Yerel kok fırınları için azot giderme pazarında teknolojik atılımlara acil ihtiyaç var – Teknolojik yenilikler, işletmelere ekonomik fayda sağlamalıdır

Thread Content

Bu gönderi en son 2016-8-2 19:30 tarihinde angryant tarafından düzenlendi. Çin Kok Üretimi Endüstrisi Derneği’nin önde gelen uzmanlarından Zheng Wenhua’ya göre, şu an ülke genelinde 600’den fazla kok üretim tesisi bulunmakta ve geçen yılki kok üretimi 447,8 milyon ton olmuştur. Son yıllarda, ülke içindeki kok üretim tesislerinin baca gazlarında NOx konsantrasyonu ortalama olarak 650 mg/Nm3 civarındadır. Eğer bu dumanlar **kok üretim endüstrisinin NOx emisyon standartlarına** ulaşırsa (normal bölgelerde 500 mg/Nm3, özel bölgelerde 150 mg/Nm3), ortalama konsantrasyonun 450 mg/Nm3 olarak hesaplanması durumunda yılda yaklaşık 265.000 ton NOx azaltılabilir. Bu miktar, ülkenin toplam endüstriyel nitrojen oksit emisyonlarının %1,9’una denk gelmektedir (《Ulusal Çevre İstatistikleri Raporu (2014)》a göre endüstriyel nitrojen oksit emisyonları 14,048 milyon ton). 　　Buna dayanarak, uzmanlar mevcut üretim kapasitesi göz önüne alındığında, kok üretimi sektöründeki tüm fırınlara denitrifikasyon cihazları takılırsa pazarın toplam büyüklüğünün yaklaşık 20 milyar yuan olacağını öngörüyor. 　　Ancak yönetim teknolojileri açısından sektörde hâlâ zayıf noktalar bulunmaktadır. Anlaşıldığı üzere, mevcut teknoloji açısından, ayrı toz giderme ve ayrı kükürt giderme teknolojileri nispeten olgunlaşmış durumda olup, standartlara uygun emisyonların sağlanmasını mümkün kılmaktadır. Ayrıca, çoğu fırın, azot oksitlerini (NOx) giderme konusunda yeni standartların gerekliliklerini karşılamakta zorlanmaktadır; geleneksel nitrojen giderme teknolojileri artık piyasa ihtiyaçlarını karşılayamamaktadır. 　　“Şu an ülkemizin kok işleme sektöründe geliştirilmeyi bekleyen büyük bir azot giderimi pazarı bulunmaktadır. Yerel çevre koruma şirketleri için bu hem bir fırsat, hem de bir meydan okumadır; daha büyük pazar alanları elde etmek için Ar-Ge çalışmalarını artırmaları ve güçlü teknolojilere sahip olmaları gerekmektedir. ”Sektör uzmanları diyor ki. 　　Geleneksel teknolojiler uygulanamaz, standartlara uygun teknolojilerin acilen geliştirilmesi gerekiyor. Geleneksel nitrojen giderme teknolojileri, kok fırınlarında nitrojen giderme ihtiyaçlarını karşılayamamaktadır. Kok üretim fırınlarının duman gazlarının nitrözasyondan önceki sıcaklığı genellikle 180°C–300°C arasındadır ve bu sıcaklık, geleneksel teknolojilerin nitrözasyon için gerektirdiği koşullardan daha düşüktür. Kok üretim fırınlarının duman gazlarındaki kirletici bileşenler ise kömürle çalışan elektrik santrallerinkinden farklıdır. Muhabirin öğrendiğine göre, şu an kömürle çalışan elektrik santrallerinde duman gazlarının nitrözasyonu konusunda oldukça olgun teknolojiler mevcuttur ve bu teknolojiler esas olarak kuru yöntem, yarı kuru yöntem ve ıslak yöntem olmak üzere 3 kategoriye ayrılabilir. Kuru yöntemler arasında seçici katalitik indirgeme (SCR) yöntemi, seçiciksiz katalitik indirgeme (SNCR) yöntemi gibi yöntemler bulunur; yarı kuru yöntemler arasında aktif karbon ile birlikte kükürt ve azot giderme yöntemi yer alır; ıslak yöntemler ise ozon oksidasyonu ve emilim yöntemi gibi yöntemlerdir. 　　Ancak sektördeki araştırma uygulamaları, kömürle çalışan elektrik santrallerinde kullanılan söz konusu NO giderme teknolojilerinin kok fırınlarının NO giderme ihtiyaçlarını karşılayamadığını ve kok fırınlarında etkili bir NO gideriminin sağlanamadığını göstermektedir. Esas olarak 3 nedeni var. Öncelikle, kok fırını duman gazlarının azot giderimi işleminden önce sıcaklığı genellikle 180°C–300°C arasındadır; kömürle çalışan elektrik santrallerindeki duman gazlarının azot giderimi öncesindeki sıcaklık ise 300°C–450°C arasındadır. Kok fırını duman gazlarının sıcaklığı, geleneksel işlem koşullarıyla uyumlu olmadığından, bazı teknolojilerin kok fırını duman gazlarının azot gideriminde kullanılmasını engellemektedir. 　　İkincisi, kok üretim tesislerinden çıkan duman gazlarının kirlilik bileşenleri kömürle çalışan elektrik santrallerinkinden farklıdır. Kömürle çalışan elektrik santrallerinde baca gazlarında SO2 oranı yüksek, NOx oranı ise düşüktür. Oysa kok üretim tesislerinde baca gazlarında NOx oranı yüksek, SO2 oranı ise düşüktür. Ayrıca bu gazlarda katran, hidrojen sülfür (H2S), karbon monoksit, metan ve serbest karbon gibi bileşenler bulunur. Bu durum, yüksek kükürt ve düşük azot içeren duman gazları için uygun olan aktif karbon tabanlı desülfürizasyon ve denitrifikasyon yöntemlerinin kok üretim endüstrisinde uygulanmasını zorlaştırır. 　　Üçüncüsü, kok üretim fırınlarının baca içindeki sıcaklığın 130°C’nin üzerinde tutulması gerekmektedir (kok üretimi sektöründe buna “baca ısı yedeklemesi” denir). İtfaiye fanlarında arıza meydana geldiğinde, kok üretim fırınlarının bacasının kok üretim süreci için istikrarlı bir basınç çıkışı sağlamaya devam etmesi ve böylece tüm fırının üretiminin etkilenmemesi sağlanır. Bu nedenle, düşük duman sıcaklığına sahip ıslak işlem yöntemlerinin kok üretimi sektöründe kullanımı sınırlıdır. 　　“Şu an ülkemizde 20’den fazla firma, kok fırınlarından çıkan dumanların desülfürizasyonu ve denitrisasyonu teknolojilerini geliştirmektedir. Geleneksel denitrisasyon teknolojilerinin kok fırınları sektöründe karşılaştığı engelleri aşmak için bilimsel araştırmalar yürütülerek piyasa ihtiyaçları karşılanmaya çalışılıyor ve böylece kok fırınları için daha büyük bir denitrisasyon pazarı elde edilmeye çalışılmaktadır. ”Sektör uzmanlarına göre, bazı şirketler kok üretimi yapan işletmeler tarafından kurulan yönetim şirketleridir; bazıları ise özellikle kok fırınlarının egzoz gazlarını arıtmaya odaklanan üçüncü taraf arıtma firmalarıdır ve her birinin kendine özgü avantajları vardır. 　　Öncelikle işletmeler odaklı olarak, geleneksel NOx giderme teknolojilerinin sınırlamalarının aşılması hedeflenmektedir. İşletmeler, konvansiyonel vanadyum-titanyum tabanlı katalizörlerle birlikte kullanılabilecek yardımcı katalizörler (katkı maddeleri) geliştirmişlerdir; bu sayede kok fırınlarında düşük sıcaklıkta NOx giderimi sağlanmakta ve aynı zamanda duman gazlarının da etkin bir şekilde işlenmesi mümkün olmaktadır. Daha büyük pazar alanları yaratmak için aktif çalışmalar sürdürülmektedir. “Şu an, ülkemizdeki bazı işletmeler, kok fırınları sektöründe geleneksel NOx giderme teknolojilerinin karşılaştığı sınırlamaları aşmak amacıyla araştırma-geliştirme çalışmaları yürütmekte ve çeşitli düzeylerde ilerlemeler kaydetmişlerdir.” ”Zheng Wenhua, bazı şirketlerin kok fırını baca gazlarının sıcaklığı 180°C–300°C arasında olan durumlar için düşük sıcaklıkta nitrojen giderme teknolojileri geliştirmeyi denediklerini belirtti. Örneğin, Zhongye Jiaonai (Dalian) Mühendislik ve Teknoloji Şirketi “kuru/yarı kuru yöntemle kükürt giderme + düşük sıcaklıkta azot giderme ve toz giderme işlemlerinin bir arada yapıldığı entegre teknoloji ve prosesleri” geliştirdi; Beijing Shougang International Mühendislik ve Teknoloji Şirketi ise “düşük sıcaklıkta katalitik azot giderme + atık ısı geri kazanımı + ıslak yöntemle kükürt giderme ve toz giderme işlemlerinin bir arada yapıldığı entegre teknolojiyi” geliştirdi. Chengdu Guohua Çevre Koruma Teknolojileri Şirketi ise “yeni tip katalitik kükürt giderme ve düşük sıcaklıkta SCR azot giderme teknolojilerini” geliştirdi. 　　“Yukarıda bahsedilen teknolojilerin bazıları zaten endüstriyelleşmiş olup, kok fırınlarında verimli ve istikrarlı bir nitrojen giderimi sağlayabilmektedir; araştırma-geliştirme yapan şirketler ise bu teknolojileri pazarda kullanmak için aktif olarak çalışmaktadır. Bazıları pilot üretim aşamasına girdi. ”Zheng Wenhua, China Metallurgical Coking ve Isı Dayanımı teknolojisinin endüstrileştiğini, Beijing Shougang International Engineering Company’nin teknolojisinin pilot ölçekte test edildiğini ve Chengdu Guohua Çevre Koruma Teknolojileri Şirketi tarafından geliştirilen teknolojinin de pilot ölçekte test edildiğini, ancak endüstrileşmesinin beklediğini belirtti. 　　Öğrenildiğine göre, China Metallurgical Coking’nin geliştirdiği kok üretim tesislerinde kükürt ve azot giderme teknolojisi, World Metal Herald tarafından 2015 yılının “Dünya Çelik Endüstrisinin On Önemli Teknolojik Gelişmesi” olarak seçilmiş ve kok üretimi sektöründe azot giderme konusunda önemli bir ilerleme sağlandığı belirtilmiştir. Aslında, MCC Coking’nin kükürt ve azot giderme teknolojisi yalnızca çelik sektöründeki kok üretim tesislerinin iyileştirilmesinde değil, aynı zamanda bağımsız kok üretim tesislerinin ihtiyaçlarını da karşılayabilmektedir. 　　Zheng Wenhua, China Metallurgical Coking & Refractory’nin ilgili araştırma kurumlarıyla iş birliği yaparak, özel katalizör yardımcı maddeleri içeren bir katalizör formülü geliştirdiğini belirtti. Bu formül sayesinde, normal vanadyum-titanyum tabanlı katalizörler, kok fırını baca gazlarının sıcaklığı 180°C–300°C arasındayken bile aktifliklerini, seçiciliklerini ve stabilitelerini koruyabiliyor; zehirlenmeye karşı dayanıklı oluyor ve etkili bir şekilde azot giderimi sağlayabiliyor. 　　“Geliştirdiğimiz cihaz, kok fırını dumanlarında eş zamanlı kükürt giderimi, toz giderimini ve azot oksit giderimini sağlamaktadır. Şu anda, Baosteel Zhanjiang Çelik Koklaştırma ve Shandong Tiejiong Xinsha Koklaştırma gibi çeşitli projelerde kok fırını dumanlarının arıtılması gerçekleştirilerek endüstrileşme sağlanmıştır. ” Zhongye Jiaonai profesör düzeyindeki mühendisi Yin Hua açıkladı. 　　“Ancak, yukarıda adı geçen yönetim şirketlerinin teknolojinin endüstrileştirilmesi ve sonuçların yaygınlaştırılması gibi alanlarda daha fazla çaba göstermeleri, kok fırınları için nitrözasyon giderme sektörünün gelişimini teşvik etmek açısından gereklidir. ”Sektör uzmanları diyor ki. Arka plan bilgisi: “Buzul dönemlerinde” piyasanın sağlıklı gelişimi için politika desteğine ihtiyaç var. Çevre dostu teşvik politikalarının uygulanması ve yeni teknolojilerin çeşitli yollarla yaygınlaştırılması öneriliyor. “Bazı şirketler ekonomik baskılar nedeniyle ihale süreçlerinde kaliteye bakmıyor, sadece en düşük fiyatı verenleri seçiyor; bu da birçok düşük kaliteli teknoloji ve ekipmanın çevre koruma pazarına girmesine yol açıyor.” ” Zhongye Jiaonai Enstitüsü’nden profesör düzeyinde mühendis Yin Hua, son zamanlarda pazar geliştirme çalışmaları sırasında bu tür birçok durumla karşılaştı. Bazı küçük şirketler tarafından inşa edilen kükürt ve azot giderim tesislerinin hem işlem süreçleri güvenilir değildi, hem de ekipmanları kalitesizdi; bu yüzden kısa süre sonra ciddi korozyon nedeniyle sökülüp atıldı ve büyük israflara yol açıldı. 　　“Son iki yılda, çelik sektörü gibi üst ve alt düzey endüstrilerdeki durgunluk nedeniyle kok işletmelerinin kar marjları eskisi kadar olmadı. Birçok mülk sahibi çevre koruma tesisleri kurma çağrısına yanıt vermeye istekli olsa da, aşırı ekonomik baskılar nedeniyle kirlilik giderme fonları bulmak zor olmakta ve kükürt ve azot giderim cihazları kurmak zahmetli hale gelmektedir. ”Sektör uzmanlarına göre. 　　Bu bağlamda Yin Hua, kok üretiminde kükürt ve azot gideriminin az miktarda yan ürün oluşturduğunu göz önünde bulundurarak, kok işletmelerinin çevre koruma tesisleri kurup işletirken ekonomik açıdan büyük yatırımlar yapmalarına rağmen elde ettikleri sonuçların az olduğunu belirtti. Bu nedenle, **elektrik sektöründeki uygulamalardan yararlanılarak çevre koruma destek politikalarının uygulanmasını, yani ödül yerine ceza vermekten ziyade “ödül ve cezanın net bir şekilde ayrılmasını” önerdi. Emisyonları azaltma konusunda gerçek bir isteği olan işletmelere kokslaştırma sektöründeki “buzul dönemini” aşmalarında yardımcı olmak, daha fazla işletmenin olgun ve verimli teknolojilerden yararlanmasını sağlamak, aynı zamanda piyasanın canlılığını artırarak onun sağlıklı bir şekilde gelişmesine öncülük etmek. 　　“Mühendislik firmaları da, yatırımları azaltarak olgun teknolojilere ulaşmalarına yardımcı olmak için müteahhitlerin seçim yapabileceği çeşitli iş birliği modelleri sunmalıdır. ”Yin Hua, Guizhou Qiangui Tianeng’in kükürt ve azot giderme projesini örnek göstererek, bölgenin işletmelerin temiz üretimine büyük önem verdiğini ve bu konuda destek sağladığını belirtti. Çeşitli incelemelerin ardından ihale yoluyla projenin yürütücüsü olarak China Metallurgical Coke & Refractory seçildi. Proje, EPC (Toplu İş Verme) modeli kullanılarak yürütülmektedir; bu sayede sadece toplam maliyet açısından daha büyük indirimler sağlanmakla kalmaz, aynı zamanda kok üretim şirketleri de inşaat sürecinde fazla enerji harcamak zor kalmadan günlük işlerine odaklanabilirler. Şu an bu proje yoğun bir şekilde inşa edilmektedir. “Genel müteahhitlik (EPC) modelinin yanı sıra, inşaat kapasitesine sahip işverenler için tasarım-tedarik (EP) modeli şüphesiz daha ekonomik bir seçenektir. ”Yin Hua, yukarıda bahsedilen geleneksel işbirliği modellerinin yanı sıra, son yıllarda geliştirilen BOT (İnşa-Etme-İşletme-Teslim Etme) modelinin de acil sorunları çözmek ve işverenler ile yüklenicilerin mali baskısını hafifletmek için iyi bir yöntem olduğunu ekledi.