Chiny: nowe metody skraplania LNG? 

Kiedy słyszysz o nowych metodach w chińskim LNG, od razu myślisz o przełomowych technologiach lub tajnych opracowaniach. Jednak często za głośnymi nagłówkami kryje się zwykła, żmudna praca polegająca na dostosowaniu i optymalizacji znanych procesów do lokalnych realiów. To właśnie o tej kuchni będziemy rozmawiać – nie o wrażeniach, ale o tym, jak wygląda od środka, dostosowana do specyfiki surowców, logistyki i… chińskiego podejścia do inżynierii.

Skąd się biorą nogi nowości?

Wielu kolegów z zagranicy oczekuje, że Chiny wprowadzą coś radykalnie odmiennego, na przykład zupełnie nowy cykl upłynniania. Jeszcze nie. Główny nacisk położony jest na głęboką modernizację i hybrydyzację istniejących technologii, przede wszystkim obiegów kaskadowych i mieszanych. Dlaczego? Odpowiedź jest banalna: trzeba szybko zwiększyć wydajność, a eksperymenty z zupełnie nową fizyką procesu wiążą się z ogromnym ryzykiem i czasem. Czas to coś, czego Chiny często nie mają, biorąc pod uwagę tempo wzrostu zapotrzebowania na gaz.

Ale tutaj robi się interesująco. Nowość często nie leży w samym procesie, ale w jego wiązaniu. Na przykład w dostosowaniu instalacji do szerszego zakresu składu gazu przychodzącego. Przecież mamy gaz pochodzący ze złóż w Xinjiangu, rurociągami z Azji Środkowej i w postaci importowanego gazu rurociągami. Kompozycja tańczy. Dlatego kluczowym zadaniem jest uczynienie procesu bardziej elastycznym i odpornym na wahania. Powoduje to precyzyjne dostrojenie wymienników ciepła, algorytmów sterowania i doboru czynników chłodniczych. Nie brzmi to głośno, ale w praktyce jest to kolosalna ilość pracy obliczeniowej i eksperymentalnej.

Pamiętam jeden projekt, w którym próbowano zastosować standardowy schemat dla gazu o nieoczekiwanie wysokiej zawartości azotu. Na papierze wszystko się zgadzało, jednak na etapie uruchomienia wydajność spadła. Musieliśmy na bieżąco dostosowywać profile głównych jednostek chłodzenia powietrzem i prawie dni spędziliśmy na pracy z inżynierami nad logiką sterownika. W rezultacie osiągnęliśmy parametry, ale ze stratą w ogólnej produktywności linii. Takie sytuacje bojowe są źródłem tych zupełnie nowych rozwiązań, które są następnie powielane w innych obiektach. To nie jest patent na nową metodę, a raczej bank rozwiązań dla niestandardowych sytuacji.

Rola inżynierii: pomiędzy zachodnimi licencjami a lokalną specyfiką

Nie sposób nie wspomnieć tutaj o roli instytutów projektowych. Wiele kluczowych technologii posiada licencje – firm Air Products, Linde, Shell. Jednak samo kupno licencji nie wystarczy. Należy go sadzić w określonym miejscu, biorąc pod uwagę lokalne standardy, klimat, dostępność sprzętu i kwalifikacje personelu. Tutaj rozwija się prawdziwe pole działania lokalnych firm inżynieryjnych.

Weźmy na przykładChengdu Yizhi Technology Co.(ich strona internetowa tohttps://www.yskjhx.ru). To typowy przykład silnego gracza regionalnego. Firma powstała w 2013 roku jako instytut projektowy pod firmą technologiczną Huaxi, z solidnym kapitałem zakładowym. Ich siła nie polega na tworzeniu od podstaw własnych cykli upłynniania, ale na głębokich kompetencjach w zakresie kompleksowej realizacji projektów. Mogą wziąć licencjonowany rdzeń i zbudować wokół niego całą infrastrukturę: od przygotowania gazu iupłynnianiez systemami przechowywania i załadunku oraz ze ścisłym powiązaniem z chińskimi normami i łańcuchami dostaw sprzętu.

W praktyce wygląda to tak: zachodni partner dostarcza podstawowy pakiet technologii i ewentualnie kluczowe wymienniki ciepła. A wszystko inne – tłocznie, systemy czyszczenia, automatyka, część konstrukcyjna – spada na barki lokalnej inżynierii. I tu często rodzą się te same nowe, szeroko rozumiane metody - metody integracji, metody obniżania kosztów kapitału poprzez lokalizację, metody przyspieszania budowy. Czasami metody te powodują problemy na etapie eksploatacji, częściej jednak pozwalają na uruchomienie w krótkim czasie dość skomplikowanych obiektów.

Skoncentruj się na efektywności energetycznej i technologii cyfrowej

Jeśli istnieje obszar, w którym Chiny aktywnie starają się wysunąć na pierwszy plan, jest to optymalizacja energetyczna. Upłynnianie jest procesem niezwykle energochłonnym. Nawet niewielki wzrost wydajności na dużym terminalu skutkuje ogromnymi oszczędnościami. Dlatego ogromne ilości pieniędzy i wysiłku inwestuje się w cyfrowe modelowanie procesów, analitykę predykcyjną i inteligentne zarządzanie.

W jednym z zakładów w prowincji Guangdong widziałem wdrożenie systemu, który analizował w czasie rzeczywistym dziesiątki tysięcy parametrów, przewidywał obciążenie sprężarek i sugerował operatorom dostosowanie trybu tak, aby działał z maksymalną wydajnością. Z zewnątrz wyglądał jak zwykły interfejs SCADA, jednak za nim upłynęły lata gromadzenia danych i uczenia modeli. To nie jest rewolucjametody upłynniania, ale rewolucja w ich zarządzaniu. Efektem jest zmniejszenie jednostkowego zużycia energii o kilka procent. W skali kraju oszczędności są gigantyczne.

Jednak i tutaj są pułapki. Cyfryzacja wymaga wysokiej jakości danych i kompetentnych specjalistów. Zdarzały się przypadki, gdy kosztowny system optymalizacyjny został po prostu wyłączony, ponieważ personel operacyjny nie ufał jego zaleceniom lub ich nie rozumiał. Wdrożenie takich rozwiązań to zawsze walka nie tylko z czynnikiem technologicznym, ale także ludzkim.

Sprzęt: wyścig o lokalizację

Kolejnym motorem zmian jest chęć maksymalnej lokalizacji krytycznego sprzętu. Poleganie na importowanych turborozprężarkach, specjalistycznych pompach lub wysokowydajnych wymiennikach ciepła stwarza lukę pod względem logistyki, kosztów i czasu. Polityka państwa surowo zachęca do stosowania krajowych odpowiedników.

Daje to ciekawy efekt. Z jednej strony pojawiają się naprawdę konkurencyjni chińscy producenci, którzy są w stanie wyprodukować np. duże wymienniki ciepłaUpłynnianie LNG. Z drugiej strony nie wszystko idzie gładko. Pamiętam historię z serią pomp odśrodkowych do zastosowań kriogenicznych z jednego lokalnego zakładu. Podczas testów wszystko było idealnie, jednak w rzeczywistych warunkach, po kilku miesiącach pracy, zaczęły się problemy z wibracjami. Okazało się, że materiał uszczelki nie zachowywał się prawidłowo podczas długich cykli chłodzenia i ogrzewania. Musieliśmy pilnie szukać kompromisu: zainstalować importowane uszczelki na chińskiej jednostce pompującej. Tego typu rozwiązania hybrydowe są obecnie powszechną praktyką.

Lokalizacja nie jest procesem natychmiastowym. Jest to proces prób i błędów, który jednak bezpośrednio wpływa na architekturę nowych projektów. Inżynierowie już na etapie FEED (projektu wstępnego) zmuszeni są rozważyć możliwość zastosowania kilku opcji dla kluczowych urządzeń, kalkulując ryzyko i konsekwencje dla całego cyklu technologicznego.

Co leży w ostatecznym rozrachunku? Spojrzenie w najbliższą przyszłość

Czy są więc nowe metody? Jeśli mówimy o podstawowych zasadach fizycznych i chemicznych - jeszcze nie. Chiny podążają ścieżką pewnego nadrabiania zaległości, doskonalenia, dostosowywania i ulepszania globalnych doświadczeń. Nowością w kontekście chińskim jest jednak nowość skali, szybkości i zintegrowanego podejścia.

Główne trendy nadchodzących lat są już widoczne. Po pierwsze, jest to dalsza hybrydyzacja łańcuchów technologicznych do pracy z niekonwencjonalnymi źródłami gazu, w tym towarzyszącym im gazem naftowym i biogazem. Po drugie, nacisk na mobilne i modułowe rozwiązania o mniejszej mocy do zasilania odległych obszarów – tutaj możemy spodziewać się większej liczby eksperymentów z pętlami. I po trzecie, całkowita cyfryzacja i robotyzacja w celu obniżenia kosztów operacyjnych.

Czy nastąpi przełom? Być może, ale dojrzeje nie w laboratoriach akademickich, ale na styku problemów praktycznych, potężnych rozkazów rządowych i rosnących kompetencji firm inżynieryjnych takich jakChengdu Yizhi Technology Co.. Ich doświadczenie, zgromadzone podczas realizacji kilkudziesięciu projektów „pod klucz” – od fundamentów po uruchomienie – to zupełnie nowa metoda: metoda szybkiej, elastycznej i pragmatycznej rozbudowy krajowych mocy skraplania gazu przy rygorystycznych wymaganiach czasowych i kosztowych. Nie jest to tak romantyczne jak otwarcie nowego cyklu, ale dla branży tu i teraz jest o wiele ważniejsze.