الصين: تقنيات جديدة لاستخدام غاز الذيل؟ 

عندما يتحدث الناس عن استخدام الغاز المتبقي في الصين، يتخيل الكثير من الناس على الفور منشآت عملاقة في شركات البتروكيماويات العملاقة مثل سينوبك. لكن الواقع، في رأيي، غالبا ما يكون أكثر إثارة للاهتمام وأكثر قذارة بالمعنى الحرفي للكلمة. إن النضال والإبداع الرئيسيين الآن لا يدوران في مجال احتجاز ثاني أكسيد الكربون على مستوى العالم، بل في مجال العمل مع تلك التحديات الأكثر صعوبة و"غير المريحة". التدفقات - غاز فرن فحم الكوك، والغازات العادمة الناتجة عن إنتاج كربيد الكالسيوم، والانبعاثات الصادرة عن مصانع الكيماويات الصغيرة. ففي المكان الذي يكون فيه التكوين غير مستقر، والأحجام لا تبرر دائمًا الاستثمارات الرأسمالية الهائلة، تولد تلك "التقنيات الجديدة" التي يتحدث عنها الجميع، ولكن القليل منهم شاهدوها على أرض الواقع. وهنا غالبًا ما يكمن المصيد الرئيسي: قد تكون التكنولوجيا ممتازة على الورق، ولكنها غير قابلة للتطبيق على الإطلاق في ظروف مصنع معين بأسطول معداته القديم والنقص الأبدي في الأموال اللازمة للتحديث.

من النظرية إلى التطبيق: أين يتعثر "الجدد"؟ الحلول

لنأخذ على سبيل المثال الاتجاه السائد للأكسدة الحفزية عند درجات حرارة منخفضة لتحييد المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) في الغازات الخلفية. وفي المختبر أو على منضدة بها خليط غاز مُجهز بشكل مثالي، تصل الكفاءة إلى 99%. أتيت إلى مصنع لإنتاج المبيدات الحشرية في مقاطعة سيتشوان - وبالإضافة إلى المركبات العضوية المتطايرة المستهدفة، هناك أيضًا غبار وأبخرة حمضية ورطوبة أقل من 90%، وتتقلب درجة الحرارة عند المدخل. المحفز، الذي يجب أن يعمل لمدة عامين، يتم تلبيده خلال ستة أشهر. وتذهب كامل الحسابات الاقتصادية المبنية على متانتها إلى الجحيم. وهذا ليس عيبًا في التكنولوجيا في حد ذاته، بل هو مشكلة تكيف. في كثير من الأحيان، الشركات الهندسية الصينية، وخاصة تلك التي نشأت عن ممارسات مثل، على سبيل المثال،تشنغدو Yizhi التكنولوجيا المحدودة(موقعهم على الانترنت هوyzkjhx.ru)، إنهم لا يقومون بإنشاء "خرطوشة فضية" عالمية، ولكنهم يقومون بتطوير حلول هجينة. أولاً - امتصاص أو امتصاص موثوق ورخيص لتحقيق الاستقرار في التدفق وإزالة "القمامة"، وعندها فقط - مرحلة تحفيزية أو حرارية دقيقة. وهذا يزيد من تكاليف رأس المال، ولكنه يزيد بشكل كبير من موثوقية النظام بأكمله. نهجهم، كمعهد تصميم برأس مال مسجل قدره 120 مليون يوان، تم إنشاؤه على أساستكنولوجيا هواشي، غالبًا ما يعتمد على مثل هذا التحليل المتعمق للمواد الخام، وليس على بيع الملاكمة الجاهزة.

حجر عثرة آخر هو توازن الطاقة. تستهلك العديد من تقنيات إعادة التدوير، وخاصة الحرارية منها، قدرًا أكبر من الطاقة (للتدفئة على سبيل المثال) مقارنة بتوليدها أو توفيرها. وفي الصين، حيث تعد تعريفات الكهرباء للصناعة قضية كبيرة منفصلة، ​​يصبح هذا العامل حاسما. ولذلك، فإن الاتجاه يتحول الآن نحو استعادة الحرارة ودمج نظام استعادة الغاز الخلفي في مخطط الطاقة الشامل للمؤسسة. لا تحرق الغاز فحسب، بل استخدم حرارته لتسخين المواد الخام أو توليد البخار لتلبية احتياجاتك الخاصة. ولكن هناك الكثير من الفروق الدقيقة هنا: التآكل بسبب تكوين الغاز، وصعوبات الأتمتة للتدفق غير المستقر. لقد رأيت مشروعًا حيث تم إيقاف تشغيل نظام الاسترداد باستمرار بسبب تقلبات الضغط في غاز الذيل، وفي النهاية تم التخلي عنه ببساطة، والعودة إلى الشعلة البدائية.

وبالطبع، يجب ألا ننسى الاقتصاد. إن إدخال أي تكنولوجيا لإعادة التدوير، حتى الأكثر تقدمًا، أمر مكلف. والسؤال الرئيسي لصاحب المصنع هو: "متى سيؤتي ثماره؟" إذا كنا لا نتحدث عن الغرامات المفروضة على عمليات التفتيش البيئي (والتي، بالمناسبة، في الصين أصبحت أكثر صرامة عاما بعد عام)، ولكن عن الفوائد الاقتصادية الحقيقية، فليس هناك الكثير من الخيارات. إما أن يكون ذلك عبارة عن استعادة مكونات قيمة (على سبيل المثال، الهيدروجين من الغازات الخلفية لمصافي النفط)، أو توليد الطاقة للاستخدام الداخلي، مما يقلل الاعتماد على الشبكة. كل شيء آخر غالبًا ما يكون عبارة عن مشاريع صورية أو إجراء قسري تحت ضغط من الجهة المنظمة. والمتخصصين منتكنولوجيا تشنغدو Yizhiإنهم لا يخفون ذلك في عروضهم التقديمية، بل يظهرون بصراحة جداول الاسترداد للعميل في ظل سيناريوهات مختلفة، الأمر الذي، بالمناسبة، يلهم المزيد من الثقة.

حالات محددة: ليس فقط البتروكيماويات

دعونا نبتعد عن التجريدات. أحد أكثر المشاريع كشفًا في السنوات الأخيرة، والذي أتيحت لي الفرصة لدراسته بالتفصيل، هو استخدام غاز فرن فحم الكوك في مصنع للمعادن. تقليديا كان يتم حرقه ببساطة في الشعلة. لم تكن المهمة هي التحييد فحسب، بل أيضًا التقاط هيدروكربونات البنزين وكبريتيد الهيدروجين. تم استخدام مخطط مشترك: امتزاز الكربون المنشط يليه تجديد وإطلاق البنزين المركز، وتم إرسال الغاز المنقى إلى نظام التدفئة في الورشة. أصعب شيء لم يكن تكنولوجيا التنظيف، ولكن تنظيم إمدادات متواصلة من ضغط الغاز غير المستقر إلى الممتزات. كان من الضروري تصميم حامل خزان الغاز العازل ونظام التشغيل الآلي المعقد، والذي، وفقا للشائعات، تم الانتهاء منه من قبل المهندسين منتكنولوجيا هواشي. لم يسدد المشروع تكاليفه من خلال بيع البنزين المستخرج (سوقه متقلب)، بل من خلال استبدال الغاز الطبيعي الباهظ الثمن، والذي كان يستخدم للتدفئة.

مثال آخر هو إنتاج المواد الكيميائية الصغيرة في المناطق الصناعية. هناك، غالبًا ما يتم جمع الانبعاثات الصادرة عن عشرات الورش المختلفة في أنبوب واحد مشترك. التكوين كوكتيل رهيب. إن تركيب نظام تنظيف قوي واحد للجميع سيكلف مبالغ فلكية. الحل الذي رأيته عملياً في تشجيانغ هو النهج اللامركزي. في كل مصدر، حيثما أمكن، يتم تركيب وحدات الأكسدة الحفزية المدمجة، والتي تم اختيارها لنوع معين من الانبعاثات. وبالفعل عامة، "نظيفة" نسبيا؟ ويتم تنظيف الباقي مركزيًا. وهذا يقلل من الحمل الإجمالي على المرحلة النهائية وتكلفته. صحيح، نشأت مشكلة في خدمة العديد من المنشآت الصغيرة في مؤسسات مختلفة - كانت هناك حاجة إلى خدمة واحدة مؤهلة، والتي لم يتم تنظيمها بالكامل على الإطلاق.

وبطبيعة الحال، لا يمكننا أن نتجاهل موضوع احتجاز واستخدام ميثان طبقة الفحم من المناجم. هذا، بالمعنى الدقيق للكلمة، هو أيضًا غاز خلفي، ولكن بخصائصه الخاصة. وهنا تتبع التقنيات مسار تنقية الغاز وإيصاله بجودة مناسبة لحقنه في خطوط أنابيب الغاز أو لتوليد الكهرباء في الموقع. وتتمثل الصعوبات الرئيسية مرة أخرى في تباين تركيز الميثان ووجود الشوائب. وتجري الصين تجارب نشطة هنا، بما في ذلك فصل الغشاء وامتصاص تأرجح الضغط (PSA). يعتمد النجاح بشكل كبير على جيولوجيا منجم معين، ومن المستحيل تكرار حل واحد. وهذا مجال للعمل البحثي الحقيقي، وليس الهندسة النموذجية.

دور الشركات الهندسية المتخصصة

هذا هو المكان الذي تظهر فيه شركات مثل تلك المذكورة في المقدمةتشنغدو Yizhi التكنولوجيا المحدودة. هذه ليست الشركات المصنعة للمعدات القياسية، ولكن معاهد التصميم. تكمن قوتهم في قدرتهم على إجراء تدقيق تفصيلي، ومحاكاة العملية وتجميع النظام، مثل المصمم، من أفضل المكونات المتوفرة في السوق، وتكييفها مع احتياجات العميل. تحقق من محفظتهم فيyzkjhx.ru— من الواضح أنهم يعملون في صناعات مختلفة: من كيمياء فحم الكوك إلى الأدوية. وهذا يدل على الخبرة الواسعة وتحديداً في مجال تنقية مخاليط الغازات المعقدة. وكان إنشائها في عام 2013 على أساس شركة التكنولوجيا Huaxi بمثابة خطوة منطقية للانتقال من تطوير العمليات الكيميائية إلى تنفيذها الصناعي الكامل، بما في ذلك "ذيول".

ما الذي يجعل شركة هندسية جيدة في هذا المجال؟ القدرة على إخبار العميل بصدق: "هذه التكنولوجيا العصرية لن تناسب حالتك، فلننظر إلى حل أبسط وأكثر موثوقية." رأيت كيف باعوا بائعي "المحفزات النانوية" منشآتهم إلى المصانع حيث كان الغاز متسخًا للغاية لدرجة أن المرحلة الأولى - جهاز الغسيل - كانت تفشل كل شهر. يتضمن نهج التصميم أولاً تحليلاً شاملاً للمواد الخام، غالبًا على مدار عدة دورات إنتاج، وبعد ذلك فقط اختيار الطريقة. في بعض الأحيان، لا تكون الإجابة الصحيحة عبارة عن تقنية فائقة واحدة، بل سلسلة من طريقتين أو ثلاث طرق مثبتة، ولكنها مدمجة بذكاء.

نقطة حاسمة أخرى هي دعم ما بعد المشروع. نظام استعادة الغاز الخلفي، وخاصة الجديد، هو كائن حي. تتغير المواد الخام، وتتآكل المعدات، وتصبح المعايير أكثر صرامة. غالبًا ما تكون خيارات عقد الصيانة والترقية أكثر أهمية من سعر العقد الأصلي. الشركات المنغمسة بعمق في التكنولوجيا الكيميائية، مثل الشركة الأمتكنولوجيا هواشيهنا لديهم ميزة لأنهم يفهمون العملية من الداخل، وليس فقط كمجموعة من الأجهزة.

الاتجاهات والطرق المسدودة: نظرة من الداخل

أين يتجه كل شيء؟ الأول هو الاتجاه الواضح نحو الرقمنة والإدارة الذكية. ليس فقط أجهزة استشعار الإخراج، ولكن أنظمة التحليلات التنبؤية التي يمكنها، بناءً على علامات غير مباشرة (انخفاض الضغط في طبقة المحفز، والتغير في ملف تعريف درجة الحرارة) التنبؤ بالحاجة إلى الصيانة أو الفشل الوشيك للوحدة. ويتيح لك ذلك الانتقال من الصيانة الوقائية المخططة إلى الحالة الفعلية، مما يوفر الموارد. لكن من الصعب تنفيذ ذلك: فأنت بحاجة إلى كفاءات في علم البيانات، وهو ما لا تمتلكه المصانع التقليدية.

والثاني هو العمل بتدفقات شديدة التركيز ولكن صغيرة الحجم. على سبيل المثال، الانبعاثات من المفاعلات في مجال الأدوية. ليست هناك حاجة لتركيب عملاق. نحن بحاجة إلى نظام مدمج وفعال، والأهم من ذلك، قابل للتعديل بسرعة. على الأرجح، المستقبل هنا يكمن في حلول "الحاوية" المعيارية. الأنواع التي يمكن توصيلها بسرعة بمصدر جديد.

ما هو، في رأيي، طريق مسدود؟ السعي لتحقيق أداء التنظيف المطلق "بأي ثمن؟". في بعض الأحيان، يتطلب خفض الانبعاثات من 95% إلى 99.9% مضاعفة تكاليف رأس المال والتشغيل مع فوائد بيئية ضئيلة. إن التوصل إلى حل وسط معقول بين المتطلبات القانونية والجدوى التكنولوجية والاقتصاد هو الهدف النهائي في تصميم أنظمة إعادة التدوير. غالبًا ما يؤدي التقليد الأعمى للحلول الغربية دون مراعاة الخصائص المحلية للمواد الخام وتكاليف الطاقة ومؤهلات الموظفين إلى الفشل. تم تثبيت المعدات، ولكن لا يعمل.

بدلاً من الاستنتاج: التفكير بصوت عالٍ

إذن ما هو المحصلة النهائية فيما يتعلق بـ "التقنيات الجديدة"؟ في الصين؟ تشير تجربتي إلى أن الحداثة الحقيقية نادرًا ما تكمن الآن في اختراع طريقة فيزيائية كيميائية جديدة بشكل أساسي. ويكمن ذلك في أغلب الأحيان في القدرة على دمج مجموعة موجودة من التكنولوجيات وتكييفها وجعلها مجدية اقتصاديا لتقنيات محددة، وأحيانا "غير مثالية" على الإطلاق. ظروف المشهد الصناعي الصيني. هذا عمل مهندس صناعي رفيع المستوى وليس عالمًا نظريًا.

يعتمد مشروع استخدام غاز العادم الناجح اليوم على التكنولوجيا الصحيحة بنسبة 30%، والهندسة المختصة والتكامل في الإنتاج الحالي بنسبة 50%، وجاهزية العميل والمقاول بنسبة 20% للشراكة طويلة الأمد والتعديلات "في الموقع". وعندما ترى كيف يوجد في بعض مصانع الأسمدة نظام مصمم، على سبيل المثال، من قبل متخصصين مثلتكنولوجيا تشنغدو Yizhi، تعمل بهدوء وكفاءة منذ عدة سنوات، وتعالج الانبعاثات النتنة وتحويلها إلى بخار مفيد، وأنت تدرك أنه في هذا العمل غير الرسمي يكمن التقدم الحقيقي. بدون كلمات كبيرة، ولكن بنتائج ملموسة. ويظل السؤال من العنوان مفتوحًا لكل كائن جديد، وربما يكون هذا هو الشيء الأكثر إثارة للاهتمام في عملنا.