Қытай: қысымның ауытқуы адсорбцияны жою қалай жұмыс істейді? 

Егер біз Қытайдағы PSA (қысымның ауытқуы адсорбциясы) туралы айтатын болсақ, көптеген адамдар бірден ауа бөлетін үлкен қондырғыларды елестетеді. Бірақ шын мәнінде, бұл процесте көптеген нәзіктіктер бар және олардың барлығы тәжірибелі инженерлерге де анық емес. Қоспаларды кетіру тиімділігі қысымға емес, оның динамикасына - циклдің дәл қалай өтетініне байланысты екені жиі ескерілмейді. Бұл туралы мен тәжірибеге сүйене отырып айтқым келеді.

Процестің мәні: қысым емес, оның өзгеруі

Атаудың өзі -қысымның ауытқуы адсорбциясы– қазірдің өзінде кілт. Біз тұрақты жоғары қысым туралы емес, тербеліс туралы айтып отырмыз. Қоректік газ қысыммен адсорбент қабаты арқылы өтеді, мысалы, цеолит немесе белсендірілген көмір. Қажетті компонент, айталық, CO? немесе ылғал сақталады. Содан кейін - қысымды босату. Міне, көп адамдар ең бастысы артық салмақ жоғалту деп қателеседі. Шын мәнінде, жылдамдық пен градация маңызды. Өткір разряд адсорбенттің тозаңдануына және түйіршіктердің бұзылуына әкеледі. Мен мұндай жағдайларды сутегі тазарту қондырғыларында көрдім - содан кейін аппаратты тазалау үшін айлар қажет.

Қытай өндірушілері соңғы жылдары бұл циклдарды автоматтандыруда үлкен жетістіктерге жетті. Бірақ мәселе жиі әртүрлі - құбырларды үнемдеуге деген ұмтылыс. Клапандар жеткіліксіз немесе олар сапасыз және цикл жоспарланғандай жүрмейді. Адсорбент толық қуатта жұмыс істемейді; қоспаның серпіні ертерек болады. Циклды қысқартуға тура келеді, ал өнімділік төмендейді.

Және тағы бір нәрсе - олар бағандар арасындағы қысымды теңестіру кезеңін жиі ұмытады. Бұл кішкентай нәрсе сияқты көрінеді, бірақ ол қайта айдау үшін айтарлықтай қуат үнемдеуді қамтамасыз етеді. Біздің жобаларда біз әрқашан кем дегенде екі деңгейлі тегістеуді қосамыз. Онсыз орнатудың тиімділігі 15-20% төмендейді, бұл ауқымды өндіріс үшін үлкен сандар.

Адсорбенттер: іріктеу және ыдырау

Жүйенің жүрегі - адсорбент. Қытай өзінің цеолиттерін кеңінен пайдаланады, олардың сапасы қазір айтарлықтай жоғары. Бірақ бір нюанс бар: әртүрлі газ қоспалары өздерінің модификациясын талап етеді. Мысалы, құрамында күкірті жоғары табиғи газды кептіру үшін стандартты 13X цеолит қуаттылығын тез жоғалтады. Бұл арнайы сіңдіру немесе қабаттардың комбинациясын қажет етеді - алдымен көмір, содан кейін цеолит.

Метанол өндіретін зауыттардың бірінде тазартылған синтез газының шық нүктесінің жоғарылауының себебін ұзақ уақыт бойы түсіне алмағанын тәжірибе жүзінде көрдім. Біз режимдерді өзгертіп, автоматтандыруды тексердік. Жабдықтаушы ақшаны үнемдей отырып, адсорбентті байланыстырғыш құрамы төмен жүктегені белгілі болды. Ол қысымның төмендеуі циклінде ыдырай бастады, ол тарату торларын бітеп тастайтын ұсақ шаңды шығарды. Біз бағандарды толығымен тоқтатып, қайта бастауға тура келді. Шығындар орасан зор.

Сондықтан, қазір жобалау кезінде біз әрқашан цикл уақыты үшін маржаны қосамыз және адсорбентті стендте сынақ циклдарымен сынақтық жүктеуді талап етеміз. Бұл қалай істейді, мысалы,Chengdu Yizhi Technology Co.– олардың инженерлері әрқашан жаппай жөнелту алдында тұтынушының нақты қоспасы үшін егжей-тегжейлі қисық сызықтарды береді. Бұл бастапқыда көптеген мәселелерден қорғайды.

Автоматтандыру және циклді басқару: қателер қайда жатыр

Қазіргі заманғы PSA - бұл клапандар мен бағдарламаланатын контроллер туралы әңгіме. Сіз бағдарламаны орнатқан сияқтысыз және ол жұмыс істейді. Бірақ шындық одан да күрделі. Жүйелер клапан уақытына әсіресе сезімтал. Секундтың бір бөлігін кешіктіру қысымның көтерілуіне, қабаттағы су балғасына әкеледі. CO басып алу жобаларының бірінде? түтін газдарынан, бұл пневматикалық клапан жетектерінің тұрақты бұзылуына әкелді.

Қытайлық контроллер өндірушілері, мысалы, Siemens немесе Supcon сияқты жергілікті брендтердің кейбір шешімдері жақсы жұмыс істейді. Бірақ бағдарламалық қамтамасыз ету, циклды басқару алгоритмі көбінесе инженерлік компанияның ноу-хауы болып табылады. Онда барлық үзілістер, теру және қалпына келтіру жылдамдығы жазылған. Нашар алгоритм жақсы адсорбенттің толық әлеуетін «жейді». Кейде «әлсіз сілтемені» табу үшін ескі әдіспен қолмен әр бағандағы қысым осциллограммаларын қарау пайдалы. PLC логикасында.

Тағы бір жиі кездесетін қателік - жеткіліксіз бақылау. Қысым сенсорлары тек кіріс және шығыс бөлігінде орналасқан, бірақ бағандардың ішінде емес. Бірақ бұл адсорбциялық фронттың қалай жүріп жатқанын және арналардың пайда болғанын көрсететін қабаттың биіктігі бойынша қысым профилі. Қазір ол өз ресурсында жариялаған жобалар сияқты озық жобалардаyzkjhx.ru, мерзімді бақылау үшін биіктікте бірнеше сынама алу нүктелерін орнатыңыз. Бұл қымбатырақ, бірақ іске қосу немесе ақауларды диагностикалау сатысында бұл баға жетпес.

Энергия балансы: жиі ұмытылатын нәрсе

Тиімділік туралы айтатын болсақадсорбция арқылы жою, әркім тазарту дәрежесіне қарайды. Бірақ екінші негізгі параметр - энергияны тұтыну. Негізгі тұтынушы компрессор болып табылады, ол бірдей қысым жасайды. Мұнда қысым босатылған кезде энергияны қалпына келтірудің үлкен резерві жатыр. Газды атмосфераға немесе алауға жіберіп қана қоймай, оны турбокеңейткіш арқылы өткізіңіз немесе кем дегенде оны басқа бағанмен туралау үшін пайдаланыңыз.

Мұндай шешімдерді жүзеге асыру жабдықтың құнымен және басқарудың күрделілігімен шектеледі. Шағын қондырғылар үшін бұл үнемді болмауы мүмкін. Бірақ ірілері үшін, мысалы, Цзянсу немесе Шаньдун провинцияларындағы мұнай-химиялық кешендерде бұл 2-3 жылда өтеледі. Мен қалпына келтіру жүйесін орнату арқылы модернизациялаудан кейін бір тонна өнімге шаққандағы энергияның үлестік шығыны үштен біріне жуық төмендегенін көрдім.

Маңызды мәселе - тазарту газының тазалығы. Егер тазартылған өнімнің бір бөлігі адсорбентті қалпына келтіру үшін пайдаланылса, бұл тікелей жоғалту болып табылады. Кейде аздап жылыту қажет болса да, сыртқы тазартқыш газды пайдалану тиімдірек болады. Мұнда есептеу әрқашан жеке болып табылады және шаблон бойынша жасалмайды.

Тәжірибеден алынған жағдайлар мен сабақтар

Өте сәтті емес, тағылымы мол жобаны мысалға келтіргім келеді. Тұтынушы полигон биогазын (негізінен CH? және CO?) табиғи газ сапасына дейін тазартқысы келді. Біз цеолиттерге стандартты екі бағаналы PSA қолдандық. Бірақ олар іздік силоксандар мен күкіртті сутегінің болуын ескермеді. Цеолит тез улы болып, ыдыс құлады. Маған белсендірілген көмірмен алдын ала тазалау кезеңін қосу керек болды. Қорытынды: үшінқысымның ауытқуы адсорбциясыШикізатты, соның ішінде шағын қоспаларды толық талдау өте маңызды. Бейімделусіз стандартты жобаны қабылдай алмайсыз.

Бірақ оң мысал – мұнай өңдеу зауытындағы сутегі өндіру қондырғысын жаңғырту. Онда эмпирикалық түрде есептелген цикл уақыттары бар ескі PSA болды. Біз процестің цифрлық модельдеуін жасадық, тік изотермасы бар жаңа адсорбентті таңдадық және кезеңдердің реттілігі мен ұзақтығын оңтайландырдық. Осының нәтижесінде шикізатты бірдей тұтыну кезінде сутегі өнімділігі 12%-ға артты. Бұл әлеует көбінесе аппараттық құралда емес, жұмыстың логикасында жатыр деген сұраққа қатысты.

Тұтастай алғанда, нарыққа қарасақ, Қытайдың PSA-ға көзқарасы өте прагматикалық болды. Қарапайым көшіруден алшақтады. Компаниялар ұнайдыChengdu Yizhi Technology Co., Ltd.120 миллион юань жарғылық капиталы бар Huaxi Technology құрған жобалау институты дәл инженерлік интегратор ретінде жұмыс істейді. Олар орнатуды ғана сатпайды, сонымен қатар барлық қателерді ескере отырып, белгілі бір тапсырма үшін процесті модельдейді. шикізат пен қажетті өнім. Бұл негізгі прогресс – жабдықты сатудан технологиялық нәтижелерді сатуға көшу.

Қорытындылай келе, Қытайдағы PSA жұмысы «түймені басудан» алыс. Бұл күрделі оқиға, онда сәттілік егжей-тегжейлі: адсорбентті дұрыс таңдау және сынау, смарт циклді автоматтандыру, энергияны ескеру және, ең бастысы, оны жүзеге асырушылардың технологияны терең түсінуі. Қателер қымбат, бірақ олар үлгі шешімдерді қайталамауға үйретеді.