Historia produkcji kwasu azotowego w kędzierzyńskich zakładach azotowych sięga samych początków działalności firmy. Już w 1954 roku w ramach tzw. pierwszej linii produkcji nawozów oddano do eksploatacji wytwórnię kwasu azotowego składającą się z instalacji TK I i TKII, którą w 1958 roku – w ramach drugiej linii produkcji nawozów - rozbudowano o instalację stężonego kwasu azotowego III. W roku 1969 wytwórnię zmodernizowano, wyłączono wówczas instalację stężonego kwasu azotowego III, a ulepszone TKI i TK II pracowały do lat 90., kiedy to do użytku oddano nowoczesną instalacje kwasu azotowego IV. 15 lat później dołączyła do niej nowoczesna instalacja kwasu azotowego TKV.
Kwas IV, czyli jak zbudować instalację i załogę od podstaw
W 1994 roku, w wyniku likwidacji fabryki we francuskim Lievin, pojawiła się oferta zakupu instalacji do produkcji kwasu azotowego, stosunkowo nowoczesnej jak na tamte czasy. W związku z tym, że cena wynosiła 1/10 wartości nowej instalacji, żal było nie skorzystać.
Zakupiona aparatura została zdemontowana, przetransportowana barkami do Kędzierzyna-Koźla i wykorzystana do budowy instalacji kwasu azotowego IV na terenie Grupy Azoty ZAK.
Puzzle, do których nie dołączono instrukcji
Demontaż przeprowadziła firma Mostostal Zabrze pod nadzorem Biura Projektowo-Konstrukcyjnego, działającego ówcześnie w strukturach zakładów. Zadaniem projektantów była szczegółowa inwentaryzacja rysunkowa instalacji oraz oznakowanie wszystkich jej elementów.
Z uwagi na gabaryty elementów instalacji – w szczególności kolumny absorpcyjnej – uznano, że jedynym możliwym środkiem transportu jest w tym przypadku transport wodny. Po polskiej stronie transport zaplanowano po Odrze, która ma połączenie z naszymi zakładami. Do portu rzecznego w Cigacicach wszystko odbywało się sprawnie. Niestety, w tym miejscu poziom wody był tak niski, że nie dało się dalej płynąć. Podjęto decyzję o częściowym odciążeniu barek i przeładunku. Dodatkowo spuszczono wodę ze zbiornika nyskiego, by transport mógł być kontynuowany.
We wrześniu 1994 r. 30 aparatów, 11 agregatów pompowych, turbozespół i wspomniana kolumna absorpcyjna szczęśliwie dobiły do zakładowego portu, skąd zostały przetransportowane na plac budowy.
Przegląd i renowacja
Po przeglądzie wszystkich przywiezionych urządzeń dokonano ich przeglądu. Ze względu na stan techniczny aparatów konieczny okazał się remont, a w niektórych przypadkach odtworzenie – m.in. przegrzewacza amoniaku i chłodnicy powietrza.
Po montażu turbozespołu do zakładów przyjechał przedstawiciel producenta - firmy MAN GHH i wspólnie z pracownikami Zakładów Azotowych Kędzierzyn przeprowadzał montaż końcowy - czyli pasowanie wirników i przygotowanie turbozespołu do uruchomienia. Po zakończeniu tych prac w pierwszej kolejności została uruchomiona turbina parowa. Po pozytywnych próbach uruchomiono turbozespół. Następnie bez większego problemu nastąpiło uruchomienie całej instalacji.
Dla instalacji zaprojektowano nową chłodnię kominową, która wraz pompownią została uruchomiona w czerwcu 1995 r. Zamontowano nowoczesny system sterowania oraz wzniesiono zbiornik stokażowy kwasu azotowego o pojemności 500m3.
Człowiek, który znał się na turbinach
Jak wiadomo, nie mówimy o instalacji bezobsługowej. Do pełnego sukcesu, obok nowoczesnej aparatury, brakowało więc wykwalifikowanej załogi. Powiedzieć, że formowanie zespołu przypisanego do kwasu IV przebiegło niestandardowo, to jakby nie powiedzieć nic.
W tamtym czasie zakład borykał się z brakami kadrowymi. Równolegle prowadzona była reorganizacja struktury – tworzenie wytwórni klejów, mocznika i formaliny. Kwestię trzeba było jak najszybciej rozwiązać - dokonać naboru oraz przyuczyć ludzi do obsługi nowoczesnych instalacji i nowoczesnych systemów sterowania.
Rozwiązaniem okazał się Jan Wilk, do dziś określany przez pracowników jako mentor i ikona. W zakładach przepracował 42 lata, z czego 20 w Wydziale Kwasu Azotowego.
- Wezwał mnie do siebie ówczesny członek zarządu, świętej pamięci pan Witold Żak i powiedział tak: - Wilk, pójdziecie na kwas IV, bo trzeba go uruchomić. Wy się znacie na turbinach parowych, a ja nie mam nikogo innego. Tak więc przeszedłem jako starszy mistrz z wydziału amoniaku na wydział kwasu IV. Przyszła na wydział grupa nowych, bardzo młodych pracowników, dla których była to pierwsza praca, a oprócz nich parę osób przeszło ze mną z wydziału amoniaku. To było duże wyzwanie i odpowiedzialność, bo nasza wiedza na temat nowej instalacji była niewielka. Muszę jednak przyznać, ze wszyscy ambitnie podeszli do nowego zadania i szybko się uczyli. Pracowaliśmy wtedy bardzo intensywnie – relacjonował Jan Wilk, który w 2015 r. przeszedł na zasłużoną emeryturę.
Na głęboką wodę
Z początkiem maja 1995 r. rozpoczęły się szkolenia dla całej obsady kwasu IV. W dwudziestokilkuosobowej grupie nowo przyjętych prawie nie było osób z wykształceniem chemicznym. Mistrzowie zmian i sterowniczy mieli za sobą doświadczenia w produkcji w ZAK, jednak kwas azotowy był dla wszystkich nowością i niemałym wyzwaniem. Podjęto więc decyzję o wysłaniu pracowników w kilku turach na szkolenie do Tarnowa, by zobaczyli, jak działa tamtejsza instalacja.
Później stopniowo obsługa instalacji uczyła się na „żywym organizmie” za pomocą schematów wydrukowanych w wielkich formatach.
Stworzenie załogi z młodych osób z niewielkim doświadczeniem było ryzykowne, jednak czas pokazał, że okazało się strzałem w dziesiątkę.
Trzeba ich było nauczyć, co to jest bypass, wajcha, zawór, czy nawet w którą stronę się kręci zawór. Nawet doświadczeni w obsłudze procesów chemicznych pracownicy przeniesieni z innych instalacji musieli doszkolić się w zakresie produkcji kwasu azotowego. W pół roku nowo zbudowana załoga instalacji TKIV nauczyła się obiegów, technologii produkcji kwasu i obsługi systemu sterowania.
Godzina zero
Start instalacji kwasu azotowego IV oznaczał dla zakładu duży skok technologiczny. Nowa instalacja pracowała przy innych ciśnieniach (była dwuciśnieniowa, a wcześniejsze kwas I i II – jednociśnieniowe). Kluczowa była jednak różnica w sterowaniu – w starszych instalacjach było ono oparte na pneumatyce, w nowej - na elektronice, czyli komputerach. Dzięki temu proces był bardziej wydajny i energooszczędny. Zmiany przyniosły także olbrzymi spadek emisji do atmosfery oraz poprawę jakości kwasu.
Po raz pierwszy instalacja została uruchomiona 6 grudnia 1995 roku w godzinach popołudniowych.
Bez wątpienia o powodzeniu przedsięwzięcia zdecydowało zaangażowanie załogi, która od lat tworzy zgrany zespół w ramach rozbudowującego się wydziału.
Jak wspomina załoga Wydziału Kwasu Azotowego, już z końcem lat 90. zaczęło się mówić o stawianiu kolejnej instalacji – kwasu V. Jak się okazało, na to jednak trzeba było czekać do 2010 roku, a więc 15 lat.
Kwas V, czyli jak wybudować instalację „pod klucz” w niesprzyjających warunkach
Choć minęło już 15 lat od powstania instalacji do produkcji kwasu azotowego TKV, która była największą inwestycją w historii kędzierzyńskich zakładów w tamtych latach, to wciąż można powiedzieć, że jest to jedna z najbardziej nowoczesnych i udanych tego typu instalacji powstałych w polskiej chemii.
25 kwietnia 2008 r. podpisano z firmą Chemoprojekt a.s. kontrakt na realizację inwestycji, która obejmowała zaprojektowanie i zbudowanie instalacji „pod klucz”. W ramach projektu Czesi mieli wybudować instalację kwasu azotowego o wydajności 900 t/d, instalację neutralizacji azotanu amonowego o wydajności 1800 t/d oraz zbiorników stokażowych kwasu azotowego o pojemności 2x2000m3. Rok później miały rozpocząć się prace budowlane.
Niespodzianki na placu budowy
Podczas przygotowywania terenu pod przyszłą budowę należało wyburzyć dwa budynki stojące na terenie przewidzianym pod inwestycję. W trakcie tych wyburzeń natknięto się na całą infrastrukturę starych fundamentów, rurociągów, kabli i poniemieckich rur.
W ziemi odkopano wówczas bloki betonowe o wymiarach 3x3m, mnóstwo konstrukcji metalowych, schrony niemieckie z okresu wojny. Krok po kroku napotykano na coraz większe trudności. Przypuszczano, że za czasów wojny mieściła się w tym miejscu fabryka materiałów budowlanych. Metr po metrze przekopany został cały teren budowy.
Jednak i z tym sobie poradzono. Prace przygotowawcze zostały zakończone na przełomie 2008 i 2009 r. Postanowiono wówczas wzmocnić teren pod fundamenty. Dla najcięższych aparatów typu kolumna absorpcyjna, reaktor, turbozespół trzeba było wykonać pale o średnicy 50 cm i głębokości 8 metrów. Do środka wkładano konstrukcję metalową i zalewano betonem.
Kocioł firmy Alstom przypłynął barką z pewnym opóźnieniem ze względu na powodzie. Pozostałe urządzenia w tym wieża absorpcyjna została przetransportowana w częściach i na miejscu montowana. Wiele podstawowych urządzeń dla instalacji kwasu V było wykonywanych w Czechach, natomiast turbozespół został zbudowany w Niemczech przez firmę Man.
Kryzys gospodarczy z happy endem
Pod koniec 2009 roku światowy kryzys gospodarczy sprowadził na Zakłady Azotowe Kędzierzyn ciężkie czasy dla realizacji inwestycji– w tym oczywiście kwasu azotowego TKV,.
Na szczęście w listopadzie 2009 r. ZAK otrzymały dofinansowanie inwestycji kwotą 20 mln zł w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko. W tym czasie doszło również do kupna akcji ZAK i przez Zakłady Azotowe w Tarnowie. Odbudowana kondycja finansowa Spółki pozwoliła więc na kontynuację budowy nowej instalacji TKV.
Oprócz prac głównego wykonawcy, równolegle trwały prace po stronie ZAK związane z centralną sterownią, obiegiem chłodniczym, układami powiązań technologicznych między instalacjami, rurociągami oraz budynkiem administracyjnym, który do tej pory cieszy oko ze względu na ciekawą bryłę architektoniczną.
Poznawanie nowej instalacji
11 marca 2010 r. zakończyła się pierwsza część inwestycji. Oddano wówczas do użytku budynek technologiczny z centralną sterownią i laboratorium. Szefostwo projektu zaproponowało stworzenie trzyosobowego zespołu rozruchowego. Zespół pracował od zmierzchu do świtu mierząc się z zadaniami i różnego typu problemami.. Załoga Wydziału Kwasu Azotowego pod nadzorem pracowników Generalnego Wykonawcy poznawała tajniki sterowania nową instalacją. Cały czas był prowadzony normalny ruch instalacji Kwasu IV. Pomimo tego, że technologia produkcji kwasu azotowego się nie zmieniła, to nowy system sterowania i nowe urządzenia wymusiły wzmożoną naukę. - Nowa instalacja miała pewne różnice względem instalacji kwasu IV. Technologicznie i procesowo nie odbiega wiele, natomiast przede wszystkim jest więcej elektroniki, zabezpieczeń i zaawansowanej automatyzacji.
Dzięki nowym stanowiskom załadowczym kwasu zmienił się też system załadunku cystern kolejowych i samochodowych, co skróciło czas załadunku z z półtorej godziny do pół godziny.
Pierwszy litr kwasu
29 grudnia 2010 r. o godzinie 13:18 został wyprodukowany pierwszy kwas azotowy z nowej instalacji.
Sam rozruch był wielkim wydarzeniem - potężna międzynarodowa ekipa, wkoło sami majstrowie, brygadziści, do sterowni było ciężko się wcisnąć. Uruchamianie odbywało się podwójnie, przedstawiciel Chemoprojektu nadzorował, a nasz sterowniczy wykonywał czynności.
Kluczem do sukcesu uruchomienia nowej instalacji było zaangażowanie całej załogi Wydziału Kwasu Azotowego oraz współpraca z głównym wykonawcą tej inwestycji, czyli firmą Chemoprojekt a.s. Ciekawostką na instalacjach kwasu IV i V są niektóre nazwy zaworów nadane przez pracowników. Są tam zawory imienia Waldka, pana Janka Wilka, Zenka Kawy, który też był tu mistrzem, jest też Jarka Jurczyka.
Instalacja proekologiczna
Instalacja do produkcji kwasu azotowego TKV zastąpiła blisko pięćdziesięcioletnią instalację kwasu azotowego TKI, która mogła pracować do końca 2010 roku. Pozytywnymi efektami tej inwestycji w wymiarze proekologicznym było zmniejszenie oddziaływania na środowisko instalacji produkujących kwas azotowy, mniejsze zużycie mediów energetycznych i znaczne obniżenie wskaźników surowców. Instalacja kwasu azotowego TKV jest najnowocześniejszą instalacją kwasu azotowego w Polsce, spełniającą wymagania najlepszych dostępnych technik (BAT). Właśnie dostosowanie do wymagań BAT było przesłanką do budowy instalacji. Jej poprzedniczka, instalacja TKI, była instalacją jednociśnieniową o znacznie wyższym poziomie emisji zanieczyszczeń do powietrza – jej wyłączenie, wraz z węzłem produkcji azotynu i azotanu sodu, pozwoliło na ograniczenie emisji tlenków azotu o 1310 Mg/r, dwutlenku węgla o 4810 Mg/r i pyłów (azotyn, azotan i węglan sodu) o 4 Mg/r. Uruchomienie nowej instalacji miało znaczący wpływ na poprawę zakładowej produkcji i co najważniejsze pozwoliło zachować ciągłość produkcji nawozów, która jest filarem działalności naszej Spółki.
Kwas azotowy produkujemy w głównej mierze na własne potrzeby - jest wykorzystywany w produkcji nawozów. Ponadto stosujemy go jako regulator pH, a na Wydziale Mocznika służy do redukcji emisji gazowych. Produkt sprzedajemy również innym odbiorcom przemysłowym. Parametry jakościowe naszego produktu spełniają bardzo wysoko postawione normy w zakresie zawartości tlenków azotu, chlorków czy metali i niezmiennie się ich trzymamy.
Eksploatacja to też wyzwanie
Od uruchomienia obu instalacji pracujących na Wydziale Kwasu Azotowego wykonano do dziś całe mnóstwo ulepszeń i modernizacji, w tym na przykład wymianę kotła na TK IV, który można określić mianem serca instalacji czy wymianę systemu zabezpieczeń turbozespołu. W obrębie instalacji TK V dokonano zmian, które przyczyniły się do poprawy efektywności chłodzenia instalacji oraz sterowania urządzeń. Nie ma roku, by nie realizowano projektu w zakresie prawidłowego utrzymania i ruchu instalacji, bo nie mniejszym wyzwaniem niż budowa instalacji jest utrzymanie aparatury "w zdrowiu" przez wiele kolejnych lat.
Tekst powstał na bazie materiałów opublikowanych w Magazynie Grupy Azoty wyd. nr. 13, 14, 15.
Fot. Łukasz Apostel
Napisz komentarz
Komentarze