Қытай: оттегін пайдаланудағы инновациялар? 

Сіз «оттегіні пайдалану» туралы қашан естисіз? Қытайда көпшіліктің ойына ең бірінші келетін нәрсе - үлкен металлургиялық зауыттар мен олардың VDU. Бірақ тереңірек үңілсеңіз, әсіресе соңғы он жылда сурет әлдеқайда қызық әрі... бейберекет болады. Бұл енді жай ғана «қайтару» туралы емес. пайдаланылған газдардан оттегі, бірақ бұл ағынның толық жұмыс істеуі туралы, тіпті ең аз шығындармен. Міне, ең қиыны – теорияда емес, іс жүзінде, кортта басталады.

?темірден? икемді шешімдер үшін стандарт

Дәстүрлі түрде оттегін кәдеге жарату технологияларының негізгі үлесі қара металлургияға байланысты. Конвертер газы, домна пеші газы - ондағы концентрациялар азды-көпті болжамды және схемалар ондаған жылдар бойы әзірленген. Бірақ Қытай нарығы, әсіресе осы «жасыл?» бастамалар, одан да күрделі ағымдар үшін шешімдерді талап ете бастады. Мысалы, химия өнеркәсібінде, бір ағында оттегі, азот және катализаторлар «жейтін» қоспалар шоғыры болуы мүмкін бе? бір аптада.

Сычуаньдағы зауыттардың біріндегі бір жоба есімде - олар аммиак өндірісінен газдарды тазарту үшін стандартты қысым циклінің адсорбциясы (PSA) қондырғысын бейімдеуге тырысты. Қағазда бәрі сәйкес келді: оттегі алынды, шығудағы тазалық 95% болды. Бірақ шын мәнінде, бастапқы ағындағы қысымның ауытқуы силикагельді адсорбенттерді күткеннен үш есе жиі өзгертуге тура келді. Бүкіл жобаның экономикасы жіппен ілулі болды. Бұл жақсы сабақ болды: Батыстың дайын шешімдері әрқашан байыпты, мен айтар едім, мақсатты модификацияларсыз тамыр жаймайды.

Дәл осы жерден жергілікті тұрғындар пайда бола бастадыинновация. Қатты ашулар емес, инженерлік «нақты баптау». Мысалы, олар гибридті жүйелермен тәжірибе жасай бастады: мембрананы алдын ала бөлу және адсорбция. Мембрана құрамның ауытқуының негізгі ауыртпалығын алды, ал PSA қондырғысы тазалықты қамтамасыз етті. Шулы, көбірек орын қажет, бірақ соңында - тұрақтылық. Бұл заттар патенттік шолуларға сирек енеді, бірақ олар зауыттың жылына 8000 сағат жұмыс істейтінін немесе жарты жылда бір рет жөндеуді қажет ететінін анықтайды.

Деректер көзі ретіндегі

Жұмыс істемейтін нәрселер туралы айтпай, инновация туралы айтуға болмайды. Тар шеңберде барлығы еститін ең көрнекі жағдайлардың бірі - технологияларды жаппай енгізу әрекеті.оттегін пайдаланушағын биогаз өңдеу зауыттарында. Идея әдемі болды: аэробты тазарту реакторларында ауаны байыту, олардың тиімділігін арттыру үшін оттегіні алу.

Бірақ біз масштаб мәселесіне тап болдық. Ірі металлургиялық зауыт үшін үнемді құрал-жабдықтар тәулігіне 5000 текше метрлік биогаз стансасы үшін алтын болып шықты. Плюс - шикізат. Биогаз құрамы тұрақсыз, бүгін күкіртті сутегі 200 промилле, ертең – 2000. Мембраналар мен адсорбенттер тез істен шығады. Мен осындай бірнеше қараусыз қалған қондырғыларды көрдім - кәсіпорындардың шетіндегі тот басқан, қате есептеулердің ескерткіші сияқты.

Бұдан басқа бағыт туды - модульдік, контейнерлік шешімдер. Әмбебап емес, бірақ ластаушы заттардың белгілі бір түріне және концентрация диапазонына бейімделген. Бұл «кілт тапсыру» әдісіне жақынырақ, бірақ маңызды нюанспен: инженерлер алдымен сіздің газыңызды бір ай бойы бақылайды, содан кейін конфигурацияны ұсынады. Бұл бастапқыда қымбатырақ, бірақ ол сізді кейінірек апаттан құтқарады. Компаниялар ұнайдыChengdu Yizhi Technology Co.(олардың веб-сайтыyzkjhx.ru) осы жолды ұстанғандардың бірі ғана. Олар жай ғана қондырғыларды сатпайды, сонымен қатар өздерін жобалау институты ретінде орналастырады (сипаттамасында көрсетілгендей: Huaxi Technology жасаған жобалау институты), бұл ештеңе ұсынбас бұрын терең талдауды білдіреді.

Цифрландырудың рөлі: панацея емес, құрал

Енді ?Индустрия 4.0 туралы айту сәнге айналды? және газды бөлудегі цифрлық егіздер. Бұл үрдіс Қытайда да қолға алынды. Бірақ іс жүзінде бәрі «ластармен» жұмыс істей алатын сенсорлар мен алгоритмдерге түседі. деректер. Қайта өңдеу зауыты зертхана емес; діріл, шаң және температураның өзгеруі бар.

Полисилиций зауытындағы оттегі бар қалдықтарды тазартуға арналған жаңа қондырғылардың бірінде біз болжамды талдау жүйесін енгізуге тырыстық. Датчиктер кіріс пен шығыстағы қысымды, температураны және композицияны бақылайды. AI моделі адсорбент тиімділігінің төмендеуін болжауы керек еді. Теориялық тұрғыдан оны кесте бойынша емес, нақты жағдайына қарай өзгерту, ресурстарды үнемдеу.

Бірақ модель негізгі өндірістің тұрақсыздығынан қоспалардың кенеттен бөлінуінен үнемі «сүрінді». Біз оны идеалды деректерге емес, нақты деректерге, шу мен артефактілерге үйретуіміз керек еді. Нәтижесі смарт жүйе мен «сезінетін» тәжірибелі оператордың арасындағы нәрсе? орнату. Қазір ол жұмыс істейді, бірақ экономикалық әсерді бағалау әлі қиын - бұл тым жаңа. Дегенмен, тәсілдің өзі - идеалды емес нақты жағдайлар үшін алгоритмдерді құру - бұл, менің ойымша, жергіліктіинновация.

Материалдар кедергі болып табылады

Мұның бәрі материалдарға байланысты. Сіз тапқыр схеманы ойлап таба аласыз, бірақ белгілі бір қоспаның әсеріне төтеп бере алатын адсорбент немесе ағындағы пластификаторларға төзімді мембрана болмаса, жоба жойылады. Қытай бұл жерде өзінің дамуы үшін үлкен ставка жасайды.

Мысалы, ауадан оттегін бөлуге арналған көміртекті молекулалық електер (CMS) бірнеше әлемдік алпауыттардың дәстүрлі ұясы болып табылады. Бірақ жергілікті өндірушілер жоғары ылғалдылық жағдайында селективтілікті жақсартуға тырысып, өз желілерін белсенді түрде дамытуда - бұл біздің оңтүстік аймақтар үшін өте маңызды. Мен Чэндудағы бір зертханадан жаңа CMS сынақтары туралы есептерді көрдім - олардың су буына төзімділігі импорттық аналогтарға қарағанда 15-20% жоғары, бірақ сонымен бірге адсорбция кинетикасы сәл төмен. Инженер таңдауы керек: белгілі бір процесс үшін не маңыздырақ – тұрақтылық немесе жылдамдық.

Мембраналармен бірдей. Импортталған полиимидті мембраналар оттегі мен азотты тамаша бөледі, бірақ олар органикалық булардан «қорқады». Полимер негізіне бейорганикалық нанобөлшектерді енгізетін аралас матрицалық мембраналар саласындағы әзірлемелер бұл мәселені шешуге тырысуда. Әзірге бұл зертханалық үлгілер, бірақ химиялық зауыттардағы бірнеше пилоттық қондырғылар мұндай модульдерді сынақтан өткізуде. Егер олар агрессивті ортада бір-екі жыл өмір сүрсе, бұл серпіліс болады.

Экономика және экология: тепе-теңдік қайда?

Сайып келгенде, кез келгеноттегін пайдаланудағы инновацияақшаға түседі. Шығарындылардың мемлекеттік стандарттары қатал болып келеді, айыппұлдар өсуде - бұл жүргізуші. Бірақ жабдықтың өзі өзін төлеуі керек, әйтпесе ол тек реттеуші қысымымен сатып алынады және ол жарты қуатта жұмыс істейді.

Енді тенденция екінші дәрежелі артықшылықтарды іздеу болып табылады. Пайдаланылған оттегі? Тамаша. Бірақ оны процеске қайтарып қана қоймай, техникалық оттегін қажет ететін көрші зауытқа сату мүмкін бе? Немесе сол зауытта ағынды суларды тазарту үшін озон өндіру үшін пайдаланасыз ба? Бұл күрделі логистика мен шараларды қажет етеді, бірақ мұндай микрокластерлер индустриалды парктерде пайда бола бастады.

Аталған компаниялар сияқтыChengdu Yizhi Technology Co., жобаға негізделген көзқарасымен мұндай схемаларда жиі интегратор ретінде әрекет етеді. Олардың рөлі орнатуды орнату ғана емес, бүкіл тізбекті есептеу: газды талдаудан таңдалған өнімнің ықтимал тұтынушыларына дейін. Бұл келесі деңгей – аудан немесе саябақ деңгейінде ресурстар ағынын басқару. Жарғылық капиталы 120 миллион юань, олардың деректерінде айтылғандай, бұл бағыттағы елеулі амбицияларды көрсетеді.

Алға қарау: әрі қарай не болады?

Мұның бәрі қайда кетіп жатыр? Бұдан да көп мамандануды көреміз деп ойлаймын. Бірыңғай «оттегін пайдаланудың қытайлық технологиясы» болмайды. Мұнда абсолютті нақты тапсырма үшін біріктірілетін модульдер, материалдар және цифрлық қызметтер жинағы болады: металлургия үшін - кейбір байламдар, жақсы химиялық заттар үшін - басқалары, биогаз үшін - басқалары.

Кілт мінсіз жағдайларда орнатудың тиімділігі емес, оның «өмір сүруі?» және нақты жағдайда бейімделу. Және, ең бастысы, кәсіпорынның айналмалы экономикасына бейімделу мүмкіндігі. Инновация жаңа бөлу принципінің түбегейлі ашылуымен емес, бар технологиялардан жұмыс басқатырғыштарын құрастыру, оны «сылау» мүмкіндігімен келеді. олар жергілікті жағдайларға сәйкес келеді.

Сондықтан, Қытайдағы осы саладағы инновациялар туралы сұрағанда, мен журналдардағы серпінді мақалалар туралы емес, мыңдаған инженерлік есептер, сынақ стендтері және иә, кейде сәтсіз ұшырылымдар туралы сөйлесер едім, олар бірге сол практикалық тәжірибені береді. Көшіруден гөрі көп нәрсе туралы сөйлесуге мүмкіндік беретін тәжірибе.