الصين: تقنيات جديدة لتسييل الغاز الطبيعي المسال؟ 

عندما تسمع هذا السؤال، أول ما يتبادر إلى ذهنك هو المصانع العملاقة، والوحدات التي تزن عشرات الآلاف من الأطنان، وبالطبع شركة غازبروم. لكن الواقع في الصين الآن مختلف غالبا. إنهم يتحدثون كثيرًا عن الإنجازات، ولكن على أرض الواقع، في المشاريع، ترى شيئًا آخر: التركيز على الحلول الصغيرة والمتوسطة الحجم، وعلى التكيف، وليس فقط على هوس العملاق. وهنا يكمن الكثير من الفروق الدقيقة التي غالبًا ما تضيع في التقارير.

تغيير التركيز: من المشاريع الضخمة إلى المرونة

في السابق، كان الجميع يطاردون الحجم، بعد نظائرها من النباتات مثل يامال للغاز الطبيعي المسال. المنطق بسيط: المزيد من الحجم يعني انخفاض تكلفة الوحدة. لكن سوق الغاز الصيني، وخاصة في المناطق النائية أو لتوفير وسائل النقل، يتطلب منطقا مختلفا. من الضروري نشر منشأة بسرعة، وأحيانًا تكون متنقلة، للعمل مع الغاز النفطي المصاحب أو الحقول الصغيرة. هذا هو المكان الذي يوجد فيه الآن أرض الاختبار الرئيسية للتكنولوجيا.

على سبيل المثال، أرى طلبًا متزايدًا على تقنيات التسييل باستخدامالمبردات المختلطة(MRC) بتصميم مدمج. ليست تلك الدورات المتتالية الضخمة، ولكن تلك الدورات المُحسّنة لظروف معينة لإمدادات الغاز. غالبًا ما يكون تكوين الغاز غير مستقر، ويتقلب الضغط - والضغط "المعبأ" الجاهز. قرارات الغرب متوقفة هنا. علينا تعديله وتهجينه. هذا ما حدث في أحد المشاريع في شينجيانغ: اتخذنا دورة تعتمد على التبريد المسبق للبروبان والإيثان كأساس، ولكن كان علينا دمج دائرة إضافية لضبطها مع التغيرات الموسمية. اتضح أنها ليست مثالية من حيث الكفاءة، لكن المصنع يعمل ولا يقف ساكنا.

في هذا المجال - القدرات المتوسطة والصغيرة من 50 إلى 500 ألف طن سنويًا - يوجد الآن الكثير من التجارب. الكلمة الرئيسية -نمطية. لا تقم بالبناء في الموقع لسنوات، بل قم بالتجميع من الكتل الجاهزة. ولكن هناك مشكلة هنا: كانت المعدات الصينية للمبادلات الحرارية المبردة متخلفة كثيرًا قبل عشر سنوات. وهم الآن يلحقون بالركب، لكن بصراحة، الثقة به بين العديد من المشغلين ليست مطلقة بعد. غالبًا ما أرى هجينًا: الضواغط الرئيسية ألمانية أو أمريكية، والأنظمة المساعدة والأنابيب مصنوعة محليًا.

قلوب المشاريع الباردة: الضواغط والمبادلات الحرارية

إذا تحدثنا عن النواة التقنية، فكل شيء يتلخص في عقدتين. الأول هو الموسعات التوربينية والضواغط. حققت الشركات المصنعة الصينية مثل Shenyang Blower Works خطوات كبيرة في مجال الضواغط المحورية للمنشآت الكبيرة. ولكن بالنسبة لتطبيقات الطاقة المتوسطة، غالبًا ما تكون منافخ الطرد المركزي عالية الضغط مطلوبة، وهنا يفضل غالبًا استخدام Ariel أو Dresser-Rand. ليس لأن ما لدينا سيئ، ولكن لأن تطورات الموثوقية في دورة مستمرة تدوم لسنوات ليست شيئًا يمكن تقليده بسرعة. لقد رأيت محاولات لاستبدالها في مرحلة المناقصة - عادةً ما يعارضها مهندسو العميل بشدة، ومخاطر إيقاف الإنتاج كبيرة جدًا.

الوحدة الثانية هي المبادلات الحرارية. فوضى التكنولوجيات الأبجدية:الجرح الحلزوني(ملتوية) من Linde أو Shell vsلوحة زعانف(لوحة ملحومة ذات زعانف). الملتوية موثوقة ولكنها باهظة الثمن وثقيلة. أما الأنواع اللوحية فهي أكثر إحكاما وأرخص، ولكنها تتطلب غازًا فائق النقاء. تعمل الصين الآن بنشاط على تطوير إنتاجها من المبادلات الحرارية ذات الزعانف. تصنع شركات مثل Hangzhou Hangyang أجهزة جيدة، ولكن عندما يتعلق الأمر بالشيء الأكثر أهمية - المبادل الحراري المبرد الرئيسي لخط كبير - فإن العملاء غالبًا ما يميلون نحو الموردين الغربيين المعتمدين. وهذه ليست مسألة وطنية، بل مسألة ضمانات. قد يؤدي انقطاع تسليم مثل هذا الجهاز لمدة شهر إلى خسائر بعشرات الملايين من الدولارات.

كفاءة الطاقة: أين تبحث عن الاحتياطيات؟

يتحدث الجميع عن الكفاءة، ولكن في الممارسة العملية غالبًا ما يتم التضحية بها من أجل تكاليف رأس المال أو سرعة بدء التشغيل. قصة نموذجية: يصدر معهد التصميم مخططًا تكنولوجيًا يتضمن أرقامًا جميلة ومحددة لاستهلاك الطاقة. ثم يأتي العميل ويقول: "لقد تم تخفيض الميزانية بنسبة 20%، فلنفعل شيئًا أبسط؟" ويبدأ التحسين: تتم إزالة مرحلة التبريد المسبق ويتم تبسيط نظام الاسترداد البارد. ونتيجة لذلك، يعمل التثبيت، لكنه لا يعمل. 10-15% طاقة أكثر مما تستطيع.

أحد الاتجاهات التي تحاول التعويض عن ذلك هو التكامل مع المصادر المتجددة. سمعت عن مشروع تجريبي في تشينغهاي، حيث يتم أخذ جزء من الطاقة اللازمة للتسييل من الألواح الشمسية. في الوقت الحالي، يعد هذا بمثابة مظاهرة أكثر من كونه اقتصادًا. لا يتناسب الإنشاء المتغير بشكل جيد مع العملية التي يجب أن تعمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. ولكن كمصدر احتياطي أو لتغطية الأحمال القصوى على المعدات المساعدة، فإن الفكرة لها الحق في الحياة.

الاحتياطي الأكثر واقعية هو الرقمنة والتحليلات التنبؤية. تنفيذ أنظمة التوأم الرقمي لمراقبة المبادلات الحرارية والآلات التوربينية. يتيح لك ذلك ملاحظة انخفاض الكفاءة في مرحلة مبكرة - على سبيل المثال، من خلال زيادة انخفاض الضغط أو التغيرات المجهرية في الاهتزاز. ولكن مرة أخرى، يضيف هذا تكاليف البرامج وتدريب الموظفين. ليس كل مشغل جاهزًا.

الناس والمعرفة: الحلقة الضعيفة؟

التكنولوجيا ليست سوى نصف القصة. يمكنك شراء أحدث المعدات، ولكن إذا لم يكن هناك فريق يفهم فيزياء العملية، ولا يعرف فقط كيفية الضغط على الأزرار وفقًا للتعليمات، فستكون النتيجة كارثية. وهذا أمر صعب في الصين. لا يوجد سوى عدد قليل من مهندسي التبريد ذوي الخبرة الذين انتقلوا من بدء التشغيل إلى الصيانة المجدولة عدة مرات. ويتم التعامل معها من قبل الشركات العملاقة المملوكة للدولة مثل CNOOC أو Sinopec.

بالنسبة للمشاريع الخاصة الصغيرة هذا أمر مؤلم. رأيت كيف قام أحد المشغلين في أحد مصانع تسييل APG، أثناء محاولته التعامل مع الرغوة في الفاصل، بإطلاق الضغط على النظام في حالة من الذعر، مما أدى إلى إيقاف التشغيل لمدة يوم. يمكن حل المشكلة باستخدام الطرق القياسية، ولكن لم تكن هناك خبرة. ومن هنا يأتي الطلب المتزايد على الدعم الهندسي والفني من طرف ثالث. هذا هو المكان الذي ترغب فيه الشركاتتشنغدو Yizhi التكنولوجيا المحدودة- معهد تصميم أنشأته شركة Huaxi Technology. إنهم لا يبيعون التكنولوجيا فحسب، بل يرافقون المشروع في جميع مراحله، وهو أمر بالغ الأهمية للشركات المتوسطة الحجم. إن خبرتهم في مجال التكنولوجيا الكيميائية، وفقًا للمشاريع، تساعد في حل المشكلات غير القياسية المتعلقة بتركيب الغاز.

التدريب هو صداع منفصل. المناهج الدراسية في الجامعات منفصلة عن الواقع. يعرف الخريجون نظرية دورة كلود، لكن ليس لديهم أي فكرة عن شكل منظم المستوى في العمود السفلي في الحياة الواقعية. ولذلك، تتضمن المشاريع الناجحة دائمًا مرحلة طويلة من الإشراف على التركيب والتشغيل بمشاركة مانح ترخيص التكنولوجيا أو مركز هندسي ذي خبرة.

التطلع إلى المستقبل: ما الذي سيحرك الصناعة؟

أعتقد أنه خلال الخمس إلى السبع سنوات القادمة لن نرى اختراقات ثورية في فيزياء التميع نفسها. لا تتوقع ظهور نوع من الدورة "الكمية". سيتبع التطور مسار التحسين والرقمنة والمزيد من التصغير. سوف يتحول التركيز إلىوحدات تسييل الغاز الطبيعي المسال العائمة(FLNG) بحمولة أصغر لتطوير الحقول البحرية في بحر الصين الجنوبي. هذا تحدٍ جديد: إن متطلبات النصب، والمساحة المحدودة، ومتطلبات السلامة من الانفجارات أعلى بكثير.

محرك آخر هو الهيدروجين. هناك الكثير من الضجيج حول اقتصاد الهيدروجين في الوقت الحالي. لكن الهيدروجين يحتاج أيضًا إلى تسييله ليتم نقله. وهذه درجات حرارة مختلفة تمامًا (20 كلفن مقابل 111 كلفن للغاز الطبيعي المسال) ومواد مختلفة. وتقوم معاهد البحوث والشركات الصينية بالفعل بإجراء الأبحاث والتطوير في هذا المجال. وربما تؤدي التطورات في مجال تبريد الهيدروجين إلى حلول جديدة للغاز الطبيعي المسال التقليدي، على سبيل المثال، في مجال المواد العازلة أو أنظمة إدارة المبردات.

في نهاية المطاف، "تقنيات جديدة؟" وفي الصين، لا يكون هذا في كثير من الأحيان إعادة اختراع للعجلة، بل هو تكيف ذكي وسريع للخبرة العالمية لتناسب احتياجاتها المحددة: مصادر الغاز اللامركزية، ومتطلبات فترة الاسترداد الصارمة، والمعايير البيئية المتنامية. والمؤشر الرئيسي للنجاح ليس براءات الاختراع، بل عدد المنشآت التي تعمل بثبات في الميدان، في الطقس البارد والحار، تحت سيطرة المتخصصين المحليين. وفيما يتعلق بهذا المؤشر، وبالنظر إلى خريطة المشاريع الجديدة، هناك بالفعل تقدم. بطيء، مع تحفظات، مع أخطاء، ولكن لا رجعة فيه.