Çin: PSA teknolojisi için beklentiler? 

İnsanlar Çin'de PSA'dan bahsettiğinde, çoğu kişi hemen havayı oksijen ve nitrojene ayıran devasa tesislerin hayalini kuruyor. Elbette temel budur, ancak daha derine inerseniz, resim çok daha ilginç ve... daha kafa karıştırıcı olur. Çoğu zaman gözden kaçırılan şey, teknolojinin kendisidir.basınç salınımı adsorpsiyonu- bu bir monolit değil, bir dizi çözümdür ve bunların burada uygulanabilirliği büyük ölçüde binlerce küçük nüansa bağlıdır: belirli bir ildeki elektriğin maliyetinden yerel sorbentin kalitesine ve hatta tesisteki işletme personelinin zihniyetine kadar. Kendi gördüklerime dayanarak bunu çözmeye çalışacağım.

Sadece hava değil: PSA'nın halihazırda çalıştığı ve tavana ulaştığı yer

Evet, oksijen ve nitrojen tesisleri birçok mühendislik şirketinin geçim kaynağıdır. Ancak örneğin bir rafineriden hidrojen alırsanız, genellikle membran yöntemleriyle şiddetli bir rekabet olur. Ürün saflığı açısından PSA kazanıyor, bu bir gerçek. Ancak sermaye maliyetlerinden tasarruf etme arzusuyla membranlar yerleştirdikleri ve ardından yıllarca çıkıştaki gaz bileşiminin istikrarsızlığından muzdarip oldukları projeler gördüm. Ters taraf -PSA kurulumlarıhidrojen için çok yüksek kalitede ön saflaştırmaya, en ufak bir CO veya kükürt bileşiği atılımına ihtiyaç duyarlar ve sorbent atılabilir. Çin bununla başa çıkmayı öğrendi, ancak böyle bir ön adım sandviçinin maliyeti ve PSA'nın kendisi bazen müşterileri korkutuyor.

Bana göre en umut verici alanlardan biri biyogazın ve çöp gazının doğal kaliteye (Biyometan) arıtılmasıdır. İşte teknolojibasınç salınımı adsorpsiyonugüvenilirlik ve işletme maliyetleri dengesi açısından neredeyse rakipsizdir. Ama aynı zamanda pek çok tuzak da var. Hammaddelerin bileşimi, özellikle çöp depolama alanlarında çok değişkenlik gösterebilir. Standart tasarım çözümleri çoğu zaman işe yaramıyor; yerinde uyarlama gereklidir. Sichuan'daki bir projeyle ilgili bir hikayeyi hatırlıyorum: Mühendisler standart bir adsorpsiyon döngüsü oluşturdular ve ham maddedeki oksijen içeriğinin hesaplanandan daha yüksek olduğu ortaya çıktı. Sonuç olarak, sütunların içinde patlayıcı bir karışım oluşması riskini önlemek için kontrol cihazını anında yeniden programlamak ve valflerin sırasını değiştirmek zorunda kaldık. Önemsememek? Hayır, bu tam olarak ders kitaplarında olmayan bir uygulamadır.

Ancak baca gazlarından CO2'nin yakalanması (yanma sonrası yakalama) ile durum belirsizdir. Emici maddenin yenilenmesi için enerji tüketimi çok büyüktür. Pek çok çalışma ve pilot proje var, ancak endüstriyel ölçek ve ekonomi söz konusu olduğunda heyecan çoğu zaman sönüyor. Şimdiye kadar bu, ticari olarak uygun bir çözümden çok, hükümet emirleri ve gösteri projeleri alanıdır. Ancak Çinli şirketler gibiChengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.(Bu, Huaxi Technology tarafından oluşturulan bir tasarım enstitüsüdür) bu yönde aktif olarak Ar-Ge yürütüyor, hibrit çevrimler ve yeni malzemeler yoluyla enerji tüketimini azaltmaya çalışıyor.

Sorbentler: sistemin ve savaş alanının kalbi

Her şey onlara bağlı. Daha önce, özellikle belirli derecelerdeki zeolitlerde büyük ölçüde ithalata bağımlıydık. Artık durum değişiyor. Çinli üreticiler oldukça rekabetçi zeolit ​​ve aktif karbon üretimine başladılar. Ancak sorun farklı; tarafların istikrarı. Bir parti satın aldınız; mükemmel çalışıyor. Altı ay sonra, aynı tedarikçiden daha fazlasını satın alırsınız ve granüllerin nem kapasitesi veya gücüyle ilgili sorunlar başlar. Bu bir mühendislik şirketi için bir kabustur. Ya kabulü sınıra kadar sıkılaştırmalısınız ya da projelere daha büyük bir verimlilik marjı koymalısınız ki bu da ekonomiyi vuruyor.

MOF'lar (metal organik çerçeveler) gibi yeni malzemelerin tanıtımını görmek ilginç. Laboratuvarlarda seçicilik konusunda harika sonuçlar veriyorlar. Ancak kilogram başına fiyat ve gerçek bir süreç akışı koşullarında (su buharı, safsızlıklarla) stabilite söz konusu olduğunda, tüm fantezi bir yerde buharlaşır. Niş uygulamaları saymazsak, ticari tesislerde görmemiz için sanırım bir 5-7 yıl daha geçmesi gerekecek. Şimdilik geleneksel zeolitlerin iyileştirilmesine odaklanmak daha pragmatik bir yoldur.

Yaklaşımlardaki farkın açıkça görüldüğü yer burasıdır. Büyük devlet kurumları dergilerdeki çığır açıcı makalelerin peşinde. Ve bahsedilen gibi şirketlerden uygulayıcılarChengdu Yizhi Teknolojisi, çoğu zaman tam olarak mevcut olan sorbentlerin özenli optimizasyonuyla meşgul olurlar. Bazen rejenerasyon sürecindeki küçük bir değişiklik (sıcaklık, temizleme basıncı) verimlilikte yüzde birkaç artış sağlar. Bu çok büyük bir sorun gibi görünmeyebilir, ancak kurulumu 7/24 çalışan bir müşteri için, bir yıl boyunca enerji kaynaklarından yapılan bu tür tasarruflar büyük meblağlara dönüşüyor.

Kontrol ve otomasyon: gerçek verimliliğin yattığı yer

Kolonları en pahalı çelikten monte edebilir ve bunları en iyi emici maddeyle doldurabilirsiniz, ancak kontrol sistemi aptalsa tüm verimlilik boşa gider. Klasik sorun tasarım dışı bir yükte çalışmaktır. Diyelim ki bir tesis 1000 nm3/saat için tasarlandı, ancak üretim ya 800 ya da 1200 nm3 gerektiriyor. Katı, uyarlanabilir olmayan bir PSA döngüsü ya aşırı enerji kullanacak ya da az ürün üretecektir. Tahmine dayalı kontrol algoritmalarına ve yumuşak döngü düzenlemesine sahip modern sistemler olmazsa olmazdır. Ama buna göre maliyeti var.

Çin'de artık dijitalleşmeye ve akıllı fabrikalara doğru güçlü bir eğilim var. Bu, söz konusu segmentin gelişimini teşvik eder. Siemens veya Rockwell'den daha ucuz, ancak tamamen yeterli düzeyde çözümler sunan yerel kontrolör ve yazılım üreticileri ortaya çıkıyor. Risk elbette güvenilirliktedir. Shandong'daki tesislerden birine yerel bir satıcının deneysel kontrol sistemi kuruldu. Ağda bir güç dalgalanması oluşana kadar her şey iyi gidiyordu. Denetleyici dondu ve valf sırasını yeniden başlatamadı. Neredeyse bir günlük kesinti nedeniyle manuel kontrole geçmek zorunda kaldım. Bunun üzerine müşteri, kanıtlanmış ithal dolgunun iadesini talep etti. Yenilik ve güvenilirlik arasındaki denge her zaman hassastır.

Bir diğer nokta ise uzaktan izleme ve teşhistir. Bu artık bir lüks değil, hizmetin bir gereğidir. Bir kolondaki basınç düşüşünü veya çıkışta ürünün bileşimindeki değişikliği gerçek zamanlı olarak görmek, ciddi bir kazayı önleyebilmek anlamına gelir. Birçok Çinli mühendislik şirketi de dahilYizhi Teknolojisi, artık bu tür hizmetleri sözleşmenin bir parçası olarak sunuyor. Bu da müşteri güvenini ciddi anlamda artırıyor.

Ekonomi ve politika: açık olmayan faktörler

Herhangi bir teknolojinin geleceği paraya bağlıdır. PSA'nın durumu ilginç. Bir yandan bu, atılım yapmanın ve sermaye maliyetlerini önemli ölçüde azaltmanın zor olduğu olgun bir teknolojidir. Öte yandan, işletme maliyetleri elektrik fiyatlarına güçlü bir şekilde bağlıdır. Çin'de sanayi tarifeleri bölgeden bölgeye farklılık göstermektedir. Bazı yerlerde nitrojen elde etmek için PSA, sıvılaştırılmış nitrojen satın almaktan daha karlı olabilir, ancak diğerlerinde olmayabilir. Her özel durum için çok ayrıntılı bir hesaplamaya ihtiyaç vardır.

Çevre politikası güçlü bir etkendir. Özellikle kimya ve metalurji endüstrilerinde emisyon standartlarının sıkılaştırılması, bizi atık gazların arıtılması için etkili yöntemler aramaya zorluyor. PSA'nın özellikle diğer yöntemlerle birlikte kullanıldığında ikinci bir şans yakaladığı yer burasıdır. Örneğin, uçucu organik bileşiklerin (VOC'ler) yakalanması ve bunların daha sonra geri kazanılması. En kitlesel pazar olmasa da istikrarlı ve büyüyor.

İthalat ikamesi. Son yıllarda yoğunlaşan bu eğilim, yerel geliştiricilerin ve ekipman üreticilerinin ekmeğine yağ sürüyor. Devlet işletmeleri ve büyük özel holdingler artık yerel yüklenicileri daha sık düşünüyor. Bu, şirketlere ciddi deneyim kazandırıyor;Chengdu Yizhi Technology Co., Ltd.(kayıtlı sermaye 120 milyon yuan'dır - ciddi niyetlerden söz eden bir rakam), daha karmaşık ve büyük ölçekli projeleri hayata geçirme yeteneği, o paha biçilmez pratik deneyimi kazanma, bu da sadece bir ekipman tedarikçisini gerçek bir teknoloji ortağından ayırır.

Geleceğe bakış: entegrasyon, hibritler ve nişler

PSA'nın izole bir teknoloji olarak geleceğini görmüyorum. Potansiyeli entegrasyonda yatmaktadır. Hibrit şemalar: PSA + membranlar, PSA + kriyojenikler, PSA + katalitik süreçler. Örneğin, membranlarda ön kaba ayırma ve ardından PSA'da ince saflaştırma yapılabilir. Bu, optimum maliyet ve verimlilik dengesini sağlayabilir. Mühendisliğin ileri teknolojileri artık bu tür çözümler üzerinde çalışıyor.

Diğer bir yön ise minyatürleştirme ve modülerliktir. Dev tesis kurulumları değil, dağıtılmış gaz üretimi için kompakt kızak modülleri. Diyelim ki elektronik endüstrisi veya küçük gıda üretimi için. Buradaki güvenilirlik ve temizlik gereklilikleri engelleyicidir, ancak sorunun fiyatı daha gelişmiş çözümlerin kullanılmasına izin vermektedir.

Sonuç olarak, Çin'de PSA'nın geleceğini devrimde değil, evrimde görüyorum. Teknoloji endüstride daha derin kök salacak, ancak yeni yüksek profilli keşifler yoluyla değil, her bir bileşendeki kademeli, adım adım iyileştirmeler yoluyla: sorbentler, valfler, kontrol algoritmaları ve - son derece önemli olan - derin uygulamalı deneyim birikimi yoluyla. Sadece kurulumu satmamıza değil, aynı zamanda istikrarlı, ekonomik ve sürprizlerle karşılaşmadan çalışması için onu müşterinin teknolojik zincirine entegre etmemize de olanak tanıyan deneyim. Yarın bu pazarda kalacak şirketlerin itibarı tam olarak bunun üzerine kuruludur.