Çin: Buhar hidrojen üretiminde lider mi? 

Hidrojen devrimi denilince herkes hemen elektrolizi ve “yeşili” hatırlıyor. hidrojen. Ve metanın buharla reformasyonu (SMR) hakkında - sanki dünmüş gibi, kirli ve ilgisiz. Ama aslında gerçek hacimlere ve maliyetlere bakarsanız,buhar hidrojen üretimitüm sektörün omurgası olmaya devam ediyor. Ve burada Çin sadece bir oyuncu değil, aynı zamanda dünyayı şaşırtacak teknolojilerin geliştirildiği bir platform. Yeni projelerle ilgili çok fazla gürültü var, ancak çok az kişi daha derine iniyor: gerçekte nasıl çalışıyor, tuzaklar nerede ve neden bazı "atılımlar" var? Tesisatlar depolarda sessizce toz topluyor mu?

"Eğer" değil, "nasıl": PCM neden hala temel?

Teorik olarak her şey basit: metan ve buharı alırsınız, ısıtırsınız ve hidrojen ile CO2 elde edersiniz. Pratikte bir tesisin karlı mı yoksa zararlı mı olacağını belirleyen onlarca nüans vardır. Önemli olan metan kaynağıdır. Çin tarihsel olarak kömür gazına güvenmiştir, bu nedenle spesifiktir. Deneyimler, katalizör ve modların kömür madeni metanının kararsız bileşimine göre ayarlanmasının tam bir sanat olduğunu göstermiştir. Birçok Batı teknolojisi buraya geldi ve kelimenin tam anlamıyla "boğuldu". Çoğunlukla deneme yanılma yoluyla uyum sağlamak zorunda kaldık.

Örneğin burada Shanxi'deki bir projenin hikayesi var. Pahalı bir Avrupa reform ünitesi satın aldık. Ve altı ay sonra - basit. Katalizör, gazdaki spesifikasyonlarda yer almayan yabancı maddeler nedeniyle hızla devre dışı kaldı. Yerel mühendisler daha sonra adsorbanları birleştirerek ön arıtma sistemi üzerinde altı ay çalıştı. İşe yaradı ancak son tarihler ve bütçe kaçırıldı. Bunun gibi onlarca vaka var. Bu, analistlerin raporlarında yer almayan “uygulamanın” ta kendisi.

Mevcut eğilim, PCM'nin karbon yakalama sistemleri (CCS) ile entegrasyonudur. Artık mesele sadece üretim değilgri hidrojenancak düşük karbona doğru bir adım. Çin'de, örneğin Ningxia'daki petrokimya kompleksinde bu tür birkaç pilot var. Teknolojik olarak zor ve pahalı ama süreç devam ediyor. Ve yine, temel PCM konusunda kapsamlı bir deneyim olmadan bu tür hibrit sistemler oluşturulamaz.

Ekipman ve donanım: gerçek liderliğin yattığı yer

Liderlik yalnızca tonajla belirlenmez. Anahtar ekipmanı yaratma ve ölçeklendirme yeteneğindedir. Reaktörler, dönüşüm fırınları, ısı değiştiriciler ana proseslerin gerçekleştiği ünitelerdir. Çinli üreticiler yaklaşık on yıl önce büyük ölçekli reformasyon ünitelerinin üretiminde iyi bir seviyeye ulaştı. Fiyat elbette ana kozdu. Ama artık projelere bakıldığında sorunun sadece fiyat meselesi olmadığı açıkça görülüyor.

Örneğin buhar reformasyonu için radyant fırınları ele alalım. Daha önce, ilk 3 küresel şirket önemli patentlere ve en iyi çözümlere sahipti. Artık Çinli mühendislik firmaları, tasarımlarını düşük olmayan verimlilik seviyeleriyle sunuyor. Gizli? Zorlu ortamlarda kapsamlı deneyim ve hızlı yineleme. Boruların dengesiz ısınmasıyla ilgili bir sorun bulduk - bir yıl sonra yeni bir brülör konfigürasyonu ve kontrol sistemini tanıttık. Bu, ?fed?'deki geri bildirim hızıdır. pazarları hayal etmek zor.

Burada bu yerelleşmenin itici gücü haline gelen tasarım enstitülerinden bahsetmeye değer. Çarpıcı örneklerden biri deChengdu Yizhi Teknoloji A.Ş. (https://www.yzkjhx.ru). Burası sadece ressamların bulunduğu bir ofis değil. 120 milyon yuan kayıtlı sermayeye sahip teknoloji şirketi Huaxi'ye dayanan enstitü, entegratör olarak faaliyet gösteriyor. Temel kimyasal teknolojiyi alıp ona “ince ayar” yapıyorlar. bunu belirli bir tesis için belirli bir "donanım" ve otomatik proses kontrol sistemlerine bağlar. Rolleri genellikle perde arkasında kalır, ancak bu tür bağlantılar olmadan ne hızlı uygulama ne de adaptasyon mümkün olur.

Hammadde bulmacası: kömürden APG'ye ve geriye

Liderlik tartışması hammaddelere kadar iniyor. Klasik - kömür. Ancak çevre sorunları nedeniyle geleceği şüphelidir. Şu ana kadar Sincan veya İç Moğolistan'daki birçok yeni proje hâlâ kömür gazına dayanıyor. Bununla birlikte, başka bir eğilimi gözlemlemek daha ilginçtir: ilgili petrol gazının (APG) kullanımı.

Shaanxi'deki veya sahadaki tarlalarda genellikle bir seçenek vardı: APG'yi ateşlemek veya bunun için bir kullanım alanı bulmak. Yakınlarda bir PCM kurulumuyla bir kimyasal kompleks inşa etmek mantıklıdır. Ancak APG'nin bileşimi istikrarsız ve ayrıca taşıma sorunları da var. Doğrudan sahaya mobil bir buhar dönüştürme modülü kurmak istedikleri bir proje gördüm. Fikir harika: kayıpları en aza indirmek. Ancak gerçekte ham maddelerin temizlenmesiyle ilgili bir sorun vardı; modül tıkandı, sık sık durmalar yaşanıyordu. Proje donduruldu. Bu tür başarısızlıklar da yolculuğun bir parçasıdır.

Şu anda karışım akışlarıyla deneyler devam etmektedir: APG + sıvılaştırılmış doğal gaz + kömür damarlarından elde edilen gaz. Bu, tesisin girişinde bileşimin stabilize edilmesini mümkün kılar. Teknolojik olarak zordur, ancak başarılı olursa muazzam bir esneklik sağlayacak ve daha önce kullanılmayan veya yanmış kaynakların kullanılmasına olanak sağlayacaktır. İşte yeni nesil Çin teknolojisinin doğabileceği yerhidrojen üretimi.

Katalizörler: kendi mutfağınız

Sürecin kalbi katalizördür. Uzun bir süre pazar birçok uluslararası dev tarafından bölünmüştü. Ürünleri güvenilirdir ancak pahalıdır ve Çin hammaddeleri için her zaman ideal değildir. Yaklaşık 5-7 yıl önce yerel kalkınmada bir patlama başladı. Hepsi başarılı olmadı. Bir eyalet bilimler akademisinin ucuz medyaya dayalı katalizörünü övdüğünü hatırlıyorum. Laboratuvarda mükemmel sonuçlar. Pilot tesiste - 1000 saat sonra aktivite kaybı. Bunun nedeni, laboratuvarda modellenmeyen buhardaki mikroskobik miktardaki kükürttür.

Ama artık durum değişiyor. Sinopec veya CNPC gibi büyük oyuncuların “kendileri için” geliştirme yapan kendi araştırma merkezleri var. Katalizörleri dışarıya satmayı amaçlamıyorlar, ancak iç ihtiyaçlar için oldukça rekabetçi ürünler yaratıyorlar. Ana kozları veridir. Uzun yıllardır faaliyet gösteren düzinelerce tesisten bilgi alıyorlar. Basınç dalgalanmaları ve bakım duruşları sırasında katalizörün nasıl davranacağını biliyorlar. Bu satın alınamayacak bir bilgidir.

İlginç bir nokta nikel katalizörleridir. PCM için standart. Çinli üreticiler bunları sadece ucuz değil aynı zamanda belirli özelliklere sahip yapmayı da öğrendiler: topaklanmaya veya belirli zehirlere karşı artan direnç. Bu artık kopyalama değil, ulusal endüstrinin ihtiyaçlarına uyacak şekilde özelleştirmedir. Bu da hidrojen konusundaki teknolojik egemenlik tartışmasında ciddi bir tartışma.

Enerji sistemine entegrasyon: stabilizatör olarak hidrojen

En yeni ve açık olmayan düşünce. PCM'den elde edilen hidrojen yalnızca amonyak veya rafineriler için bir hammadde değildir. Büyük bir enerji sisteminin bir unsuru olarak görülmeye başlandı. Çin'de ülkenin batısında yenilenebilir enerji kaynaklarından dengesiz üretim sorunu yaşanıyor. Aşırı rüzgar enerjisi teorik olarak elektroliz için kullanılabilir, ancak bu şu anda pahalıdır.

Alternatif, bu fazlalıkları doğrudan kullanmak yerine dolaylı olarak kullanmaktır. Örneğin aynı buhar reformasyon tesislerinde kompresör, aydınlatma ve kontrol sistemlerinin çalıştırılması için. Veya reaksiyon için gerekli olan buharı üretmek. Bu, nihai ürünün karbon ayak izini azaltır. “Hibrit” kavramını gördünüz mü? Gansu'daki tesis: Buharın bir kısmı rüzgar enerjisiyle çalışan elektrikli buhar jeneratörlerinden, bir kısmı da geleneksel kazanlardan geliyor. Yük dengeleme teknoloji uzmanları için zorlu bir iştir ancak onlar bununla uğraşıyorlar.

Bu eğilim henüz başlangıç ​​aşamasındadır ancak bir paradigma değişimini göstermektedir.Buhar hidrojen üretimi"bir borunun içinde" izole bir süreç olmaktan çıkıyor mu? ve daha karmaşık bir enerji-kimyasal kümenin parçası haline gelir. Ve karmaşık simbiyozları entegre etme ve inşa etme becerisinde Çin'in, inşaat halindeki tesislerin ölçeği ve sayısı nedeniyle eşi benzeri olmayabilir. Burada hızlı bir şekilde öğrenirsiniz, çünkü gidecek hiçbir yer yoktur - gerçek sorunları güzel "yeşil" dünyada değil, burada ve şimdi çözmeniz gerekir. gelecek.