चीन: कोक ओभन ग्यासबाट हाइड्रोजन - सम्भावनाहरू? 

जब तपाइँ "कोक ओभन ग्यासबाट हाइड्रोजन?" सुन्नुहुन्छ, धेरै मानिसहरू तुरुन्तै पुरानो, लगभग संग्रहालय जस्तै प्रक्रियाको बारेमा सोच्छन्। र यो मुख्य गलत धारणा हो। वास्तवमा, यो पुरातात्विकताको बारेमा होइन, तर उप-उत्पादनलाई कसरी दोस्रो जीवन दिने भन्ने बारे हो जुन अन्यथा केवल टर्चमा जल्नेछ। चीनमा, यसको ठूलो मात्रामा कोक उत्पादनको साथ, यो मुद्दा लामो समयदेखि सैद्धान्तिकबाट विशुद्ध रूपमा व्यावहारिकमा परिणत भएको छ - र धेरै विवादास्पद।

एक साइड स्ट्रिम मात्र होइन, तर कच्चा माल आधार

सुन्दर प्रस्तुतीकरणहरू बाहेक, कुञ्जी संरचना र स्थिरता हो। कोक ओभन ग्यास प्राकृतिक ग्यास होइन; यसको संरचना कोइलाको प्रकार, कोकिङ मोड र मौसममा पनि निर्भर हुन्छ। हाइड्रोजन सामग्री 50% देखि 60% सम्म हुन सक्छ, तर यसको साथमा मिथेन, कार्बन मोनोअक्साइड, भारी हाइड्रोकार्बन र, गम्भीर रूपमा, सल्फर आउँछ। तपाईंले व्यवहारमा सामना गर्नुहुने पहिलो कुरा "हाइड्रोजन उत्पादन" होइन, तर प्रारम्भिक शुद्धीकरण हो। हाइड्रोजन सल्फाइड, साइनाइड, नेफ्थलिन - यी सबै ग्यास पुग्नु अघि हटाउनु पर्छ।अवशोषण एकाइ। धेरै परियोजनाहरू यस चरणमा ठोकर्छन्, तयारीको लागतलाई कम गर्दै।

उदाहरण को लागी, शान्क्सी को पुरानो कारखानाहरु मध्ये एक मा तिनीहरूले कुनै न कुनै सफाई पछि तुरुन्तै झिल्ली विभाजन स्थापना गर्न प्रयास गरे। विचार गति र अर्थव्यवस्था थियो। तर झिल्लीहरू चाँडै अवशिष्ट रेजिनले भरियो, र परियोजना गहिरो डाउनटाइममा गयो। म क्लासिक्स मा फर्किनु थियो -दबाव स्विङ सोखना(PSA), तर थप गम्भीर पूर्व-धोई संग? ग्यासले पुँजीगत लागत र परिचालन कठिनाइ दुवै थप्यो। यो सस्तो कच्चा माल सस्तो तयारी आवश्यकता छैन कि बाहिर गए।

र यहाँ तपाइँ केवल एक ईन्जिनियरिङ् फर्म र एक विशेष डिजाइन संस्थान बीचको भिन्नता देख्न सक्नुहुन्छ। कोक रसायनलाई गहिरोसँग बुझ्न आवश्यक छ, र ग्यास विभाजन मात्र होइन। मैले परियोजनाहरू देखेको छु जहाँ प्रक्रिया लाइन भट्टीबाट नै बनाइएको थियो, ग्यास उत्पादनको चक्रीयता र यसको तापक्रम मापदण्डहरूलाई ध्यानमा राख्दै। यो पहिले नै फरक स्तर हो। वैसे, चीनको यो साँघुरो स्थानमा व्यवस्थित रूपमा काम गर्ने थोरै मध्ये एक होचेङ्दु यिझी टेक्नोलोजी कं(उनीहरूको वेबसाइट होyzkjhx.ru)। तिनीहरू Huaxi रासायनिक टेक्नोलोजीबाट बढेका छन् र, तिनीहरूको पोर्टफोलियोको आधारमा, मुद्दालाई व्यापक रूपमा हेर्नेछन्: तिनीहरूले PSA एकाइ मात्र बेच्दैनन्, तर ग्यास स्वीकृतिदेखि व्यावसायिक हाइड्रोजन उत्पादनसम्म सम्पूर्ण चक्र डिजाइन गर्छन्। कच्चा पदार्थको विस्तृत अध्ययन नगरी टाढा जान सकिँदैन भन्ने उनीहरूको अनुभव छ।

अर्थशास्त्र: नाफा कहाँ लुकेको छ?

मुख्य तर्क ?का लागि ? - कच्चा माल को कम लागत। ग्यास वास्तवमा नि: शुल्क छ, यसलाई केवल डिस्पोज गर्न आवश्यक छ। तर यो लगानीकर्ताहरूको लागि जाल हो। मुख्य लागतहरू शुद्धीकरण र विभाजनमा पूँजी लगानी हो, र त्यसपछि हाइड्रोजनको सङ्कुचन र भण्डारणमा। PSA बाट शुद्ध हाइड्रोजन अझै उत्पादन होइन। यसलाई उपभोक्ताको आवश्यकतामा ल्याउनु पर्छ, यो होस्तेल प्रशोधन, अमोनिया उत्पादनवा उदीयमानहाइड्रोजन ऊर्जा.

एउटा परियोजनामा जहाँ मैले भाग लिएँ, सबै कुरालाई सानो विवरणमा गणना गरिएको थियो। यो बाहिर जान्छ कि ब्रेक-इभेन बिन्दु दुईवटा कारकहरूमा दृढताका साथ निर्भर गर्दछ: कोक ओभन ब्याट्रीहरूको स्थिरता (त्यसैले त्यहाँ कुनै डाउनटाइम वा ग्यास भोल्युममा उतार-चढ़ाव छैन) र वैकल्पिक हाइड्रोजनको मूल्य, उदाहरणका लागि, मिथेनको भाप सुधारबाट। प्राकृतिक ग्यासको मूल्य कम हुँदा कोकको समग्र अर्थतन्त्र ? हाइड्रोजन पतन हुन्छ। तर चीनमा, हालका वर्षहरूमा, नीति स्रोतहरू विविधीकरण र कार्बन फुटप्रिन्ट घटाउने दिशामा अघि बढिरहेको छ। र यहाँ उप-उत्पादन ग्यासहरूबाट हाइड्रोजनले दोस्रो हावा पाउँछ - वातावरणीय र रणनीतिक जति आर्थिक छैन।

अर्को उपद्रव - हाइड्रोजन निकासी पछि अपशिष्ट ग्याँस संग के गर्ने? यो अझै पनि क्यालोरी मूल्य छ। सबैभन्दा तार्किक तरिका भनेको कोक ओभन तताउन वा भाप उत्पन्न गर्न बिरुवाको ऊर्जा प्रणालीमा फर्काउनु हो। तर यसका लागि अवस्थित पूर्वाधारसँग एकीकरण आवश्यक छ, र पुराना कारखानाहरूमा यसको आधुनिकीकरण छुट्टै टाउको दुखाइ हो। यो एक पज्जल हुन जान्छ जहाँ प्राविधिक समाधानले अर्थतन्त्रलाई प्रत्यक्ष असर गर्छ।

प्राविधिक काँटा: PSA, झिल्ली वा क्रायोजेनिक्स?

संसारमा प्रभुत्व जमाउँछPSA प्रविधि। भरपर्दो, प्रमाणित, तपाईंलाई 99.999% सम्म हाइड्रोजन शुद्धता प्राप्त गर्न अनुमति दिन्छ। तर स्थापनाहरू भारी छन्, भल्भ र स्वचालनको जटिल प्रणाली चाहिन्छ, र मर्मत गर्न महँगो छ। माथि उल्लेखित Yizhi टेक्नोलोजी सहित चिनियाँ निर्माताहरूले धेरै पहिले यो उपकरण स्थानीयकरण गरेका छन्, जसले लागत घटाएको छ। तर तपाईं भौतिक विज्ञानलाई मूर्ख बनाउन सक्नुहुन्न - प्रक्रिया चक्रीय छ, त्यहाँ फोहोर प्रवाह (15-25% सम्म) संग हाइड्रोजनको हानि छ। ठूला उत्पादनहरूको लागि यो पहिले नै महत्त्वपूर्ण छ।

झिल्ली विभाजन अधिक सुरुचिपूर्ण देखिन्छ - कम्प्याक्ट, कम चल्ने भागहरू। तर, मैले पहिले नै उल्लेख गरेझैं, यो इनलेट ग्याँस को शुद्धता को लागी महत्वपूर्ण छ। कोक ओभन ग्यासमा सफा गरिसकेपछि पनि उच्च हाइड्रोकार्बन वा सुगन्धित वाष्पको निशान रह्यो भने, झिल्ली असफल हुन्छ। मैले संयुक्त योजनाहरूमा प्रयासहरू देखेको छु: नराम्रो सफाई -> झिल्ली (हाइड्रोजनको ठूलो भागको विभाजन) -> सानो PSA मा परिष्करण। सिद्धान्त मा, यो पूंजी र परिचालन लागत को मामला मा इष्टतम छ। व्यवहारमा, दुई भिन्न प्राविधिक लाइनहरू प्रबन्ध गर्ने जटिलताले प्रायः सबै बचतहरू खायो।

क्रायोजेनिक पृथक्करण धेरै ठूलो मात्रा र केसहरूको लागि हो जब यो हाइड्रोजन मात्र होइन, तर पनि, उदाहरणका लागि, इथिलीन अलग गर्न आवश्यक छ। मानक कोक रसायनको लागि यो प्रायः अनावश्यक हुन्छ। निष्कर्ष? त्यहाँ कुनै विश्वव्यापी समाधान छैन। प्रविधिको छनौट सधैं कच्चा मालको शुद्धता, आवश्यक मात्रा र उत्पादनको शुद्धता, साथै थप जटिल व्यवस्थापनको लागि ग्राहकको तत्परता बीचको सम्झौता हो।

अभ्यासबाट केस: "सुक्खा" ग्यासको साथ एक गैर-स्पष्ट समस्या

म त्यस्तो स्पष्ट असफलता साझा गर्न चाहन्छु, जसले कच्चा मालको विशिष्टतालाई राम्रोसँग चित्रण गर्दछ। हेबेईको एउटा प्लान्टमा PSA प्लान्टको सफल सुरुवात पछि, केही महिना पछि उत्पादकतामा क्रमिक गिरावट सुरु भयो। दबाब, तापमान - सबै सामान्य छ, adsorbents ताजा छन्। हामीले लामो समयसम्म कारण खोज्यौं। वर्षायाममा कोकिङका लागि आपूर्ति हुने कोइलाको आर्द्रता बढेको पाइएको छ । यसले, बारीमा, कोक ओभन ग्यासको संरचनालाई असर गर्‍यो: यसको हाइड्रोजन सामग्री थोरै घट्यो र CO सामग्री बढ्यो। तर मुख्य कुरा यो हो कि कार्यशाला मा microclimate परिवर्तन, र अधिक वायुमण्डलीय नमी ग्याँस उपचार प्रणाली प्रवेश गर्यो।

पूर्व-PSA सुकाउने एकाइहरूमा शोषकहरू मानक अवस्थाहरूको लागि डिजाइन गरिएको थियो, र यो अतिरिक्त आर्द्रता पर्याप्त थिएन। नतिजाको रूपमा, कच्चा ग्यास PSA स्तम्भहरूमा प्रवेश गर्यो, र नमी "विष" हुन थाल्यो। हाइड्रोजनको राम्रो शुद्धीकरणको लागि जिम्मेवार जिओलाइट शोषकहरू। समस्या महँगो शोषकहरू प्रतिस्थापन गरेर होइन, तर इनलेट सुकाउने प्रणाली सुधार गरेर र मौसम अनुसार नियमहरू परिमार्जन गरेर समाधान गरिएको थियो। तुच्छ? कागजमा - हो। अभ्यासमा, त्यहाँ हप्ताको डाउनटाइम र हराएको उत्पादनको टनहरू छन्। यो पाठ्यपुस्तकमा नभएको "अभ्यास" हो।

कहाँ बेच्ने? बजारले शुद्धता निर्धारण गर्छ

हाइड्रोजन प्राप्त गर्नु आधा युद्ध हो। यसलाई बेच्न आवश्यक छ। र यहाँ शुद्धता को प्रश्न उठ्छ। रिफाइनरीहरूमा hydrotreating को लागि, 99.9% अक्सर पर्याप्त छ। तर इन्धन कक्ष वा इलेक्ट्रोनिक्सलाई शक्ति दिनको लागि, उत्प्रेरकहरूको लागि विष हो, CO को कडा नियन्त्रणको साथ 99.999% वा उच्च स्तरमा शुद्धता आवश्यक छ। कोक ओभन ग्यास, सबैभन्दा उन्नत शुद्धीकरण पछि पनि, सधैं विशिष्ट हाइड्रोकार्बन को अशुद्धता ट्रेस को जोखिम वहन गर्दछ।

तसर्थ, चीनमा अवस्थित अधिकांश परियोजनाहरू विशेष गरी प्लान्ट नजिकैका औद्योगिक उपभोक्ताहरूका लागि लक्षित छन् - उही रिफाइनरी वा रासायनिक प्लान्टहरू। कम्प्रेस्ड वा लिक्विफाइड हाइड्रोजन ढुवानीका लागि पूर्वाधार निर्माण गर्नु भनेको लगानीमा अझै शंकास्पद प्रतिफलको साथ फरक कथा हो। सम्भावना स्थानीय क्लस्टरहरूको सिर्जनामा ​​देखिन्छ: कोक प्लान्ट - हाइड्रोजन उत्पादन - नजिकैको उपभोक्ता उद्यम। यसले रसद जोखिम र लागत कम गर्दछ।

यो चाखलाग्दो छ कि केहि कम्पनीहरू, उदाहरणका लागि, 120 मिलियन युआनको दर्ता पूँजीको साथ डिजाइन संस्थानको रूपमा अवस्थित उही चेङ्दु यिझी टेक्नोलोजी कं, लिमिटेडले सम्भावित बजारहरूको विश्लेषण सहित टर्नकी समाधानहरू प्रस्ताव गर्दछ। यो सही दृष्टिकोण हो, किनभने कसलाई र कुन मूल्यमा तपाईले हाइड्रोजन बेच्नुहुनेछ भन्ने कुरालाई बुझेर, सबैभन्दा प्राविधिक रूपमा उन्नत स्थापना पनि बोझ हुन्छ।

परिणामहरू: त्यहाँ सम्भावनाहरू छन्, तर तिनीहरू सांसारिक छन्

त्यसोभए त्यहाँ कुनै सम्भावनाहरू छन्? पक्कै हो। तर यो भविष्यको सफलता "हरियो" प्रविधि होइन, तर पहिले नै अवस्थित विशाल उद्योगको लागि व्यावहारिक, स्रोत-दक्ष समाधान हो। यसको ड्राइभरहरू हाइड्रोजनको लागि फेसन होइनन्, तर कडा पर्यावरणीय मापदण्डहरू (सम्बन्धित ग्यासहरू फ्लेरिङमा प्रतिबन्ध) र फोहोर निपटानको आर्थिक सम्भाव्यता।

मुख्य सम्भावना एकीकरणमा निहित छ। व्यक्तिगत हाइड्रोजन निर्माणमा होइन? कार्यशालाहरू, र उत्पादन क्षेत्रहरू मध्ये एकको रूपमा हाइड्रोजन भेक्टरको साथ सम्पूर्ण कोक-रासायनिक प्रक्रियाको गहिरो आधुनिकीकरणमा। यसका लागि ठूलो लगानी र दक्षता चाहिन्छ, जुन सबैसँग हुँदैन।

व्यक्तिगत रूपमा, म यसलाई सावधान आशावादी साथ हेर्छु। प्रविधि नयाँ होइन, यसका कमजोरीहरू थाहा छन्। परियोजनाको सफलता PSA वा झिल्ली बीचको छनोटबाट होइन, तर इन्जिनियरिङको गुणस्तर, कच्चा मालको आधारको विकासको गहिराइ र सबै कुरालाई ध्यानमा राख्ने कोइलाको मौसमी आर्द्रताको मात्रालाई ध्यानमा राखेर आर्थिक हिसाबले निर्धारण गरिनेछ। यो एमेच्योरहरूको लागि क्षेत्र होइन। कोक रसायन भित्रबाट बुझ्ने र जटिल, गैर-मानक समस्याहरू समाधान गर्न तयार हुनेहरूका लागि यो काम हो। र, सौभाग्य देखि, बजारमा पहिले नै त्यस्ता खेलाडीहरू छन्।