กรณีศึกษาความก้าวหน้าในอุตสาหกรรมเคมีฟอสฟอรัสละเอียด เกี่ยวกับการเผชิญกับสภาพการทำงานที่ท้าทาย

สารเคมีฟอสฟอรัสคุณภาพสูงเป็นภาคส่วนสำคัญที่ขับเคลื่อนการยกระดับมูลค่าของทรัพยากรฟอสฟอรัสและสนับสนุนอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงยุทธศาสตร์ของประเทศ ด้วยเทคโนโลยีขั้นสูง วัตถุดิบฟอสฟอรัสจำนวนมากที่เคยขายเป็นตันจะถูกแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มสูงและขายเป็นกรัม ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและขีดความสามารถในการแข่งขันของอุตสาหกรรมได้อย่างมาก

ผลิตภัณฑ์หลัก เช่น ลิเธียมไอรอนฟอสเฟต (LFP) เกรดอิเล็กทรอนิกส์ กรดฟอสฟอริกสารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจน สารบำบัดน้ำประสิทธิภาพสูง และสารตัวกลางทางการเกษตรและเภสัชกรรมได้กลายเป็นวัสดุที่ขาดไม่ได้สำหรับพลังงานใหม่ เซมิคอนดักเตอร์ และเกษตรกรรมสมัยใหม่ การปกป้องสิ่งแวดล้อมและวิทยาศาสตร์ชีวภาพ วัสดุเหล่านี้มีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับความมั่นคงทางอาหาร การพึ่งพาตนเองทางเทคโนโลยี ความยั่งยืนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และเสถียรภาพของห่วงโซ่อุปทาน ทำให้สารเคมีฟอสฟอรัสคุณภาพสูงเป็นรากฐานสำคัญของการยกระดับอุตสาหกรรมดั้งเดิมและความมั่นคงทางเศรษฐกิจของชาติ

ภาพรวมกระบวนการผลิตสารเคมีฟอสฟอรัสละเอียด

การผลิตสารเคมีฟอสฟอรัสละเอียดเริ่มต้นจากหินฟอสเฟต ซึ่งจะถูกแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์พื้นฐาน เช่น ฟอสฟอรัสสีเหลือง และ กระบวนการเปียก กรดฟอสฟอริก โดยผ่านสองเส้นทางพื้นฐาน: การประมวลผลทางความร้อน และ การแปรรูปแบบเปียก.

จากนั้น ผลิตภัณฑ์ขั้นต้นเหล่านี้จะถูกกลั่นให้บริสุทธิ์ยิ่งขึ้นผ่านกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ (เช่น การสกัดด้วยตัวทำละลาย) และปฏิกิริยาเคมีที่ซับซ้อน เช่น การทำให้เป็นกลาง การเอสเทอริฟิเคชัน และการพอลิเมอไรเซชัน กระบวนการนี้แยกออกเป็นสองทิศทางหลัก:

• เคมีของฟอสฟอรัสอนินทรีย์: ผลิตสารตั้งต้นสำหรับวัสดุแบตเตอรี่ สารหน่วงไฟประสิทธิภาพสูง ฟอสเฟตชนิดพิเศษสำหรับอาหารและอิเล็กทรอนิกส์
• เคมีฟอสฟอรัสอินทรีย์: โดยใช้สารตัวกลางที่สำคัญ เช่น ฟอสฟอรัสเหลืองและฟอสฟอรัสไตรคลอไรด์ ในการสังเคราะห์สารหน่วงไฟ สารเคมีบำบัดน้ำ และสารตัวกลางทางการเกษตร/เภสัชกรรม

ด้วยกระบวนการเหล่านี้ ทรัพยากรฟอสฟอรัสพื้นฐานจึงถูกแปรรูปเป็นสารเคมีชั้นดีที่มีมูลค่าสูง ซึ่งใช้ในงานขั้นสูงหลากหลายประเภท

ความท้าทายด้านความเสียหายของวาล์วในสภาวะการทำงานที่รุนแรง

บริษัทลูกรายใหญ่ด้านเคมีภัณฑ์ฟอสฟอรัสของกลุ่มบริษัทเคมีขนาดใหญ่ในมณฑลเสฉวน ซึ่งจัดจำหน่ายผลิตภัณฑ์ไปทั่วโลกและร่วมมือกับบริษัทด้านอาหารสัตว์ อาหาร และเคมีภัณฑ์ระหว่างประเทศหลายแห่ง เคยประสบปัญหาความน่าเชื่อถือของวาล์วอย่างต่อเนื่องในหน่วยกระบวนการที่สำคัญ

สาเหตุหลักของการชำรุดของวาล์วเกิดจาก... การกัดเซาะ, การกัดกร่อนทางไฟฟ้าเคมีและผลเสริมฤทธิ์ร่วมกันของพวกมัน:

• ในงานบริการเกี่ยวกับสารละลายข้น เช่น เยื่อแร่ฟอสเฟตและ สารละลายกรดฟอสฟอริกของเหลวที่มีความเร็วสูงและมีอนุภาคของแข็งปนอยู่ ทำให้เกิดการสึกกร่อนอย่างรุนแรงต่อที่นั่งวาล์วและลูกบอล ส่งผลให้เกิดการรั่วไหลและอาจถึงขั้นทะลุโครงสร้างได้
• สารกัดกร่อนสูง เช่น สารที่ใช้ในกระบวนการเปียก กรดฟอสฟอริก และกรดฟลูโอซิลิซิกทำให้เกิดการกัดกร่อนและการเกิดหลุมอย่างสม่ำเสมอในวาล์วโลหะ
• ที่สำคัญที่สุด การกัดกร่อนทำให้พื้นผิวโลหะอ่อนตัวลง ทำให้เสี่ยงต่อการสึกกร่อนมากขึ้น ในขณะที่การสึกกร่อนจะกำจัดชั้นออกไซด์ที่ปกป้องอยู่อย่างต่อเนื่อง ซึ่งยิ่งเร่งการกัดกร่อนในวัฏจักรที่เลวร้าย

ผลที่ตามมาคือ อายุการใช้งานของวาล์วลดลงจากหลายเดือนเหลือเพียงไม่กี่สัปดาห์ภายใต้สภาวะที่รุนแรง ซึ่งส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความต่อเนื่องในการดำเนินงานและทำให้ต้นทุนการบำรุงรักษาสูงขึ้น

นวัตกรรมล้ำหน้าด้วยวาล์วเซรามิก KOWOV

ในระหว่างโครงการขยายกำลังการผลิตด้านการปรับสมดุลของเสียในปี 2020 บริษัทได้นำเสนอผลิตภัณฑ์ใหม่เป็นครั้งแรก โควอฟ วาล์วเซรามิกส่งผลให้ได้ผลลัพธ์ที่โดดเด่น

แม้ว่าต้นทุนการซื้อเริ่มต้นของ วาล์วเซรามิก เคยเป็นสูงกว่า 2-5 เท่า เมื่อเทียบกับวาล์วโลหะ อายุการใช้งานของวาล์วเหล่านี้ยาวนานขึ้นจากหลายสัปดาห์หรือหลายเดือนไปเป็น กว่า 2 ปีส่งมอบ:

• ลดต้นทุนการจัดซื้อชิ้นส่วนอะไหล่ได้มากกว่า 70% (ตลอดอายุการใช้งาน)
• ลดต้นทุนแรงงานและวัสดุในการบำรุงรักษาได้มากกว่า 50%
• ลดการหยุดทำงานโดยไม่คาดคิดที่เกิดจากความล้มเหลวของวาล์วได้มากกว่า 80%
• ลดการสูญเสียวัสดุและการใช้พลังงานส่วนเกินที่เกิดจากการรั่วไหลของวาล์วภายในได้เกือบหมด

การปรับปรุงเหล่านี้ช่วยเพิ่มความต่อเนื่องในการผลิตและเสถียรภาพในการดำเนินงานอย่างมีนัยสำคัญ

บทสรุป

ในกระบวนการผลิตสารเคมีฟอสฟอรัสละเอียด วาล์วเซรามิกได้เข้ามาแก้ปัญหาความล้มเหลวของวาล์วที่มีมาอย่างยาวนานได้อย่างแท้จริง เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนเป็นพิเศษและมีความเสถียรทางเคมีที่โดดเด่น

ด้วยการนำวาล์วเซรามิกมาใช้ ผู้ผลิตสารเคมีฟอสฟอรัสจึงสามารถทำงานได้อย่างเสถียรในระยะยาว ลดเวลาหยุดทำงานโดยไม่คาดคิดลงได้มากกว่า 80%และลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาลงได้มากกว่า 50%นอกจากประโยชน์ทางเศรษฐกิจโดยตรงแล้ว วาล์วเซรามิกยังช่วยรับประกันความบริสุทธิ์ของสารที่ใช้ในกระบวนการผลิต ซึ่งเป็นการสนับสนุนที่เชื่อถือได้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูง เช่น กรดฟอสฟอริกเกรดอิเล็กทรอนิกส์และวัสดุสำหรับแบตเตอรี่

ปัจจุบัน วาล์วเซรามิกได้กลายเป็นที่นิยมอย่างมาก เทคโนโลยีสำคัญที่ช่วยให้สามารถดำเนินการได้ เพื่อการพัฒนาขั้นสูงและประณีตของอุตสาหกรรมเคมีฟอสฟอรัส ซึ่งจะผลักดันภาคส่วนนี้ไปสู่การดำเนินงานที่ปลอดภัย เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น