Cina: tecnologie e prodotti per la liquefazione del gas? 

Quando si parla di tecnologie cinesi nel settore del gas, molti vedono ancora nella mente solo installazioni importate e progetti di costruzione su larga scala. Ma negli ultimi dieci anni il quadro è cambiato molto: sono apparse le nostre soluzioni profondamente sviluppate, soprattutto nel campo della liquefazione. Ma ci sono anche molti miti: o tutto viene copiato, oppure valgono solo progetti giganteschi come i terminali GNL. In effetti, le cose più interessanti accadono spesso nel segmento della liquefazione modulare e su piccola scala, dove gli ingegneri cinesi hanno imparato non solo a ripetere, ma ad adattarsi e ottimizzare per condizioni reali, spesso non ideali.

Dai giganti ai moduli: evoluzione dell'approccio

Ricordo che circa sette anni fa discussero del progetto di una piccola stazione di rifornimento di GNL da qualche parte nello Xinjiang. Tutto dipendeva dai costi e dai tempi di consegna di un'installazione tradizionale. Quindi abbiamo prestato molta attenzione ai produttori locali di soluzioni modulari. Si è scoperto che alle aziende piaceChengdu Yizhi Technology Co.offrono già non semplici disegni, ma complessi pacchetti “chiavi in mano”. - dalla progettazione alla messa in servizio. Il loro sito webyzkjhx.ru- questo è, infatti, un portfolio di oggetti implementati, dove puoi vedere come la teoria si trasforma in attrezzatura di lavoro sul campo.

È in tali progetti che è visibile la caratteristica principale: l'adattabilità. Non l’immagine ideale del catalogo di un fornitore occidentale, ma un calcolo per una composizione specifica del gas (che, come è noto, può galleggiare), per la disponibilità di acqua di raffreddamento o aria secca e per i requisiti di sicurezza locali. Gli ingegneri cinesi qui non sono timidi nel combinare i cicli, ad esempio l'espansione dell'azoto con il preraffreddamento del propano, se ciò fornisce un vantaggio energetico per un dato volume.

In uno dei campi si è verificato un caso in cui il cliente inizialmente ne voleva uno “collaudato”. tecnologia a refrigerante misto. Ma dopo aver analizzato le irregolarità quotidiane della produzione e i costi dell'approvvigionamento energetico in una località remota, l'istituto di designTecnologia Chengdu Yizhiproposto un ciclo a cascata con etano ed etilene. La soluzione sembrava più complessa da gestire, ma alla fine ha fornito un rapporto costi/prestazioni migliore del 15-20%. in condizioni di frequenti arresti e partenze. Questo è un esempio di vera ingegneria e non la vendita di una scatola standard.

Prodotti chiave: non solo installazioni

Quando parliamo di prodotti pensiamo subito a noi stessiimpianti di liquefazione. Ma spesso dimenticano il "compagno", che determina l'affidabilità. Ad esempio, scambiatori di calore del tipo a piastre. (plate-fin) per tratti a bassa temperatura. Solo cinque o sette anni fa venivano acquistati principalmente in Europa. Ora, diversi produttori cinesi hanno raggiunto un livello in cui i loro dispositivi funzionano silenziosamente nell’intervallo di -160°C e inferiori, con prestazioni di caduta di pressione accettabili. Naturalmente non per tutte le applicazioni critiche, ma più che sufficiente per la maggior parte dei progetti di piccole e medie dimensioni.

I sistemi di purificazione del gas sono una storia a parte. I flussi cinesi di materie prime possono essere molto “sporchi”, con alti livelli di CO2, umidità e persino mercurio. Pertanto, qui è stata acquisita una vasta esperienza nella progettazione di unità di adsorbimento e pretrattamento di assorbimento. Spesso sono integrati in un modulo comune, il che consente di risparmiare spazio e semplificare l'installazione. Nello stesso sitoyzkjhx.rupuoi vedere come appaiono questi blocchi? In metallo? — colonne massicce con cablaggio, fornite pronte per il collegamento.

E il terzo strato è costituito dai sistemi di controllo e dall'elettronica di potenza. Qui i progressi sono evidenti a occhio nudo. Se in precedenza installavano controller e convertitori di frequenza importati, ora utilizzano sempre più versioni localizzate o analoghi completamente domestici. Non dirò che siano sempre migliori, ma il loro vantaggio principale è la velocità del servizio di supporto e la capacità di personalizzare profondamente il software per specifici algoritmi di avvio/arresto richiesti nei siti remoti.

Sfumature e insidie tecnologiche

Quando si implementano queste soluzioni, si incontrano problemi tipici. Uno di questi riguarda le aspettative in termini di prestazioni di raffreddamento. Secondo la scheda tecnica, l'impianto può produrre 50 tonnellate di GNL al giorno, ma alla composizione nominale del gas e alla temperatura dell'acqua di raffreddamento di +20°C. Ma in pratica d'estate l'acqua è +32°C e nelle materie prime c'è il 3% in meno di metano. La produttività risultante diminuisce. I buoni fornitori, come quelli di Chengdu Yizhi, modellano immediatamente questi scenari e offrono un buffer di potenza o opzioni con una torre di raffreddamento aggiuntiva. I cattivi lo ignorano, dicendo che i parametri del contratto sono nominali.

Un altro punto dolente è la qualificazione del personale locale per le operazioni. Tecnologialiquefazione del gas- non è un locale caldaia, richiede conoscenze di base di criogenia e automazione. Spesso vediamo come una bella installazione moderna, dopo sei mesi di lavoro, si ricopre di “barbe”. brina nei punti sbagliati a causa di una regolazione errata o di una rigenerazione prematura degli adsorbitori. Pertanto, ora i contratti complessi includono sempre più non una formazione di due settimane, ma un supporto a lungo termine per la supervisione dell'installazione e persino il monitoraggio remoto dei parametri.

E, naturalmente, i materiali. L'acciaio inossidabile per basse temperature è un argomento a parte. I produttori cinesi generalmente padroneggiano la produzione di qualità adeguate (come 304L e 316L), ma la qualità delle saldature e la loro ispezione è il punto su cui non si può lesinare. I progetti di successo prevedono sempre una fase di controlli non distruttivi indipendenti da parte del cliente o di terzi. Ricordo la storia di una perdita nella tubazione del refrigerante: una microfessura nella zona della giuntura interessata dal calore. Installatori di vinile del produttore, quelli - il produttore. Di conseguenza, è rimasto inattivo per un mese. Ora guardiamo prima questo.

Scenari applicativi: dove funziona davvero

Un classico è il rifornimento dei camion. La rete di stazioni di rifornimento di GNL lungo le principali autostrade della Cina sta crescendo a passi da gigante. Ma i casi più semplici sono più interessanti. Ad esempio, l’utilizzo del gas di petrolio associato (APG) in piccoli giacimenti. In precedenza, veniva spesso semplicemente bruciato in una torcia. Ora stanno installando un impianto di liquefazione modulare e compatto, ricevendo diverse tonnellate di GNL al giorno e utilizzandolo per far funzionare le proprie apparecchiature o venderlo ai consumatori locali. L’economia converge anche con un flusso inconsistente di materie prime.

Un’altra direzione è fornire energia a villaggi remoti o impianti industriali. Invece di far funzionare un costoso gasdotto o di dipendere da generatori diesel, il GNL viene consegnato tramite autocisterne dal grande terminal più vicino e immagazzinato in un criotank locale. E a volte viene costruito un mini-impianto di liquefazione nelle vicinanze se c'è una fonte di gas naturale, ma non c'è un gasdotto. Tali strutture rappresentano un banco di prova ideale per testare l'affidabilità e la facilità di manutenzione delle apparecchiature.

Osservo anche una tendenza verso l’uso delle tecnologie di liquefazione nel settore energetico per immagazzinare l’elettricità in eccesso (concetto Power-to-Gas, ma nella versione cinese). L'energia in eccesso proveniente da fonti energetiche rinnovabili viene utilizzata per l'elettrolisi, l'idrogeno risultante viene miscelato con gas naturale e quindi la miscela viene liquefatta. Si tratta ancora di progetti pilota, ma l'attività dei gruppi di ricerca, compresi quelli che collaborano con istituti applicati come il citato Chengdu Yizhi Technology Co., Ltd., è elevata. Questo è già uno sguardo al futuro.

Guardando al futuro: cosa c'è dopo?

Se parliamo di sviluppo, allora l’attenzione è ovviamente rivolta all’aumento dell’efficienza energetica e all’“intellettualizzazione”. Non si tratta solo di ridurre i costi energetici specifici per litro di GNL (su questo stanno lavorando migliorando i cicli e l’efficienza dei compressori), ma di rendere gli impianti più flessibili e autoregolanti. In modo che possano adattarsi automaticamente ai cambiamenti nella composizione delle materie prime e alla temperatura ambiente, riducendo al minimo le perdite. Il lavoro in questa direzione è in corso e alcuni algoritmi basati sul machine learning sono già in fase di sperimentazione su oggetti reali.

Un'altra tendenza è la standardizzazione dei moduli. Non a scapito della flessibilità, ma per accelerare la costruzione. Ora è possibile praticamente “assemblare” l'installazione delle prestazioni richieste da unità standard: pulizia, essiccazione, preraffreddamento, liquefazione stessa, stoccaggio. Ciò riduce i tempi di progettazione e produzione da 18-24 mesi a 10-14. Questo è un risparmio diretto per il cliente.

In generale, guardando come si è sviluppato questo segmento, si capisce che le tecnologie cinesiliquefazione del gasnon sono più semplicemente appannaggio dei giganti statali. Sono diventati uno strumento pratico e vitale per risolvere problemi specifici, dall’utilizzo degli APG alla creazione di hub energetici locali. E il loro principale vantaggio ora non è il prezzo più basso (anche se questo è importante), ma la loro adattabilità a problemi complessi e “non libreschi”. condizioni e la volontà degli ingegneri di cercare un percorso non standard se porta a un risultato praticabile. L'esperienza accumulata nei progetti implementati da aziende come Chengdu Yizhi è proprio quella risorsa difficile da copiare da un catalogo.