Cina: prospettive per la desolforazione ionica-liquida? 

Quando ne senti parlaredesolforazione ionica-liquidain Cina, il primo pensiero è un’altra “svolta decisiva?” un metodo di laboratorio che non attecchirà nell’industria. Molte persone la pensano così, e io stesso ero scettico circa cinque anni fa. Ma ora il quadro sta cambiando, e cambia rapidamente, anche se non senza le sue specifiche caratteristiche “cinesi”. caratteristiche.

Dal laboratorio alla fabbrica: come tutto ebbe inizio

Ricordo i primi resoconti alle conferenze di Dalian o Nanchino sette o otto anni fa. Gli scienziati della CAS (Accademia cinese delle scienze) hanno mostrato grafici con un fantastico grado di purificazione: 99,9% per H2S e mercaptani. Gli ingegneri delle raffinerie di petrolio Sinopec o CNPC sedevano nella sala, annuivano, facevano domande sulla corrosione, sulla stabilitàliquidi ioniciin un lungo ciclo. Le risposte erano, diciamo, teoriche. L’ostacolo principale allora non era nemmeno la tecnologia in quanto tale, bensì il costo. La produzione di liquidi ionici specializzati, ad esempio, a base di tetraalchilfosfonio, era costosa e basata su camere. L'idea che questo potesse sostituire la monoetanolammina (MEA) in un impianto con una capacità di milioni di metri cubi di gas al giorno sembrava utopica.

Ma l’approccio cinese è spesso quello di creare prima la domanda di mercato o lo slancio politico. L’inasprimento delle normative ambientali, soprattutto attorno a zone economiche chiave come il delta dello Yangtze o la baia di Bohai, è diventato il motore. È diventato chiaro che le ammine tradizionali non sempre riescono a far fronte ai nuovi limiti sul contenuto totale di zolfo e il problema dello smaltimento dei rifiuti (le stesse ammine esaurite) sta diventando sempre più serio.Liquidi ionicisi sono dichiarati ?verdi? L'alternativa è una bassa pressione del vapore, una rigenerazione teoricamente completa, la capacità di regolazione fine per una specifica composizione di gas.

È qui che sono apparsi i primi piloti. Non subito contro giganti come Sinopec, ma contro imprese di medie dimensioni, spesso in collaborazione con le università. Uno dei primi progetti di cui ho sentito parlare in prima persona riguardava il giacimento di gas del Sichuan. Il gas era ricco di CO2 e H2S, un classico problema per la purificazione selettiva. Installazione pilota aliquidi ioniciha funzionato, ma ha riscontrato un problema imprevisto: intasamento degli scambiatori di calore dovuto alla precipitazione di impurità polimeriche che non erano nel reattore del laboratorio. Questa è stata una lezione importante: il vero ruscello è sempre più sporco.

Barriere pratiche e soluzioni cinesi

Ed è qui che inizia il divertimento: l'adattamento tecnico. Le aziende tecnologiche cinesi, soprattutto quelle nate da istituti di ricerca, hanno iniziato a lavorare non sulla creazione dell?ambiente ideale? fluidi, ma piuttosto sulla risoluzione di colli di bottiglia specifici. Principali punti dolenti: 1) Prezzo. 2) Viscosità (influisce sul consumo di energia per la circolazione). 3) Stabilità a lungo termine (termica e chimica). 4) Ripristino dell'attività dopo il sequestro di quelli “pesanti”. impurità come il tiofene.

La soluzione ha seguito il percorso della semplificazione e del ridimensionamento della sintesi chimica. Se in Europa o negli Stati Uniti si concentrano su complesse coppie catione-anione con proprietà uniche, allora i fornitori cinesi, a mio avviso, si sono affidati a diverse formule relativamente semplici ma affidabili che possono essere prodotte in tonnellate. Diciamo gli stessi sali di fosfonio, ma con fonti più economiche. Ciò ha ridotto significativamente il costo per chilogrammo, anche se a scapito di una certa selettività.

Il secondo punto è l’integrazione dei processi. Gli ingegneri cinesi non si sono limitati a “attaccarlo?” una colonna con un liquido ionico invece che amminico. Hanno iniziato a offrire schemi ibridi. Ad esempio, il primo stadio è un'ammina tradizionale per la pulizia grossolana e la rimozione della maggior parte della CO2, il secondo stadio lo èdesolforazione ionica-liquidaper la purificazione profonda da residui di H2S e composti solforati organici. Ciò ha ridotto drasticamente il volume richiesto del costoso liquido ionico e ha risolto il problema del suo rigonfiamento dovuto alla CO2. Questo pragmatismo è caratteristico dell’approccio locale.

Caso dalla realtà: non solo successi

Ti parlerò di un progetto che conoscevo indirettamente. Il cliente è uno stabilimento chimico nello Shandong; un'unità di cracking ha prodotto un flusso di frazione propano-propilene (PPF) ad alto contenuto di mercaptani. Per la produzione dei polimeri era necessario ridurre il contenuto totale di zolfo al di sotto di 10 ppm. Abbiamo scelto una tecnologia basata su liquidi ionici cloruro. L'installazione è stata progettata e fornita da un'azienda associata ad un gruppo di ricerca del Sichuan.

I primi mesi è stato tutto fantastico. Poi sono iniziati i problemi con le pompe: la maggiore viscosità del fluido alle temperature invernali (sì, può essere +5°C nello Shandong) ha portato alla cavitazione. Abbiamo dovuto modificare urgentemente l'impianto di riscaldamento delle linee. Altra storia: dalle analisi è emerso un graduale accumulo di prodotti di ossidazione e di idrocarburi pesanti nel liquido, che non venivano distillati durante la rigenerazione. Dopo 14 mesi l'attività è diminuita del 40%. Non una catastrofe, ma nemmeno del tipo “eterna”. il liquido promesso dai venditori. È stata trovata una soluzione empirica: una volta ogni sei mesi, prelevare il 10% del volume per la rettifica e aggiungere una nuova porzione. Gli aspetti economici del progetto erano ancora positivi, ma si sono aggiunti i problemi operativi.

Questa è una situazione tipica. La tecnologia funziona, ma richiede un supporto di servizio più attento e individuale rispetto ai soliti servizi "fuori dagli schemi". soluzioni. Non tutti gli operatori sono pronti a questo. Vogliono “impostarlo e dimenticarlo” come con MEA, anche se a un costo più elevato per la caldaia a vapore.

Il ruolo delle società di ingegneria specializzate

Qui entra in gioco un attore importante: gli istituti di design, che assumono il ruolo di integratore tra scienza fondamentale e industria. Non vendono solo un reagente, vendono un processo tecnologico chiavi in ​​mano, con tutte le tubazioni, i sistemi automatizzati di controllo del processo e le garanzie sul risultato. Uno degli esempi sorprendenti èChengdu Yizhi Technology Co. (https://www.yzkjhx.ru). Questa azienda, creata sulla base della Chengdu Huaxi Chemical Technology, è solo una di queste. Il loro profilo non è solo la vendita di prodotti chimici, ma soluzioni complete nel campo della purificazione e separazione del gas.

La loro forza, per quanto ne so, è che hanno accesso alle proprie capacità produttive e possono aumentare la sintesi dei liquidi ionici di cui hanno bisogno. Inoltre, spesso offrono al cliente non un prodotto standard, ma una selezione di composizioni “su misura?” dopo aver analizzato le materie prime. Questo è fondamentale. Il flusso proveniente da un gassificatore di carbone e il flusso proveniente da un impianto FCC sono due cose molto diverse e non esiste un liquido universale per loro.

Sito webTecnologia Chengdu Yizhi (https://www.yzkjhx.ru) posiziona l'azienda come un istituto di design con un capitale sociale di 120 milioni di yuan, il che indica intenzioni e risorse serie. Nel contestodesolforazione ionica-liquidaTali società sono il collegamento chiave. Si assumono i rischi del debug della tecnologia, dispongono di uno staff di ingegneri per la messa in servizio e, cosa importante in Cina, instaurano rapporti con le autorità locali di regolamentazione ambientale, aiutando il cliente a ottenere tutti i permessi.

Da che parte soffia il vento? Prospettive e dubbi

Allora quali sono le prospettive? Nel breve termine (3-5 anni), prevedo una penetrazione di nicchia ma costante della tecnologia. Principali punti di crescita: 1) Purificazione profonda del gas di sintesi per le industrie chimiche (metanolo, ammoniaca), dove i requisiti per lo zolfo sono particolarmente stringenti. 2) Purificazione dei gas di petrolio associati (APG) in giacimenti medi e piccoli, dove non è redditizio costruire un impianto amminico ingombrante e un impianto modulareliquidi ionicipotrebbe funzionare. 3) Applicazioni speciali, come la desolforazione dell'etilene o del propilene per la produzione di polimeri premium.

Il medio termine (5-10 anni) dipenderà dai progressi compiuti in due settori. Il primo è la creazione di esemplari veramente economici e “indistruttibili”. liquidi, possibilmente basati su rifiuti di altre industrie (i chimici cinesi stanno sperimentando attivamente qui). Il secondo è l’accumulo di una serie di dati sul funzionamento a lungo termine (oltre 5 anni) in condizioni diverse. Finora ci sono pochi riferimenti di questo tipo e questo frena i grandi player.

La sfida principale, secondo me, non risiede nemmeno sul piano tecnico. Questo è il conservatorismo del settore. I gestori di raffinerie e impianti di lavorazione del gas sono persone che fanno dell'affidabilità il proprio mestiere. Lavorano con le ammine da decenni, conoscono tutti i loro problemi e come aggirarli. Il passaggio a una nuova tecnologia, anche se più efficiente, rappresenta sempre un rischio per loro personalmente. Pertanto, l’implementazione non sarà rivoluzionaria, ma evolutiva: prima su quelli nuovi, “verdi”. progetti in cui non esiste un'infrastruttura legacy o in cui i metodi tradizionali non funzionano più.

Di conseguenza,desolforazione ionica-liquidain Cina questo non è un mito né una panacea. È uno strumento pratico emergente che sta trovando la sua nicchia attraverso una combinazione di pressione politica, ingegnosità ingegneristica e approccio pragmatico delle aziende integrate. Il processo procede al ritmo tipico della Cina: rapidamente, con rallentamenti, ma in modo irreversibile. Vale la pena tenerlo d'occhio, ma senza gli occhiali rosa non esiste la tecnologia perfetta.