China: tecnología de licuefacción de GNL, ¿descripción? 

Cuando se habla de tecnologías de licuefacción chinas, mucha gente piensa inmediatamente en plantas gigantes llave en mano. o sobre el préstamo de licencias occidentales. Pero esto es sólo la punta del iceberg. De hecho, en los últimos diez años se ha formado toda una capa de competencias de ingeniería, donde la clave es la adaptación, la integración y, lo más importante, la reducción del costo de los procesos para condiciones específicas, a menudo no ideales. Es sobre esto, sobre esa misma “cocina” que no siempre es visible en los brillantes comunicados de prensa, sobre lo que quiero especular.

De la licencia a la adaptación: evolución del enfoque

Todo empezó, por supuesto, con las licencias. Tecnologías de Air Products, Linde, Shell: se convirtieron en la base. Pero copiar a ciegas es caro y, a menudo, ineficaz. El mercado chino requería soluciones para capacidades menores, para gases de composición inestable (el mismo gas de petróleo asociado o metano de minas de carbón), para ubicaciones con restricciones logísticas y de agua. Y aquí es donde empezó el verdadero trabajo.

Aparecieron institutos de diseño que se encargaron no solo de los dibujos, sino también de la revisión de las cadenas tecnológicas. Un ejemplo sorprendente -Chengdu Yizhi Technology Co.(una subsidiaria de Huaxi Technology). Inicialmente surgieron de la ingeniería tecnológica química, lo que significa que en su ADN hay un profundo conocimiento de la transferencia de calor y masa, la separación y la criogenia. Su sitio webyzkjhx.ru- esto no es sólo una tarjeta de presentación, sino que muestra una evolución: desde instalaciones estándar hasta soluciones y tecnologías modulares para gases con alto contenido de nitrógeno.

El principal cambio, en mi opinión, se ha producido en la mentalidad. Dejamos de intentar hacer “como los de ellos” y comenzamos a buscar “¿qué es lo mejor para este caso en particular?” Por ejemplo, el esquema clásico de licuefacción con turboexpansor es efectivo, pero difícil de mantener para una estación remota. Tomamos el camino de optimizar los refrigerantes mixtos (MRC) y los ciclos en cascada para aumentar la flexibilidad y reducir la barrera de entrada para los pequeños inversores.

Proceso de nodos clave y “puntos dolorosos”

Si lo desmontamos, el corazón de cualquier instalación es el intercambiador de calor. China ha hecho una gran apuesta por los intercambiadores de calor de espiral de producción propia. Sí, las primeras muestras se quedaron atrás en términos de eficiencia y hubo problemas con la uniformidad del flujo de refrigerante. Pero ahora varios fabricantes, incluidos aquellos que colaboran con institutos como Yizhi Technology, han alcanzado un nivel completamente competitivo. Su ventaja es el costo y la velocidad de entrega.

Otro punto crítico es el pretratamiento del gas. Las materias primas chinas pueden estar muy “sucias”. Es necesario fortalecer las unidades de eliminación de CO2, mercaptanos y mercurio. Aquí se utilizan a menudo soluciones híbridas: adsorción + separación por membrana. No diré que esto sea siempre ideal; En algunas instalaciones hubo problemas con la rápida contaminación de las membranas, pero los ingenieros aprenden de estos errores y actualizan constantemente los ciclos de regeneración.

Y, por supuesto, refrigerantes. Trabajar con propano, etano y etileno en mezclas siempre supone un equilibrio entre seguridad y eficiencia. En uno de los proyectos en los que participamos en la puesta en marcha, hubo un problema grave con el sistema “fugitivo”. composición de la mezcla con una fuerte caída en la presión de entrada. Tuvimos que mejorar el análisis online y el sistema de topping automático. Estos matices nunca se describen en los libros de texto, esto es pura práctica.

La modularidad como respuesta a los desafíos

Una tendencia que no se puede evitar es la construcción modular (en bloques). empresas chinas incluidasChengdu Yizhi Tecnología Co., Ltd., promoverlo muy activamente. No se trata simplemente de montar una planta en un astillero y entregarla. Se trata de una profunda estandarización de los módulos tecnológicos para diferentes capacidades: 50, 100, 500 mil toneladas por año.

Esto da como resultado una fantástica reducción del tiempo de construcción en la obra. Pero también añade dolores de cabeza. El acoplamiento de módulos a lo largo de tuberías, sistemas eléctricos, de instrumentación y de control es un trabajo de joyero. El más mínimo error en el diseño de la interfaz puede provocar meses de retrasos en el sitio. Por cierto, su empresa tiene todo un departamento de gemelos digitales específicamente para resolver estas conexiones de forma virtual, antes de enviar el módulo. No siempre funciona perfectamente, pero el enfoque es correcto.

Para el cliente esto suele ser un arma de doble filo. Por un lado, es más rápido y, a veces, más barato. Por otra parte, hay menos flexibilidad para los cambios que ya están en marcha. He visto proyectos en los que el cliente, después de recibir los módulos, hizo muchos cambios "en el acto", lo que anuló todas las ventajas. Por tanto, la modularidad no es una panacea, sino una herramienta que requiere un enfoque muy disciplinado por parte de todos los participantes.

Centrarse en gases específicos y nichos de mercado

Mientras los grandes actores luchan por megaproyectos, estas empresas de ingeniería han encontrado su nicho. Esto es, por ejemplo,licuefacción de biogásde vertederos o plantas de tratamiento de aguas residuales. O la utilización de APG en pequeños yacimientos petrolíferos, donde el gas simplemente se quema. Aquí necesitamos soluciones completamente diferentes: compactas, móviles y resistentes a las fluctuaciones de composición.

Uno de los casos más interesantes con los que me topé fue el de una planta para licuar metano de una mina de carbón con un alto contenido de nitrógeno y oxígeno. El problema es que cuando se enfría, el oxígeno puede condensarse, creando una mezcla explosiva. La solución que propusieron los ingenieros fue la separación en varias etapas con rectificación criogénica y un control estricto de las concentraciones en cada etapa. La instalación resultó no ser la más eficiente en términos de consumo de energía, pero resolvió el problema principal: la seguridad y la transformación del gas problemático en un producto comercializable.

Fue en proyectos tan complejos y atípicos donde se forjó la experiencia práctica. No se trata de imágenes bonitas, sino de la lucha diaria con la física y la química del proceso.

Mirando hacia el futuro: desafíos y puntos de crecimiento

¿A dónde va todo? Está claro que la tendencia hacia la eficiencia energética y la reducción de la huella de carbono ha llegado para quedarse. Ahora se habla mucho en China sobre el uso de energía renovable para alimentar plantas de licuefacción. Técnicamente esto es posible, pero la cuestión es la economía y, lo más importante, la estabilidad del suministro energético. Los paneles solares y las turbinas eólicas no proporcionan una carga uniforme y esto no gusta mucho al proceso de licuefacción. Por ahora se trata más de proyectos piloto.

Otra dirección son los sistemas de control inteligentes y el análisis predictivo. Implementación de sensores IoT para monitorear vibración de turbinas, estado de catalizadores y microfugas en intercambiadores de calor. Las empresas chinas están experimentando activamente en este sentido, recopilando enormes cantidades de datos de las instalaciones en funcionamiento. Es cierto que a menudo falta la profundidad del análisis: los datos están ahí, pero no siempre es posible extraer de ellos beneficios prácticos para su optimización. Necesitamos conexiones más estrechas entre tecnólogos y científicos de datos.

Y, por supuesto, el metraje. Los ingenieros criogénicos experimentados que han pasado desde la puesta en marcha hasta la operación a largo plazo y han visto todas las instalaciones de "enfermedades infantiles" todavía no son suficientes. Conocimiento adquirido en proyectos como los liderados porChengdu Yizhi Technology Co.- este es el principal activo. Pero es necesario sistematizarlos y transferirlos, y no almacenarlos en la cabeza de unos pocos especialistas clave. Este es quizás uno de los principales desafíos para toda la industria en China: pasar de la experiencia acumulada a la creación de un sistema de conocimiento sostenible.