Қытай: техаргонды тазарту – жаңа технологиялар? 

Сіз «жаңа технологиялар» туралы қашан естисіз? техникалық аргонды тазарту кезінде бірден қандай да бір серпінді мембраналар немесе реакторлар пайда болады. Бірақ шын мәнінде, бұл көбінесе жаңалыққа емес, белгілі процестерді сауатты жинауға және нақты, көбінесе өте лас ағындарға бейімдеуге байланысты. Көптеген адамдар, әсіресе басында, жақсы адсорбер сатып алу жеткілікті деп ойлайды - және мәселе шешілді. Содан кейін қоспалар оқулыққа сәйкес әрекет етпейтіні белгілі болды, ал азотпен тамаша жұмыс істейтін жабдық аргонға «көңілді» бола бастайды. Бұл туралы ең көп айтуға тұрарлық нәрсе.

Теориядан шеберханаға дейін: нағыз қиындықтар осы жерден басталады

Мысалы, оттегі мен азоттан адсорбциялық тазартумен классикалық схеманы алайық. Теорияда бәрі түсінікті: құрамында мыс бар катализатор, сутегі, «терең» кептіру Бірақ қондырғыны өндіріске әкелгенде, аргон негізгі өнім емес, ауаның бөлінуінің бүйірлік ағыны болып табылады, нюанстар басталады. Қысым «секіруі мүмкін», негізгі бағанның жұмысына байланысты кіріс ағынының температурасы тұрақсыз. Паспортта 5 жылға есептелген катализатор екіден кейін белсенділігін жоғалта бастайды. Неліктен? Өйткені аргонмен бірге компрессорлық мұнайдан зертханалық жағдайда болмаған көмірсутектердің іздері бар. Олардың саны аз, бірақ олар катализатор үшін улы. Ал енді 99,999% тазалықтың орнына сіз 99,99% өнім аласыз және бұл көптеген дәнекерлеу және электронды қосымшалар үшін өте маңызды.

Олар мәселені жиі шешуге тырысады. — олар осы мұнай іздерін буландыру үшін шикізатты қыздыру үшін қосымша буландырғыш қазанды орнатады және оларды кірісте кесіп тастайды. Бірақ бұл жаңа энергия тұтыну, жаңа бақылау нүктесі. Кейде шикі аргон жеткізушісімен жұмыс істеу оңайырақ және арзанырақ болды және онымен бірге экстракциялық қондырғыны жаңғырту және бастапқы сығымдау сатысында тиімдірек май сепараторларын орнату. Бұл біздің тікелей жауапкершілік саласы емес, бірақ мұндай жүйелі көзқарассыз біздің барлық «жаңа» тазалау технологиямыз тоқтап қалады.

Ляонин провинциясындағы металлургиялық зауыттардың бірінде тәжірибеміз болды. Тұтынушы терең кептіру қондырғысындағы адсорбенттің жиі ауыстырылатынына шағымданды. Біз келдік және қарадық - регенерация жүйесі стандартты циклге арналған, бірақ шикізаттағы су буының жоғарылауына байланысты (жергілікті ерекшелік түрі) адсорбент жай ғана кеуіп үлгермеді. ?Жаңа технология? мұнда цеолитті ультра заманауи нәрсемен алмастыру емес, регенерация циклдерін қайта есептеу, тазарту температурасын арттыру және регенерацияланатын газды жылыту үшін қарапайым қосымша жылу алмастырғыш орнату болды. Бұл жұмыс істеді. Кейде инновация - бұл мұқият инженерия.

Оттегі мен азот: барлық қоспалар бірдей пайдасыз емес

Барлығы оттегімен өңделген сияқты - суға каталитикалық гидрлеу, содан кейін адсорбция. Бірақ негізгі сөз – «каталитикалық». Егер оттегі есептелгеннен артық болса, айталық, 0,5% емес, 2%, есептер реакцияның жылулық бақылауынан басталады. Жылу көп пайда болады, реакторды қиындату, оны тиімді жою арқылы көп қабатты ету керек. Ал егер оттегі аз болса, бірақ ол азотпен жұптасқан болса, онда процестерді біріктіру керек. Олар жиі каскадты орнатады: біріншіден, оттегі толығымен дерлік жойылады, содан кейін олар төмен температуралы адсорберлерде немесе мембраналарда азотпен жұмыс істейді.

Бұл азотпен қызықтырақ. Оны жою көбінесе ең қымбат қадам болып табылады. Криогенді айдау тиімді, бірақ орташа және шағын көлемдер үшін ол энергияны тым көп қажет етеді. Цеолиттермен қысымның өзгермелі адсорбциясы (PSA) танымал, бірақ алдыңғы кезеңде өте жоғары сапалы кептіруді қажет етеді, әйтпесе цеолит тез «қалқыйды». Соңғы жылдары мембрананы бөлу туралы көп айтылды. Иә, мұны осы сегмент үшін жаңа технология деп атауға болады. Азоттың аргонға қарағанда тезірек өтуіне селективті түрде мүмкіндік беретін қуыс талшықты мембраналар. Бірақ тағы да нюанстар бар: олар конденсацияға сезімтал, тұрақты қысымды талап етеді және ең бастысы, өте жоғары тазалықтағы аргонды алу қажет болса, олардың тиімділігі төмендейді, айталық, 99,9995% жоғары. Мұндай жағдайларда мембраналар көбінесе соңғы, дәлірек (және қымбат) орнатудың кернеуін азайту үшін алдын ала қадам ретінде пайдаланылады.

Біз дизайнымызда гибридті схемаларды жиі қолданамыз. Мысалы, Сычуаньдағы талшықты оптика үшін таза аргон өндіру жобасы үшін комбинация пайдаланылды: каталитикалық O2 жою -> терең кептіру -> мембраналық блок (N2 3%-дан 0,5%-ға дейін азайту) -> аяқтау төмен температуралы адсорбциялық блок. Бұл таза криогендік дизайнмен салыстырғанда жалпы пайдалану шығындарын шамамен 15%-ға азайтты. Бірақ біз алты айға жуық құрамдас бөліктерді әзірлеп, таңдадық.

Су және көмірсутектер: тазалықтың үнсіз өлтірушілері

Мен кептіру туралы айттым, бірақ бұл басқа талқылау тақырыбы. Көптеген адамдар толығымен «кептіру» қаншалықты қиын екенін түсінбейді. аргонды -70°C және одан төмен шық нүктесі деңгейіне дейін. Әсіресе айнымалы жүктеме жағдайында. Цеолит немесе алюминий тотығы бар стандартты адсорберлер төтеп береді, бірақ олардың регенерация циклдері өндіріс кестесіне қатаң байланысты болуы керек. Адсорбентті нақты қанықтырудың орнына, белгілі бір уақыт ішінде жұмыс істейтін автоматтандыру сәтсіздікке жол береді. Біз жүктемені болжау үшін әрбір адсорбердің шығысында, ең дұрысы, кірісте кем дегенде шық нүктесі анализаторларын орнатуды талап етеміз.

Көмірсутектер - бұл бөлек бас ауруы. Олардың саны аз болуы мүмкін, бірақ электроника өнеркәсібі үшін тіпті ацетилен немесе пропан іздері өлім болып табылады. Мұнда белсендірілген көмірдегі адсорбция көмектеседі, бірақ көміртекті жиі өзгерту керек, оның өзі шаңның көзіне айналуы мүмкін. Каталитикалық тотығу опция болып табылады, бірақ ол оттегінің дәл дозалануын және тағы да жылуды басқаруды талап етеді. Кейде жақсы ескі әдіс ең тиімді болып табылады - жылу алмастырғыштарда мұздату, содан кейін еріту. Технология жаңа емес, бірақ оны температураны дәл бақылайтын ықшам және энергияны үнемдейтін құбырлы аппаратта енгізу қазірдің өзінде заманауи шешім болып табылады.

Цзянсудағы күн панельдері зауыттарының бірінде мерзімді «жарылу» мәселесі болғаны есімде? көмірсутектер. Олар бір апта бойы дерек көзін іздеді. Анықталғандай, кінәлі негізгі процесс емес, аргон жеткізер алдында құбырды жалпы желіден азотпен жүйелі түрде тазарту болып табылады. Бұл желідегі азот мүлдем таза емес еді. Бөлек тазарту процедурасын белгілеу және шеберханаға кіретін желіге қосымша бір реттік сүзгі-абсорбер орнату қажет болды. Ұсақ-түйек, бірақ бүкіл желі бір күнге тоқтап қалды.

Басқару және автоматтандыру: оларсыз ешқандай технология жұмыс істемейді

Ең жетілдірілген тазалау схемасы барабар басқару жүйесі жоқ ештеңе емес. Бірақ тым көп пен жеткілікті арасында жұқа сызық бар. Газ хроматографтары мен лазерлік оттегі/ылғал анализаторларының комбинациясы арқылы қол жеткізуге болатын болса, әрбір жолға масс-спектрометрді орнатудың қажеті жоқ. Негізгі нүктелерді бақылау маңызды: кіріс шикізаты (біз немен жұмыс істеп жатқанымызды түсіну үшін), негізгі блоктарды шығару (каталитикалық, адсорбция, мембрана) және, әрине, соңғы өнім.

Автоматтандыру жай ғана «Бастау» түймесі емес. Бұл шикізаттың құрамындағы өзгерістерді ескеретін логика. Мысалы, кіріс сенсоры оттегі мөлшерінің жоғарылауын анықтаса, жүйе реакторға сутегінің берілуін автоматты түрде арттыруы және, мүмкін, оның температурасын реттеуі керек. Немесе ылғалдылық жоғарылағанда адсорберлердің ауысу жиілігін арттырыңыз. Біздің жобаларымызда, мысалы, бізChengdu Yizhi Technology Co.(бұл Huaxi Technology жасаған жобалау институты), біз әрқашан тұтынушының сұранысына байланысты қондырғының бірнеше автоматты режимде жұмыс істеуін қамтамасыз етеміз - «стандартты», «ауыр шикізат», «энергияны үнемдеу». Олардың дизайн тәсілдері туралы ақпаратты кейде олардың веб-сайтынан табуға боладыhttps://www.yzkjhx.ru. Олардың химиялық технологиядағы тәжірибесі жиі стандартты емес, бірақ стандартты болып көрінетін газды бөлу мәселелеріне жұмыс істейтін шешімдерді ұсынады.

Адамды тізбектен толығымен алып тастауға тырысу қателік болар еді. Алгоритм компрессордағы біртүрлі шуды ести алатын немесе сенсор көрсетпес бұрын индикатор картриджінің түсін өзгерту арқылы ақаулық бар деп күдіктенетін операторды алмастырмайды. Сондықтан интерфейс әдемі ғана емес, сонымен қатар ақпаратты болуы керек: негізгі параметрлердің тенденциялары, шекаралық шарттарға жақындау туралы ескертулер, тек апаттар ғана емес.

Тазалық экономикасы: қашан ?жаңа? ескі және дәлелденген болып шығады

Сайып келгенде, кез келген технология ақшаға түседі. Тұтынушы таза аргонды қалайды, бірақ ең төменгі бағамен. Және бұл жерде көбінесе ең озық емес, ең сенімді және техникалық қызмет көрсететін қондырғы жеңеді. Кейде ?жаңа технология? Тұтынушыға ең жаңа буын мембранасы емес, барлық өндірісті тоқтатпай жылдам қызмет көрсетуге болатын жақсы ойластырылған модульдік дизайн пайда болады. Немесе бастапқыда неғұрлым берік және, мүмкін, қымбатырақ материалдарды пайдалану (мысалы, негізгі құрамдас бөліктердегі 304 орнына 316L баспайтын болат), бұл жөндеу арасындағы жүгірісті арттыру арқылы өтеледі.

Қазіргі уақытта «цифрлық егіздер» туралы көп шу бар. және болжамды талдау. Бұл сөзсіз болашақ. Бірақ бүгінде Қытайда жұмыс істейтін техргон тазарту қондырғыларының көпшілігі үшін тағы бір нәрсе маңыздырақ: сауатты жөнелтілім, оқытылған персонал және қоймадағы маңызды қосалқы бөлшектердің болуы - бірдей катализатор немесе сүзгі картридждері. Еуропадан кілт клапанын жеткізу үшін үш ай күтсеңіз, ең озық реактор жұмыссыз қалады.

Сонымен, тақырыптық сұраққа қайта оралыңыз. Иә, жаңа технологиялар бар - бұл мембраналар, селективті адсорбенттер және ақылды басқару жүйелері. Бірақ олардың орындалуы әрқашан құны, күрделілігі мен сенімділігі арасындағы ымыраға жатады. Көбінесе тиімділіктегі нақты серпіліс революциялық өнертабыстардан емес, қазірдің өзінде жұмыс істейтін циклді қажырлы оңтайландырудан, оқулықтарда сипатталмаған бөлшектерге назар аударудан келеді. Бұл жоғарыда аталған компанияларда қолданбалы инженерия жасайтын нәрсе.Chengdu Yizhi Technology Co.120 миллион юань жарғылық капиталымен және 2013 жылдан бері жинақтаған тәжірибесімен. Олар, басқалар сияқты, дөңгелекті қайта ойлап таппайды, оны белгілі бір жолға және белгілі бір жүргізушіге мінсіз сәйкестендіруді үйренеді. Бұл, бәлкім, негізгі «жаңа технология» шығар? — бейімделу технологиясы.