي تعتمد على الاستيراد. 　　ثانيًا، يجب على القطاع بأكمله أن يدفع بقوة نحو تطوير تقنيات ترشيد استخدام الطاقة وتقليل الانبعاثات. أولاً: تحسين تقنيات توفير الطاقة في الأنظمة. استخدام تقنيات التحويل في درجة حرارة ثابتة، وتقنيات التصنيع عالية الضغط المنخفض، والمحفزات عالية الكفاءة، والمحفزات المستخدمة في عملية الاختزال المسبق، بالإضافة إلى تقنيات استخلاص اليوريا، ويوريا JX الموفرة للطاقة، والمعدات عالية الكفاءة، وذلك لتحسين كفاءة أداء المنشآت ； تعزيز تحسين وتطوير النظام وتحسين إدارته، لرفع كفاءة نقل المواد والحرارة وتقليل كمية السوائل المطلوب نقلها ； استخدام أجهزة توفير الطاقة لرفع كفاءة استهلاك الكهرباء ； تسريع تحويل هيكل الطاقة، وتقليل استهلاك الطاقة المستوردة ； تعزيز الاستخدام التدريجي للطاقة والاستفادة المتكاملة من الحرارة والضغط الزائدين، لخفض معدل استهلاك الطاقة في النظام بأكمله. الثاني هو تحسين تقنيات التخلص من المياه الملوثة بمستويات منخفضة جدًا. الاستمرار في تطبيق تقنيات “التخلص التام من مياه الصرف الناتجة عن إنتاج الأسمدة النيتروجينية”， وذلك من خلال استخدام عمليات إنتاج نظيفة لتقليل إنتاج الملوثات من المصدر نفسه. كما يتم استغلال مياه الصرف ذات المحتوى العالي من النيتروجين والـ COD بشكل شامل، بالإضافة إلى تطبيق تقنيات مثل الإفراز المنخفض جداً للمياه المستخدمة في الدورات الإنتاجية، وإعادة استخدام المياه المعالجة، وتكرير الملح حسب نوعه، واستخدام تقنيات التحويل الغازي الحديثة لمعالجة المياه العضوية ذات التركيز العالي والنفايات الصلبة لإنتاج غازات قابلة للاستخدام. وكل ذلك بهدف تقليل انبعاثات الملوثات مثل النيتروجين والنيتروجين الكلي والـ COD. الثالث: تحسين تقنيات تقليل ملوثات الهواء. التركيز على تنفيذ تحسينات الإنتاج النظيف للغازات الصناعية، وأدخنة الغلايات، والغازات الناتجة عن عملية التحبيب. تحسين مستوى تقنيات الاستخدام المتكامل للنفايات الثلاث، واسترجاع الميثان كغاز طبيعي مسال، وإنتاج حمض الكبريتيك من الغازات الحمضية ； تنفيذ تحديث لأجهزة استرداد الحرارة المتبقية من الغازات، واستبدال أجهزة استرداد الحرارة ذات الضغط المتوسط والمنخفض بغلايات كبيرة ذات ضغط عالٍ، بالإضافة إلى تحديث غلايات الفحم، والعمل على تحسين أجهزة تكرير اليوريا من خلال تنظيف الغبار الناتج عنها. 　　مرة أخرى، يجب على الشركات السعي لتعديل هيكل منتجاتها. بهدف تحسين كفاءة استخدام الأسمدة النيتروجينية، يتم إجراء تعديلات كبيرة على هيكل منتجات الأسمدة. تعميق تنفيذ «خطة العمل لتحقيق صفر نمو في استخدام الأسمدة بحلول عام 2020»، بهدف الوصول بحلول ذلك العام إلى معدل استخدام الأسمدة في المحاصيل الزراعية الرئيسية يزيد عن 40%. التركيز على تطوير مجموعة من أنواع الأسمدة الجديدة التي يمكن إنتاجها بكميات كبيرة واستخدامها في زراعة المحاصيل، وتشمل بشكل رئيسي الأسمدة النيتروجينية ذات الكفاءة العالية، ومحلول حمض اليوريا، والأسمدة المركبة النيتروجينية، والأسمدة القابلة للذوبان في الماء، والأسمدة السائلة عالية الكفاءة، وكربونات الكالسيوم، وأسمدة الفوسفات النيترية، وغيرها. 　　بهدف تحسين كفاءة الشركات، يتم تعديل هيكل المنتجات الكيميائية بشكل فعال، مع التركيز على السوق كمحرك للتطور. ويتم استخدام غاز الكربون والهيدروجين والأمونيا الاصطناعية والنيتريك واليوريا والميثانول كمواد خام رئيسية، بهدف تطوير منتجات كيميائية متعددة الاستخدامات تتميز بمواد خام مناسبة وتقنيات متقدمة، بالإضافة إلى منتجات ذات قيمة مضافة عالية، وذلك لتحقيق تطور متميز. 　　رابعاً، القيام على نطاق واسع بأنشطة المقارنة المعيارية وتقييم التميز في الصناعة. مواصلة عملية ترشيح الشركات الرائدة في كفاءة استخدام الطاقة في إنتاج الأمونيا والميثانول، وإرساء معايير لترشيد استهلاك الطاقة ； القيام بأعمال الترشيح والاختيار للجهات الرائدة في كفاءة استخدام المياه في إنتاج الأمونيا الاصطناعية والميثانول، ووضع معايير للترشيد في استهلاك المياه ； إطلاق تقييم جائزة “التقدم التقني في صناعات الأسمدة النيتروجينية والميثانول”، لتشجيع الابتكار وتعزيز نشر إنجازاته، وتكريم الإنجازات التقنية في الوقت المناسب وتسريع تحويلها إلى منتجات صناعية ； إجراء تقييم للوحدات المتميزة في مجال ترشيد استخدام الطاقة وتقليل الانبعاثات، بهدف توجيه صناعتي الأسمدة النيتروجينية والميثانول نحو التطور المستدام والنمو الأخضر خلال الخطة الخمسية الثالثة عشرة ； إجراء تقييم لأفضل التقنيات الفعالة في مجال توفير الطاقة وتقليل الانبعاثات، من أجل تعزيز التنمية الصحية لصناعة الأسمدة النيتروجينية والميثانول خلال الخطة الخمسية الثالثة عشرة. (جيانغ شياوماو)