Çin: hidrokarbonlardan hidrojen - teknoloji ve ekoloji? 

İnsanlar Çin'deki hidrojen ekonomisinden bahsettiğinde çoğu kişinin aklına hemen "yeşil" geliyor. elektrolizden hidrojen. Ancak dünyadaki gerçek tablo, özellikle de endüstriyel ölçekte, hala başka bir şeye dayanıyor: Hidrokarbonlardan elde edilen hidrojen. Ana paradoks ve zorluk da burada yatıyor: Büyük ölçekli üretimin giderek daha katı hale gelen çevresel gereksinimlerle nasıl birleştirileceği. Ben de buhar metan dönüşümü üzerine çeşitli projeler üzerinde çalıştım ve dürüst olacağım: burada ekolojiden bahsetmek soyut "yeşil" fikirlerle ilgili değil. Etiketler, ancak belirli CO2 yakalama teknolojileri, proses verimliliği ve çoğu zaman gözden kaçırılan tesisin tüm yaşam döngüsü hakkındadır.

Teknolojik temel: yalnızca CH4 değil

Tabii ki, buhar metan reformasyonu (SMR) temeldir. İşe yaradı, öngörülebilir. Ancak Çin'in farklı bölgelerindeki hammadde tabanına baktığınızda teknolojinin tek başına bunu başaramayacağını anlıyorsunuz. Örneğin, çok fazla kömür bulunan kuzeybatıda, gazlaştırma ve ardından dönüşüm hala talep görmektedir. Daha düşük verimlilik, daha düşük karbon ayak izi - ancak projenin ekonomisi bazen böyle bir seçimi zorunlu kılıyor. Meslektaşlarımızla sık sık tartıştığımız kilit noktaChengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.— bu, teknolojik zincirin belirli hammaddelere uyarlanmasıdır. Sadece “ideal” olanı seçemezsiniz. Ders kitabındaki diyagram.

Shanxi'de kahverengi kömürün gazlaştırılmasını modern sentez gazı arıtma sistemleriyle birleştirmeye çalıştıkları bir projeyi hatırlıyorum. Amaç yerel rafineri için hidrojen elde etmekti. Asıl baş ağrısı ana süreçte bile değil, kömürün ön hazırlanmasında ve kükürt ve toz giderme sistemlerinin stabil çalışmasındaydı. Adsorberleri yenilemek için sık sık yapılan duraklamalar tüm ekonomiyi tüketiyordu. Sonuç olarak proje, tasarımın basitleştirilmesi yönünde önemli ölçüde revize edildi, ancak genel çevre dostu olma kaybı yaşandı. Bu tipik bir uzlaşma örneğidir.

Günümüzde sürece daha fazla dikkat ediliyorkısmi oksidasyon(PO) ağır kalıntılar. Teknoloji yeni değil ancak modern katalizörler ve reaktör tasarımları daha iyi performans sağlıyor. Bu, özellikle hidrojenin bir yan ürün olduğu veya genel şemaya entegre edildiği büyük petrokimya kompleksleri için geçerlidir. Buradaki çevresel sorun, ısı geri kazanımı ve CO giderimi etrafında dönüyor. Bu akış kullanılmazsa tüm ?saflık? Hidrojen üretimi sırasında kaybolur.

Ekoloji bir slogan değil, bir mühendislik görevidir

Eğlencenin başladığı yer burasıdır. Bir müşteri “Yeşil hidrojene ihtiyacımız var mı?” dediğinde yaptığımız ilk şey onun ne demek istediğini çözmektir. Çoğu zaman bu bir karbon yakalama ve depolama/kullanma (CCUS) gerekliliğidir. Ancak CCUS'u mevcut bir PCM kurulumuna uygulamak yalnızca bir ünite eklemekten ibaret değildir. Bunlar basınçtaki değişiklikler, ısı akışının yeniden dengelenmesi, malzemelere yönelik yeni gereksinimlerdir.

Web sitesindeyzkjhx.ruenYizhi Teknolojisibu tür karmaşık çözümlerin mühendisliğine yönelik yaklaşımları anlatılmaktadır. Uygulamadan: En zor aşama tasarım değil, “bağlayıcılık mı?” teknolojileri belirli tesis koşullarına göre yakalayın. Baca gazlarındaki yabancı maddelerin bileşimi, mevcut alan, daha fazla taşıma için ortaya çıkan CO2'nin saflığına yönelik gereksinimler - tüm bunlar standart çözümleri ortadan kaldırır. Bir keresinde, tezgahta mükemmel şekilde çalışan bir amin temizleyicinin, gerçek bir tesiste, gazdaki eser miktardaki oksijen ve metal yabancı maddeleri nedeniyle hızla bozunduğu gerçeğiyle karşı karşıya kaldık. Ön temizleme sistemini tamamen yeniden yapmak zorunda kaldık.

Üzerinde fazla konuşulmayan bir diğer konu ise su tüketimi. PCM susuz bir süreçtir. Çin'in kurak bölgelerinde, bir tesise su temini konusu hem çevresel hem de ekonomik açıdan kritik hale gelebilir. Kapalı devre veya arıtılmış atık su şemalarının dikkate alınması gerekir; bu da hem maliyeti hem de karmaşıklığı artırır. Bu bağlamda ekoloji sadece karbonla ilgili değildir.

Entegrasyon ve sinerji: Verimlilik nerede aranmalı?

Tam CCUS ile hidrokarbonlardan izole edilmiş hidrojen üretimi günümüzde genellikle ekonomik değildir. Başka bir şey de büyük bir kimyasal kümeye entegrasyondur. Örneğin, yakalanan CO2 rezervuara enjekte edilemez ancak üre veya metanol üretmek için kullanılabilir. Bu, projenin ekonomisini anında değiştirir.

Jiangsu eyaletindeki bir kompleksin konsepti üzerinde çalışırken, hidrojen tesisinden gelen CO2 akışının komşu karbonat üretimine gittiği bir seçeneği düşünüyorduk. Bu, sıkıştırma ve uzun mesafeli nakliye maliyetlerinden kaçınmamızı sağladı. Ancak iki üretim tesisinin çalışmasının senkronize edilmesinde bir sorun ortaya çıktı. Bir kimya tesisi planlı bakım nedeniyle kapalıysa CO2 nereye gitmeli? Sıkıştırma ve kısa süreli depolama için bir tampon sistemi tasarlamak zorunda kaldık, bu da elbette bazı faydaları tüketti.

Atık ısının kullanımında da sinerji ortaya çıkabilir. Modern atık ısı kazanları sistemin genel verimliliğini önemli ölçüde artırabilir. Ancak bunların uygulanması güvenilirlik meselesine bağlıdır. Bir kimya üretim tesisinde yardımcı ekipmanların arızalanması nedeniyle kapanma, devasa kayıplar anlamına gelir. Bu nedenle, müşteriler genellikle daha az verimli olsa da daha basit ancak kanıtlanmış ısı boşaltma planlarını tercih eder. Bu tür kararlarda risk odaklı bir yaklaşım hakimdir.

Uzman mühendislik şirketlerinin rolü

Şirketler öyle karmaşık ve belirsiz koşullar altındalar kiChengdu Yizhi Technology Co., Ltd.Profilleri bitmiş ekipmanların satışı değil, tasarım ve teknolojik entegrasyondur. Huaxi Teknolojisi temelinde oluşturulan bir tasarım enstitüsü olarak, teknolojileri "ideal olmayan" olanlara uyarlama konusunda tam olarak deneyim kazandılar. Gerçek üretim koşulları. Bu değerli.

Mühendisleriyle konuştuğunuzda güçlerinin ayrıntılarda saklı olduğunu anlıyorsunuz. Bu, "yeşil hidrojen mi yapıyoruz?" demekle ilgili değil, aromatiklerden gazın ön arıtılması için hangi sorbentin belirli koşullar altında daha uzun süre dayanacağını hesaplamak veya bir ısı eşanjörünün, uzun bir aksama süresi olmadan olası birikintilerden temizlenebilmesi için nasıl tasarlanacağıyla ilgilidir. Şirket açıklamasında belirtilen 120 milyon yuan'lık kayıtlı sermaye, fizibilite çalışmalarından çalışma belgelerine kadar tam bir tasarım çalışması döngüsünün yürütülmesi için ciddi fırsatlara işaret ediyor.

Web siteleri sadece bir kartvizit değil aynı zamanda diyalog için bir başlangıç ​​noktasıdır. Materyallerin uygulayıcılar tarafından hazırlandığı açıktır: diyagramlar, teknolojik bileşenlerin açıklamaları vardır, ancak yüksek pazarlama vaatleri yoktur. Herkesin birbirini tanıdığı ve ayrıntılara değer verdiği endüstriyel ortamda güven veren bir tarzdır.

İleriye bakmak: çıkmaz sokak mı yoksa köprü mü?

Peki sektör nereye gidiyor? Artık pek çok kişi şunu tartışıyor: Hidrokarbonlardan elde edilen hidrojen, CCUS ile çıkmaz bir dal mı, yoksa gerekli bir "köprü mü?" yenilenebilir enerji geleceğine doğru. Pratik açıdan bakıldığında kesinlikle bir köprüdür ve oldukça uzundur. Çünkü petrol rafinasyonu ve kimyada hidrojene olan talep 20 yıl içinde değil, şimdi artıyor. Kısa vadede onu tatmin etmenin tek yolu da budur.

Teknoloji gelişiminin ana vektörünün, dönüşüm verimliliğinin arttırılması ve geri kazanım sistemleri için sermaye maliyetlerinin azaltılması olduğu görülmektedir. Hidrojen ayrımı için yeni membranlar ve yüksek CO içerikli prosesler için daha dayanıklı katalizörler üzerinde çalışmak, laboratuvarların ve mühendislik merkezlerinin uğraştığı şeydir. Başarı, karmaşıklığı azaltan çözümlerden gelecektir. Çünkü her ilave pompa, her ekstra ısı eşanjörü potansiyel bir arıza noktası ve bir masraf kalemidir.

Sonuçta hidrokarbonlardan hidrojen üretiminin sürdürülebilirliği ikili bir evet/hayır meselesi değil, sürekli bir ölçektir. Mühendislerin görevi, bu ölçekteki belirli projeleri daha fazla saflığa doğru kaydırarak maliyet artışını en aza indirmektir. Bu zor ama kesinlikle gerçek bir iş. Sektördeki faaliyetlere ve Yizhi Technology gibi şirketlere gelen taleplere bakılırsa, bu yol Çin için yakın gelecekte mümkün olan tek yol. Yanılsama olmadan, aynı zamanda panik olmadan, belirli teknolojik çözümlere vurgu yaparak.