قدم‌هایی که برای رسیدن به فولاد سبز باید طی کرد

چند سالی است که عبور از سوخت‌های فسیلی و تلاش برای استفاده از سوخت‌های بدون کربن، به یکی از دغدغه‌های اصلی افراد تبدیل شده است؛ چراکه سوخت‌های فسیلی تأثیرات بسیار زیادی بر آب و هوا و موضوعات زیست‌محیطی دارند. یکی از موضوعاتی که اخیراً در صنعت فولاد جهان بسیار به مطرح شده، موضوع فولاد سبز است. موضوع فولاد سبز در ایران و قدم‌هایی که باید برای رسیدن به فولاد سبز برداشت، عنوانی است که در این مقاله از پلتفرم ایران کاتالیست به آن می پردازیم.

رسیدن تکنولوژی فولاد سبز چقدر زمان می‌برد؟ 

اگر بخواهیم از دید فولاد نگاه کنیم، بحث فولاد سبز خیلی پیچیدگی ندارد و می‌تواند در عرض یک سال و نیم تا دو سال جمع شود. بحث اصلی منابع انرژی و برق است که در ایران در این باره با مشکل مواجه هستیم. به همین خاطر در حال حاضر به تولید گاز سنتز از زغال هم فکر می‌کنند، زیرا در زمان کمتری قابل‌دسترس است و در یکی دو سال می‌توان به آن رسید و گاز سنتز را از زغال تهیه کرد. البته این موضوع مباحث زیست‌محیطی نیز دارد، ولی در کل می‌توان نهایت در دو سال به این موضوع دست پیدا کرد. درمورد افزایش ظرفیت، اگر یک کارخانه پلنتی داشته باشد و به سمت افزایش ظرفیت و تغییرات و اصلاحات حرکت ‌کند، هم‌زمان باید نگاهی به این قضیه داشته باشد و اگر کسی به‌سمت اصلاحات می‌رود باید به فولاد سبز و منابع جایگزین آن هم نگاهی داشته باشد تا با مشکلات کمتری روبه‌رو شود.

افزایش ظرفیت گروه‌بندی‌های مختلفی دارد. هنگامی که پلنت‌ جدیدی ساخته می‌شود، باید توجه داشته باشیم  که اگر خواستیم در آینده افزایش ظرفیت دهیم، باید چه تمهیداتی را در نظر بگیریم تا مشکلات کمتری در افزایش ظرفیت داشته باشیم. دومین بحث راهکارهایی برای افزایش ظرفیت پلنت‌های قدیمی است. این دو پلنت می‌توانند نگاه‌های متفاوتی داشته باشند.

اگر بخواهیم به افزایش ظرفیت نگاه کنیم، در ابتدا تعیین و هدف‌گذاری ظرفیت مطرح است و باید ببینیم چه ظرفیتی مدنظر ماست. بعد از آن باید پله‌های سرمایه‌گذاری را مد‌نظر قرار داد. از این جهت هر ظرفیت ممکن است یک سری موانع و هزینه‌هایی داشته باشد.

بحث بعدی زمان‌بندی‌های تغییر است. ما وقتی به افزایش  ظرفیت فکر می‌کنیم، همه‌چیز را از همان ابتدا نباید به سمت افزایش ظرفیت و تغییر ببریم؛ مثلاً کاتالیست ما عمر شش‌ساله دارد. وقتی تازه تعویض شده، نمی‌توانیم کاتالیست با آن قیمت بالا را دور بریزیم؛ بنابراین باید منتظر بمانیم تا تغییرات تجهیزات با توجه به زمان، مورد‌نیاز باشد و کارفرما کمترین هزینه را متحمل شود.

افزایش ظرفیت را می‌توان با چند رویکرد انجام داد؛ اول افزایش ظرفیت نرم‌افزاری، مثلاً کارفرما با کارهای نرم‌افزاری به افزایش ظرفیت دست یابد که البته این نوع افزایش ظرفیت محدود است، ولی برای کارفرما قابل‌توجه بوده و بهتر است قبل از افزایش ظرفیت سخت‌افزاری، ظرفیت نرم‌افزاری را افزایش دهد. در بخش سخت‌افزاری، تغییر تجهیزات مطرح است، مثل کاتالیست‌ها. روش سوم نیز ترکیبی از این دو روش است. البته این روش خیلی مناسب نیست و بهتر است اول نرم‌افزاری و بعد سخت‌افزاری انجام شود. مسئلۀ دیگر کاهش تعمیرات نگهداری و زمان است. این چهار روش می‌تواند برای افزایش ظرفیت مدنظر کارفرما قرار گیرد.

در بحث اول، زمانی که کارفرما بخواهد به سمت تغییرات سخت‌افزاری برود، باید آن را در نظر بگیرد، زیرااگر یک روزی خواست به سمت جایگزینی و تغییر سوخت و فولاد سبز حرکت کند، به افزایش ظرفیت سخت‌افزاری خود توجه داشه باشد.

مراحل افزایش ظرفیت چیست؟ 

اشتباهی که الان در افزایش ظرفیت انجام می‌شود آن است که می‌خواهند قرارداد افزایش ظرفیت را با صورت EPC ببندند. درحالی‌که افزایش ظرفیت از این جنس نیست و باید به‌صورت مرحله‌بندی و در مراحل مختلف انجام شود. نمی‌توان در یک مرحله هم ظرفیت افزایش داد، هم مهندسی کرد و…

اولین قدم در افزایش ظرفیت، بررسی اولیه توسط خود کارفرما و مشاوران اوست تا یک دید کلی نسبت به مجتمع و نیازمندی‌ها به دست بیاید و پلۀ اولیۀ کار تعیین شود. در این مرحله یک امکان‌سنجی انجام می‌شود تا هزینه‌های کلی و ظرفیتی به دست آید. اینجا می‌توان به سمت پیمانکار رفت تا قرارداد مهندسی بسته شود. در این مرحله است که یک پلنت با تمام جوانب انجام می‌شود. گلوگاه‌های مشخص می‌شود و برای چند پلۀ ظرفیتی گلوگاه‌ها تعیین و هزینه‌ها مشخص می‌شوند.

وقتی نتیجۀ مهندسی کارفرما اعلام شود و نگاه هزینه‌ای هم کنارش باشد، کارفرما انتخاب می‌کند که ظرفیت مناسب با سرمایۀ مدنظر چقدر است، سپس به سمت آن حرکت می‌کند. فازبندی پیش‌نیاز حرکت به سمت افزایش ظرفیت است؛ البته در کنار بحث اول باید گفت، فازبندی باید مطابق با تجهیزات و کارکرد تجهیزات موجود باشد.

گلوگاه‌ها در افزایش ظرفیت چیست؟

وقتی به سمت افزایش ظرفیت سخت‌افزاری حرکت می‌کنیم، به گلوگاه‌ها می‌رسیم؛ یعنی شرکتی که مسئولیت افزایش ظرفیت را برعهده گرفته، دوباره برای ظرفیت‌های مشخص‌شده طراحی می‌کند. بررسی اولیه نوشته می‌شود و گلوگاه‌ها درمی‌آید؛ البته در پلنت‌های کلی قضیه بدین صورت است. ریفرمر مسئولیت تولید گاز احیاکننده را برعهده دارد و غالباً یکی از محدودکننده‌های ماست که برخی راهکارها برای برطرف کردن این محدودیت در دسترس است، مثل تغییر و افزایش سایز لوله‌ها. البته باید به زمان توجه داشت و در زمان مناسب این تغییر را انجام داد. بهبود کاتالیست در ریفرمر اثرگذار است و با آن می‌توان به ظرفیت بالاتری حرکت کرد.

محدودکنندۀ بعدی کمپرسورها هستند که وظیفۀ جابه‌جایی گاز را دارند و غالباً با افزایش ظرفیت کار می‌کنند و با تغییر آن می‌توان به افزایش ظرفیت دست پیدا کرد. اما این راهکار محدود و بسیار پرهزینه است.

بحث بعدی، سیستم بازیافت انرژی، محدودکنندۀ دیگری است که اگر به این نقطه برسیم، می‌توانیم حداکثر افزایش بازیافت را داشته باشیم که البته این سیستم نیز گران است. سیستم تأمین گاز طبیعی، محدودکنندۀ دیگری است که می‌توان آن را بررسی کرد. ظرفیت سیستم پمپ‌ها ممکن است جواب ندهد. همۀ این عوامل در غالب مهندسی جامع و کاملی باید صورت بگیرد که توسط طراح انجام می‌شود. سپس پله‌های افزایش ظرفیت طی شوند تا کارفرما به نتیجه برسد که کدام یک از این افزایش ظرفیت‌ها را انتخاب کند و وارد فاز خرید و اجرا ‌شود.

قبل از افزایش ظرفیت، اولویت تولید محصول باکیفیت است؛ برای کیفیت خوب فولاد برخی عوامل مهم است؛ اگر بخواهیم به این عوامل مؤثر اشاره کنیم، شما به چه مواردی اشاره می‌کنید؟ 

برای بهبود کیفیت محصول، عوامل زیادی مؤثر است، مثلاً مواد اولیۀ مناسب. البته هر یک با محدودیت‌هایی مواجه است. مثلاً در گندلۀ خوراک احیای مستقیم در ایران محدودیت داریم و دستمان خیلی باز نیست که بتوانیم انتخاب گسترده‌ای داشته باشیم. شاید بتوان با ترکیب چند خوراک، به خوراک مورد‌نظر رسید. پس یکی از عوامل مهم، مواد اولیه و استفاده از یک ترکیب مناسب است.

دومین بحث در کیفیت محصول، کیفیت بهره‌برداری است. یعنی از پلنت موجود بهره‌برداری مناسب کنید. این تجربه در گذر زمان به پارامترهای مناسب‌تری می‌رسد و در کنار بحث تجربه، بهره‌بردارِ نرم‌افزارها نیز مهم است. نرم‌افزار است که به بهره‌بردار آلارم می‌دهد که این پارامتر نیاز به تغییر دارد.

نکتۀ دیگر طراحی اولیه است. شما اگر از ابتدا تکنولوژی مناسب را انتخاب نکرده باشید، تا آخر با همان کارخانه پیش خواهید رفت. بنابراین استفاده از آخرین تکنولوژی یکی از پارامترهایی است که در عوامل بعدی اثرگذار است. یکی از مشکلات کارخانه‌های ما آن است که از آخرین به‌روزرسانی‌های جهان به‌موقع استفاده نمی‌کنند.

برخی محدودیت‌ها مثل کمبود آبِ برخی پلنت‌ها نیز تأثیرگذار است. برای مقابله با این موضوع باید راهکارهایی را پیاده کرد که روی عمر تجهیزات و کیفیت محصول اثرگذار است.