China: ¿Tecnologías y productos de licuefacción de GNL? 

Cuando se habla de tecnologías chinas en licuefacción de gas, muchos piensan inmediatamente en plantas llave en mano a gran escala. o sobre tomar prestadas soluciones occidentales. Pero la imagen real, especialmente en el segmento de las plantas modulares y los equipos criogénicos, es mucho más detallada y en algunos puntos no resulta evidente. Tiene sus propias particularidades, sus puntos fuertes y, por supuesto, sus riesgos, de los que rara vez se escribe en folletos brillantes.

De dónde crecen las raíces: no sólo escala, sino también flexibilidad

Sí, China está construyendo terminales base gigantes, eso es un hecho. Pero en paralelo, desde la década de 2010, ha habido una poderosa ola de desarrollo de soluciones a pequeña y mediana escala. Se trataba de una respuesta a la demanda interna: gasificación de zonas remotas, repostaje de vehículos, utilización de gas asociado en los yacimientos. Y aquí los ingenieros chinos mostraron mucho pragmatismo. A menudo tomaron como base ciclos probados, como la expansión del nitrógeno o la mezcla de refrigerantes, pero los recordaron en términos de adaptación a las condiciones locales: materiales disponibles, clima, requisitos operativos.

Uno de los puntos clave es trabajar enciclos de refrigeracióny su optimización para un rendimiento específico. No siempre salió perfecto la primera vez. Recuerdo que en uno de los primeros proyectos de una planta modular con una capacidad de 50 mil toneladas por año, nos encontramos con inestabilidad en el funcionamiento del turboexpansor debido a cambios bruscos en la composición del gas crudo. De hecho, el proyecto era estándar, pero las materias primas locales resultaron tener grandes fluctuaciones. Tuvimos que modificar el sistema de control sobre la marcha y hacer ajustes en la configuración del intercambiador de calor. Esta fue una lección valiosa: incluso la tecnología probada no puede simplemente “copiarse”; Se requiere una adaptación profunda.

Es en este nicho (diseño y adaptación de tecnologías) donde operan muchas empresas de ingeniería. Aquí, por ejemplo,Chengdu Yizhi Technology Co.(su sitio web eshttps://www.yzkjhx.ru). Este es un instituto de diseño establecido sobre la base de Chengdu Huaxi Chemical Technology Co., Ltd., con un capital registrado importante. Son precisamente ellos los que no están en las primeras planas de las noticias, sino en lo más profundo del proceso. Su trabajo a menudo implica tomar un conocido proceso de licuefacción y “afilarlo”. adaptarlo a los requisitos específicos del cliente en materia de Capex y Opex, lo que requiere experiencia práctica y no sólo conocimientos teóricos.

Equipos: donde los productos chinos son realmente competitivos

Si hablamos de "hardware", entonces el progreso se nota a simple vista. Los principales intercambiadores de calor son del tipo “tubería en tubería”. o los bobinados para proyectos grandes todavía se importan a menudo. Pero para el GNL a pequeña escala, los fabricantes chinos han aprendido a fabricar intercambiadores de calor de placas y aletas (PRHE) muy decentes. Su eficiencia y confiabilidad han crecido radicalmente en los últimos cinco años. El precio, por supuesto, sigue siendo una ventaja clave.

Lo mismo ocurre con las bombas, accesorios y tanques de almacenamiento criogénicos. Los primeros modelos, digamos, plantearon dudas sobre la vida útil con ciclos constantes de enfriamiento-calentamiento. Pero ahora, después de muchas iteraciones y acumulación de datos de objetos reales, la situación ha mejorado. Especialmente en el segmento del almacenamiento estacionario y en contenedores de nitrógeno líquido oGNL— Los productos chinos se han convertido en una opción frecuente para proyectos en Asia y África. No porque sean los mejores del mundo, sino porque ofrecen el mejor equilibrio entre precio, calidad suficiente y, lo más importante, rapidez en la entrega.

Pero con los compresores y expansores para instalaciones medianas y grandes todo es más complicado. Las turbomáquinas de alta velocidad siguen siendo territorio de varios gigantes mundiales. Las empresas chinas están trabajando activamente en la localización, hay ejemplos exitosos, pero el camino aún es largo. Más a menudo se pueden encontrar soluciones híbridas: el núcleo del proceso con licencia se ensambla con una gran cantidad de equipos periféricos localizados.

Dificultades y peligros prácticos

Cualquiera que haya trabajado en proyectos de este tipo sabe que la tecnología es sólo un tercio del éxito. El resto es integración, logística y, lo más importante, operación. Los contratistas chinos se han vuelto buenos en la construcción llave en mano, pero a veces hay una brecha entre lo que se muestra en el P&ID y lo que es conveniente mantener en el campo, digamos, en Siberia o el desierto.

Por ejemplo, atar módulos. El deseo de compacidad y minimización de los tramos de tubería a veces conduce al hecho de que el acceso a válvulas o dispositivos de instrumentación críticos es extremadamente difícil. Esto resulta en horas de trabajo innecesario para el equipo de servicio. Una vez, en la etapa de supervisión de la instalación de dicho módulo de un ensamblaje chino, pasamos una semana rehaciendo parte de la tubería, solo para brindar acceso básico para las reparaciones. Los diseñadores en la oficina no siempre pueden prever esto sin experiencia en el terreno.

Otro punto son los materiales aislantes para líneas criogénicas. Las soluciones estándar para el clima templado de China pueden no ser adecuadas para un uso a largo plazo en climas marinos o de alta humedad. Hubo casos en los que fue necesario cambiar rápidamente el tipo de aislamiento o esquema de barrera de vapor ya existente, porque comenzó una rápida destrucción. No se trata tanto de la tecnología de licuefacción como de una ingeniería compleja, que viene con la experiencia, a menudo amarga.

Caso: adaptación para materias primas y energía

Un buen ejemplo de enfoque práctico es el trabajo con gas de petróleo asociado (APG) en campos pequeños. La tarea es estándar: utilizar gas, obtenerGNLpara energía o transporte local. Pero la composición del gas es inestable, la presión fluctúa y la energía eléctrica local a menudo no es suficiente para el ciclo clásico, que consume mucha energía.

Aquí los ingenieros chinos han propuesto muchas variaciones. Uno de los proyectos memorables es el uso de un ciclo híbrido con separación preliminar de hidrocarburos pesados ​​y el uso del propio gas purificado como refrigerante. La instalación resultó ser más autónoma energéticamente. La clave fue seleccionar y configurar el equipo de separación y las columnas de secado por adsorción para hacer frente a las fluctuaciones. El proyecto parece haber sido supervisado por especialistas de Chengdu Yizhi Technology Co., Ltd., un instituto de diseño que se centra en este tipo de soluciones tecnológicas para condiciones específicas, y no en la venta de cajas estándar.

El éxito de tales proyectos depende a menudo de la profundidad del análisis previo al proyecto. Puede instalar un módulo estándar y funcionará. Pero para que funcione de forma económica durante 10 a 15 años, es necesario simular decenas de escenarios de composición y carga de gas. Ésta es un área en la que las empresas chinas están ampliando activamente sus competencias mediante el desarrollo de su propio software para el modelado tecnológico.

De cara al futuro: hacia dónde se dirige la industria

¿Ahora la tendencia es la digitalización y la “intelectualización”? instalaciones. No estamos hablando de palabras generales sobre “¿Industria 4.0?”, sino de cosas muy específicas: análisis predictivos para monitorear el estado de las turbomáquinas, algoritmos para optimizar el modo de funcionamiento en tiempo real en función del precio de la electricidad y la necesidad del producto. En China, tanto las grandes corporaciones estatales como las empresas de ingeniería especializadas hacen esto.

La segunda dirección es reducir aún más el consumo de energía. Se está trabajando en nuevos ciclos y configuraciones de intercambiadores de calor. Por ejemplo, experimentos que utilizan refrigerantes basados ​​en mezclas que permiten reducir la diferencia de temperatura en componentes clave y así "exprimir" un poco más de porcentaje de eficiencia. Se trata de un trabajo minucioso cuyos resultados no siempre son inmediatamente visibles en el mercado.

Y, por supuesto, hidrógeno. Ahora hay mucho ruido en torno a la energía del hidrógeno y es lógico que allí también se empiecen a aplicar competencias en criogenia y licuefacción. La experiencia trabajando con temperaturas inferiores a -160°C y los materiales que trabajan con ellas es una gran base. Entonces, tal vez en unos años veamos sistemas integrados de ?GNL + hidrógeno líquido. soluciones en el mercado. de los mismos jugadores que hoy perfeccionan sus habilidades en el gas natural licuado. Pero esta es una historia completamente diferente, con sus propios desafíos.