الصين: تركيبات PSA O2 – السوق والبيئة؟ 

عندما يتحدث الناس عن PSA O2 في الصين، يفكر الكثير من الناس على الفور في الأرقام الهائلة والنمو الهائل. ولكن في الواقع، هناك الكثير من الفروق الدقيقة وراء ذلك والتي لن تراها في التقارير. غالبًا ما يتم التغاضي عن أن نمو السوق وحده ليس مؤشرًا على نضج التكنولوجيا، أو الأهم من ذلك، تأثيرها البيئي الحقيقي. كان هناك الكثير من الضجيج حول "الأخضر"؟ مصادر الهيدروجين والطاقة المتجددة، في حين ظلت أنظمة PSA للأكسجين في الظل، على الرغم من أن دورها في إزالة الكربون الصناعي ليس مشكلة بسيطة.

السوق: ليس فقط الأرقام، بل هيكل الطلب

إذا نظرت إلى الكميات، فستجد أن الصين، بالطبع، هي الرائدة في الإنتاج والتنفيذتركيبات PSA O2. لكن النقطة الأساسية هي من يشتريها ولماذا. في السابق، كان المحرك الرئيسي هو التعدين والكيمياء، حيث كانت هناك حاجة للأكسجين ببساطة ككاشف بكميات ضخمة. الآن الصورة تتغير. وتأتي المزيد والمزيد من الطلبات من الشركات المتوسطة الحجم، وليس الشركات العملاقة، ولكن تلك التي تعمل على تحديث الإنتاج المحلي. على سبيل المثال، ورش صغيرة لمعالجة الزجاج أو معالجة مياه الصرف الصحي. المهم بالنسبة لهم ليس النقاء المطلق لـ O2 (حتى 99.5٪) بقدر ما يهم الموثوقية وسهولة التشغيل. وهنا تبدأ المزالق الأولى.

لا يزال العديد من المصنعين المحليين، وخاصة في المقاطعات، يقدمون أنظمة منسوخة من النماذج السوفيتية القديمة أو النماذج الألمانية المبكرة. نعم، فهي أرخص. لكن كفاءتها في استخدام الطاقة تترك الكثير مما هو مرغوب فيه، كما أن قدرتها على التكيف مع تقلبات الأحمال ضعيفة. في وقت ما، أزعجنا هذا أيضًا، عندما حاولنا تثبيت مثل هذا النظام في إحدى مؤسسات إنتاج الإلكترونيات. لقد وعدوا بنقاء بنسبة 93% مع استهلاك مستقر، ولكن من الناحية العملية، عندما يرتفع الضغط في الشبكة، انخفض إنتاج الأكسجين إلى 88%، وتعثرت العملية. كان علينا تحسين نظام التحكم بشكل عاجل، مما يعني تكاليف إضافية ووقت توقف عن العمل.

الاتجاه الآن هو الحلول الهجينة. لا يقتصر الأمر على الامتزاز المتأرجح بالضغط، بل أيضًا على الجمع بين التجديد غير الحراري لدورة قصيرة أو حتى عناصر تقنيات الأغشية في مرحلة ما قبل المعالجة. يتيح لك ذلك تقليل استهلاك الطاقة بنسبة 15-20٪، وهي بالفعل حجة جدية للعميل الذي يحسب كل كيلووات في الساعة. ولكن حتى الآن عدد قليل فقط من ينفذون هذا. لماذا؟ المزيد من الضبط الدقيق وفهم التكنولوجيا ليس باعتبارها "صندوقًا أسود"، بل كعملية مطلوبة. والتوظيف في المناطق يمثل مشكلة كبيرة.

التأثير البيئي: عليك أن تحسب بشكل مختلف

وهنا تكمن الفجوة الأكبر بين التصريحات والممارسة. غالبًا ما يكتبون في العروض التقديمية: "تركيب PSA O2 - حل صديق للبيئة؟". رسميا، نعم، بالمقارنة مع المنشآت المبردة، التي تتطلب استهلاكا هائلا للطاقة. ولكن يجب حساب البصمة البيئية بدءًا من استخراج المواد الخام وحتى التخلص منها. وهذا لا يزال صعبا في الصين.

خذ، على سبيل المثال، المناخل الجزيئية للزيوليت، وهي قلب أي نظام PSA. معظم الشركات المصنعة تشتريها محليا. تختلف الجودة، ولكن الشيء الرئيسي هو المورد. تفقد المناخل الرخيصة فعاليتها بعد 1.5-2 سنة فقط من العمل المكثف وتحتاج إلى الاستبدال. ماذا عن إعادة التدوير؟ في أغلب الأحيان، يذهب ببساطة إلى مكب النفايات، لأن إعادة تدوير الممتزات الخاصة ليست مربحة اقتصاديا. اتضح أننا نوفر الطاقة في هذه العملية، ولكننا نخلق مشكلة مع النفايات الصلبة. في أحد المشاريع، حاولنا تنفيذ نظام تجديد الشاشة في الموقع، بالتعاون مع مهندسين من شركة Chengdu Yizhi Technology Co. ولديهم الكفاءة في مجال تصميم الأنظمة التكنولوجية الكيميائية. ولم تكن الفكرة مجرد التغيير، بل استعادة جزء من القدرة. لكننا واجهنا حقيقة أن هذا يتطلب خطًا منفصلاً مع الكواشف، وهذا يعقد عمل موظفي المصنع. تم تجميد المشروع، على الرغم من أنه كان ممكنا من الناحية الفنية.

والجانب الآخر هو التأثير غير المباشر.بسا O2غالبًا ما يستخدم لتخصيب الهواء في عمليات الأكسدة، مثل معالجة مياه الصرف الصحي أو حرق النفايات. يزيد تركيز الأكسجين العالي من كفاءة الاحتراق ويقلل من انبعاثات الهيدروكربونات والديوكسينات غير المحترقة. هذه إضافة حقيقية. ولكن إذا كان التثبيت غير مستقر ويزود الأكسجين على دفعات، فإن درجة الحرارة في الفرن تتقلب، وعلى العكس من ذلك، قد تتشكل منتجات ثانوية أكثر ضررًا. لقد رأيت مثل هذا الموقف في مصنع لحرق النفايات في مقاطعة سيتشوان. كان علينا إعادة تكوين خوارزمية التحكم في إمداد الأكسجين بالكامل لمزامنتها مع تحميل النفايات.

الخفايا التكنولوجية: حيث تكمن المشاكل الحقيقية

من الناحية النظرية، كل شيء سلس: الهواء -> الضاغط -> المجفف -> الممتزات -> إنتاج الأكسجين. في الممارسة العملية، كل سهم يمثل صداعًا محتملاً. الضواغط، على سبيل المثال. غالبًا ما يقوم المصنعون الصينيون بحفظها عن طريق تركيب وحدات ذات قابلية صيانة منخفضة. الاهتزاز وارتفاع درجة الحرارة - والآن يدخل الغبار والزيت إلى أجهزة الامتزاز، مما يؤدي إلى مقتل المناخل. ونحن الآن نوصي دائمًا العملاء بتثبيت نظام ترشيح إضافي، حتى لو لم يكن مدرجًا في التكوين الأساسي. أكثر تكلفة في البداية، ولكن يزيد بشكل كبير من عمر الخدمة.

الممتزات أنفسهم. يبدو التصميم بسيطًا: أسطوانة مملوءة بمنخل. لكن الكثير يعتمد على جودة اللحامات والموزعين الداخليين. كانت هناك حالات حدث فيها "ماس كهربائي" بسبب الشقوق الصغيرة في اللحام. التدفقات، ولم يرتفع نقاء الأكسجين عن 90٪. البحث عن مثل هذا العطل هو عمل جهنمي. يتعين علينا إطفاء الأعمدة واحدًا تلو الآخر وإجراء اختبارات الضغط.

نظام التحكم. التقدم ملحوظ هنا. في السابق، كانت هناك أجهزة PLC بسيطة ذات منطق أساسي. في الوقت الحاضر، يتم تركيب الأنظمة بشكل متزايد والتي يمكنها التكيف مع التغيرات في الرطوبة ودرجة حرارة الهواء الوارد والتنبؤ بالحمل. ولكن مرة أخرى، هذا في تركيبات شريحة السعر العلوي. بالنسبة للسوق الشامل، غالبًا ما تظل الإدارة هي الحلقة الضعيفة. الموظفون غير مدربين، والواجهة غير مفهومة، ونتيجة لذلك، لا يعمل النظام في الوضع الأمثل، ولكن في الوضع الذي "تم تكوينه بطريقة ما ولم يتم لمسه؟".

دور معاهد التصميم والمتكاملين

الوضع هنا مثير للاهتمام. وينقسم السوق إلى أولئك الذين يبيعون "الحديد"؟ (المنشآت الجاهزة)، والذين يبيعون الحلول الجاهزة. عادةً ما يفوز الأخيرون على المدى الطويل لأنهم يستطيعون تحسين النظام لعملية عميل معينة. وتشمل هذه الشركات، على سبيل المثال،تشنغدو Yizhi التكنولوجيا المحدودة(الموقع الإلكتروني:https://www.yzkjhx.ru). هذا ليس مجرد بائع للمعدات، ولكنه معهد تصميم تم إنشاؤه على أساس شركة للتكنولوجيا الكيميائية. غالبًا ما يكون أسلوبهم مختلفًا: يقومون أولاً بتحليل دورة عملية العميل بعمق ثم يقترحون تكوين PSA. وفي بعض الأحيان، لا يشجعون على زيادة الطاقة، أو على العكس من ذلك، يوصون بالتكرار.

وتبين تجربتهم، مثل تجربتنا، أن نجاح المشروع يعتمد بنسبة 40% على دراسة استقصائية مختصة قبل المشروع. إحدى حالاتهم هي التكاملتركيب PSA O2في مصنع إنتاج أكسيد الإيثيلين. لم تكن النظافة أمرًا بالغ الأهمية هناك فحسب، بل كان أيضًا استقرار ضغط الإمداد بدقة 0.1 بار. التثبيت القياسي لم يوفر هذا. كان علينا معًا تطوير نظام مخصص للخزانات العازلة والتنظيم الدقيق، وعمليًا "خياطته". إلى المفاعل الموجود. لقد عملنا لعدة أشهر، لكن النتيجة كانت تستحق العناء - فقد زاد إنتاج المنتج وانخفضت كمية النفايات.

غالبًا ما تعمل شركات مثل Yizhi كجسر بين التطورات الأكاديمية (مثل تركيبات الزيوليت الجديدة من الجامعات) والصناعة. لديهم مورد لاختبار حلول جديدة في المشاريع التجريبية. لكنهم يواجهون أيضًا نزعة محافظة من العملاء. يفضل العديد من مديري الأعمال الحلول التي أثبتت فعاليتها لعقود من الزمن، وإن كانت أقل فعالية، بدلاً من المجازفة بالابتكار، حتى لو كان يعد بالتوفير.

نظرة إلى المستقبل: ما الذي سيحرك السوق بعد ذلك؟

أعتقد أن السنوات الخمس المقبلة سيتم تحديدها من خلال عاملين. الأول هو تشديد المعايير البيئية، ليس على مستوى الانبعاثات، بل على مستوى استهلاك الموارد (الطاقة، المياه، المواد الخام). هذا سيجبرنا على إعادة النظر في دورة حياة المنشآت. والثاني هو الرقمنة. ليس فقط للعرض، بل للمراقبة الحقيقية عبر الإنترنت باستخدام التحليلات التنبؤية. تخيل أن النظام نفسه ينبه إلى أنه بعد 200 ساعة من التشغيل، ستنخفض كفاءة الامتزاز في العمود A بنسبة 5%، ويقترح خطة للصيانة.

بدأت الحلول تظهر بالفعل حيث يتم جمع البيانات من أجهزة استشعار التثبيت في السحابة وتحليلها باستخدام خوارزميات التعلم الآلي. يتيح لك ذلك اكتشاف الحالات الشاذة التي قد لا يلاحظها المشغل البشري. ولكن يتم تنفيذ ذلك ببطء، ويرجع ذلك مرة أخرى إلى التكلفة وانعدام الثقة في مثل هذه التقنيات.

وشيء أخير. لا تنسى البدائل.تقنية بي اس ايه- ليس حلا سحريا. بالنسبة للكميات الكبيرة جدًا والنقاء العالي، لا يزال التقطير المبرد مفيدًا. بالنسبة للكميات الصغيرة والنقاء المتوسط، بدأ استخدام أنظمة الأغشية. المستقبل على الأرجح يكمن في السيارات الهجينة، حيث سيكون PSA إحدى الخطوات، وليس العملية الوحيدة. إن مهمة المهندسين وشركات التكامل لا تقتصر على بيع التركيبات فحسب، بل أيضًا على اختيار المسار التكنولوجي الأمثل لكل مهمة محددة. وهنا، فإن الخبرة المتراكمة مثل تلك التي تراكمت لدى شركة تشنغدو ييزي للتكنولوجيا، حيث يسمح لها رأس المال المسجل البالغ 120 مليون يوان بتولي مشاريع معقدة معقدة، سوف تحظى بتقدير متزايد. ففي النهاية، نحن لا نتحدث عن سوق المعدات، بل عن سوق الحلول الصناعية الفعالة والصديقة للبيئة.