China: ¿nuevas tecnologías de licuefacción de GNL? 

¿Cuándo escuchas hablar de “nuevas tecnologías”? En el caso de la licuefacción de gas en China, lo primero que nos viene a la mente probablemente sean plantas gigantes, megaproyectos y cifras de miles de millones de metros cúbicos. Pero si profundizas más, en la propia “cocina”. En este proceso, queda claro que la verdadera revolución a menudo no reside en la escala, sino en los detalles: en la adaptación de soluciones estándar a las condiciones locales, en la optimización de las cadenas de suministro de equipos, en la lucha contra obstáculos tecnológicos específicos, a veces completamente inesperados. Y aquí resulta especialmente interesante la experiencia de los ingenieros e institutos de diseño chinos, que han pasado de la importación de tecnologías a su procesamiento profundo. Esta no es una simple carrera por el desempeño, sino más bien un proceso complejo de “avanzar”. tecnologías globales a la realidad china.

De la importación a la adaptación: ¿dónde están los verdaderos desafíos?

Mucha gente cree erróneamente que la tarea principal es simplemente comprar una licencia para, digamos, la tecnología de licuefacción de algún gigante occidental y reproducirla. De hecho, la parte más difícil viene después. Las condiciones climáticas, la calidad del acero local para los intercambiadores de calor, los requisitos de eficiencia energética, que en China pueden ser aún más estrictos debido a la política “verde”. desarrollo: todo esto nos obliga a hacer ajustes serios. Recuerdo como en uno de los proyectos.mini GNLEl ciclo de licuefacción estándar se negó a funcionar de manera estable bajo los cambios repentinos de temperatura ambiente que son característicos de ciertas regiones de China. De hecho, tuvimos que volver a calcular y configurar el sistema de control, y no simplemente "encenderlo y olvidarlo".

Es en este nicho (adaptación y optimización) donde muchos institutos de diseño chinos están trabajando activamente. Tomemos, por ejemplo,Chengdu Yizhi Technology Co.(su sitio web eshttps://www.yzkjhx.ru). Esto no es sólo una oficina con dibujantes. El instituto fue fundado en 2013 por Huaxi Technology con un capital registrado de 120 millones de yuanes, lo que indica intenciones serias. Su valor a menudo no reside en la creación de una tecnología de licuefacción completamente nueva desde cero, sino en un profundo estudio de ingeniería. Pueden tomar un proceso conocido, por ejemplo basado en el ciclo del nitrógeno o una mezcla de refrigerantes, y modificarlo para una materia prima específica, por ejemplo, gas de petróleo asociado con una composición inestable, típica de muchos campos. ¿Se trata de la misma “nueva tecnología”? en un sentido aplicado: no el descubrimiento de un nuevo principio físico, sino la creación de una solución fiable y económica a partir de los componentes disponibles.

Un problema común que se encuentra en la práctica es la logística y la localización de equipos. Pedir cada válvula o bomba especial desde Europa implica un tiempo y un coste enormes. Por lo tanto, parte del trabajo de dichos institutos está dirigido a encontrar y calificar a los fabricantes locales, probar sus productos y realizar cambios en el diseño para que se puedan utilizar análogos nacionales sin pérdida de confiabilidad. A veces esto tiene éxito, otras no, y entonces el proyecto se enfrenta a una larga espera para obtener suministros importados. Ésta es una realidad sobre la que rara vez se escribe en folletos brillantes.

Centrarse en la eficiencia energética y las soluciones "verdes"

Hoy en día, no basta con licuar gas. Esto debe hacerse con un consumo mínimo de energía. Tendencia eneficiencia energéticaen China está dictado no sólo por la economía, sino también por estrictas regulaciones gubernamentales. Por lo tanto, muchas “innovaciones” se relacionan específicamente con la recuperación de calor, la optimización de los ciclos de refrigeración y la integración de plantas de licuefacción con otras industrias para aprovechar el calor residual. Por ejemplo, es interesante observar proyectos dondeplanta de GNLSe está construyendo junto a una planta química: se puede intentar aprovechar el calor de las reacciones exotérmicas en el proceso de regasificación o preenfriamiento.

Pero aquí también hay trampas. Los cálculos teóricos de ahorro de energía pueden verse alterados en la práctica. En uno de los sitios, un intento de utilizar calor de baja calidad de una producción vecina para calentar el refrigerante en el ciclo de licuefacción encontró el problema de la inestabilidad de este mismo flujo de calor. Cuando los químicos cambiaron el modo de funcionamiento de su instalación, nuestro sistema de licuefacción empezó a “asfixiarse”. Fue necesario desarrollar un complejo sistema de amortiguación y algoritmos de control que anularan parte del efecto económico. Resultó que a veces es más fácil y confiable tener su propia fuente de energía independiente, aunque sea menos "verde". en papel.

En este contexto, los institutos de diseño como el ya mencionado Chengdu Yizhi Technology Co. Ltd. actúan a menudo como integradores que deben calcular todos estos riesgos. Su tarea no es dibujar un diagrama ideal, sino diseñar una instalación que funcione y, lo que es más importante, reparable en las condiciones de una región en particular. ¿A veces esto significa un rechazo consciente a ser demasiado complejo y “elegante”? decisiones a favor de otras más duras, pero probadas.

Mini y microGNL: ¿un campo de pruebas para la innovación?

Si bien las grandes plantas terrestres y flotantes están acaparando la mayor parte de la atención, creo que las plantas se están convirtiendo en un verdadero laboratorio para nuevos enfoques tecnológicos.mini GNLy micro-GNL. Su escala relativamente pequeña permite probar rápidamente nuevos circuitos, experimentar con refrigerantes e implementar soluciones modulares. Aquí es donde las empresas chinas están siendo más flexibles.

Un ejemplo clásico es el uso de la licuefacción para la utilización de APG (gas asociado de petróleo) en campos remotos. Las grandes tecnologías estándar no son adecuadas en este caso debido a los pequeños volúmenes y la inestabilidad del flujo. Se requiere una solución compacta, móvil o fácilmente transportable. Y aquí aparecen desarrollos basados, por ejemplo, en ciclos turboexpansores o ciclos con preenfriamiento con propano, pero en un diseño muy reducido y simplificado. El desafío clave no es la eficiencia, sino la “supervivencia”, la capacidad de trabajar durante mucho tiempo sin la presencia constante de personal altamente calificado y con un mínimo de mantenimiento.

En estos proyectos, a menudo se prueban soluciones que luego posiblemente se amplían. El problema de la filtración de materias primas antes de la licuefacción, la lucha contra la formación de hidratos en intercambiadores de calor en miniatura, los problemas de automatización: ¿todo esto se resuelve en el campo? condiciones. Y a menudo estas soluciones son a primera vista puramente aplicadas, incluso artesanales, pero son ellas las que constituyen la experiencia práctica que no se puede comprar pagando ninguna licencia.

Equipos y materiales: frente oculto de trabajo

Cuando hablamos de tecnología, no podemos dejar de lado el hardware. Avance entecnologías de licuefacciónA menudo depende de la disponibilidad de materiales y equipos especiales. El intercambiador de calor principal es el corazón de cualquier instalación. La producción de intercambiadores de calor en espiral ha sido durante mucho tiempo un monopolio de un par de empresas occidentales. Ahora los fabricantes chinos están desarrollando activamente este mercado, pero el camino es difícil. La calidad de las tiras de aluminio, las técnicas de soldadura, el control de calidad: todo esto requiere acumulación de experiencia.

Vi cómo en uno de los primeros proyectos que utilizaron un intercambiador de calor doméstico de este tipo, apareció una microfisura en la costura de soldadura después de varios ciclos de arranque y parada. La razón es el diferente coeficiente de expansión térmica de los materiales en un rango de temperatura específico, que no se tuvo completamente en cuenta. Esto provocó un cierre de varios meses para realizar reemplazos. La experiencia adquirida en tales situaciones es invaluable. Afecta directamente al ajuste de los diagramas de flujo de producción y, en definitiva, a la fiabilidad de toda la cadena.

El trabajo de los institutos de diseño en esta parte consiste en un estrecho diálogo con los fabricantes de equipos. Les transmiten datos de instalaciones operativas reales: dónde surgen las tensiones, qué modos son los más severos, qué impurezas del gas son las más agresivas. Este es un proceso iterativo que hace avanzar a la industria en su conjunto. Una empresa que actúa como diseñador e integrador, por ejemplo,Chengdu Yizhi Technology Co., en tales condiciones se convierte en un vínculo importante que conecta la ciencia fundamental, la ingeniería mecánica y el operador final.

De cara al futuro: ¿qué impulsará la industria?

Según lo que se ve en la práctica, el motor del desarrollo no serán tanto los descubrimientos revolucionarios como la evolución gradual en varias direcciones. El primero es la digitalización y el análisis predictivo. Implementación de sensores y sistemas de análisis de datos para predecir el desgaste de los equipos, optimizar los modos de operación en tiempo real, especialmente para instalaciones flotantes u objetos remotos. El segundo es seguir trabajando en la flexibilidad tecnológica. Las plantas deben poder operar de manera eficiente con una gama más amplia de composiciones de gas, lo cual es fundamental para el desarrollo de la energía distribuida y el uso de biogás.

El tercero, y quizás el más importante, es la acumulación y sistematización de esa experiencia tan práctica. Cada falla, cada situación de emergencia en una instalación operativa es oro. Aquellas empresas e instituciones que puedan crear un sistema para recopilar y analizar estos datos y convertirlos en recomendaciones de ingeniería concretas tendrán una gran ventaja. Este es el mismo "saber hacer" que no se puede copiar simplemente comprando dibujos.

Entonces, para responder a la pregunta del título, sí, hay nuevas tecnologías en China. Pero no nacen en el vacío, sino en el proceso de resolución de problemas específicos, a veces muy mundanos: cómo evitar la formación de hidratos en esta tubería en particular, cómo alargar la vida útil de este compresor en un 10%, cómo poner en marcha una instalación después de un corte repentino de energía con pérdidas mínimas. Y es precisamente esta experiencia aplicada, a veces incluso “manchada con fueloil”, la que está dando forma al panorama tecnológico, lo que hace que las soluciones chinas en el campo de la licuefacción de gas sean cada vez más interesantes y competitivas no sólo dentro del país, sino también en el extranjero.