Қытай: HP кезінде CO2 адсорбция өнімдері? 

Бұл сұрақ ТМД елдерінен, әсіресе мұнай-газ секторынан келген тұтынушылармен әңгімелесу кезінде жиі туындайды. Көптеген адамдар әмбебап «планшеттердің» түрін бірден елестетеді. немесе каталогтан сатып алуға болатын стандартты бағандар және бәрі жұмыс істейді. Шындық, әдеттегідей, күрделірек. Жоғары қысымда көмірқышқыл газының адсорбциясы сорбент туралы ғана емес, бұл тұтас технологиялық жіп туралы, мұнда газды алдын ала кептіру немесе кіріс қысымының ауытқуы ең тиімді материалдың жұмысын жоққа шығаруы мүмкін. Иә, мұнда қытайлық шешімдер енді жай ғана «бюджеттік балама» емес, бәсекеге қабілетті инженерлік өнімдер, бірақ өзіндік ерекшеліктері бар.

Сорбент емес, жүйе

Ілеспе газды немесе табиғи газды СО2-ден тазарту жобасын бастағанда, адамдар ең алдымен адсорбент түрі туралы сұрайды. Молекулярлық електер, цеолиттер, белсендірілген көмір... Тізім белгілі. Бірақ басында жіберіп алған негізгі мәселе - бұл қажеттілікжеке технологиялық есептеу. Жүйедегі қысым дерексіз «жоғары» емес, нақты 30, 50 немесе 80 бар. Газ құрамы – СО2 пайызы, күкіртсутек, меркаптандар, ауыр көмірсутектер болуы. Мұның бәрі сорбент брендін таңдауды ғана емес, сонымен қатар адсорберлердің дизайнын, регенерация схемасын (ыстық газды тазарту, вакуум, TSA) және клапанның конфигурациясын талап етеді.

Мен Орталық Азиядағы ертедегі бір жоба есімде. Тұтынушы «қораптағы шешім» деп аталатын нәрсені сатып алды ма? – цеолиті бар стандартты бағаналар. Бірақ олар газдың C7+ пайызының жоғарылағанын ескермеді. Нәтижесі - төсенішті тез кокстеу, өнімділіктің төмендеуі, жиі регенерация циклдары және, сайып келгенде, бір жылдан аз уақыт ішінде бүкіл жүктемені ауыстыру. Құрметті сабақ. Осыдан кейін сіз тонна түйіршіктерді сатудың қажеті жоқ екенін түсінесіз, бірақ нәтижеде кепілдік берілген нәтиже - қажетті CO2 мазмұны.

Сорбент өндірушісі мен технологиялық компания арасындағы айырмашылық дәл осы жерде көрінеді. Бізге бүкіл тізбек үшін жауапкершілікті алатын адам қажет: шикізатты талдау, процесті модельдеу, құрылғыларды жобалау, материалдарды жеткізу және тиеу, іске қосу. Қытайда мұндай күрделі ойыншылар бар және олар көбінесе елеулі ғылыми базасы бар ірі химиялық холдингтерден өседі.

Қытайлық көзқарас: химиядан инженерияға дейін

Егер бұрын Қытай негізінен арзан цеолит алмастырғыштармен байланысты болса, қазір жағдай басқаша. Жергілікті ғылыми-зерттеу институттары мен қолданбалы зертханалар өте ерекше қосылыстармен жұмыс істейді. Мысалы, метанның қатысуымен СО2 үшін арнайы сыйымдылығы жоғары модификацияланған цеолиттер немесе ылғалдың болуына төзімді композициялық материалдар. Бірақ олардың тиімділігі тек дұрыс жобаланған жүйеде ғана анықталады.

Осындай толық циклдің жарқын мысалдарының бірі компания болып табыладыChengdu Yizhi Technology Co.. Бұл жай ғана сауда үйі емес, Чэнду Хуакси химиялық технологиясы негізінде құрылған жобалау институты. Олардың веб-сайтыyzkjhx.ruОрыс тілді нарыққа бағытталған, бұл біздің аймақтағы стратегиялық қызығушылықты көрсетеді. Олардың жарғылық капиталы 120 миллион юань – бұл инфрақұрылым мен дамуға салынған елеулі инвестиция. Ең бастысы, олар өздерін химиялық өндірістен шыққан инженерлік компания ретінде көрсетеді. Іс жүзінде бұл олардың тапсырма үшін сорбентті таңдай алатынын/шығара алатынын және оның нақты газ үшін нақты құрылғыларда қалай жұмыс істейтінін есептей алатынын білдіреді.

Олармен жерасты қоймаларына газ дайындау жобаларының бірінде жұмыс істегенде, мен олардың алдын ала кептіру мәселесінде ұқыптылығын байқадым. Тапсырыс беруші ақша үнемдеуге тырысқанымен, олар екі сатылы жүйені талап етті. Олардың дәлелі қарапайым болды: жоғары қысымдағы қалдық ылғал сорбенттің белсенді учаскелері үшін СО2-мен бәсекелесіп қана қоймайды, сонымен қатар цеолиттердің кейбір түрлерінің қайтымсыз ыдырауын тудырады. Нәтижесінде біз олардың схемасы бойынша жүрдік – қондырғы үшінші жыл тұрақты жұмыс істеп тұр, жүктеменің деградациясы болжамның шегінде.

Қиындықтар және «айқын емес дәлелдер»

Жақсы мердігер және жоғары сапалы материалдар болса да, жұмыс кезінде ғана пайда болатын нюанстар бар. Олардың негізгілерінің бірі – шаң түзу. Қайталанатын адсорбциялық-десорбциялық циклдер мен қысымның төмендеуіне төтеп беру үшін жоғары сапалы адсорбент жоғары механикалық беріктікке ие болуы керек. Арзан аналогтар «шаңды жинай» бастайды, жұқа фракция розеткадағы жұқа сүзгілерді бітеп тастайды және компрессорлық жабдыққа кіре алады. Бұл параметрді бақылау міндетті болып табылады.

Тағы бір мәселе – логистика және жүк тиеу. Бұл кішкентай нәрсе сияқты көрінетін. Бірақ егер учаскеде жоғары бағандарды тығыз, біркелкі толтыруға арналған арнайы жабдық болмаса (және бұл жиі шалғай алқаптарда болады), арналар пайда болады, газ «атылады» және тиімділік төмендейді. Кейбір жеткізушілер, соның ішінде жоғарыда аталған Yizhi Technology, орнатуды бақылау және жүктеу қызметтерін үй ішінде ұсынады. Бұл келісімшарт сатысында қымбатырақ, бірақ кейінірек сізді көптеген мәселелерден құтқарады.

Және, әрине, регенерация. Ыстық құрғақ газды тазарту схемасы классикалық болып табылады, бірақ ол температураны дәл бақылауды талап етеді. Қызып кету - және сорбент «агломерациялау», қызып кету - және CO2 толығымен жойылмайды, келесі циклдің сыйымдылығы төмендейді. Нысандардың бірінде жылытқышты басқару жүйесін өзгерту қажет болды, өйткені жобалық температуралар бөлінген уақытта толық десорбцияны қамтамасыз етпеді. Бұл жобалық шешімдердегі икемділіктің маңыздылығы және жеткізушінің іске қосу тәжірибесі туралы.

Мәселенің экономикасы: тоннаның бағасы ғана емес

Ұсыныстарды, әсіресе еуропалық және қытайлықтарды салыстырған кезде, ең алдымен, жабдық пен материалдардың құнының айырмашылығы көзге түседі. Бірақ сіз толық өмірлік циклге сәйкес санауыңыз керек. Сыйымдылығы немесе күші төмен арзанырақ сорбент жиі ауыстыруды қажет етеді. Қарапайым (және арзанырақ) технологиялық дизайн регенерацияға арналған энергия шығындарының артуына немесе тазарту газымен метанның жоғалуына әкелуі мүмкін.

Қытайлық компаниялар мұнда жиі қызықты ымыраға келуді ұсынады. Олардың капиталдық құны (CAPEX) танылған батыс көшбасшыларының құнынан 20-30% төмен болуы мүмкін. Бірақ бұл плюс жұмыс кезінде минусқа айналмауы үшін (OPEX) техникалық және коммерциялық ұсынысқа (TCP) өте мұқият қарау керек. Олар регенерация үшін нақты энергия тұтынуға кепілдік бере ме? Сорбенттің қызмет ету мерзімі қандай? Олардың 3-5 жылдан астам жұмыс істеп тұрған қондырғылары бар анықтамалық тізімі бар ма? Мысалы, ұсынысты зерттеуЧэнду Ижи технологиясы, тек сәтті іске қосулар туралы емес, ұзақ мерзімді жобалар туралы деректерді арнайы сұрау керек.

Менің ойымша, олардың күші сорбенттерді жеке әзірлеу және технологияны тұтынушылардың нақты, көбінесе идеалды емес жағдайларына бейімдеу арқылы OPEX-ке өлімге әкелетін зиянсыз CAPEX-ті оңтайландыру мүмкіндігінде жатыр. Олар гибридті шешімдерді ұсынудан тартынбайды, мысалы, бірінші кезеңде ауыр компоненттерді алу үшін белсендірілген көмір қолданылады, екінші кезеңде «ұшталған» көмір қолданылады. СО2 цеолиті астында. Бұл икемділік.

Болашаққа көзқарас: Қытай тағы не ұсынады?

Бұл күндері CCUS (көміртекті ұстау, пайдалану және сақтау) туралы көп айтылып жатыр. HP кезіндегі адсорбция түсірудің негізгі кезеңдерінің бірі болып табылады. Міне, қытайлық компаниялар газды стандартқа сай тазартумен шектеліп қалмайды. Біз кейіннен пайдалану үшін салыстырмалы түрде таза СО2 ағынын алу туралы айтып отырмыз - мысалы, мұнайды жоғарылату (EOR) үшін қабатқа айдау немесе құрғақ мұзды, карбонаттарды өндіру үшін.

Бұл тазартудың басқа дәрежесін және ең бастысы десорбция процесінің басқа конфигурациясын қажет етеді. Ең аз қоспалары бар СО2 алу керек. Мен кейбір инженерлік орталықтардың, соның ішінде Чэнду Йиджидің осы бағытта дамып келе жатқанын көріп отырмын - өндірілген көмірқышқыл газының концентрациясын арттыру үшін көп сатылы регенерация, вакуумдық циклдармен тәжірибе жасау. Әзірге бұл пилоттық жобалар, бірақ тенденция айқын.

Нәтиже мынау. Қытайдың жоғары қысымды СО2 адсорбциялық өнімдері бүгінде ең алдымен «түйіршіктердің қораптары» емес, күрделі «кілтке тапсырылған» технологиялық шешімдер болып табылады. Олардың тартымдылығы бағаның тепе-теңдігінде, технологиялық сәйкестілігінде және қиын жағдайлармен жұмыс істеуге дайындығында. Табысқа жетудің кілті жай ғана жеткізушіні емес, зертханалық талдаудан бастап іске қосуға дейінгі барлық циклге жауап бере алатын технологиялық серіктесті таңдау болып табылады. Ал мұндай серіктестер нарықта қазірдің өзінде бар. Тек әдемі презентацияларды емес, олардың нақты тәжірибесін мұқият зерделеу ғана қалады.