Chiny: Proces skraplania LNG, produkt, innowacja? 

Kiedy ludzie mówią o skraplaniu gazu w Chinach, wiele osób od razu wyobraża sobie gigantyczne fabryki na wybrzeżu i importowane technologie. Jednak prawdziwy obraz w warsztatach i na budowach jest często bardziej złożony i „bardziej brudny”. Innowacja to nie zawsze przełomowe patenty, ale czasem umiejętność zaadaptowania czegoś innego, sprawienia, by zadziałało w lokalnych warunkach i rozwiązało problem, o którym nie pisze się w podręcznikach. Spróbuję rozgryźć, jak to wygląda od środka, z czym spotykacie się w praktyce i gdzie leży prawdziwy, a nie deklaratywny postęp.

Proces: nie tylko C3-MR lub AP-X

Tak, podstawowe linie technologiczne są w większości licencjonowane. Jednak kluczowym punktem, który często jest pomijany w ogólnych recenzjach, jest głębokość lokalizacji i adaptacja systemów wsparcia. Np. układ wstępnego chłodzenia czy dostrojenie turborozprężarek do parametrów konkretnego gazu ze złóż w Xinjiang czy Shaanxi. Gaz jest inny, ale technologia jest standardowa. Inżynierowie na ziemi muszą więc zastosować jakąś magię.

Warto w tym miejscu wspomnieć o roli takich instytutów projektowych jak m.inChengdu Yizhi Technology Co.(ich strona internetowa tohttps://www.yskjhx.ru). To nie jest po prostu „kolejna firma”. Jest to struktura stworzona w oparciu o technologię Huaxi, która jest właśnie ukierunkowana na przekształcenie schematu licencyjnego w projekt działający na chińskiej ziemi. Ich kapitał wynoszący 120 milionów juanów to nie tylko liczba, to źródło długoterminowych rozwiązań inżynieryjnych, a nie szybkiego montażu. Są częścią samego ekosystemu, który zajmuje się „dostrajaniem?” proces.

Na jednym z projektów, gdzie pracowaliśmy nad modułem oczyszczania, napotkaliśmy podwyższoną zawartość rtęci w surowcach. Standardowe adsorbenty palladu „zatykają się”? szybciej niż szacowany czas. Rozwiązaniem nie była wymiana całej technologii, ale dostosowanie warstw adsorbentu i dostosowanie cykli regeneracji. To jest chiński „proces”? na poziomie mikro żmudna optymalizacja, która rzadko trafia na pierwsze strony gazet.

Produkt: Co kryje się za toną metryczną?

Jakość LNG to nie tylko jego wartość opałowa. Są to stabilność składu, minimalna zawartość zanieczyszczeń po upłynnieniu oraz, co niezwykle istotne, zachowanie produktu podczas regazyfikacji. Mieliśmy przypadek w terminalu odbiorczym: LNG formalnie spełniał specyfikacje, ale gdy szybkość regazyfikacji gwałtownie wzrosła, w parownikach tworzyły się mikrokryształy hydratów, co stwarzało problemy.

Okazało się, że problemem były śladowe ilości niektórych ciężkich węglowodorów, które nie zostały wychwycone przez standardowy chromatograf na wyjściu z zakładu. Ich obecność była związana ze sposobem pracy kolumny odmetanowania na etapie przygotowania surowca. Musiałem się „wspinać” głębiej w proces poprzedzający. To doświadczenie sprawia, że ​​patrzysz na „produkt”? nie jako jednostka towarowa, ale jako łańcuch wzajemnie powiązanych parametrów, sięgający daleko wstecz w łańcuchu technologicznym.

Innowacja produktu często polega na tego rodzaju sterowaniu systemem. Wprowadzenie częstszych i bardziej szczegółowych analiz nie wynika z przepisów, ale ze względów zapobiegawczych. Zwiększa to koszty operacyjne, ale zapobiega poważnym zakłóceniom dla klienta końcowego. Wiele nowych zakładów włącza obecnie te zaawansowane programy monitorowania jakości bezpośrednio do projektu, co stanowi duży krok naprzód.

Innowacja: gdzie jej szukać?

Tutaj musimy się rozdzielić. Prowadzone są badania podstawowe – na przykład nad nowymi czynnikami chłodniczymi o niskim współczynniku GWP (potencjał globalnego ocieplenia). Jest długa, kosztowna, a rezultaty nie są od razu widoczne. Istnieją także innowacje stosowane, które rodzą się w terenie. Uderzającym przykładem są rozwiązania do upłynniania na małą skalę i mobilnego.

Chiny ze swoimi rozproszonymi złożami i rosnącym zapotrzebowaniem na gaz w odległych obszarach są idealnym poligonem doświadczalnym dla tego typu rozwiązań. Nie mówimy o minifabrykach w klasycznym tego słowa znaczeniu, ale o wysoce zintegrowanych modułach, które można szybko wdrożyć. Problemem była wydajność: mała skala zabiła gospodarkę ze względu na wysokie koszty energii. Przełomem nie było wynalezienie nowego cyklu, ale optymalizacja wymiany ciepła w głównych urządzeniach przy zmiennym obciążeniu.

Jeden taki moduł testowaliśmy w prowincji Syczuan. Innowacją nie była sama technologia skraplania, ale inteligentny system sterowania, który w czasie rzeczywistym równoważył obciążenie sprężarek w zależności od ciśnienia i składu gazu napływającego z pobliskiej studni. Pozwoliło to zaoszczędzić około 15% energii. Ale była też porażka: system był zbyt wrażliwy na jakość zasilania w danym obszarze, co prowadziło do awarii. Musiałem to na miejscu modyfikować, dodając elementy buforujące. Innowacja okazała się „surowa” bez uwzględnienia rzeczywistych warunków pracy.

Sprzęt i materiały: cicha rewolucja

Mówiąc o innowacjach, nie możemy pominąć tematu sprzętu. Jeszcze 10 lat temu kluczowe elementy – wymienniki ciepła głównego obiegu kriogenicznego, wysokociśnieniowe pompy LNG, specjalne zawory – były prawie wyłącznie importowane. Dziś sytuacja się zmienia. Chińscy producenci nauczyli się wytwarzać na przykład spiralnie uzwojone wymienniki ciepła o akceptowalnej jakości na niektórych etapach procesu.

Ale jest tu pewien niuans. Załóżmy, że wymiennik ciepła jest produkowany w Chinach i przechodzi wszystkie testy. Jednak taśmę aluminiową do jej nawijania lub specjalną izolację poliamidową do rurociągów można nadal dostarczać z zagranicy. Dlatego prawdziwa niezależność i innowacyjność sprzętu leży w łańcuchu dostaw materiałów. Obecnie aktywnie nad tym pracują, ale przed nimi jeszcze długa droga.

DoświadczenieChengdu Yizhi Technology Co., Ltd.jako instytut projektowy jest tutaj bardzo orientacyjny. Ich zadaniem jest nie tylko skopiowanie rysunku, ale zaprojektowanie systemu, który będzie działał możliwie najefektywniej z zestawem sprzętu i materiałów dostępnych na rynku i będzie odpowiadał budżetowi projektu. Jest to ciągłe poszukiwanie kompromisu pomiędzy idealnym schematem technologicznym a faktycznym zapleczem przemysłowym.

Wyzwania i przyszłość: efektywność energetyczna i ?zieloność? ślad

Największym wyzwaniem nie jest obecnie nawet zwiększenie wydajności, ale zmniejszenie energochłonności. Proces upłynniania jest niezwykle energochłonny. Każdy zaoszczędzony procent jest wart miliony dolarów i ton CO2. Główne rezerwy upatruje się w odzyskiwaniu ciepła, optymalizacji kaskadowych cykli chłodzenia oraz wykorzystaniu energii odnawialnej do zasilania obiektów.

Na jednym z nowych terminali próbowano zintegrować panele słoneczne, aby pokryć część potrzeb systemów pomocniczych (oświetlenie, wentylacja, część pomp). Technicznie to zadziałało, ale skutki ekonomiczne były znikome ze względu na wysokie koszty kapitału i potrzebę redundancji. Wniosek: dla tak energochłonnego przemysłu jakUpłynnianie LNG, ?zielony? rozwiązania muszą być wielkoskalowe – np. połączenie elektrowni z farmą wiatrową lub elektrownią wodną, ​​a nie punktowe panele fotowoltaiczne na dachu.

Przyszłość moim zdaniem należy do modeli hybrydowych. Kiedy duża elektrownia łączy w swoim koszyku energetycznym źródła tradycyjne, energię jądrową (dla obciążenia podstawowego) i duże jednostki energii odnawialnej. A innowacja będzie polegać nie tyle na nowym procesie upłynniania, ile na możliwości elastycznego zarządzania tym złożonym systemem energetycznym w celu utrzymania ciągłej i ekonomicznej pracy instalacji kriogenicznych. To kolejna granica, o której chińscy inżynierowie już aktywnie myślą, ucząc się na błędach i sukcesach z przeszłości.