Қытай: кокс газының сутегі – болашағы? 

«Кокс газынан сутегі?» дегенді естігенде, көптеген адамдар бірден мұражайға ұқсас ескі процесс туралы ойлайды. Және бұл негізгі қате түсінік. Шындығында, бұл архаизм туралы емес, әйтпесе алауда жанып кететін жанама өнімге қалай екінші өмір беру туралы. Кокс өндірудің орасан зор көлемімен Қытайда бұл мәселе көптен бері теориялықтан таза практикалық мәселеге айналды және өте даулы.

Бүйірлік ағын ғана емес, шикізат базасы

Әдемі презентацияларды былай қойғанда, бастысы композиция мен дәйектілік. Кокс газы табиғи газ емес; оның құрамы көмірдің түріне, кокстеу режиміне, тіпті ауа райына байланысты өзгереді. Сутегінің мөлшері 50% -дан 60% -ға дейін болуы мүмкін, бірақ онымен бірге метан, көміртегі тотығы, ауыр көмірсутектер және, ең алдымен, күкірт келеді. Іс жүзінде сіз кездесетін бірінші нәрсе «сутегі өндірісі» емес, алдын ала тазарту. Күкіртсутек, цианид, нафталин - мұның барлығын газ жерге жеткенше алып тастау керек.адсорбциялық бірлік. Көптеген жобалар дайындық шығындарын төмендетіп, осы кезеңде сүрініп қалады.

Мысалы, Шаньсидегі ескі зауыттардың бірінде олар дөрекі тазалаудан кейін бірден мембраналық сепараторды орнатуға тырысты. Идеясы жылдамдық пен үнемділік болды. Бірақ мембраналар қалдық шайырлармен тез бітеліп қалды және жоба терең тоқтап қалды. Мен классикаға қайта оралуым керек еді -қысымның ауытқуы адсорбциясы(PSA), бірақ неғұрлым күрделі алдын ала жуумен? газ Бұл күрделі шығындарды да, пайдалану қиындықтарын да қосты. Арзан шикізат арзан дайындықты қажет етпейді екен.

Ал мұнда жай ғана инженерлік фирма мен мамандандырылған жобалау институтының арасындағы айырмашылықты көруге болады. Газды бөлуді ғана емес, кокс химиясын терең түсіну қажет. Мен газды шығарудың циклділігін және оның температуралық параметрлерін ескере отырып, технологиялық желі пештің өзінен салынған жобаларды көрдім. Бұл қазірдің өзінде басқа деңгей. Айтпақшы, Қытайдағы осы тар тауашада жүйелі түрде жұмыс істейтіндердің біріChengdu Yizhi Technology Co.(олардың веб-сайтыyzkjhx.ru). Олар Хуакси химиялық технологиясынан шыққан және олардың портфолиосына қарағанда, бұл мәселеге жан-жақты қарайды: олар PSA бірлігін ғана сатпайды, сонымен қатар газды қабылдаудан коммерциялық сутегі өндіруге дейінгі бүкіл циклды жобалайды. Олардың тәжірибесі шикізатты егжей-тегжейлі зерттемейінше, сіз алысқа бармайсыз.

Экономика: пайда қайда жасырылады?

Негізгі аргумент?үшін? - шикізаттың төмен құны. Газ шын мәнінде тегін, оны кәдеге жарату керек. Бірақ бұл инвесторлар үшін тұзақ. Негізгі шығындар - тазарту мен бөлуге, содан кейін сутекті сығымдауға және сақтауға күрделі салымдар. PSA таза сутегі әлі өнім емес. Ол тұтынушының талабына сай болуы керек, мейлі ол болсынмұнай өңдеу, аммиак өндірісінемесе пайда болусутегі энергиясы.

Мен қатысқан жобалардың бірінде барлығы ұсақ-түйекке дейін есептелген. Шығынсыздық нүктесі екі факторға қатты тәуелді екені белгілі болды: кокс батареяларының тұрақтылығы (тоқтап тұру немесе газ көлемінің ауытқуы болмас үшін) және балама сутегінің бағасы, мысалы, метанның бу риформингінен. Табиғи газ бағасы төмен болған кезде бүкіл экономика ?кокс? сутегі ыдырайды. Бірақ Қытайда соңғы жылдары саясат көздерін әртараптандыруға және көміртегі ізін азайтуға бет бұрды. Бұл жерде жанама газдардан сутегі екінші желді алады - экологиялық және стратегиялық сияқты экономикалық емес.

Тағы бір нюанс - сутегін шығарғаннан кейін қалдық газбен не істеу керек? Оның калориялық құндылығы әлі де бар. Ең қисынды әдіс - кокс пештерін қыздыру немесе бу шығару үшін оны зауыттың энергетикалық жүйесіне қайтару. Бірақ бұл қолданыстағы инфрақұрылыммен интеграцияны қажет етеді, ал ескі зауыттарда оны жаңғырту бөлек бас ауруы. Бұл техникалық шешімдер экономикаға тікелей әсер ететін басқатырғыш болып шығады.

Технологиялық шанышқылар: PSA, мембраналар немесе криогендік заттар?

Әлемге үстемдік етедіPSA технологиясы. Сенімді, дәлелденген, сутегі тазалығын 99,999% дейін алуға мүмкіндік береді. Бірақ қондырғылар көлемді, клапандар мен автоматтандырудың күрделі жүйесін қажет етеді және оларға қызмет көрсету қымбатқа түседі. Қытай өндірушілері, соның ішінде жоғарыда аталған Yizhi Technology, бұл жабдықты баяғыда локализациялады, бұл құнын төмендетті. Бірақ сіз физиканы алдай алмайсыз - процесс циклді, қалдық ағынмен сутегінің жоғалуы (15-25% дейін). Ірі өндірістер үшін бұл қазірдің өзінде маңызды.

Мембраналық бөлу неғұрлым талғампаз көрінеді - ықшам, аз қозғалатын бөліктер. Бірақ, мен айтып өткенімдей, бұл кіріс газының тазалығы үшін өте маңызды. Тазалаудан кейін кокс газында тіпті жоғары көмірсутектердің немесе хош иісті булардың іздері қалса, мембрана істен шығады. Біріктірілген схемалардағы әрекеттерді көрдім: өрескел тазалау -> мембрана (сутегінің негізгі бөлігін бөлу) -> кішкене PSA бойынша әрлеу. Теориялық тұрғыдан ол күрделі және операциялық шығындар тұрғысынан оңтайлы болып табылады. Іс жүзінде бір-біріне ұқсамайтын екі технологиялық желіні басқарудың күрделілігі көбінесе барлық үнемдеуді жеп қойды.

Криогендік айыру өте үлкен көлемде және сутегін ғана емес, сонымен қатар, мысалы, этиленді де бөлу қажет болған жағдайларға арналған. Стандартты кокс химиясы үшін бұл көбінесе артық. Қорытынды? Әмбебап шешім жоқ. Технологияны таңдау әрқашан шикізаттың тазалығы, өнімнің қажетті көлемі мен тазалығы, сондай-ақ тұтынушының күрделірек басқаруға дайындығы арасындағы ымыра болып табылады.

Тәжірибедегі жағдай: «құрғақ» газға қатысты айқын емес мәселе

Шикізаттың ерекшеліктерін жақсы көрсететін бір анық емес сәтсіздікпен бөліскім келеді. Хэбэйдегі бір зауытта PSA зауыты сәтті іске қосылғаннан кейін бірнеше айдан кейін өнімділіктің біртіндеп төмендеуі басталды. Қысым, температура – ​​бәрі қалыпты, адсорбенттер балғын. Себебін ұзақ іздедік. Жаңбырлы маусымда кокстеу үшін жіберілетін көмірдің ылғалдылығы жоғарылағаны белгілі болды. Бұл, өз кезегінде, кокс газының құрамына әсер етті: оның құрамындағы сутегі аздап азайып, СО мөлшері артты. Бірақ ең бастысы, цехтағы микроклимат өзгеріп, газды тазарту жүйесіне көбірек атмосфералық ылғал енген.

Алдын ала PSA кептіру қондырғыларындағы адсорбенттер стандартты жағдайларға арналған және бұл қосымша ылғал жеткіліксіз болды. Нәтижесінде шикі газ PSA бағандарына еніп, ылғал «улай бастады?» цеолитті адсорбенттер сутегінің жақсы тазартылуына жауап береді. Мәселе қымбат адсорбенттерді ауыстыру арқылы емес, кіріс кептіру жүйесін жақсарту және маусымға байланысты ережелерді қайта қарау арқылы шешілді. Ұсақ-түйек? Қағазда - иә. Тәжірибеде апта бойы тоқтап қалу және тонналап жоғалған өнім бар. Бұл оқулықтарда жоқ «тәжірибе».

Қайда сатуға болады? Нарық тазалықты талап етеді

Сутегін алу - шайқастың жартысы. Оны сату керек. Бұл жерде тазалық мәселесі туындайды. Мұнай өңдеу зауыттарында гидротазалау үшін жиі 99,9% жеткілікті. Бірақ отын элементтерін немесе электрониканы қуаттандыру үшін катализаторлар үшін улы болып табылатын СО-ны қатаң бақылаумен 99,999% немесе одан жоғары деңгейде тазалық қажет. Кокс газы, тіпті ең жетілдірілген тазартудан кейін де, әрқашан белгілі бір көмірсутектердің іздік қоспаларының қаупін тудырады.

Сондықтан Қытайдағы қолданыстағы жобалардың көпшілігі зауыт маңындағы өнеркәсіптік тұтынушыларға – дәл сол мұнай өңдеу зауыттарына немесе химиялық зауыттарға арнайы бағытталған. Сығылған немесе сұйытылған сутекті тасымалдауға арналған инфрақұрылымды салу инвестицияның әлі де күмәнді қайтарымы бар басқа әңгіме. Келешек жергілікті кластерлерді құруда көрінеді: кокс зауыты – сутегі өндірісі – жақын маңдағы тұтынушы кәсіпорын. Бұл логистикалық тәуекелдер мен шығындарды азайтады.

Бір қызығы, кейбір компаниялардың, мысалы, жарғылық капиталы 120 миллион юань болатын жобалау институты ретінде орналасқан сол Chengdu Yizhi Technology Co., Ltd., әлеуетті нарықтарды талдауды қоса, кілт тапсыратын шешімдерді ұсынады. Бұл дұрыс көзқарас, өйткені сутегін кімге және қандай бағамен сататыныңызды түсінбей, тіпті ең технологиялық қондырғының өзі ауыртпалыққа айналады.

Нәтижелер: перспективалар бар, бірақ олар қарапайым

Сонымен, перспективалар бар ма? Әрине иә. Бірақ бұл болашақтың серпінді «жасыл» технологиясы емес, қазірдің өзінде бар алып индустрия үшін прагматикалық, ресурстарды үнемдейтін шешім. Оның драйверлері сутегі сәні емес, қатаң экологиялық стандарттар (ілеспе газдарды жағуға тыйым салу) және қалдықтарды кәдеге жаратудың экономикалық орындылығы.

Негізгі әлеует интеграцияда жатыр. Жеке ?сутекті ??рылысында емес? цехтар, және өнім бағыттарының бірі ретінде сутегі векторымен бүкіл кокс-химиялық процесті терең жаңғыртуда. Бұл әркімде бола бермейтін үлкен инвестициялар мен құзыреттерді талап етеді.

Жеке мен бұған сақтықпен оптимизммен қараймын. Технология жаңа емес, оның қателері белгілі. Жобаның табыстылығы PSA немесе мембрана арасындағы таңдаумен емес, машина жасау сапасымен, шикізат базасының даму тереңдігімен және көмірдің маусымдық ылғалдылығына дейін барлығын ескеретін байсалды экономикалық есептеулермен анықталады. Бұл әуесқойлар алаңы емес. Бұл кокс химиясын іштей түсінетін және күрделі, стандартты емес есептерді шешуге дайын адамдарға арналған жұмыс. Бақытымызға орай, нарықта мұндай ойыншылар бар.