Çin: Oksijen kullanımındaki yenilikler? 

"Oksijen kullanımını" duyduğunuzda birçok kişinin aklına hemen büyük metalurji veya kimya tesisleri veya dev hava ayırma üniteleri (ASU) gelir. Ancak gerçek, en azından son on yılda Çin'de gözlemlediğim kadarıyla, çok daha ilginç ve diyelim ki "daha gerçekçi". Küresel toplama ve işlemeden çok, bu "oksijenin" bulunduğu yerel, neredeyse nokta nokta süreçlerin optimizasyonundan bahsediyoruz. - genellikle bir yan ürün, fazlalık veya tersine kıt bir kaynak - inovasyon için bir nokta haline gelir. Ve burada Çinli mühendisler, özellikle özel tasarım enstitülerinde inanılmaz bir esneklik sergiliyorlar. Bazen yaklaşımları Batılı meslektaşlarına standart dışı, hatta riskli görünse de, kârsız sayılabilecek sorunların klasik şemalar çerçevesinde çözülmesini mümkün kılıyor.

"Ekstra" nereden geliyor? oksijen?

İlk ve en belirgin kaynak aynı ayarlardırhava ayırma. Kriyojenik veya adsorpsiyon. Çoğunlukla nitrojen üretirler ve oksijen sıklıkla bir yan üründür. Daha önce basitçe... atmosfere salınıyordu. Günümüzde bu israf olarak kabul ediliyor. İkinci kaynak, örneğin yüksek O2 içeriğine sahip gazın açığa çıktığı kimya endüstrisindeki teknolojik süreçlerdir. Üçüncüsü ise daha az belirgin olan, parametrelerin ince ayarlandığı endüstrilerdeki oksijenle zenginleştirilmiş akışlardır. Görev bu gazın kaybolmasına izin vermemek.

Ancak teorik makalelerde sıklıkla gözden kaçırılan önemli bir nokta var: Gazın kendisi bir kaynak değildir. Gerekli saflığa ve basınca getirilmesi, istikrarlı bir tedarik sağlanması ve en önemlisi yürüme mesafesinde bir tüketici bulunması gerekiyor. Sıvılaştırılmış veya sıkıştırılmış oksijenin lojistiği ayrı bir baş ağrısı ve maliyet etkenidir. Bu nedenle, gördüğüm en başarılı geri dönüşüm projeleri her zaman tek bir sahadaki veya tek bir endüstri parkındaki işletmelerin simbiyozuna bağlıdır.

Mesela polisilikon üretim tesisi projesi vardı. Burada proses, oksijen içeren bir gaz yan ürünü üretti. Bir yandan saflaştırılabilir ve komşu metalurji sahasındaki fırınlardaki patlatmayı zenginleştirmek için kullanılabilir. Öte yandan bileşimin stabilitesi ve güvenliğiyle ilgili sorular ortaya çıktı. Çözümün süper teknolojide değil, akışları izlemeye ve karıştırmaya yönelik esnek bir sistemde olduğu ortaya çıktı. MühendislerChengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.Sadece bu tür "standart dışı" olanlarda uzmanlaşıyorlar. entegrasyonlar. Sadece kurulumu satmıyorlar, sistemi belirli bir teknolojik bulmaca için tasarlıyorlar.

Başarısızlıklar ve dersler: ?İnovasyon ne zaman? ekonomiye bağlıdır

Size bana çok şey öğreten bir olaydan bahsedeceğim. Yaklaşık dört yıl önce bir çimento fabrikasında küçük bir ASU'ya sahip bir oksijen geri kazanım sistemi kurma girişiminde bulunuldu. Fikir çok güzeldi: Fırındaki havayı zenginleştirmek, yanma sıcaklığını artırmak, yakıt tüketimini ve emisyonları azaltmak için fazla oksijeni kullanmak. Teknik olarak pilot tesiste her şey çalıştı.

Ancak tam ölçekte beklenmedik komplikasyonlar ortaya çıktı. İlk olarak, artan oksijen ve su buharı içeriği nedeniyle gaz kanallarındaki korozyon hızlandı. Belirli alanlardaki malzemeyi acilen değiştirmek zorunda kaldık - bu, tasarruftaki aslan payını tüketti. İkinci olarak, karıştırmadan sorumlu otomasyon, ASU'dan gelen ana oksijen akışındaki basınç dalgalanmalarıyla baş edemedi. Sonuç olarak süreç istikrarsızlaştı. Proje donduruldu. Ana çıkarım, geri dönüşümün tek başına görülemeyeceğidir. Bu tür "sürprizler" için ilgili tüm ekipmanların sistem denetimine ve para ve zaman açısından yerleşik bir güvenlik marjına ihtiyacımız var.

Bu gibi durumların ardından Yizhi Technology gibi şirketler, özellikle standart dışı uygulamalar için proje öncesi risk analizine daha fazla önem vermeye başladı. Web siteleriyzkjhx.rubu arada, şimdi bu yaklaşımı yansıtıyor: gaz akışlarının yalnızca bir ekipman kataloğuna değil, karmaşık teknolojik zincirlere entegrasyonuna ilişkin birçok durum var.

Geri dönüştürülmüş oksijen aslında nereye gidiyor?

Tıp gibi (temizlik gerekliliklerinin engelleyici olduğu) üst düzey konuları göz ardı edersek, ana uygulama elbette sanayidir. Ama burada da bir evrim var. Daha önce ana tüketici metalurjiydi. Artık büyümeyi iki yönde görüyorum.

Bunlardan ilki atık su arıtımıdır (havalandırma). Önemsiz görünebilir. Ancak yeni membran ve adsorpsiyon teknolojileri, gerekli konsantrasyonda (%85-93) oksijenin sahada ithal silindirlere göre daha ucuz ve daha güvenilir şekilde elde edilmesini mümkün kılmaktadır. Çin'deki yeni eko-parklardaki büyük atık su arıtma tesisleri için bu neredeyse bir standart haline geldi. İkinci yön, küçük ölçekli kimya ve reaktördeki atmosferin kontrolünün kritik olduğu grafen veya yüksek saflıkta oksitler gibi yeni malzemelerin üretimidir. Burada ihtiyaç duyulan şey saatte binlerce metreküp değil, parametrelerin en yüksek stabiliteye sahip olduğu stabil 10-50 metreküptür.

İlginç olan şu: Büyük kriyojenik tesisler bu tür ihtiyaçlar için etkisizdir. Doğrudan proses hattına entegre edilebilen kompakt PSA (adsorpsiyon) veya membran üniteleri öne çıkıyor. Yizhi Technology gibi kurumlar tarafından tasarlanmakta ve yapılandırılmaktadır. Onların nişleri gigawatt kapasitesi değil, sürece göre hassas ayarlamadır.

Tasarım enstitülerinin rolü: neden öncü oldular?

120 milyon yuan kayıtlı sermayeye sahip güçlü bir tasarım enstitüsünün bulunduğu Çin modeli (gibiChengdu Yizhi Technology Co., Ltd.) bir teknoloji şirketi (Huaxi Technology) ile birlikte çalışmaktadır ve bu tür niş alanlarda etkinliğini göstermiştir. Devlet devleri büyük ölçekli standart projeler için iyidir. Standart dışı mühendislik düşüncesi, hızlı adaptasyon ve teknolojik risk alma isteği gerektiğinde ise bu tür oyuncular devreye giriyor.

“Sorundan çözüme” ilkesiyle çalışırlar. Bir müşteri onlara “bize oksijen geri kazanım ünitesi alın mı?” talebiyle değil, “şu parametrelerle bu gaz akışımız var, bu sürecin maliyetini düşürmemiz mi gerekiyor, yoksa bu emisyonları kullanmamız mı gerekiyor?” göreviyle geliyor. Ve enstitü modellemeye ve seçenekler sunmaya başlıyor: bazı yerlerde mevcut ekipmanın ek ayarlamalarıyla idare etmek mümkündür, diğerlerinde yeni bir modüle ihtiyaç vardır ve diğerlerinde temel teknik sürecin bir kısmını tamamen değiştirmek ekonomik olarak daha karlıdır.

Bu tam da “geri dönüşümdeki yenilik” mi? pratikte. Her zaman oksijen üretimi veya saflaştırılmasına yönelik çığır açan teknolojiyle ilişkilendirilmez. Daha sıklıkla sistem düşüncesi ve mühendislik entegrasyonundaki bir yeniliktir. Web sitelerinde kendilerini özellikle proje entegratörü olarak konumlandırdıkları açıkça görülüyor ki bu da benim piyasa gözlemlerime tamamen uygun.

Sırada ne var? Eğilimler ve sınırlamalar

Önümüzdeki 5-10 yıla baktığımızda trend daha fazla merkeziyetsizlik ve “akıllı” entegrasyon yönünde olacak. Farklı atölyeler ve hatta komşu tesisler arasındaki çeşitli gazların (oksijen, nitrojen, argon) akışını gerçek zamanlı olarak dengeleyen IoT tabanlı sistemler. Enerji ağlarına benzer bir şey ama proses gazları için. Bu, sanayi sahasındaki kaynak kullanımının genel verimliliğini yeni bir seviyeye çıkaracaktır.

Ama aynı zamanda ciddi sınırlamalar da var. Birincisi güvenlik. Oksijen tehlikeli bir oksitleyici maddedir. Özellikle kompresörlerin ve karmaşık bağlantı parçalarının kullanıldığı herhangi bir sistem, patlama güvenliği açısından kusursuz bir tasarım gerektirir. İkincisi ekonomik dalgalanmadır. Bugün komşu bir tesise oksijen sağlamak karlı, yarın ise kapanacak veya başka bir teknolojiye geçecek. Bu nedenle modern projeler, akışları yeniden yönlendirme ve hatta nihai ürünü değiştirme (örneğin, daha uzun mesafeli lojistik için gazdan sıvıya) olasılığını içerir.

Sonuç olarak başlıktaki soruya cevap veriyorum: evet yenilik var. Ancak bunlar, temelde yeni bir şeyi sıfırdan yaratmaktan çok, belirli endüstriyel sorunları çözmek için bilinen teknolojilerin esnek, pragmatik ve sistematik uygulanmasıyla ilgilidir. Ve buradaki sürücüler tam olarak müşterilerinin teknolojik süreçlerine derinlemesine dalmış, yinelemelere hazır ve standart dışı çözümlerden korkmayan ekiplerdir. Yukarıda bahsedilenler gibi. Bana göre bu, görünüşte dar olan bu alanda Çin'in temel teknik bilgisidir.