Түтіннен СО2 арзан қалпына келтіру? 

Арзан CO2 қайта өңдеу туралы естігенде, бірінші ойға келетін нәрсе - бұл кезекті маркетингтік айла. Барлығы қарапайым және қымбат емес шешімді қалайды, бірақ іс жүзінде бұл сөздер әдетте жетілмеген технологияны немесе күрделі және операциялық шығындарды толығымен елемеуді жасырады. Түсіру жобаларымен өзім жұмыс істегендіктен, мен шынымды айтайын: арзан ұзақ мерзімді перспективада тиімді дегенді білдірмейді, әсіресе түтін газдары сияқты күрделі газ қоспаларына қатысты. Бірақ кейбір тәсілдер шығындарды азайтуы мүмкін, егер барлық кіріс параметрлері дұрыс бағаланса және әмбебаптыққа ұмтылмаса.

Түтіннің артында не бар және ол неге маңызды

Түтін тек СО2 ғана емес. Бұл N2, O2, су буы, SOx, NOx, күл және ондаған басқа қоспалардан тұратын коктейль, олардың концентрациясы отын мен жану режиміне байланысты. Мұндай ағындағы СО2 концентрациясы сирек 10-15% -дан асады, бұл таза немесе шоғырланған ағындарға арналған көптеген арзан әдістерді дереу тоқтатады. Негізгі шығындар СО2 байланыстыратын химияның өзі емес, газды дайындау: тазалау, кептіру, қысу. Бұл кезеңді елемеу жүйенің тез істен шығуын білдіреді, мысалы, катализатордың улануы немесе коррозияға байланысты.

Кішкентай жылу электр станциясындағы бір жоба есімде, оларда SO2 тиісті түрде жойылмай, мембрана бөлуді қолдануға тырысты. Жарты ай ішінде мембраналар істен шықты, ал ауыстыру құны барлық күтілетін үнемдеуді жойды. Қорытынды: жобалау сатысындағы арзандық кейінірек көптеген шығындарға әкеледі. Жабдықтың бағасын емес, толық өмірлік циклін қарау керек.

Бұл жерде күрделі шешімдерге маманданған кейбір жобалау институттарының көзқарасын айта кеткен жөн. Мысалы,Chengdu Yizhi Technology Co.(олардың веб-сайтыhttps://www.yzkjhx.ru) технологиялық жобаларды жүзеге асыру үшін құрылған институт ретінде өзін көрсетеді. Олардың тәжірибесінде, ашық деректерге қарағанда, келесі принцип жиі кездеседі: біріншіден, белгілі бір эмиссия көзі үшін терең аудитория, содан кейін технологияны таңдау немесе дамыту. Бұл орынды. Олар барлық жағдайларға арналған қорапты шешімді сатпайды, бірақ тұтынушының нақты шарттарына сәйкес жұмыс істейді, бұл сайып келгенде жалпы шығындарды азайта алады.

Алынған СО2 қайда кетуі керек? Табыстылық мәселесі

Шын мәнінде, қайта өңдеу - бұл негізгі сөз. Егер СО2 жай көмілген болса, онда бұл таза шығын. Процесс толығымен ақталу үшін жергілікті нарық немесе пайдалы қолданба болуы керек. Ең айқын жолдар - құрғақ мұз өндіру, жылыжайда пайдалану, мұнайды қайтару үшін айдау (EOR) немесе несепнәр сияқты химиялық заттардың синтезі. Бірақ әр бағыттың көлемі, тазалығы және логистикасы бойынша өз шектеулері бар.

Менің ойымша, көптеген кәсіпорындар үшін ең шынайы сценарий - бұл өздерінің технологиялық циклінде пайдалану. Мысалы, зауыт карбонаттар немесе бикарбонаттар шығаратын болса, онда ұсталған СО2 қалдық емес, шикізатқа айналады. Бірақ бұл жерде тағы да тазалық мәселесі туындайды. Химиялық синтез үшін қоспасы 0,5%-дан аз болатын СО2 жиі қажет. Түтін газынан мұндай тазалыққа қол жеткізу - тривиальды емес және қымбат жұмыс.

Сода шығаратын шағын зауыттың тәжірибесі болды. Біз өз қазандықтағы СО2-ны арзан кәдеге жаратуға сендік. Бірақ қажетті күйге дейін тазарту құнын есептегеннен кейін сұйық көмірқышқыл газын үшінші тарап жеткізушісінен сатып алу арзанырақ екені белгілі болды. Жоба тоқтатылды. Бұл әдеттегі қате - тізбекті соңына дейін, соңғы өнімге дейін есептемеу.

Арзан деп есептейтін технологиялар

Ғылыми фантастиканы былай қойғанда, бүгінгі адамдар шынымен нені қарап отыр? Біріншіден,аминді тазарту- жанрдың классикасы. Бұл жаңа емес, бірақ үнемі оңтайландырылуда: қоспаларға төзімді және регенерация үшін аз энергияны қажет ететін жаңа аминдер пайда болады. Жоғары энергия шығындарына байланысты оны арзан деп атауға болмайды, бірақ үлкен көздер үшін бұл көбінесе сенімділік пен шығындардың оңтайлы балансы болып табылады.

Екіншіден,қатты материалдарға адсорбция(МОФ, цеолиттер, белсендірілген көмір). Мұндағы басты артықшылық - мысалы, вакуум немесе температураның өзгеруі (TSA/VSA) арқылы десорбция үшін потенциалды төмен энергия шығыны. Бірақ материалдар қымбат, ал нақты түтін жағдайында олардың сыйымдылығы мен селективтілігі күрт төмендеуі мүмкін. Мен цеолиттерді қолданатын тәжірибелік қондырғыны көрдім - көмір қазандығынан газда бір ай жұмыс істегеннен кейін күкірт қалдықтары мен ылғалдың әсерінен тесіктердің бітелуіне байланысты тиімділік 40% төмендеді.

Үшіншіден,минералдану— қалдықтарды (шлак, күл) пайдалана отырып, СО2-нің карбонаттармен байланысуы. Керемет және арзан көрінеді: қалдықтар + СО2 = пайдалы өнім. Бірақ процестің кинетикасы өте баяу, үлкен аумақтар қажет, ал соңғы өнім - бірдей карбонат - аз шығынға ие. Экономика СО2 шығарындылары үшін айыппұлдар және қалдықтарды кәдеге жарату төлемдері болған жағдайда ғана қосылады. Әзірге бұл тауашалық шешім.

Жинақтарды қайдан іздеу керек? Практикадан алынған тәжірибе

Шынайы үнемдеу сиқырлы технологиядан емес, интеграция мен синергиядан келеді. Біріншісі - төмен сапалы жылуды пайдалану. Амин ерітіндісін қалпына келтіру энергияны қажет етеді. Егер сол зауытта қалдық жылу болса (мысалы, салқындатқыш жабдықтан), оны жылытуға пайдалануға болады, сыртқы энергия шығындарын азайтады.

Екіншісі - шамадан тыс тазалаудан аулақ болу. 99,9% тазалығы бар СО2 әрқашан қажет емес. Кейбір қосымшалар үшін, мысалы, жылыжай тыңайтқышы, белгілі бір қоспалар қолайлы. Сіз тұтынушының талаптарын нақты білуіңіз керек және қажетсіз тазарту дәрежесі үшін артық төлем жасамауыңыз керек. Бұл анық көрінеді, бірақ жобалау кезеңінде стандартты параметрлерді орнату жиі ұмытылады.

Үшіншіден, модульдік және масштабтылық. Кейде бір орталықтандырылған газ құбырларын жүргізуге қарағанда, әртүрлі түтін көздерінде бірнеше шағын модульдік қондырғыларды орнату арзанырақ. Бұл инфрақұрылымдық шығындарды азайтады және жүйені кезең-кезеңімен іске қосуға мүмкіндік береді. Ұқсас модульдік тәсілдер кейде сияқты компаниялармен ұсыныладыChengdu Yizhi Technology Co., жобалау институты ретінде жұмыс істейді, олардың күші стандартты шешімдерді белгілі бір учаскеге және оның инфрақұрылымдық шектеулеріне бейімдеуде.

Қорытынды: арзан қайта өңдеу сияқты нәрсе бар ма?

Қысқасы, жоқ, ол жоқ. Бароңтайландырылғанжәнеұтымды кәдеге жарату. Оның құнын 20-30%, кейде одан да көп төмендетуге болады, егер бүкіл цикл мұқият талданса: түтін газының құрамынан және қолда бар ресурстардан (жылу, қалдықтар, кеңістік) соңғы өнімге және логистикаға қойылатын талаптарға дейін. Қағазда арзан болу жарысы әрқашан дерлік сәтсіздікке әкеледі.

Ең бастысы, технологияны таңдаудан емес, нақты нысаныңызды терең техникалық-экономикалық талдаудан бастау керек. Онсыз шығындар туралы кез келген әңгіме болжам болып табылады. Жарнамалық брошюралардан орташа сандарды алмай, нақты шарттар үшін CAPEX және OPEX есептеу керек.

Және соңғысы: әлем өзгеруде. Квоталардың бағасы өсіп, жаңа субсидиялар пайда болып, технологиялар дамып келеді. Бес жыл бұрын пайдасыз болған нәрсе ертең өміршең болуы мүмкін. Сондықтан, негізгі дағды - дайын арзан шешім табу емес, өзгермелі экономикалық және реттеуші жағдайларға сәйкес жүйені икемді түрде жобалау мүмкіндігі. Дәл осы жерде мамандандырылған жобалау институттары көмектеседі, олардың жұмысы жабдықты сату емес, жұмыс істейтін және экономикалық тиімді технологиялық тізбектерді құру.