Çin: Artık gaz kullanımı için yeni teknolojiler mi? 

“Yeni artık gaz kullanım teknolojilerini” ne zaman duyarsınız? Çin'de ilk düşünce yine pazarlamadır. Herkes yenilik hakkında bağırıyor, ancak gerçekte bunların genellikle yeni ambalajlarda eski güzel PSA (basınç salınımlı adsorpsiyon) veya membranlar olduğu ortaya çıkıyor. Ancak son 5-7 yılda tablo gerçekten değişti. Bir devrim olduğu söylenemez, ancak daha önce ya yakılan ya da kusura bakmayın, basitçe havalandırılan akışlar için sonuna kadar işe yarayan belirli çözümler ortaya çıktı. Ve ana itici güç, ekolojinin kendisi bile değil, kaynakların katı ekonomisi ve "temiz üretim" politikasıdır. İşletmelerin bu yüzdeleri yakalaması karlı hale geldi.

?Olmalı mı? "Tam olarak nasıl?"a: yaklaşımın evrimi

Daha önce tipik bir hikaye vardı: Tesis, çoğunlukla safsızlık içeren hidrojenden oluşan bir artık gaz akışına sahipti. Projeye göre meşaleye veya fırın yakıtına yönlendirin. Geri dönüşüm teknolojisi var ancak CAPEX yüksek ve yatırımın geri dönüşü şüpheli. Ve her şey donuyor. Şimdi yaklaşım farklı. "Bundan nasıl yararlanabiliriz?" değil, "bu akışta neyin burada ve şimdi değeri var?" Hidrojen? Daha sonra saflaştırılır ve örneğin hidro-işleme gibi bir işleme geri gönderilir. Hidrokarbonlar C1-C4? Daha sonra ya yakıt gazına arıtma yapılır ya da bileşim izin veriyorsa bireysel fraksiyonlar ayrılır. Anahtar kelime -entegrasyon. Teknoloji soyut olarak seçilmez ancak ürünün mevcut tesis düzenine dahil edildiği belirli bir nokta için seçilir.

İşte Shandong'daki bir rafineriden canlı bir örnek. Hidrojen açısından zengin, ancak yalnızca 0,3 MPa basınçta ve makul miktarda CO içeren bir hidrokrakerden gelen bir akış vardı. Klasik membran yöntemi veya salınımlı adsorpsiyon, düşük basınç ve derin CO giderimi ihtiyacı nedeniyle pek uygun değildi. Hibrit bir çözüm bulundu: önce kaba temizleme ve sıkıştırma, ardından CO ile başa çıkabilen çok katmanlı adsorbanlara sahip bir kısa döngülü adsorpsiyon (PSA) ünitesinin özel bir konfigürasyonu. Hidrojen prosese geri döndü ve kalorisi hala yüksek olan atık kısım, aleve değil, kazanların yakıt gazı ağına gönderildi. Kendini 3 yılda amorti etti. Ancak burada önemli: Başarı süper yeni teknolojide değil, belirli koşullar için hassas mühendislikteydi. Pek çok başarısızlık tam olarak "kutulu" olanları almalarından kaynaklanmaktadır. çözüm bulun ve onu mahvetmeye çalışın.

Çoğu zaman gözden kaçırılan bir diğer nokta ise artık gaz bileşiminin stabilitesidir. Teorik olarak akış karakterize edilir, numuneler alınır ve bir tasarım yapılır. Pratikte bileşim, ana tesisin, hammaddelerin ve katalizörün moduna bağlı olarak "yüzebilir". Teknoloji yeterli bir çalışma aralığına sahip değilse sorunlar başlar: ürün teknik özellikleri karşılamıyor veya ekipman kokmuyor. Tampon tanklarının veya daha pahalı olan çevrimiçi analiz ve otomatik kontrol sistemlerinin kurulması gerekir. Bu, BESLEME (tasarım) aşamasında dikkate alınmazsa projenin tüm ekonomisini tüketen aynı "önemsiz şeydir".

Teknolojik hayvanat bahçesi: sitelerde gerçekten işe yarayan şeyler

Aldatmacayı bir kenara bırakırsak, bugün Çin sanayi bölgelerine birçok bölge hakimdir. Öncelikle bu elbettemembran ayırmahedef bileşenin (aynı hidrojen) yüksek kısmi basıncına sahip akışlar için. Daha sonra tartışacağımız Chengdu firması gibi Çinli membran üreticileri büyük ilerleme kaydetti. Filmleri zaten seçicilik ve istikrar açısından Batılı analoglarla rekabet ediyor ve gözle görülür derecede daha ucuz. Ancak membranlar aerosollere, ağır hidrokarbonlara ve plastikleştiricilere karşı kaprislidir - çok yüksek kalitede ön temizliğe ihtiyaç vardır.

İkincisi,salınım döngüsü adsorpsiyonu (PSA). Burada ilerleme esas olarak hidrojen kayıplarını azaltmayı ve adsorbanın hizmet ömrünü arttırmayı mümkün kılan kontrol algoritmaları ve adsorber tasarımlarındadır. Döngüyü optimize ederek ve katmanlı adsorbanlar (moleküler elekler + aktif karbon) kullanarak, oldukça kirli akışlardan %90'lık bir hidrojen çıkarma oranına ulaştıkları tesisler gördüm. Ancak bu enerji tüketir; rejenerasyon için önemli miktarda yanıcı gaz kullanılır.

Ve üçüncü trend -kriyojenik teknolojiler. Sadece yakıt gazı değil, aynı zamanda yüksek saflıkta sıvı ürünler (etan, LPG) elde etmenin gerekli olduğu büyük akışlar için daha az kullanılırlar. CAPEX çok yüksek, ancak entegre kimyasal kompleksler inşa eden Shenhua veya Sinopec gibi devler için bu haklı. Artık gazları piroliz için hammaddeye dönüştürerek karbon döngüsünü "kapatırlar".

Ancak biyolojik yöntemlerden veya endüstriyel ölçekte herhangi bir plazma-kimyasal süreçten bahsetmek için henüz çok erken. Laboratuvar numuneleri var, pilot kurulumlar da haberlerde ama bunlar hala ticari güvenilirlik ve anlaşılır ekonomiklikten uzak. Bu tür "karanlık atlara" yatırım, şirketlerin kendisinden değil, esas olarak devlet araştırma fonlarından geliyor.

Odak Noktası: Chengdu Yizhi Teknoloji Deneyimi

Pratik uygulamadan bahsetme bağlamında deneyim ilginçtirChengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.(Chengdu Huaxi Chemical Technology'nin bir yan kuruluşu). Kendi web sitesi (https://www.yzkjhx.ru) onları bir tasarım enstitüsü olarak konumlandırıyor ve anahtar kelime de bu. Sadece ekipman satmıyorlar, aynı zamanda tam zamanlı mühendislik de yapıyorlar. Açık kasalarından uzmanlıklarının kimya ve petrol rafinerisindeki gazlar olduğu açıkça görülüyor.

Dolaylı olarak inceleme fırsatı bulduğum projelerinden biri de bir olefin üretim tesisinden artık gazın geri kazanılmasıydı. Sorun klasikti: Periyodik olarak yanan değişken bileşimli (etilen, etan, propilen, hidrojen) bir akım. Standart çözüm ayrı bir fraksiyonlama tesisi kurmaktır ancak bu zaman alıcı ve pahalıdır. Yizhi mühendisleri, hidrojen ve hafif olefinlerin bir kısmını ayırıp geri döndürmek için bir ön membran ünitesi içeren bir plan önerdi ve uyguladı; etan açısından zenginleştirilmiş geri kalan akım, ek hammadde olarak doğrudan piroliz fırınına gönderildi. Esasen, tek başına bir kompleksin yaratılmasından kaçınarak geri dönüşümü ana sürecin içine yerleştirdiler.

Burada değerli olan ne? Teknolojik bir mucize değil, sistem düşüncesi. Bitkiye tek bir organizma olarak baktılar. 120 milyon yuan kayıtlı sermayeye sahip bir tasarım enstitüsü olarak güçleri, ayrıntılı süreç modellemesi (Aspen HYSYS, vb.) yürütme ve standart çözümler yerine özelleştirilmiş çözümler sunma yeteneğidir. Portföyleri hem PSA hem de membran sistemlerini içerir, ancak seçim her zaman belirli bir müşteri için teknik ve ekonomik bir hesaplamayla doğrulanır.

Elbette onlar için de her şey yolunda gitmiyor. Bir metalurji tesisinde kok fırını gazının kullanımına yönelik ilk projelerden birinde, ön filtrelerin katran ve tozla hızla tıkanmasıyla karşı karşıya kaldılar. Yıkama sistemini anında değiştirmek ve ek bir temizleme aşaması eklemek zorunda kaldık. Bu durum bütçe aşımlarına ve son teslim tarihlerinin gecikmesine yol açtı. Ancak bu tür deneyimler mesleki gelişimin bir parçasıdır. Artık girişteki hammaddelerin saflığı konusunda daha muhafazakar toleranslar belirlediklerinden eminim.

Broşürlerde yazılmayan tuzaklar ve dersler

Yeni teknolojilerden bahsederken tuzakları görmezden gelmek mümkün değil. Her şeyden önce -düşük konsantrasyonlarda ekonomi. Akıştaki değerli bileşen %15-20'nin altındaysa çoğu zaman proje başarılı olamayacaktır. İzole etmenin maliyeti, ürünün maliyetini aşacaktır. Bazen, bütün bir arıtma sistemi kurmak yerine, brülörleri modernize ederek gazı en yakın fırında doğrudan düşük kalorili yakıt olarak kullanmak daha karlı olabilir.

İkinci taş altyapıdır. Diyelim ki güzel, saf hidrojeni izole ettiniz. Ama nereye teslim edilecek? Tesisin alım için uygun basınçta veya serbest kapasitede bir hidrojen boru hattı ağı yoksa, proje çok büyük ek yatırımlara ihtiyaç duyacaktır. Çoğu zaman en uygun çözüm, maksimum saflaştırma değil, "yeterince iyi" bir ürün elde etmektir. en yakın tüketim noktasında kullanılmak üzere.

Üçüncü nokta işletme giderleridir (OPEX). Yeni katalizörler, özel adsorbanlar, membran elemanları - bunların hepsinin kendi kullanım ömrü ve değiştirme maliyeti vardır. Eğer tedarik ve hizmetler tek bir yabancı tedarikçiye bağlıysa, bunlar büyük risklerdir. Bu arada bu, Çin'deki yerel üreticilerin gelişimi için güçlü bir teşvik. Hizmetin güvenilirliği ve kullanılabilirliği bazen pasaporta göre verimlilik açısından yüzde birkaçtan daha önemlidir.

Ve sonuncusu insan faktörüdür. Karmaşık bir geri dönüşüm tesisinin sürdürülmesi gerekiyor. Fabrikada eğitimli personel bulunmadığı takdirde en ileri teknoloji bile atıl durumda kalacak veya yarı kapasiteyle çalışacaktır. Başarılı projeler her zaman yalnızca “donanım” tedarikini değil, aynı zamanda teknoloji uzmanlarının ve operatörlerin tam eğitimini ve ayrıntılı düzenlemelerin yazılmasını da içerir. Bu olmadan her yenilik baş ağrısına dönüşür.

İleriye bakmak: Rüzgar hangi yönden esiyor?

Peki sonuç nedir? Çin, artık gazı bertaraf etmek için sihirli bir değnek icat etmedi. Ancak mevcut teknolojilerin pratik ve ekonomik açıdan sağlam bir şekilde uygulanması için burada güçlü bir ekosistem yaratılmıştır. Etkenler - yeşil politika gelişmeleri, sıkılaşan emisyon düzenlemeleri ve daha da önemlisi, yerel mühendislik şirketleri arasında artan olgunluk ve rekabetChengdu Yizhi Teknolojisi.

Bana göre gelecek hibrit sistemlerde. PSA veya membranlar değil, belirli bir akışın değerini maksimuma çıkarmak için seçilen her ikisinin kombinasyonları. Dijitalleşmenin arkasında da, hammaddelerin değişen bileşimi koşullarında geri dönüşüm tesislerinin çalışma modlarını optimize etmek için gerçek zamanlı verilerin ve tahmine dayalı analitiğin kullanılması yer alıyor.

Asıl değişim bilinçtedir. Artık gaz, yok edilmesi gereken bir atık olarak giderek daha az algılanıyor. Giderek daha az kullanılan bir kaynak, potansiyel bir gelir kaynağı veya en azından ana üretimdeki işletme maliyetlerini azaltmanın bir yolu olarak görülüyor. Ve bu belki de en önemli ?yeni teknoloji? - ekipmanda değil, yaklaşımda. Ve bildiğimiz gibi teknoloji talebi takip ediyor. Ve buradaki talep açıkça artıyor.