Қытайдың цеолитті адсорбенті: қолдану? 

Қытайлық цеолит дегенді естігенде, көпшіліктің ойына ең алдымен арзан мысық қоқысы немесе, ең жақсысы, негізгі кептіргіштің қандай да бір түрі келеді. Мұнда басты аулау және үлкен қате түсінік жатыр. Шындығында, қолдану аясы - мұнай-химиядан бастап ұсақ газды тазартуға дейін - соншалықты кең, мүлдем басқа өнімдер жалпы атаумен жасырылады және олардың таңдауы бағаға емес, процесті түсінуге байланысты. Мен толығырақ айтайын: көбінесе қолданудағы сәтсіздіктер цеолитті оның түрін, пішінін, кеуек өлшемін және шикізаттың шығу тегін зерттемей сатып алғандығына байланысты. Каталогтарда сирек жазылатын нюанстармен жылтырсыз түсінейік.

Тек ұнтақ емес: түрлері мен тұзақтары

Сонымен, цеолиттер. Практикалық маңызы бар негізгі бөлім табиғи және синтетикалық болып табылады. Қытай табиғи кен орындарына бай, мысалы, клиноптилолит. Олар көбінесе ауыл шаруашылығында мелиоранттар ретінде, аквариум шаруашылығында және ағынды сулардағы ауыр металдарды сорбциялау үшін қолданылады. Бағасы тартымды, бірақ шектеулерді түсіну маңызды: партиядан партияға дейін құрамның гетерогенділігі, синтетикалық аналогтармен салыстырғанда адсорбциялық қабілетінің төмендігі және ең бастысы, кеуектер мөлшері. Табиғи жағдайда бұл жиі тұрақты емес.

Күрделі өндірістік процестер үшін, әсіресе мұнай өңдеуде (изомерлеу, крекинг) немесе қысқа циклді жылусыз адсорбция әдісімен (ПСА) оттегі алуда синтетикалық цеолиттер қажет, негізінен А, Х, У, ЗСМ-5 типтері. Міне, қытайлық өндірушілер соңғы 10-15 жылда үлкен секіріс жасады. Бұрын UOP, CECA (қазіргі Arkema) басым болды, бірақ қазір қытайлық аналогтар, айталық, ауада кептіруге арналған 13X цеолиттері немесе көмірсутектерді бөлу үшін 5А, қатаң бәсекелестік қамтамасыз етеді. Бірақ аналогтар бірдей нәрсені білдірмейді.

Біз қиын жолмен білдік: талдау сертификаты қасиетті, бірақ бұл жеткіліксіз. Біз бір кездері хладагентті кептіру үшін цеолит 4А партиясын сатып алдық. Төлқұжат бойынша бәрі тамаша: су сыйымдылығы, тозуға төзімділігі. Бірақ жұмысында ол шаң жинай бастады және алты айдан кейін оның тиімділігі күрт төмендеді. Мәселе байланыстырғышта - кристалдарды түйіршіктерге айналдыратын заттың өзінде екені белгілі болды. Кейбір қытайлық жеткізушілер, әсіресе танымал емес, оны үнемдейді немесе оңтайлы емес композицияларды пайдаланады. Бұл циклдік жүктемелер кезінде түйіршіктердің бұзылуына әкеледі. Сондықтан қазір біз әрқашан цеолиттің өзі туралы мәліметтерді ғана емес, сонымен қатар байланыстырушы зат туралы ақпаратты да сұраймыз және мүмкіндігінше адсорбция-десорбция циклдерін имитациялай отырып, нақты жағдайларда тәжірибелік партияны сынаймыз.

Ол шынымен жұмыс істейтін жерде: жағдайлық зерттеулер

Ең кең таралған және түсінікті мысалдардың бірі - пневматикалық құралдардың алдында немесе тағамдық қаптамада ауамен кептіру. Мұнда цеолит 13X билік етеді. Мұнда қытайлық жеткізушілер мықты. Бірақ бір нюанс бар: тамақ өнеркәсібі үшін шикізаттың тазалығы және кез келген қоспалардың миграциясының болмауы өте маңызды. Барлық зауыттардың тиісті сертификаттары жоқ, мысалы, FDA немесе оның еуропалық баламалары. бірге жұмыс істедікChengdu Yizhi Technology Co.(олардың веб-сайтыyzkjhx.ru) дәл осы бұйрыққа сәйкес. Олар елеулі жарғылық капиталы бар жобалау институты ретінде орналастырылған, ең бастысы, олардың цеолиттерге арналған материалдары тек жалпы тіркестермен ғана емес, өнімдермен жанасудағы химиялық инерттілікке арналған арнайы сынақ есептерімен сүйемелденді. Бұл қолөнер бұйымдарын бірден кесіп тастайды.

Тағы бір жағдай - газ ағындарын тазарту, мысалы, СО2 немесе күкірт қосылыстары. Мұнда қазірдің өзінде беті өзгертілген, көбінесе күміс немесе басқа металдардың иондары бар цеолиттер қажет. Қытайлық компаниялар бұл саланы белсенді түрде дамытуда. Биогазды тазарту жобасы есімде. Стандартты 13X күкіртсутегінің болуына байланысты жарамсыз болды. Қытайдан келген жеткізуші (оны атамай-ақ қояйын, бұл ең сәтті тәжірибе емес еді) промоутерлері бар арнайы цеолитті ұсынды. Қағазда - тамаша. Іс жүзінде оны қалпына келтіру (қалпына келтіру) біздің жабдыққа енгізілгеннен жоғары температураны талап етті, бұл цикл құнының өсуіне әкелді. Қорытынды: модификацияланған цеолиттермен жұмыс істегенде адсорбциялық параметрлерді ғана емес, сонымен қатар нақты, дәлелденген регенерация режимін де егжей-тегжейлі үйлестіру қажет.

Үшінші мысал – катализ. ZSM-5 цеолиттері көптеген процестердің жүрегі болып табылады. Қытай қазір ірі өндірушілердің бірі. Бірақ катализ үшін тек құрылым ғана емес, сонымен қатар қышқылдық пен термиялық тұрақтылық маңызды. Мұнда біз әртүрлі өндірушілердің бұл параметрлерді басқаша калибрлеуіне тап болдық. Реактор өндірушісінің деректері, айталық, UOP цеолиті үшін есептелген, әрқашан қытай өніміне тікелей берілмейді. Технологиялық режимді дәл реттеу қажет. Бұл кемшілік емес, бұл арзанырақ ауыстыруды іздеу ретінде емес, инженерлік сынақ ретінде қарастырылуы керек мүмкіндік.

Адамдар не туралы сұрамайды, бірақ керек: логистика және қайта белсендіру

Цеолитті дұрыс таңдау жеткіліксіз. Ол қалай жеткізіледі? Бұл гигроскопиялық материал. Егер ол ылғалдан тиісті қорғаныссыз кәдімгі контейнерлерде тасымалданса (және бұл қаптамаға ақша үнемдеуге тырысқанда орын алады), ол сумен ішінара қаныққан күйде келуі мүмкін. Сіз оны адсорберге құясыз, бірақ ол жұмыс істемейді. Бірінші ереже - жүк тиеу алдында қаптаманы дереу ашып, тоқырау немесе артық шаңды көзбен тексеру.

Екінші практикалық нүкте - іске қосу алдында қайта белсендіру (бастапқы белсендіру). Көптеген нұсқаулар былай деп жазады: инертті газ ағынында 300°C күйдіріңіз. Бірақ шын мәнінде, егер цеолит тасымалдау кезінде суланса, кенеттен қыздыру судың тез булануына байланысты түйіршіктерді бұзуы мүмкін. Температураны біртіндеп көтеру қажет. Біз өз хаттамамызды әзірледік: біріншіден, ылғалдың көп бөлігін кетіру үшін қалыпты ыстықта (шамамен 100-120 ° C) шаңсорғышпен сору, содан кейін ғана - толық күйдіру. Бұл нюанс нұсқаулықтарда сирек сипатталады; бұл тәжірибемен және кейде сорбент партиясын жоғалтумен бірге келеді.

Ал үшіншісі – пайдаланылған цеолитті кәдеге жарату. Егер ол бейтарап газдарды кептіру үшін пайдаланылса, оны бірнеше рет қайта қалпына келтіруге болады. Бірақ егер ол органикалық еріткіштерді немесе ауыр металдарды сіңірсе, онда бұл қазірдің өзінде қалдық. Кейбір қытайлық жеткізушілер, айтпақшы, мұндай қаныққан цеолиттерді қабылдау және қалпына келтіру бойынша қызметтерді ұсынады, бұл үнемді болуы мүмкін. Бұл сұрақты алдын ала нақтылаған жөн.

Жеткізуші: инжинирингтік компанияны сатушыдан қалай ажыратуға болады

Нарық қаныққан. Дәл осындай алыптар барChengdu Yizhi Technology Co., ол, сипаттамаға қарағанда, дәл 120 миллион юань капиталы бар жобалау және технология институты болып табылады. Бұл өте маңызды, өйткені мұндай компаниялардың әдетте сорбенттерді әзірлеу және сынау үшін өздерінің зертханалары бар және белгісіз зауыттың өнімін жай ғана қаптамайды. Олардың веб-сайтыyzkjhx.ru- бұл, шын мәнінде, деректері бар техникалық портал, ол қазірдің өзінде мамандарға бағытты көрсетеді.

Ал сауда жасайтын компаниялар көп. Сіз олармен де жұмыс істей аласыз, бірақ сұрақтарды қатаңырақ қою керек: өнім қай зауыттан? Зауыт технологына хабарласуға болады ма? Қолданбаға арнайы сынақ есебі бар ма (жалпы сертификат емес)? Егер сылтаулар басталса, бұл ояту қоңырауы. Кезінде осындай делдал арқылы аргонды кептіруге арналған молекулалық елеуіш сатып алдық. Ол пакеттік нөмірі жоқ, қисық басып шығарылған қаптармен келді. Бұл жақсы жұмыс істемеді. Көп тексергеннен кейін бұл скрининг, беріктік бақылауынан өтпеген негізгі өндірістің қосалқы өнімі екені белгілі болды.

Жеткізуші тек қаптарды сатуға ғана емес, технологиялық сызбаны талқылауға, сорбент мөлшерін, қызмет ету мерзімін және регенерация әдісін есептеуді ұсынуға дайын болғанда тамаша нұсқа болып табылады. Бұл салмақтылықтың көрсеткіші. Химиялық технология институттарынан шыққан компаниялар (және бұл Қытайдағы әдеттегі оқиға) осы тілде сөйлеуге бейім.

Болашаққа көзқарас: қосымшалар мен трендтер

Қазір мамандану үрдісі айқын байқалады. Енді цеолит 13X жеткіліксіз. Жылдам цикл PSA үшін байланыстырғыш құрамы төмен 13X немесе қалыпты балауызға селективтілігі жоғары 5А цеолит қажет. Бұл салада қытайлық өндірушілер белсенді жұмыс істеуде. Десорбциясы жақсартылған ұшпа органикалық қосылыстарды (VOC) адсорбциялауға, термиялық сақтауға, тіпті дәрі-дәрмек тасымалдаушылары ретінде медициналық қолдану үшін өнімдер пайда болады.

Тағы бір қызықты сәт - форма факторы. Стандартты түйіршіктерден басқа (шарлар, цилиндрлер) жоғары жылдамдықты адсорберлерде қысымның төмендеуін азайту үшін экструдталған пішіндерге (үшбұрыштар, төрт бұрышты жұлдыздар) сұраныс артып келеді. Немесе керісінше - композициялық мембраналарды жасау үшін ұнтақтарға. Бұл жерде қытай технологиясы бір деңгейде, ал бағалар көбінесе батыстық бәсекелестерге қарағанда икемді.

Енді не болады? Менің ойымша, мұнай-химия және жасыл химия үшін жоғары тиімді каталитикалық цеолиттер сегментінде бәсекелестік күшейеді. Сондай-ақ, экологиялық назарды ескере отырып, цеолиттер түтін газдарынан немесе тіпті атмосферадан тікелей CO2 алу үшін сұранысқа ие болады. Ал бұл жерде қытай сорбенттерінің құрамы, тұрақтылығы мен бағасы басты рөл атқарады. Ең бастысы, таңдауды жаппай өнімді сатып алу ретінде емес, бүкіл жүйенің жұмысы байланысты болатын технологиялық компонентті таңдау ретінде қарастыру. Сонда қытайлық цеолит адсорбентін пайдалану тиімді және, ең бастысы, болжамды болады.