Cina: leader negli impianti di azoto PSA? 

Questa è una domanda che spesso emerge nelle conversazioni alle fiere o quando si discute di gare d'appalto. Molti immaginano subito fabbriche gigantesche e tonnellate di metallo, ma la realtà, come al solito, è più complessa e interessante. Se parliamo di puro volume di produzione e di numero di progetti completati in tutto il mondo, sì, le aziende cinesi sono sicuramente in testa. Ma questa leadership è nel senso pieno? Oppure è solo una questione di massa? Scopriamolo, senza gloss.

Da dove viene questo “boom”? e qual è il problema?

Non tutto è iniziato ieri. Negli anni '90 e all'inizio degli anni 2000, il mercato cinese era invaso da unità PSA importate, per lo più europee. Erano lo standard, ma avevano un prezzo di conseguenza. Gli ingegneri locali hanno quindi studiato, smontato, copiato e, soprattutto, adattato attivamente. Il punto chiave dell'adattamento riguarda i materiali e i componenti. Non è un segreto che i setacci molecolari al carbonio (CMS), le valvole e i sensori di pressione cinesi siano rimasti indietro per molto tempo in termini di durata. Le prime generazioni di installazioni locali hanno sofferto proprio per questo: la durata dell'adsorbente potrebbe essere 1,5-2 volte inferiore a quella dichiarata e le valvole sulla linea di scarico si sono guastate dopo un anno e mezzo di funzionamento attivo.

È qui che risiede il primo mito comune. Quando dicono "installazione PSA cinese?", spesso intendono proprio un prodotto così precoce, grezzo, assemblato quasi in un garage. Ce ne sono ancora molti sul mercato, costano poco e creano uno sfondo negativo. Ma l’industria non si è fermata. Gli operatori più seri si sono presto resi conto che senza la propria ricerca e sviluppo e il controllo di qualità dei componenti non sarebbero stati in grado di esportare. È così che è apparso uno strato di aziende che hanno smesso semplicemente di copiare e hanno iniziato a sviluppare i propri cicli tecnologici, brevetti per la distribuzione e la rigenerazione dei flussi. Questo è già un livello diverso.

Lascia che ti faccia un esempio dalla pratica. Circa sette anni fa abbiamo considerato un'offerta da parte di una di queste società di "garage". produttore per un piccolo impianto di produzione di polimeri in Kazakistan. Il prezzo era allettante, ma uno studio approfondito delle specifiche tecniche ha rivelato che si utilizzava un ciclo di adsorbimento copiato da un vecchio modello europeo, senza tenere conto delle caratteristiche della zeolite locale (anche cinese, ma di bassa qualità). Il risultato è prevedibile: un calo della produttività del 20% dopo soli 8 mesi e un elevato livello di ossigeno residuo. Il progetto, fortunatamente, è stato annullato. Ma i concorrenti daChengdu Yizhi Technology Co.(il loro sito web, tra l'altro,https://www.yzkjhx.ru) in una gara simile hanno offerto non solo un'installazione, ma un test preliminare di laboratorio delle nostre materie prime sui loro adsorbenti. Questo è già un approccio.

Cosa è cambiato nell'hardware? e logica di controllo

Il passo successivo si è verificato nell’hardware e, cosa altrettanto importante, nei sistemi di controllo. Se in precedenza lo standard era la logica relè con controllo PID di base, ora anche per le installazioni di medie dimensioni offrono sistemi SCADA completi con funzionalità di monitoraggio remoto e logica adattiva. L'essenza dell'adattabilità è semplice: il sistema adatta i cicli di adsorbimento/desorbimento al carico effettivo, alla temperatura dell'aria in entrata e alla pressione. Queste non sono tecnologie spaziali, ma la loro corretta implementazione richiede una profonda comprensione del processo.

Qui gli ingegneri cinesi si sono dimostrati molto flessibili. Non hanno reinventato la ruota in termini di sensori o computer industriali: hanno preso i migliori componenti del mondo (Siemens, Emerson, Yokogawa). Ma i "cervelli", cioè gli algoritmi, si sono scritti da soli, spesso sulla base di un enorme database di migliaia di installazioni già operative in diverse condizioni climatiche, dai tropici del sud-est asiatico ai rigidi inverni della Siberia. Questo è il loro principale vantaggio competitivo: enormi statistiche per il debug della logica.

Tuttavia, c'è una sfumatura. A volte questa flessibilità gioca uno scherzo crudele. Mi sono imbattuto in una situazione in cui, per un progetto nella Federazione Russa, un'azienda di Chengdu ha fornito un quadro elettrico con un'interfaccia in russo, ma le impostazioni profonde dell'algoritmo erano “cablate”. e non sono disponibili per i tecnici dell'assistenza locali. Quando i parametri dell'aria in entrata sono cambiati (ad esempio, il caldo estivo), il sistema ha iniziato a guastarsi e per riconfigurarlo abbiamo dovuto aspettare uno specialista dalla Cina. Non è una questione di tecnologia, ma di filosofia del servizio. Leader di mercato, tra cui il citato istituto di designChengdu Yizhi Technology Co.(una filiale con un capitale sociale di 120 milioni di yuan), questo problema è già stato risolto creando centri di ingegneria regionali.

Caso: difficoltà non evidenti sul campo? condizioni

La teoria è una cosa, ma la messa in servizio da qualche parte vicino a Novosibirsk a febbraio è completamente diversa. Voglio condividere un'esperienza non di grande successo, ma istruttiva. Il problema era la fornitura di un impianto di azoto PSA per la produzione alimentare. Tutto è secondo i classici: la purezza richiesta è del 99,9%, punto di rugiada -40°C. Attrezzatura da un fornitore di fiducia, tutti i componenti sono di alta qualità. Assemblato, lanciato: i parametri sono normali. Ma dopo tre mesi il cliente lamenta picchi periodici del punto di rugiada.

Cominciamo a capirlo. Il colpevole si è rivelato essere... l'unità di essiccazione dell'aria compressa situata di fronte al PSA. Non è stato fornito dall'appaltatore principale, ma da un'impresa di installazione locale, risparmiando così sul costo di un essiccatore a refrigerazione. Di conseguenza, in caso di improvvisi sbalzi di temperatura e umidità dell'aria estiva (di cui non si è tenuto conto nelle specifiche tecniche!), l'umidità penetra periodicamente negli adsorbitori PSA. È stata lei ad “avvelenare” la zeolite, provocando picchi del punto di rugiada in uscita. I colleghi cinesi venuti per la diagnostica lo hanno subito sottolineato fornendo file di registro della pressione nelle colonne, dove erano visibili anomalie caratteristiche dell'ingresso di umidità. La conclusione è banale, ma importante: anche il sistema PSA più avanzato è solo un anello della catena. La sua efficacia dipende per il 30% dalla corretta preparazione dell'aria e questo punto spesso viene trascurato.

A proposito, dopo questo incidente, la loro offerta commerciale standard ha iniziato a includere non solo la linea “preparazione dell'aria?”, ma anche raccomandazioni dettagliate sulla configurazione e persino modelli specifici di deumidificatori dei partner. Questa è una crescita dalla categoria dei “venditori di ferro?” nella categoria “fornitori di soluzioni”.

Adsorbenti: dove la Cina è diventata davvero un attore globale

Mentre alcuni produttori hanno ancora dubbi sulla parte meccanica, la situazione con gli adsorbenti è radicalmente diversa. La produzione di setacci molecolari di carbonio e zeoliti in Cina è ora una potente industria separata. Non solo hanno soddisfatto la domanda interna, ma sono anche diventati i maggiori esportatori del mondo. E non è solo una questione di prezzo.

In precedenza, tutti erano ansiosi di acquistare la zeolite da UOP o CECA. Ora i produttori cinesi, come Jalon, Union o quelli che lavorano in collaborazione con società di ingegneria (ad esempio, forTecnologia Chengdu Yizhiproducono proprie linee di adsorbenti per compiti specifici), offrendo prodotti con proprietà molto specifiche. Hai bisogno di una zeolite con maggiore resistenza alla CO2 per produrre azoto dall'aria di scarico elevata? Per favore. Avete bisogno di un vettore di carbonio con maggiore resistenza ai granuli per installazioni con frequenti variazioni di pressione? E c'è una cosa del genere.

Una volta abbiamo testato la zeolite della Union e di un marchio tedesco per un'installazione. Per quanto riguarda i parametri principali (capacità di lavoro, cinetica) non è stata riscontrata praticamente alcuna differenza. Ma la differenza di prezzo era quasi il doppio. Naturalmente, per i processi critici nell'industria aerospaziale o farmaceutica, si preferiscono ancora quelli "collaudati". marchi. Ma per la metallurgia, la chimica e l’industria alimentare, gli adsorbenti cinesi sono diventati lo standard de facto. La loro risorsa ha imparato a effettuare previsioni accurate, il che è fondamentale per calcolare il costo di proprietà.

Quindi è un leader oppure no? Vista dall'officina

Torno alla domanda iniziale. Se misuriamo la leadership in base all’innovazione nella fisica fondamentale del processo, non ancora. In Europa, negli Stati Uniti o in Giappone continuano a nascere brevetti rivoluzionari nel campo dei nuovi materiali assorbenti o dei cicli radicalmente nuovi (come il ciclo di pressatura veloce).

Ma se si misura la leadership in base alla capacità di coprire l’80% della domanda mondiale di soluzioni affidabili, efficienti e, soprattutto,impianti di azoto PSA convenienti- allora la risposta sarà affermativa. La loro forza risiede nell'ingegneria ottimale, nella scalabilità e, ripeto, in un colossale database per il debug. Hanno preso una tecnologia valida e collaudata e l'hanno portata al livello di un prodotto di massa di alta qualità, proprio come facevano una volta i giapponesi con le automobili.

La loro prossima sfida non è rendere l'installazione ancora più economica, ma chiudere completamente il ciclo di vita del prodotto sul mercato globale: ingegneria pre-vendita, consegna chiavi in ​​mano. tenendo conto di tutte le sfumature locali (anche delle reti sismiche ed elettriche), diagnostica remota e assistenza tempestiva tramite partner locali. Coloro che stanno già seguendo questa strada definiscono i leader di oggi. E a giudicare da come le aziende di questo livello stanno espandendo la loro presenzaChengdu Yizhi Technology Co., avendo alle spalle lo status di istituto di design e un solido capitale, lo capiscono. Quindi sì, in senso pratico, in termini di mercato, la Cina è già leader. Ma questo leader sta ancora imparando, e questa è forse la cosa più interessante nell’osservare questo mercato.