Қытай: кокс газының сутегі – болашағы? 

Кокс пешінің газындағы сутегі анық идея сияқты естіледі, солай емес пе? Әсіресе, Қытайда кокс химиясы жай ғана сала емес, өнеркәсіптік мәдениеттің тұтас бір қабаты болып табылады. Бірақ сіз оны қазбалай бастағанда, сіз «айқын идея?» арасында бір нәрсе бар екенін түсінесіз. және нақты, үнемді және қауіпсіз тәжірибе - шыңырау. Көптеген адамдар бірден таза сутегі ағыны мен жасыл сертификаттарды елестетіп, СО, күкіртті сутегі, шайырлар және кокс газы, ең алдымен, кокс зауыттарының өздері үшін отын екенін ұмытып кетеді. Бұл газды олардан алу бүкіл энергия өндіру жүйесін қайта құру деген сөз. Бұл парадокспен бастаған жөн болар.

Тек жанама өнім емес: кокс газының шындығы

сияқты мекемелермен бірлесіп жобалармен жұмыс істеуChengdu Yizhi Technology Co.(бұл олардың веб-сайты, айтпақшы,https://www.yzkjhx.ru- бөлу технологиялары бойынша пайдалы ресурс), сіз үнемі металлургтерден: «Иә, бізде газ бар, бірақ өз қажеттіліктерімізге жетпей жатыр ма?» деген сұранысқа кезігесіз. Және бұл негізгі нүкте.Кокс газы- кәдеге жаратуды күтіп тұрған «қалдық» емес. Бұл калибрленген энергия тасымалдаушы, ол кокс пештерінің батареяларын жылытуға, көмірді кептіруге, кейде бу шығаруға арналған. Оның құрамы шамамен 55-60% Н2, 25-30% СН4, қалғаны СО, N2, ауыр көмірсутектер мен қоспалар. Процесс циклі үшін бастапқы қыздыру мәні маңызды.

Сондықтан сутегі туралы әңгіме «оны қалай оқшаулау керек?» Дегеннен емес, «энергия балансын қалай өтеуге болады?» Дегеннен басталады. Егер сіз газды апарсаңызсутегі, орнына бірдеңе ұсыну керек - айталық, табиғи газға арналған пештерді қайта құру немесе жылуды қалпына келтіруді енгізу. Бұл жобаның экономикасының бір бөлігін бірден жейтін күрделі шығындар. Шаньсидегі зауыттардың бірінде жалпы желіден тікелей сутегін таңдауға арналған мембраналық қондырғы орнату әрекетін көрдім. Барлығы есептелген сияқты, бірақ олар көмір партияларын ауыстырған кезде қысым мен газ құрамының ауытқуын есепке алмаған. Мембраналар тез коксталып, жоба қатып қалды. Тәжірибе қымбат, бірақ ашық.

Композиция туралы тағы бір нәрсе. Негізгі үшеуден (Н2, СН4, СО) басқа нафталин, күкіртсутек және цианид сутегі бар. Сутегін қалпына келтіруге арналған кез келген қондырғы - қысым циклінің адсорбциясы (PSA) немесе мембраналар болсын - кірісте терең және көп сатылы тазалауды қажет етеді. Әйтпесе, катализаторлар уланып, мембраналар істен шығады. Стандартты тізбек: салқындату, электрофильтрлер, шайырды кетіру, содан кейін күкіртсіздендіру. Бұл жай ғана «сүзгіні орнату» емес, бұл бүкіл химиялық шеберхана. Оның құны тек PSA бірлігі туралы ойлаған тұтынушылар үшін жиі таң қалдырады.

Технологиялар қиылысы: PSA, мембраналар немесе басқа нәрсе?

Қытай тарихи түрде қысқа циклді адсорбцияға (SCA) көбірек тартылды. Себептері түсінікті: технология дәлелденді, тазалығы 99,999% және одан жоғары сутегін алуға мүмкіндік береді және осы жолда метан-сутектік фракцияны бөліп алуға болады. Мұндай қондырғыларды, мысалы, жобалаған және жеткізедіChengdu Yizhi Technology Co., Ltd.— Huaxi Technology компаниясы құрған бұл жобалау институтының газды бөлуде үлкен тәжірибесі бар. Мен олардың қондырғыларын жұмыс істеп тұрғанын көрдім - олар сенімді, бірақ дұрыс жұмыс істеуді талап етеді. Мұндағы негізгі мәселе – белгілі бір газ құрамы үшін адсорбенттерді дұрыс таңдау және қалдық газбен (рафинат) жұмыс істеу мүмкіндігі.

Бірақ CCA панацея емес. Орнату көлемді, энергияны қажет етеді (қысым жасау үшін компрессорлар қажет), клапандарды ауыстыру үшін жоғары сапалы автоматтандыру қажет. Шағын газ ағындары үшін бұл негізсіз қымбат болуы мүмкін. Бұл жерде мембраналық технологиялар ойнайды. Олар ықшам және оңай жұмыс істейді, бірақ бір нюанс бар: шығу кезінде сутегінің тазалығы сирек бір өтуде 99% -дан асады және шикізаттың қысымы мен құрамына қатты байланысты. Көптеген қосымшалар үшін - мысалы, мұнай-химия өнеркәсібінде гидротазалау үшін - бұл жеткілікті. Бірақ электроника немесе отын элементтері үшін ультра таза сутегі қажет болса, сіз кейіннен тазартусыз жасай алмайсыз.

Қазіргі уақытта бірнеше учаскелерде сыналатын қызықты гибридті әдіс мембрананы алдын ала өңдеу мен PSA комбинациясы болып табылады. Мембрана сутегін алып тастап, қымбатырақ адсорбциялық қондырғыға түсетін жүктемені азайтады. Бұл қисынды болып көрінеді, бірақ іс жүзінде әртүрлі динамикасы бар екі жүйенің жұмысын синхрондау кезінде қиындықтар туындайды. Әзірге бұл пилоттық шешімдер. Өз басым, мен технологияны таңдау әрқашан талап етілетін өнім тазалығы, қолда бар капитал және жергілікті қызметкерлердің біліктілігі арасындағы ымыраға келетініне сенемін. Кейде бір күрделі PSA қарағанда селективтілігі әртүрлі мембраналардың екі сатысын беру оңайырақ және арзанырақ.

Бұл сутекті қайда қою керек? Нарық ішкі тұтынуға қарсы

Сонымен біз сутекті бөліп алдық. Ал не? Ең оңай жолы - оны бір зауытта немесе көрші өндірісте пайдалану. Кокс өнеркәсібінің өз гидрогенизация процестері, ал мұнай өңдеудің өз гидротазалау процестері бар. Бұл логистиканы және қысу мен сақтауға арналған шығындарды азайтатын ең жақсы нұсқа. Бірақ көбінесе бөлу мүмкіндігі жергілікті қажеттіліктерден асып түседі. Сонда сыртқы нарыққа шығу туралы сұрақ туындайды.

Міне, ең қиын кезең басталады. Қытайдағы сутегі нарығы енді ғана қалыптасып келеді. Көлік инфрақұрылымы (құбырлар, қысымды танкерлер) айтарлықтай жетіспейді. 200 км-ден асатын тасымалдау құны жергілікті өндірілген бу метанды риформингтік сутегімен салыстырғанда өнімді бәсекеге қабілетсіз етуі мүмкін. Сондықтан көптеген жобаларкокс газынан сутегібүгінде олар жергілікті кластерлерді құрумен байланысты: кокс зауыты + мұнай өңдеу зауыты + мүмкін химиялық кәсіпорын. География - бәрі.

Тағы бір әлеуетті тұтынушы - болат өндірісі. Домна пештерінде коксты жартылай алмастыру үшін сутекті қолдану бойынша тәжірибелер жүргізілуде. Бірақ бұл болашақтың технологиялары, әлі қалыптасу кезеңінде. Жақын жерде тиісті өндіріс орындары болса, аммиак немесе метанолды синтездеу үшін сутекті бағыттау неғұрлым шынайы сценарий болып табылады. Бірақ бұл жерде біз тағы да экономикаға қарсы келеміз: кокс газының сутегінің құны, тіпті барлық тазарту шығындарын есепке алғанда, табиғи газға қарағанда төмен. Бұл оның басты тұғыры. Бірақ бұл артықшылықты жақын жерде сенімді және тұрақты тарату арнасы болған жағдайда ғана жүзеге асыруға болады.

Экономика және тұзақтар: презентацияларда не жазылмайды

Техникалық-экономикалық негіздемелерде бәрі тегіс көрінеді: шикізаттың төмен құны (газ «тегін»), сутегіге сұраныстың артуы, «жасыл» газға мемлекеттік субсидиялар. технологиялар. Шындық одан да қатал. Ең алдымен, бұл ?тегін? шикізат материалдары. Жоғарыда айтқанымдай, газды өндіру отын шығыны болып табылады. Біз бұл газдың зауыт үшін нақты мүмкіндігін қарастыруымыз керек. Кейде қымбат сутегі айыратын қондырғыға инвестиция салғанша, кокс газының өзін көрші зауытқа отын ретінде сату тиімдірек болып шығады.

Екіншіден, күрделі шығындар. Толыққанды кешен - тазалаудан қысуға дейін - ондаған миллион доллар тұрады. Өтелу мерзімі өте құбылмалы сутегінің соңғы бағасына байланысты. Үшіншіден, операциялық шығындар. Адсорбенттерді, мембраналарды, күкіртті кетіруге арналған реагенттерді, сығымдау үшін энергияны ауыстыру - бұл тұрақты ақша ағыны. Мен күкіртті сутегінің жоғары болуына байланысты қосымша тотықтырғыш күкіртсіздендіру сатысын орнату қажет болатын жобаны көрдім, бұл барлық пайдалылықты жойды.

Ал басты кедергі – тұрақтылық. Кокс өндірісі циклдік. Аккумуляторларды жөндеу бойынша жоспарлы тоқтаулар бар, көмір сапасының ауытқуы бар. Газдың құрамы мен мөлшері тұрақты емес. Сутегі қондырғысы икемді және мұндай ауытқуларға төзімді болуы керек, бұл күрделі және қымбат автоматтандыру. Технология өндірушілерінің барлығы «стандартты» сату кезінде мұны ескермейді. шешімдер. ТәжірибеChengdu Yizhi Technology Co.Бұл жерде құнды, өйткені олардың жобаларына қарағанда, олар кокс-химиялық өндірістің ерекшеліктеріне терең бойлайды және дерексіз қондырғыларды ұсынбайды.

Алға қарап: туннельдің соңында жарық бар ма?

Барлық қиындықтарға қарамастан, бағыттың болашағы бар. Бірнеше жүргізушілер бар. Біріншісі – «қос көміртегі бейтараптығы» саясаты. Қытайда. Бұл бізді көміртегі ізін азайту үшін кез келген мүмкіндіктерді іздеуге мәжбүр етеді.Кокс газының сутегітөмен көміртекті («жасыл?» деп шатастырмау керек) сутегін алу үшін жанама өнімді пайдалану болып табылады. Бұл газды жағудан немесе оны тазартпай отын ретінде пайдаланудан жақсы. Көміртек несиелері немесе басқа таңдаулар пайда болуы мүмкін.

Екінші драйвер - сутегі энергиясын дамыту және белгілі бір аймақтарда ұтқырлық. Егер негізгі кокс-химиялық қуаттар шоғырланған Шаньси немесе Хэбэй провинцияларында сутегі құю станцияларының желісі құрылса, онда кокс газынан жергілікті өндіріс стратегиялық маңызды болады. Әзірге бұл мақсатты бастамалар.

Үшінші фактор – технологиялық. Арзан әрі қоспаға төзімді мембраналар, сыйымдылығы үлкен адсорбенттер, тиімді тазалау әдістері пайда болуда. Процестің энергия шығыны азаяды. Бұл экономиканы жақсартады. Бірақ тәжірибеге негізделген іргелі қорытынды мынада: сутегін жай ғана техникалық түрде алатын жоба емес, бастапқыда ойластырылған теңгеріммен және сенімді сатумен бүкіл өнеркәсіптік кластерді энергиямен және ресурстармен қамтамасыз етудің кешенді схемасына салынған жоба сәтті болады. Бұл жабдықты сатып алу ғана емес, күрделі жүйелік тапсырма. Меніңше, Қытайдағы кокс газынан сутегінің негізгі перспективасы дәл осы жүйелі көзқараста жатыр.