Қытай: аргон тазартқыштар - жаңа технологиялар? 

Әріптестерімен әңгімелесу кезінде мезгіл-мезгіл туындайтын қызықты сұрақ: Қытай және «жаңа технологиялар» туралы сөз болғанда? газ тазалауда, атап айтқанда, туралыаргон тазартқыштар, көпшілігі зертханада нөлден жасалған революциялық нәрсені бірден елестетеді. Көбінесе бұлай болмайды. Көбінесе біз терең, кейде тіпті мақсатты бейімделу және белгілі принциптерді нақты, көбінесе талап етілетін өндірістік процестерге біріктіру туралы айтып отырмыз. Бұл нәтижені төмендетпейді, бірақ перспективаны өзгертеді. Мен көргендерім мен кездескендерім негізінде оны сұрыптауға тырысамын.

Технологияның мәні: дөңгелекті ойлап табу емес, оны баптау

Маркетингті былай қойғанда, аргонды тазарту процесінің өзі бұрыннан белгілі нәрсе. Адсорбция, каталитикалық тазарту, төмен температурадағы ректификация – негізі ондаған жылдар бойы өзгерген жоқ. Бірақ дәл осы жерден «жаңа технологиялар» өрісі басталады. Қытайдан - бұл инженерлік шешімде. Бұл процестерді, біріншіден, белгілі бір тұтынушы зауытының (мысалы, металлургиялық немесе жартылай өткізгіш өндірісі) жағдайында сенімді жұмыс істейтін зауытқа қалай орау керек, екіншіден, мұны өнім тазалығы мен энергияны тұтынудың оңтайлы теңгерімін қамтамасыз етеді.

Көптеген адамдар сағынатын басты мәселе - дәл «қайралу». процесс астында. Әмбебап шешімдер аз. Критикалық құрылымдарды дәнекерлеу үшін жоғары таза аргон алу (айталық, 99,9999%) және кремний кристалдарын өсіру процесінде қайтарылатын аргонды тазарту екі үлкен айырмашылық болып табылады. Бірінші жағдайда адсорберлердің цеолиттермен үйлесуі және оттегі мен сутегі қалдықтарының каталитикалық күйіп қалуы жиі жеткілікті. Екіншіден, көмірсутектер немесе азот оксидтері сияқты қоспаларды мұқият кесіп тастайтын көп сатылы жүйе қажет, бұл бүкіл партияны өлтіруі мүмкін. Қытайлық инженерлік компаниялар бұл тапсырмаларды модульдерге бөлуді үйренді.

Бір мысал, болат құю зауыттарында қайтарылатын аргонмен жұмыс істеу. Ондағы газ СО, CO2, H2 және шаңның микроқоспалары бар «лас» болып табылады. Стандартты схема, әсіресе көміртегі тотығына төтеп бермеуі мүмкін. Мен қытайлық инженерлер СО-ның СО2-ге алдын ала каталитикалық тотығуының қосымша сатысын, содан кейін адсорбцияны салған жобаларды көрдім. Катализатор спецификалық және улануға төзімді болу үшін таңдалды. Бұл жаңа химия емес, белгілі бір «ауырсыну» үшін технологияның жаңа, өте прагматикалық орналасуы. тұтынушы.

Жабдық пен жабдық: прогресс қайда жатыр?

Адамдар жаңа технологиялар туралы айтқанда, олар көбінесе жаңа жабдықты білдіреді. Мұндағы үрдіс айқын: жинақылық, автоматтандыру, қашықтан бақылау. Қазіргі қытайаргон тазартқыштар- бұл, әдетте, кілт тапсыру негізіндегі блок-модульдік қондырғылар. Олар зауытта құрастырылған және реттеліп қойған алаңға тасымалданады. Бұл іске қосу уақытын айтарлықтай қысқартады.

Бірақ ?темір? - бұл тек дене емес. Мен басқару және талдау жүйелерінде елеулі секіріс байқаймын. Бұрын розеткадағы тазалықты бақылау жиі дискретті болды - сынама алынып, зертханаға жіберілді. Енді олар нақты уақытта негізгі қоспаларды бақылайтын онлайн анализаторларды, көбінесе лазерлік немесе хроматографтарды орнатады. Деректер жалпы SCADA жүйесіне түседі, ол өз кезегінде адсорберлердің жұмыс параметрлерін (цикл уақыты, регенерация температурасы) реттей алады. Бұл енді тек тазалау емес, процесті интеллектуалды оңтайландыру.

Дегенмен, автоматтандырудың қателері бар. Кезінде ТМД елдеріндегі зауыттардың бірінде жүйені енгізгенмін. Анализатор жақсы болды, сырттан әкелінді, бірақ негізгі өндірістегі ескі технологияға байланысты шикі газ кейде тұрақсыз құрамға ие болды. «Идеалға» бағдарламаланған басқару жүйесі кіріс ағыны жиі ауыстырылатын клапандар «жыбырлата» бастады. Жеткізушімен бірге біз алгоритмді нақтылауға, өзгермелі параметрлерді және орташа көрсеткіштерді алу үшін ұзағырақ интервалдарды енгізуге тура келді. Қорытынды: ең озық автоматтандыру инжинирингтік компания жағында технологияны терең түсінбестен пайдасыз.

Инженерияның рөлі: сурет салудан бастап ұшыруға дейін

Менің ойымша, басты айырмашылық осында. Технологияны сатып алуға болады, жабдықты көшіруге болады. Бірақ тапсырыс берушінің іске қосу және іске қосу қажеттіліктерінің аудитінен жобаны жүзеге асыру мүмкіндігі - бұл өте «жаңа технология?» кең мағынада. Әңгіме ірі өнеркәсіптік холдингтерден шыққан, процесті іштей білетін жобалау институттары мен компаниялар туралы болып отыр.

Мысалға алайықChengdu Yizhi Technology Co.(олардың веб-сайтыyzkjhx.ru). Бұл жай ғана жабдық сатушысы емес. Бұл Хуакси химиялық технология компаниясы құрған жобалау институты. 120 миллион юань жарғылық капиталы ауқымды көрсеткіш болып табылады. Ең бастысы, мұндай құрылым әдетте нақты өнеркәсіптік сынақ алаңдарына қол жеткізе алады және өз шешімдерін «жауынгерлікте» сынай алады. оларды нарыққа ұсынбас бұрын. Олардың жұмысы дерексіз инженерия емес, бас компанияның немесе оның серіктестерінің алдында тұрған қолданбалы мәселелерді шешу болып табылады.

Іс жүзінде бұл былай көрінеді: металлургиялық зауыт оларға мәселемен келеді - шөміштерді тазарту кезінде қымбат аргон атмосфераға шығады. Тапсырма: ұстау, тазалау және циклге оралу. Yizhi Technology (немесе ұқсас компания) газды талдайды, ұстау және тазарту жүйесін жобалайды, жоғары шаң мен ылғалдылыққа төзімді адсорбенттерді таңдайды және регенерация схемасын әзірлейді. Олар сізге жай адсорбер сатпайды. Олар басынан аяғына дейін жауапты болатын технологиялық тізбекті сатады. Бұл олардың негізгі құзыреті.

Айтпақшы, олардың веб-сайты мұндай компаниялардың өздерін қалай орналастыратындығына жақсы мысал болып табылады: ең аз үлкен сөздер, нақты салаларға (металлургия, химия, VIP) және технологиялық схемаларға максимум сілтемелер. Материалдарды маркетинг бөлімі емес, техникалық мамандар дайындағандай әсер қалдырады.

Практикалық қиындықтар мен қателіктер

Мұндай жүйелермен жұмыс істегенде, сіз сөзсіз қиындыққа тап боласыз. Жиі кездесетін мәселелердің бірі - түсетін газдың мәлімделген параметрлері мен нақты көрсеткіштерінің сәйкес келмеуі. Жобада: «шаң 10 мг/м3 дейін, қаныққан ылғалдылық +40°С?» деп көрсетілген. Бірақ шын мәнінде, қазіргі уақытта қысым шелектен босатылады, микрон өлшемді шаң мен тамшы ылғалдың суспензиясы алынады. Стандартты сүзгі-сепаратор жеңе алмайды; адсорбциялық бағандар бір ай ішінде бітеліп қалады. Шұғыл түрде қосымша тазалау сатысын - скрубберді немесе жұқа коалесцентті сүзгіні орнату қажет. Бұл қымбатырақ және қарапайым.

Тағы бір бас ауруы - каталитикалық блоктар. CO және H2 түрлендіру катализаторы сезімтал нәрсе болып табылады. Компрессордағы май буы немесе тығыздағыштардағы силикондар оның алдындағы желіден толығымен жойылмаса, ол тез уланады. және жұмысын тоқтатады. Қайта қалпына келтіру мүмкін емес, тек ауыстырылады. Және бұл өте көп тұрады. Сондықтан қазір құзыретті жобаларда олар көбінесе көміртекті сүзгілері бар көп сатылы алдын ала тазарту жүйесін орнатуы керек және газ қабылдау орнындағы жабдықтың техникалық жағдайын қатаң бақылауы керек.

Ал үшінші тармақ – энергия тиімділігі. Адсорбенттердің регенерациясы энергияны қажет ететін процесс болып табылады, ол не қыздыруды (TSA - температура регенерациясы) немесе қысымды төмендетуді (PSA - қысымның дифференциалды регенерациясын) қажет етеді. Энергия тарифтерінің көтерілуі жағдайында бұл параметр негізгі болып келеді. Жаңа әзірлемелер көбінесе осы шығындарды азайтуға бағытталған: тиімдірек жылу алмастырғыштар, жылуды қалпына келтіру, PSA циклдерін оңтайландыру. Кейде энергияны тұтынудағы бірнеше пайыздық өсім бүкіл қондырғыны өтеу мәселесін шешеді.

Жағдай: полисилиций өндірісінде аргонды тазарту

Түсінікті болу үшін мен аргонның тазалығына қойылатын талаптар тыйым салатын аймақтан жеңілдетілген мысал келтіремін. Біз күн кремнийін өндіру туралы айтып отырмыз. Аргон қорғаныс және тасымалдаушы орта ретінде қолданылады. Тіпті ылғалдың немесе оттегінің бірнеше ppm (миллиондағы бөліктер) іздері кристалдық торда ақаулардың пайда болуына әкелуі мүмкін.

Тапсырма: айналымдағы аргонды жинақталған қоспалардан (H2O, O2, N2, CO, CO2, жеңіл көмірсутектер) тазалау. Мен қытайлық инженерлердің қатысуымен жасалған жобалардың бірінде көрген шешім бірнеше қадамдар каскады болды. Алдымен молекулалық електерде терең кептіру, содан кейін оттегі мен сутекті каталитикалық жолмен жою (суды қалыптастыру үшін, ол қайтадан ұсталады), содан кейін азот пен көміртегі оксидтерін жою үшін төмен температуралы адсорбция. Ең бастысы, соңғы кезең шамамен -180 ° C температурада жұмыс істеді және оның дизайны жылу ағынын, демек, салқындату үшін сұйық азотты тұтынуды азайтуға мүмкіндік берді.

Мұнда ең қиын нәрсе - бүкіл жүйенің тығыздығын және таза орнатуды қамтамасыз ету. Кез келген ?жоғалту? дәнекерлеу кезінде құбыр ішіндегі шаңның кез келген дақтары сіздің барлық күш-жігеріңіз бекер екенін білдіреді. Бақылау гелий ағып кету детекторымен және бөлшектерді талдау арқылы жүзеге асырылды. Бұл жағдай ?жаңалық? көбінесе жаңа физикалық принципті ашуда емес, күрделі процестерді қатаң стандарттар бойынша мінсіз орындауда және біріктіруде жатыр.

Болашаққа көз жүгіртсек: сала қайда бара жатыр?

Егер сіз көкжиектен тыс қарауға тырыссаңыз, трендтер анық көрінеді. Біріншісі – әрі қарай «интеллектуалдандыру». Жүйелер газды тазартып қана қоймайды, олардың күйі мен кіріс ағынының құрамы туралы үлкен деректерді талдау негізінде адсорбентті ауыстыру немесе катализаторды қалпына келтіру қажеттілігін болжайды. Екіншісі – әдістерді будандастыру. Ұсақ адсорбциямен немесе каталитикалық тазартумен өрескел бөлуге арналған мембраналық технологиялардың үйлесімі күрделі және операциялық шығындарды азайту үшін өте перспективалы болып көрінеді.

Ал қазірдің өзінде байқалатын үшінші нәрсе – экологиялық аспект. Аргонды қайта өңдеу зауыттары үнемдеуді ғана емес, сонымен бірге шығарындыларды азайтуды білдіреді. Еуропада және бірте-бірте бүкіл әлемде бұл фактор өнеркәсіпшілердің шешімдеріне айтарлықтай әсер ете бастады. Қытай өндірушілері осы үрдісті сезе отырып, өз ұсыныстарында өнім мен үнемдеудің тазалығын ғана емес, сонымен қатар жобаның көміртегі ізін де көбірек атап өтуде.

Сонымен, тақырыптық сұраққа оралсақ: иә, нақты баржаңа технологиялараудандааргон тазартқыштар. Бірақ бұл іргелі ғылымдағы серпіліс емес, инженерияның жоғары мәдениеті, белгілі әдістерді икемді түрде біріктіру, оларды сенімді аппаратураға жинақтау. және ең маңыздысы, нақты тұтынушы үшін нақты зауытта соңғы нәтижеге жауапты болу. Нарықта сұранысқа ие «жаңалықты» жасайтын дәл осы практикалық, қарапайым тәсіл.