Химическая промышленность была и остается одной из наиболее сложных по процессам, оборудованию, безопасности отраслей, а в целом (упрощенно) жизненный цикл продукции делят на следующие этапы:

• прием, разгрузка и хранение сырья с учетом необходимости формирования резерва для беспрерывной работы производства, надежности поставок, обеспечения требуемых условий, в том числе пожарной, экологической безопасности;
• подготовка сырья к производству, включающая очистку различными механическими, физическими и химическими способами, возможно дробление, просеивание, смешивание, термическую обработку и т.д.;
• основной производственно-технологический процесс, масштаб, стадийность, время и оборудование которого определяется фазовым, химическим составом, свойствами и назначением; разделение основного продукта с побочными, примесями, образованными при химических реакциях во время основного производственного процесса;
• очистка, складирование, хранение до отгрузки на другие предприятия, потребителю;
• отгрузка по назначению различным видом транспорта в специальных упаковках, таре, определяемой федеральными стандартами и техническими условиями на химическую продукцию;
• утилизация отходов, очистка газов, воды, использованных в производственно-технологическом процессе.

Помимо сложных, многоэтапных, многофакторных и, как правило, опасных физико-химических процессов проблем предприятиям химической отрасли добавляет необходимость:

обработки отходов.
Так, жидкие отходы химического процесса (за исключением водных стоков) обычно являются легковоспламеняющимися и могут быть утилизированы только путем сжигания в мусоросжигательных установках соответствующей конструкции, а газы, образующиеся при сгорании, необходимо нейтрализовать и очистить до нормированных ПДК до сброса в атмосферу. Мелкодисперсные твердые частицы часто удаляют путем промывки или с помощью электростатических осадителей, а твердые отходы сжигают в подходящих мусоросжигательных установках или захоранивают на лицензированных полигонах;
• обработки использованной в производстве воды.
  Используемая в производстве вода может быть (в зависимости от процесса и готового химического продукта) загрязненной углеводородами, с остатками отработанной кислоты и щелочи, биологически загрязненной, содержать химические вещества (биоциды, ингибиторы коррозии и др.) и т.д., а потому в процесс водоочистки включают физическую (очистка, осаждение, абсорбция), химическую обработку (осаждение (например, тяжелых металлов), нейтрализация), биологическую очистку в реакторах или иных локальных очистных сооружениях (ЛОС) с жестким контролем по рН, взвешенным веществам, токсичности, биологической потребности в кислороде, чтобы избежать правовых коллизий при экологическом аудите;
• генерации или резервирования и подачи к технологическому оборудованию технической воды, в том числе деминерализованной, из которой все минералы удалены путем ионного обмена, для охлаждения (обычно применяют градирни с естественной и принудительной тягой или прямой водозабор с источника насосными станциями), а также соляных растворов (NaCl и CaCl2) для парокомпрессионных холодильных машин, сжатого воздуха (для общего использования и пневматических контроллеров - применяются ротационные и поршневые одноступенчатые или двухступенчатые компрессоры), инертных газов.

Кроме того, на многих предприятиях в технологическом процессах вакуумной перегонки, сушки и фильтрации создается разреженная атмосфера с помощью ротационных, поршневых насосов (для вакуумной фильтрации) или пароструйных эжекторов с высокими скоростями потока (для вакуумной перегонки). Емкий перечень механических (сортировка, прессование, дробление, просеивание и др.), физических (сушка, нагрев, охлаждение, флотация, магнитное разделение и т.п.) методов обработки в совокупности с химическими реакциями сформировали для предприятий химической промышленности впечатляющий список только основного оборудования - сгустители, декантеры, осветлители, коагуляторы, кристаллизаторы, испарители, экстракторы, дистилляторы, скрубберы, электрофильтры, газо-, жидкофазные реакторы, агрегаты и установки ионного обмена и т.д., причем практически все это оборудование, процессы и контрольные приборы сегодня запитано от силовой сети низкого напряжения.

Особенности питания и нагрузки предприятий химической промышленности.

Превалирующее большинство предприятий химической промышленности запитано от подстанций напряжением 10/6 кВ, а ТП 6/0.4 кВ, распределительные (РПП), передвижные (ППП) подстанции, а также резервные дизельные, ветровые, солнечные электростанции используются в сети собственной балансовой принадлежности для питания силового оборудования, систем обеспечения (вентиляции и кондиционирования, освещения, компрессорных и т.п.), обработки отходов, ЛОС, складских и административных объектов с серверами, ИБП, зарядными станциями и т.д.

Многочисленные исследования, полигонные испытания и практика эксплуатации действующих объектов подтверждают факт того, что затраты на электроэнергию на большом предприятии химической промышленности можно снизить, как за счет генерации реактивной составляющей мощности непосредственно «на месте», так и при использовании «отработанной» энергии пара для технологического нагрева, причем при реализации таких комплексных проектов общий КПД энергосистемы может находиться в диапазоне от 70 до 80% по сравнению с 30–40% в «типичном» производстве.

К основной мощной силовой нагрузке предприятий химической промышленности относят, прежде всего, электродвигатели, как правило, питаемые от комплектных преобразователей для электропривода переменного (или постоянного) тока с регулируемой скоростью и используемые почти во всем оборудовании, процессах, а также системах обеспечения, трансформаторы и преобразователи (напряжения, тока, частоты). Причем:

• режим работы электроприводов может быть, как резко переменным, так и постоянным, что определяет необходимость группировки нагрузки и индивидуальный подход к энергосбережению, повышению энергоэффективности каждой группы оборудования;
• из-за наличия в тех же комплектных преобразователях для электропривода переменного (или постоянного) тока с регулируемой скоростью реакторов (индуктивностей) в фильтрах, выпрямителе, ЗПТ, нуждающихся в реактивной энергии для создания магнитного поля обмоток, потребление реактивной мощности на предприятиях химической промышленности очень высокое;
• в результате применения полупроводниковых ключей (IGBT транзисторов) в силовых блоках преобразователей (напряжения, тока, частоты) силовая сеть на предприятиях химической промышленности засорена гармониками, а это, в свою очередь приводит к перегрузкам (по току) силового оборудования, колебаниям напряжения и увеличению счетов за электроэнергию, поскольку современные приборы учета регистрируют энергопотребление и на фундаментальной, и на всех нефундаментальных частотах.

Установки УКРМ, УКРМФ, УКРМТ, УКРМТФ и фильтры гармоник в химической промышленности.

Для предприятий химической промышленности Группа компаний ДАКОНД предлагает разработку индивидуальных проектов с техническим, экономическим обоснованием выбора технических средств компенсации реактивной мощности и/или нивелирования гармонических искажений, в том числе во взрывозащитных оболочках (исполнении), на базе тщательного анализа данных полного энергетического аудита конкретного объекта. Только такой подход позволит определить целесообразность, эффективность и экономичность применения:

• конденсаторных установок, батарей, модулей с ручным включением/отключением отдельных ступеней, батарей, модулей (т.н. «нерегулируемые» сборки, установки), которые экономически выгодно использовать для централизованной, групповой, индивидуальной или смешанной компенсации постоянной (т.н. «фоновой») потребности в реактивной мощности.
  
  Справка:

  при регистрации во время энергетического аудита наличия в силовой сети гармоник критических (по величине) амплитуд любые конденсаторные установки, батареи, модуля дополнительно комплектуются «резонансными» L-C колебательными контурами или одно-многозвенными фильтрами гармоник;

  
  
• конденсаторных установок с автоматическим включением/отключением отдельных ступеней программно-логическим контроллером (ПЛК) через реле электромеханических контакторов – т.н. «релейных» (или «контакторных») регулируемых УКРМ, а при регистрации во время энергетического аудита наличия в силовой сети гармоник критических (по величине) амплитуд значительном уровне гармонических искажений – «фильтровых» УКРМФ с «резонансным» L-C колебательным контуром;
• конденсаторных установок с автоматическим включением/отключением отдельных ступеней программно-логическим контроллером (ПЛК) через полупроводниковые ключи базе тиристоров – т.н. «тиристорные» регулируемые (или автоматические) УКРМТ, а при регистрации во время энергетического аудита наличия в силовой сети гармоник критических (по величине) амплитуд значительном уровне гармонических искажений – «фильтровых» УКРМТФ с «резонансным» L-C колебательным контуром;
• гибридных сборок из нерегулируемых ступеней-батарей и автоматических регулируемых релейных УКРМ (УКРМФ) или тиристорных УКРМТ (или УКРМТФ), что повышает эргономику технического решения и позволяет снизить цену;
• пассивных, активных (АФГ) и гибридных фильтров (АФГ ограниченной мощности и, соответственно, меньшей цены плюс одно- или многозвенный пассивный фильтр).

Возврат к списку