Kina: ny teknik för användning av restgas? 

När man pratar om restgasanvändning i Kina föreställer sig många omedelbart gigantiska installationer hos petrokemiska jättar som Sinopec. Men verkligheten, enligt mig, visar sig ofta vara mycket mer intressant och... smutsigare i ordets bokstavliga bemärkelse. Den huvudsakliga kampen och innovationen sker nu inte så mycket inom området global CO2-avskiljning, utan inom området för att arbeta med de svåraste, "obekväma" sådana. flöden - koksugnsgas, avfallsgaser från kalciumkarbidproduktion, utsläpp från små kemiska anläggningar. Det är där sammansättningen är instabil, och volymerna inte alltid motiverar kolossala kapitalinvesteringar, som de "nya teknologierna" som alla pratar om, men få faktiskt har sett i aktion, föds. Och här ligger ofta huvudfångsten: en teknik kan vara utmärkt på papper, men absolut olämplig i förhållandena för en viss anläggning med sin föråldrade utrustningsflotta och en evig brist på medel för modernisering.

Från teori till praktik: var snubblar de "nya"? lösningar

Ta till exempel den trendiga trenden med katalytisk oxidation vid låga temperaturer för att neutralisera flyktiga organiska föreningar (VOC) i avgaserna. I laboratoriet eller på en bänk med en idealiskt förberedd gasblandning är effektiviteten 99 %. Du kommer till en anläggning för produktion av bekämpningsmedel i Sichuan-provinsen - och förutom mål-VOC finns det även damm, sura ångor, luftfuktighet under 90 % och temperaturen vid inloppet fluktuerar. Katalysatorn, som ska fungera i två år, sintras på sex månader. Och hela den ekonomiska kalkylen utifrån dess hållbarhet går åt helvete. Detta är inte ett fel i tekniken i sig – det är ett anpassningsproblem. Ofta kinesiska ingenjörsföretag, särskilt de som har vuxit ur metoder som t.ex.Chengdu Yizhi Technology Co.(deras hemsida äryzkjhx.ru), de går inte igenom skapandet av en universell "silverpatron", utan utvecklar hybridlösningar. Först - pålitlig och billig absorption eller adsorption för att stabilisera flödet och ta bort "skräp", och först då - ett fint katalytiskt eller termiskt steg. Detta ökar kapitalkostnaderna, men ökar avsevärt tillförlitligheten i hela systemet. Deras tillvägagångssätt, som ett designinstitut med ett registrerat kapital på 120 miljoner yuan, etablerat på basis avHuaxi-teknik, bygger ofta på en sådan djupgående analys av råvaror, och inte på försäljning av färdig boxning.

En annan stötesten är energibalansen. Många återvinningstekniker, särskilt termiska, förbrukar mer energi (till exempel för uppvärmning) än de genererar eller sparar. I Kina, där eltarifferna för industrin är en separat stor fråga, blir denna faktor avgörande. Därför går trenden nu mot värmeåtervinning och integrering av avgasåtervinningssystemet i företagets övergripande energisystem. Bränn inte bara gasen, utan använd dess värme för att värma upp råvaror eller generera ånga för dina egna behov. Men det finns många nyanser här: korrosion på grund av gasens sammansättning, svårigheter med automatisering för ett instabilt flöde. Jag såg ett projekt där återvinningssystemet ständigt stängdes av på grund av tryckfluktuationer i avgasen, till slut övergavs det helt enkelt och återgick till en primitiv flamma.

Och naturligtvis får vi inte glömma ekonomin. Införandet av vilken som helst, även den mest avancerade, återvinningsteknik är kostsamt. Och nyckelfrågan för anläggningsägaren är: "När kommer det att löna sig?" Om vi ​​inte pratar om böter från miljöinspektioner (som för övrigt i Kina blir hårdare år efter år), utan om verkliga ekonomiska fördelar, så finns det inte många alternativ. Antingen handlar det om återvinning av värdefulla komponenter (till exempel väte från oljeraffinaderiavgaser), eller generering av energi för internt bruk, vilket minskar beroendet av nätet. Allt annat är oftast bildprojekt eller en påtvingad åtgärd under press från regulatorn. Och specialister frånChengdu Yizhi-teknikde döljer inte detta i sina presentationer, och visar ärligt kundens återbetalningsscheman under olika scenarier, vilket för övrigt inger mer förtroende.

Specifika fall: inte bara petrokemikalier

Låt oss gå bort från abstraktioner. Ett av de mest avslöjande projekten på senare år, som jag haft möjlighet att studera i detalj, är utnyttjandet av koksugnsgas vid en metallurgisk anläggning. Traditionellt brändes den helt enkelt i en fackla. Uppgiften var inte bara att neutralisera, utan också att fånga upp bensenkolväten och svavelväte. Ett kombinerat schema användes: adsorption på aktivt kol följt av regenerering och frisättning av koncentrerade bensener, och den renade gasen skickades till verkstadens värmesystem. Det svåraste var inte rengöringstekniken, utan organiseringen av en oavbruten tillförsel av instabilt gastryck till adsorbatorerna. Det var nödvändigt att designa en bufferttank-gashållare och ett komplext automationssystem, som enligt rykten färdigställdes av ingenjörer frånHuaxi-teknik. Projektet betalade sig inte genom försäljning av utvunna bensener (deras marknad är volatil), utan genom att ersätta dyr naturgas, som användes för uppvärmning.

Ett annat exempel är liten kemikalieproduktion i industriparker. Där samlas ofta utsläppen från ett dussin olika verkstäder i ett gemensamt rör. Kompositionen är en fruktansvärd cocktail. Att installera ett enda kraftfullt rengöringssystem för alla skulle kosta astronomiskt. Lösningen jag har sett i aktion i Zhejiang är ett decentraliserat tillvägagångssätt. Vid varje källa installeras, där så är möjligt, kompakta katalytiska oxidationsmoduler, valda för en specifik typ av utsläpp. Och redan allmänt, relativt "rent"? resten städas centralt. Detta minskar den totala belastningen på slutsteget och dess kostnad. Det uppstod visserligen ett problem med att serva många små installationer på olika företag - en enda kvalificerad tjänst behövdes, som aldrig var helt organiserad.

Och naturligtvis kan vi inte bortse från ämnet att fånga och använda kolbäddsmetan (CMM) från gruvor. Detta är strängt taget också bakgas, men med sina egna detaljer. Här följer tekniken vägen att rena och bringa gas till en kvalitet som är lämplig för insprutning i gasledningar eller för att generera elektricitet på plats. De största svårigheterna är återigen variationen i metankoncentrationen och förekomsten av föroreningar. Kina experimenterar aktivt här, bland annat med membranseparation och trycksvängningsadsorption (PSA). Framgång är starkt beroende av geologin för en viss gruva, och det är omöjligt att replikera en enda lösning. Detta är ett område för verkligt forskningsarbete, inte typisk ingenjörskonst.

Rollen för specialiserade ingenjörsföretag

Det är här företag som det nämnda kommer i förgrundenChengdu Yizhi Technology Co., Ltd.. Dessa är inte tillverkare av standardutrustning, utan designinstitut. Deras styrka ligger i deras förmåga att genomföra en detaljerad revision, simulera processen och montera ett system, likt en designer, av de bästa komponenterna som finns på marknaden, anpassa dem efter kundens behov. Kolla in deras portfolio påyzkjhx.ru— Det är tydligt att de arbetar med olika branscher: från kokskemi till läkemedel. Detta tyder på bred expertis specifikt inom området rening av komplexa gasblandningar. Deras skapelse 2013 på grundval av teknikföretaget Huaxi var ett logiskt steg för övergången från utvecklingen av kemiska processer till deras fullständiga industriella implementering, inklusive "svansar".

Vad gör ett bra ingenjörsföretag inom detta område? Möjligheten att ärligt berätta för kunden: "Denna fashionabla teknik kommer inte att fungera för ditt fall, låt oss titta på en enklare och mer pålitlig lösning." Jag såg hur säljare av "nano-katalysatorer" De sålde sina installationer till fabriker där gasen var så smutsig att det allra första steget - skrubbern - misslyckades varje månad. Designansatsen innebär först en grundlig analys av råvaror, ofta över flera produktionscykler, och först därefter val av metod. Ibland är det korrekta svaret inte en superteknologi, utan en kaskad av två eller tre beprövade, men intelligent kombinerade metoder.

En annan kritisk punkt är stöd efter projekt. Ett system för återvinning av avgas, särskilt ett nytt, är en levande organism. Råvaror förändras, utrustning slits ut och standarder blir strängare. Underhållskontraktet och uppgraderingsalternativen är ofta viktigare än det ursprungliga kontraktspriset. Företag som själva är djupt nedsänkta i kemisk teknik, som föräldernHuaxi-teknik, här har de en fördel eftersom de förstår processen från insidan, och inte bara som en uppsättning enheter.

Trender och återvändsgränder: en inblick

Vart är allt på väg? Den första är en tydlig trend mot digitalisering och intelligent förvaltning. Inte bara utgångssensorer, utan prediktiva analyssystem som, baserat på indirekta tecken (tryckfall i katalysatorbädden, förändring i temperaturprofil) kan förutsäga behovet av underhåll eller ett överhängande fel på en enhet. Detta gör att du kan gå från planerat förebyggande underhåll till det faktiska skicket, vilket sparar resurser. Men det är svårt att implementera detta: du behöver kompetens inom datavetenskap, som traditionella fabriker inte har.

Den andra är att arbeta med mycket koncentrerade men små volymflöden. Till exempel utsläpp från reaktorer i läkemedel. Det finns inget behov av en jätteinstallation; vi behöver ett kompakt, effektivt och, viktigare, snabbt justerbart system. Troligtvis ligger framtiden här i modulära "container"-lösningar. typer som snabbt kan kopplas till en ny källa.

Vad är enligt min åsikt en återvändsgränd? Strävan efter absolut rengöringsprestanda "till varje pris?". Ibland kräver en minskning av utsläppen från 95 % till 99,9 % en fördubbling av kapital- och driftskostnaderna med försumbara miljövinster. En rimlig kompromiss mellan lagkrav, teknisk genomförbarhet och ekonomi är det yttersta målet vid utformningen av återvinningssystem. Att blint kopiera västerländska lösningar utan att ta hänsyn till de lokala särdragen för råvaror, energikostnader och personalkvalifikationer leder också ofta till misslyckanden. Utrustningen är installerad, men fungerar inte.

Istället för en slutsats: att tänka högt

Så vad är slutresultatet med "ny teknik?" i Kina? Min erfarenhet tyder på att verklig nyhet nu sällan ligger i uppfinningen av någon fundamentalt ny fysikalisk-kemisk metod. Oftare ligger det i förmågan att integrera, anpassa och göra en befintlig uppsättning tekniker ekonomiskt lönsam för specifika, ibland mycket "icke-ideala" sådana. förhållandena i det kinesiska industrilandskapet. Detta är ett verk av en högklassig industriingenjör snarare än en teoretisk vetenskapsman.

Ett framgångsrikt projekt för användning av restgas idag är 30 % korrekt teknik, 50 % kompetent ingenjörskonst och integration i befintlig produktion, och 20 % kundens och entreprenörens beredskap för långsiktiga partnerskap och modifieringar på plats. Och när du ser hur på någon gödselanläggning ett system designat, till exempel av sådana specialister somChengdu Yizhi-teknik, har arbetat tyst och effektivt i flera år nu och bearbetat illaluktande utsläpp till nyttig ånga, förstår du att det är i detta ceremoniella arbete som verkliga framsteg ligger. Utan stora ord, men med konkreta resultat. Och frågan från titeln förblir öppen för varje nytt objekt, och detta är kanske det mest intressanta i vårt arbete.