¿Exportadores chinos de CO2 por adsorción al VAN? 

Cuando escuchamos esta pregunta, lo primero que nos viene a la mente son las enormes instalaciones de las centrales térmicas chinas, donde hay polvo de carbón y gases de proceso. Pero la cuestión no está en la escala, sino en los detalles del proceso y exactamente en cómo los proveedores chinos abordan la adsorción de CO2 en condiciones de desorción sin calor al vacío (NVD). Mucha gente cree erróneamente que todo depende del precio del sorbente, pero en realidad la clave es la ingeniería de todo el sistema, desde la distribución del flujo hasta el control de la bomba de vacío. Yo mismo trabajé en varios proyectos en los que el cliente compró zeolitas aparentemente excelentes, pero no tuvo en cuenta las características específicas de la humedad de los gases de combustión; como resultado, ¿los adsorbentes estaban "ciegos"? por mes. Son estos matices que no están escritos en catálogos de los que me gustaría hablar.

¿Qué se esconde realmente detrás de las "exportaciones chinas"?

China no es un monolito. Hay gigantes, como algunas empresas estatales, que dependen de un ciclo completo llave en mano. para sus megaproyectos. Su equipo suele ser de gran tamaño y con un gran margen, lo que para una planta promedio en la CEI puede resultar redundante y costoso de operar. Y hay empresas de ingeniería más flexibles que surgieron de holdings químicos y entienden el proceso desde dentro. Por ejemplo,Chengdu Yizhi Technology Co.- este es precisamente un caso así. Son un instituto de diseño y desarrollo establecido por Chengdu Huaxi Chemical Technology Co., Ltd., con un capital registrado de 120 millones de RMB. No se trata simplemente de una casa comercial, sino de una estructura inicialmente diseñada para soluciones tecnológicas. Su sitio webyzkjhx.ruse centra en el mercado de habla rusa, y esto ya dice algo: están trabajando decididamente para adaptar sus soluciones a nuestras realidades relativamente postsoviéticas: infraestructura obsoleta, problemas con la calidad de la energía y requisitos específicos de automatización.

¿Cuál es su ventaja como exportador de tecnología? A menudo ofrecen no sólo adsorbentes, sino también un esquema de integración en la cadena de proceso existente. Recuerdo un proyecto para capturar CO2 de los gases residuales en la producción de amoníaco. Los colegas chinos de una empresa similar pidieron en primer lugar no sólo la composición del gas, sino también diagramas detallados del funcionamiento de los compresores y cronogramas de mantenimiento preventivo programado de todo el taller. Porque el modo de funcionamiento de la bomba de vacío en el sistema NPV afecta directamente la carga de estos compresores. Este es un nivel de comprensión que sólo proviene de la experiencia real en la puesta en marcha, no de las ventas por catálogo.

Y aquí radica el punto principal para el comprador. Al elegir un proveedor chino, no debe fijarse en un hermoso modelo 3D de la instalación, sino en su cartera de proyectos terminados con parámetros de gas similares. No pregunte "¿qué grado de purificación?", sino "¿cómo se comportará el sistema si la presión en la red de la planta aumenta un 15%?". o "¿cuál será la dinámica de la caída de la capacidad absorbente después de 8000 horas de trabajo con nuestra mezcla específica de sulfuro de hidrógeno?". Las respuestas a estas preguntas separan inmediatamente a quienes fabrican de quienes sólo venden.

El VPN no es una varita mágica, sino una herramienta con trampas

La desorción al vacío sin calor es, por supuesto, un ciclo energéticamente más favorable en comparación con la adsorción por oscilación térmica (TSA). La principal ventaja es el ahorro en calefacción. Pero en la práctica de utilizarlo para CO2 hay muchos "peros". El primero es el requisito de vacío. Para eliminar eficazmente las moléculas de CO2 de, por ejemplo, la zeolita 13X, se necesita un vacío bastante profundo. Esto significa bombas de vacío caras y de alta calidad (normalmente bombas de tornillo o de paletas con sistema de sellado de aceite) y una estanqueidad absoluta de las columnas. Los fabricantes de equipos chinos a menudo hacen concesiones al ofrecer bombas de paletas rotativas más asequibles. Pero en condiciones de trabajo constante en un entorno agresivo (incluso el gas purificado contiene trazas), la vida útil de estas bombas puede ser entre 2 y 3 veces menor que la de sus homólogas europeas. Y esto debe incluirse inmediatamente en los gastos operativos.

La segunda piedra es la humedad. Si el gas frente al adsorbedor de CO2 no se seca adecuadamente, el agua ocupará espacio en el adsorbente más rápido que el dióxido de carbono. En los sistemas NPV con su modo cíclico, esto es especialmente crítico, porque es más difícil desorber el agua mediante vacío. En una de las instalaciones de Kazajstán se produjo exactamente este problema: el presecado sobre tamices moleculares era inestable. Como resultado, las columnas de zeolita de CO2 perdieron rápidamente su eficiencia. En última instancia, la solución no se encontró en reemplazar el sorbente, sino en refinar el modo de purga e instalar un analizador de punto de rocío de entrada adicional y más sensible. Los ingenieros chinos, por cierto, enviaron rápidamente a su especialista, quien pasó dos semanas en el sitio, tomando datos. Es valioso.

El tercer punto del que no se habla mucho son los efectos térmicos. La adsorción de CO2 es un proceso exotérmico, mientras que la desorción al vacío es endotérmica. En ciclos rápidos de BPD (del orden de varios minutos), pueden ocurrir cambios locales de temperatura dentro de la columna, lo que provoca tensión mecánica en la capa absorbente y su destrucción (formación de finos, polvo). Vi cómo, después de seis meses de trabajo, se abrió el adsorbedor y las capas inferiores se sinterizaron en grumos debido al constante calentamiento y enfriamiento cíclico, aunque según el pasaporte la temperatura no cambió. Los diseñadores de China admitieron más tarde que para ciclos tan cortos era necesario instalar un tipo diferente de distribuidor de gas en la entrada para que el frente de adsorción funcionara de manera más uniforme. Experiencia comprada con sangre.

Sorbentes: promesas de los fabricantes frente a la realidad de las fábricas

El mercado de sorbentes en China es enorme. Puedes comprar zeolita en cientos de pequeñas fábricas. Pero no todo el mundo es apto para el ciclo VPN. Parámetros clave: no sólo la capacidad de CO2 a baja presión parcial (todo esto se demuestra en pruebas de laboratorio), sino también la cinética de sorción-desorción, la resistencia a la abrasión mecánica (después de 100.000 ciclos de presión diferencial) y la resistencia al "envenenamiento". otros componentes.

Muchos exportadores chinos en sus presentaciones se refieren a sorbentes basados ​​en materiales mesoporosos modificados o MOF (estructuras organometálicas). Parecen revolucionarios, las cifras de capacidad son impresionantes. Pero a escala industrial, su uso para gases de combustión sigue siendo poco común. Caro. El principal caballo de batalla son las mismas zeolitas y, hasta cierto punto, el carbón activado impregnado. EmpresaTecnología Chengdu Yizhi, a juzgar por sus materiales abiertos, se basa en absorbentes de zeolita de diseño propio, adaptados específicamente para el ciclo de desorción al vacío. Un punto importante: ellos, como instituto de diseño, a menudo ofrecen el sorbente como parte de su paquete tecnológico y no como un producto separado. Esto es lógico: son responsables del funcionamiento de todo el sistema.

De la práctica: ¿una vez compramos un lote de "mejorados"? zeolita de un conocido fabricante chino. En condiciones de laboratorio todo fue perfecto. Pero en una instalación real, donde el ciclo de desorción al vacío duró no 3 minutos (como en la prueba), sino 7 (como sucedió según la tecnología), el sorbente comenzó a degradarse rápidamente. Resultó que con una exposición más prolongada al vacío, se producía una eliminación incompleta del agua unida y la estructura colapsaba gradualmente. El fabricante, por supuesto, dijo que habíamos violado el régimen. La disputa no llevó a ninguna parte. Conclusión: el sorbente y el régimen tecnológico son un todo. Es mejor comprarlos a un proveedor que garantice el sistema completo.

Integración y “llave en mano”: dónde están las dificultades ocultas

A las empresas chinas les gusta decir "llave en mano". Pero para un comprador de la CEI, este concepto requiere más detalles. ?¿Llavero? — ¿Fue entonces cuando entregaron el equipo, lo instalaron con instaladores importados y lo pusieron en marcha? ¿O incluye integración total con el sistema de instrumentación del cliente, capacitación del personal local, suministro de repuestos con 3 años de anticipación y soporte remoto? La diferencia es colosal.

Por experiencia, los proyectos más exitosos fueron aquellos en los que no solo trabajaba un equipo de ventas en el lado chino, sino también un ingeniero de procesos dedicado que podía tomar decisiones sobre el terreno. Un día, durante la etapa de puesta en marcha, resultó que las bridas del gasoducto de suministro del cliente tenían un estándar diferente (GOST versus ANSI). Los instaladores chinos, sin pensarlo dos veces, propusieron simplemente soldar los adaptadores. Pero esto requeriría cerrar la producción vecina. Como resultado, su ingeniero encontró anillos adaptadores ya preparados en una ciudad local; el problema se resolvió sin soldadura. Esta flexibilidad tiene un costo.

Otro tema doloroso es la automatización. A menudo los proveedores chinos proporcionan a sus armarios de control una interfaz en chino e inglés. Pero para nuestro operador, que trabaja con dispositivos soviéticos durante 20 años, esto puede ser un obstáculo. Los buenos exportadores que buscan relaciones a largo plazo apuestan por la localización: traducción de la interfaz, adaptación de los esquemas de señalización a los estándares locales, realización de capacitaciones no a través de un traductor, sino con la participación de un ingeniero de habla rusa. en el sitio webyzkjhx.ruEstá claro que están trabajando en ello: la información está estructurada para nuestra audiencia. Esta es una señal indirecta de que están invirtiendo en el mercado.

Y por último, pero no menos importante, sobre la integración: ecología y documentos. El suministro de una planta de captura de CO2 suele formar parte de un proyecto medioambiental más amplio. Los proveedores chinos deben proporcionar un paquete completo de cálculos, certificados y, fundamentalmente, métodos de prueba para su aceptación. Hubo casos en los que la instalación funcionó, pero no fue posible demostrar mediante mediciones que alcanzara la eficiencia de captura declarada del 90% debido a desacuerdos en la metodología de muestreo. Todo esto debe acordarse en la etapa de especificaciones técnicas.

De cara al futuro: hacia dónde se dirigen la tecnología y el mercado

La demanda de soluciones de captura de CO2 no hará más que crecer, y China es uno de los principales actores en este sentido. Pero la tendencia no se observa en instalaciones gigantes para centrales térmicas, sino en soluciones modulares más compactas para el sector industrial de tamaño medio: plantas cementeras, metalúrgicas, petroquímicas. Aquí es donde la tecnología PDD, que consume relativamente menos energía, tiene una ventaja.

Las empresas chinas ahora están experimentando activamente con sistemas híbridos: por ejemplo, una combinación de preconcentración de CO2 en membrana con adsorción final en zeolitas en el modo PPV. Esto permite reducir el tamaño de los adsorbentes y aumentar la pureza del CO2 de producción. Mientras que antes el CO2 capturado a menudo simplemente se desechaba, ahora se lo considera cada vez más como un producto comercializable para la industria alimentaria, la producción de hielo seco o la inyección en formaciones para inyección ultravioleta. Esto cambia la economía de todo el proyecto.

Para los exportadores, ¿esto significa abandonar la venta de “hierro”? para la venta de “tecnología y servicios?”. Habrá una demanda de empresas que no sólo puedan suministrar la instalación, sino también ayudar con el modelo de negocio para reciclar el CO2 capturado y emitir créditos de carbono (si esto es relevante para el país comprador). Quienes permanezcan dentro del marco de la ingeniería simple pueden perder.

Con respecto específicamente a la adsorción durante el VPN, las principales direcciones de desarrollo son la creación de sorbentes más duraderos y selectivos que funcionen en condiciones reales de gas no purificado, y la mejora de los sistemas de control de ciclo basados ​​en IA. Imagine un sistema que analiza la composición del gas de entrada en tiempo real y optimiza él mismo la duración de las fases de adsorción y desorción al vacío para maximizar la eficiencia y minimizar el desgaste. Las empresas de tecnología chinas, especialmente aquellas con experiencia en química, comoTecnología Chengdu Yizhi, tienen todas las posibilidades de estar entre los líderes en este campo. Su punto fuerte reside en su proximidad a grandes instalaciones industriales en su país, donde pueden probar nuevas soluciones sobre el terreno. condiciones, para adquirir esa misma experiencia práctica, que luego se convierte en su principal activo de exportación.

Como resultado, al elegir un socio chino para un proyecto de adsorción de CO2, no debe fijarse en los grandes nombres, sino en el profundo conocimiento de la tecnología, la voluntad de compartir experiencias (incluidas las que no han tenido éxito) y la capacidad de ver en su proyecto no sólo una venta, sino un trabajo conjunto para lograr un resultado a largo plazo. Son estas empresas, aunque no sean las más grandes, las que finalmente ganan y aportan beneficios reales.