Çin: iyon-sıvı kükürt giderme umutları? 

Hakkında bir şeyler duyduğundaiyon-sıvı kükürt gidermeÇin'de ilk düşünce başka bir "atılım mı?" endüstride kök salmayacak bir laboratuvar yöntemi. Pek çok insan böyle düşünüyor ve ben de yaklaşık beş yıl önce şüpheciydim. Ancak şimdi resim değişiyor ve hızla değişiyor, ancak kendine özgü "Çince" özellikleri de yok değil. özellikler.

Laboratuvardan fabrikaya: her şey nasıl başladı

Yedi ya da sekiz yıl önce Dalian ya da Nanjing'deki konferanslardaki ilk raporları hatırlıyorum. CAS'tan (Çin Bilimler Akademisi) bilim adamları, H2S ve merkaptanlar için %99,9 gibi olağanüstü bir saflaştırma derecesine sahip grafikler gösterdiler. Sinopec veya CNPC petrol rafinerilerinden mühendisler salonda oturdular, başlarını salladılar, korozyon ve stabilite hakkında sorular sordulariyonik sıvılaruzun bir döngüde. Cevaplar teorik diyelim. O zamanlar asıl engel teknoloji bile değildi, maliyetti. Örneğin tetraalkilfosfonyum bazlı bu özel iyonik sıvıların üretimi oda bazlıydı ve pahalıydı. Bunun, günde milyonlarca metreküp gaz kapasitesine sahip bir tesiste monoetanolaminin (MEA) yerini alabileceği fikri ütopik görünüyordu.

Ancak Çin'in yaklaşımı genellikle önce pazar talebini veya siyasi ivmeyi yaratmaktır. Özellikle Yangtze Deltası veya Bohai Körfezi gibi önemli ekonomik bölgeler çevresinde sıkılaşan çevresel düzenlemeler itici güç haline geldi. Geleneksel aminlerin toplam kükürt içeriğindeki yeni sınırlarla her zaman başa çıkamadığı ve atıkların bertaraf edilmesi sorununun (aynı kullanılmış aminler) giderek daha ciddi hale geldiği ortaya çıktı.İyonik sıvılarkendilerini ?yeşil? olarak ilan ettiler. Bunun alternatifi ise düşük buhar basıncı, teorik olarak tam rejenerasyon ve belirli bir gaz bileşimi için ince ayar yapabilme yeteneğidir.

Burası ilk pilotların ortaya çıktığı yer. Hemen Sinopec gibi devlerde değil, orta ölçekli işletmelerde, çoğu zaman üniversitelerle işbirliği halinde. İlk elden duyduğum projelerden biri Siçuan gaz sahasıydı. Gaz, seçici saflaştırma için klasik bir sorun olan CO2 ve H2S bakımından yüksekti. Pilot kurulumiyonik sıvılarçalıştı, ancak beklenmedik bir sorunla karşılaştı - laboratuvar reaktöründe bulunmayan polimer yabancı maddelerin çökelmesi nedeniyle ısı eşanjörlerinin tıkanması. Bu önemli bir dersti: Gerçek akıntı her zaman daha kirlidir.

Pratik engeller ve Çin çözümleri

İşte eğlencenin başladığı yer burası; mühendislik adaptasyonu. Çin teknoloji şirketleri, özellikle de araştırma enstitülerinden doğanlar, 'ideal'i yaratmak için değil, çalışmaya başladı. sıvılar yerine belirli darboğazları çözmeye yöneliktir. Ana sorun noktaları: 1) Fiyat. 2) Viskozite (dolaşım için enerji tüketimini etkiler). 3) Uzun vadeli stabilite (termal ve kimyasal). 4) “Ağır” olanların ele geçirilmesinden sonra faaliyetin restorasyonu. tiyofen gibi safsızlıklar.

Çözüm, kimyasal sentezi basitleştirme ve ölçeklendirme yolunu izledi. Avrupa veya ABD'de benzersiz özelliklere sahip karmaşık katyon-anyon çiftlerine odaklanılıyorsa, bana göre Çinli tedarikçiler ton cinsinden üretilebilecek nispeten basit ama güvenilir birkaç formüle güvenmişlerdir. Diyelim ki aynı fosfonyum tuzları, ancak daha ucuz kaynaklarla. Bu, bir miktar seçicilik pahasına olsa da, kilogram başına maliyeti önemli ölçüde azalttı.

İkinci nokta süreç entegrasyonudur. Çinli mühendisler öylece "yapıştırmadılar mı?" amin yerine iyonik sıvı içeren bir sütun. Hibrit programlar sunmaya başladılar. Örneğin, ilk aşama kaba temizlik ve CO2'nin büyük kısmının uzaklaştırılması için geleneksel bir amindir; ikinci aşama iseiyon-sıvı kükürt gidermeArtık H2S ve organik kükürt bileşiklerinden derin saflaştırma için. Bu, pahalı iyonik sıvının gerekli hacmini keskin bir şekilde azalttı ve CO2'den kaynaklanan şişme sorununu çözdü. Bu pragmatizm yerel yaklaşımın karakteristik özelliğidir.

Gerçeklikten örnek: sadece başarılar değil

Size dolaylı olarak aşina olduğum bir projeden bahsedeceğim. Müşteri Shandong'daki bir kimya fabrikasıdır; bir kırma ünitesi, yüksek merkaptan içeriğine sahip bir propan-propilen fraksiyonu (PPF) akışı üretti. Polimer üretimi için toplam kükürt içeriğinin 10 ppm'in altına düşürülmesi gerekiyordu. Klorür iyonik sıvılara dayalı bir teknoloji seçtik. Kurulum, Sichuan'dan bir araştırma grubuyla bağlantılı bir şirket tarafından tasarlandı ve sağlandı.

İlk aylarda her şey harikaydı. Daha sonra pompalarla ilgili sorunlar başladı - kış sıcaklıklarında sıvının artan viskozitesi (evet, Shandong'da +5°C olabilir) kavitasyona yol açtı. Hatların ısıtma sistemini acilen değiştirmek zorunda kaldık. Başka bir hikaye: Analiz, sıvıda rejenerasyon sırasında damıtılmayan oksidasyon ürünlerinin ve ağır hidrokarbonların kademeli olarak biriktiğini gösterdi. 14 ay sonra aktivite %40 düştü. Bir felaket değil ama "sonsuz" bir felaket de değil. satıcıların söz verdiği sıvı. Ampirik bir çözüm bulundu - altı ayda bir, hacmin% 10'unu düzeltmek için alın ve yeni bir kısım ekleyin. Projenin ekonomisi hala olumluydu ancak operasyonel zorluklar da eklendi.

Bu tipik bir durumdur. Teknoloji işe yarıyor ancak alışılagelmiş "kutudan çıktığı gibi" olanlardan daha düşünceli ve bireysel hizmet desteği gerektiriyor. çözümler. Tüm operatörler buna hazır değil. Buhar kazanı için daha yüksek bir maliyete rağmen MEA'da olduğu gibi “ayarla ve unut” istiyorlar.

Uzman mühendislik şirketlerinin rolü

Burada önemli bir oyuncu devreye giriyor: temel bilim ile endüstri arasında bir bütünleştirici rolünü üstlenen tasarım enstitüleri. Sadece bir reaktif satmıyorlar, tüm boru tesisatı, otomatik proses kontrol sistemleri ve sonuç garantileriyle birlikte anahtar teslimi bir teknolojik süreç satıyorlar. Çarpıcı örneklerden biri deChengdu Yizhi Teknoloji A.Ş. (https://www.yzkjhx.ru). Chengdu Huaxi Kimyasal Teknolojisi temel alınarak oluşturulan bu şirket bunlardan sadece bir tanesi. Profilleri sadece kimyasalların satışı değil aynı zamanda gaz saflaştırma ve ayırma alanında kapsamlı çözümlerdir.

Anlayabildiğim kadarıyla onların gücü, kendi üretim yeteneklerine erişebilmeleri ve ihtiyaç duydukları iyonik sıvıların sentezini artırabilmeleridir. Dahası, müşteriye genellikle standart bir ürün değil, "ölçülecek" bir kompozisyon seçimi sunarlar. Hammaddeleri analiz ettikten sonra. Bu çok kritik. Kömür gazlaştırıcısından gelen akış ile FCC tesisinden gelen akış çok farklı iki şeydir ve bunlar için evrensel bir sıvı yoktur.

Web sitesiChengdu Yizhi Teknolojisi (https://www.yzkjhx.ru) şirketi 120 milyon yuan kayıtlı sermayeye sahip bir tasarım enstitüsü olarak konumlandırıyor, bu da ciddi niyet ve kaynaklara işaret ediyor. Bağlamdaiyon-sıvı kükürt gidermeBu tür şirketler anahtar bağlantıdır. Teknolojide hata ayıklama risklerini üstleniyorlar, devreye alma için bir mühendis kadrosuna sahipler ve daha da önemlisi Çin'de yerel çevre düzenleme otoriteleriyle ilişkiler kurarak müşterinin tüm izinleri almasına yardımcı oluyorlar.

Rüzgar ne taraftan esiyor? Beklentiler ve şüpheler

Peki beklentiler neler? Kısa vadede (3-5 yıl), teknolojinin niş fakat istikrarlı bir şekilde nüfuz ettiğini görüyorum. Ana büyüme noktaları: 1) Kükürt gerekliliklerinin özellikle sıkı olduğu kimya endüstrileri (metanol, amonyak) için sentez gazının derinlemesine saflaştırılması. 2) Hacimli bir amin tesisi ve modüler bir tesis kurmanın kârlı olmadığı orta ve küçük alanlarda ilgili petrol gazlarının (APG) saflaştırılmasıiyonik sıvılarişe yarayabilir. 3) Birinci sınıf polimerlerin üretimi için etilen veya propilenin kükürtten arındırılması gibi özel uygulamalar.

Orta vadede (5-10 yıl) iki alanda atılım yapılmasına bağlı olacaktır. Birincisi, gerçekten ucuz ve “yok edilemez” olanların yaratılmasıdır. muhtemelen diğer endüstrilerden gelen atıklara dayanan sıvılar (Çinli kimyagerler burada aktif olarak deneyler yapıyor). İkincisi, farklı koşullar altında uzun vadeli (5+ yıl) çalışmaya ilişkin bir dizi verinin birikmesidir. Şu ana kadar bu türden çok az referans var ve bu da büyük oyuncuları geride bırakıyor.

Bana göre asıl zorluk teknik düzlemde bile yatmıyor. Bu sektörün muhafazakarlığıdır. Rafineri ve gaz işleme tesisi yöneticileri, kariyerlerini güvenilirlik üzerine kuran kişilerdir. Onlarca yıldır aminlerle çalışıyorlar, tüm sorunlarını ve bunların nasıl çözüleceğini biliyorlar. Daha verimli de olsa yeni bir teknolojiye geçmek kişisel olarak onlar için her zaman bir risktir. Bu nedenle, uygulama devrim niteliğinde değil, evrimsel olacaktır: öncelikle yeni, “yeşil” olanlarda. Eski altyapının bulunmadığı veya geleneksel yöntemlerin artık işe yaramadığı projeler.

Sonuç olarak,iyon-sıvı kükürt gidermeÇin'de bu bir efsane ya da her derde deva değil. Siyasi baskı, mühendislik ustalığı ve entegratör şirketlerin pragmatik yaklaşımının birleşimi sayesinde nişini bulan, yeni ortaya çıkan pratik bir araçtır. Süreç Çin'e özgü bir hızda ilerliyor: hızlı, kaymalı, ancak geri dönülemez bir şekilde. Dikkat etmekte fayda var ama pembe gözlükler olmadan mükemmel teknoloji diye bir şey yok.