चीन: कोक ओभन ग्यासबाट हाइड्रोजन - सम्भावनाहरू? 

कोक ओभन ग्याँसबाट हाइड्रोजन एक स्पष्ट विचार जस्तो लाग्छ, हैन? विशेष गरी चीनमा, जहाँ कोक रसायन एक उद्योग मात्र होइन, तर औद्योगिक संस्कृतिको सम्पूर्ण तह हो। तर जब तपाइँ यसलाई खोल्न सुरु गर्नुहुन्छ, तपाइँ "स्पष्ट विचार" बीच केहि छ भनेर महसुस गर्नुहुन्छ। र वास्तविक, लागत-प्रभावी र सुरक्षित अभ्यास - एक खाम। धेरै मानिसहरू तुरुन्तै शुद्ध हाइड्रोजन स्ट्रिम र हरियो प्रमाणपत्रहरू कल्पना गर्छन्, CO, हाइड्रोजन सल्फाइड, टार्स र कोक ओभन ग्यास मुख्य रूपमा कोक बिरुवाहरूका लागि इन्धन हो भन्ने तथ्यलाई बिर्सेर। यो ग्यास तिनीहरूबाट हटाउनु भनेको सम्पूर्ण ऊर्जा उत्पादन प्रणालीको पुनर्निर्माण गर्नु हो। सायद यो विरोधाभास संग सुरु गर्न लायक छ।

उप-उत्पादन मात्र होइन: कोक ओभन ग्यासको वास्तविकता

जस्ता संस्थासँगको सहकार्यमा आयोजनामा काम गर्नेचेङ्दु यिझी टेक्नोलोजी कं(यो तिनीहरूको वेबसाइट हो, वैसे,https://www.yzkjhx.ru- पृथकीकरण प्रविधिहरूमा उपयोगी स्रोत), तपाईले लगातार धातुविद्हरूबाट एउटै अनुरोधमा आउनुहुन्छ: "हो, हामीसँग ग्यास छ, तर हामीसँग हाम्रो आफ्नै आवश्यकताहरूको लागि पर्याप्त छैन?" र यो मुख्य बिन्दु हो।कोक ग्यास- "फोहोर" होइन, जुन केवल निपटानको लागि पर्खिरहेको छ। यो एक क्यालिब्रेट गरिएको ऊर्जा वाहक हो, जुन कोक ओभन ब्याट्रीहरू, सुक्खा कोइला, र कहिलेकाहीं स्टीम उत्पन्न गर्न प्रयोग गरिन्छ। यसको संरचना लगभग 55-60% H2, 25-30% CH4, बाँकी CO, N2, भारी हाइड्रोकार्बन र अशुद्धता हो। प्रक्रिया चक्रको लागि प्रारम्भिक ताप मान महत्त्वपूर्ण छ।

त्यसकारण, हाइड्रोजनको बारेमा कुराकानी "कसरी यसलाई अलग गर्ने?" बाट सुरु हुँदैन, तर "ऊर्जा सन्तुलनको लागि कसरी क्षतिपूर्ति गर्ने?" यदि तपाईले ग्यास लिनुभयो भनेहाइड्रोजन, तपाईंले बदलामा केहि प्रस्ताव गर्न आवश्यक छ - भन्नुहोस्, प्राकृतिक ग्यासको लागि भट्टीहरू पुनर्निर्माण गर्नुहोस् वा तातो रिकभरी परिचय गर्नुहोस्। यी पूँजीगत लागतहरू हुन् जसले तुरुन्तै परियोजनाको अर्थशास्त्रको अंश खान्छ। शान्क्सीको एउटा कारखानामा मैले सामान्य सञ्जालबाट सिधै हाइड्रोजन चयन गर्न मेम्ब्रेन एकाइ स्थापना गर्ने प्रयास देखेँ। यस्तो देखिन्छ कि सबै कुरा गणना गरिएको थियो, तर तिनीहरूले कोइलाको ब्याचहरू परिवर्तन गर्दा दबाब र ग्याँस संरचनामा उतार-चढ़ावलाई ध्यान दिएनन्। झिल्लीहरू चाँडै कोक भयो र परियोजना जमेको थियो। अनुभव महँगो छ, तर खुलासा।

र रचनाको बारेमा अर्को कुरा। मुख्य तीन (H2, CH4, CO) को अतिरिक्त, त्यहाँ नेप्थालिन, हाइड्रोजन सल्फाइड, र हाइड्रोजन साइनाइड छ। हाइड्रोजन रिकभरीको लागि कुनै पनि स्थापना - यो दबाव-चक्र सोखन (PSA) होस् वा झिल्ली - इनलेटमा गहिरो र बहु-चरण सफाई आवश्यक छ। अन्यथा, उत्प्रेरकहरू विषाक्त हुन्छन् र झिल्लीहरू असफल हुन्छन्। मानक चेन: कूलिंग, इलेक्ट्रोस्टेटिक प्रिसिपिटेटरहरू, राल हटाउने, त्यसपछि डिसल्फराइजेशन। यो "फिल्टर स्थापना" मात्र होइन, यो सम्पूर्ण रासायनिक कार्यशाला हो। र यसको लागत प्रायः ग्राहकहरूको लागि अचम्मको रूपमा आउँदछ जसले PSA एकाइको बारेमा मात्र सोच्दछ।

टेक्नोलोजी क्रसरोडहरू: PSA, झिल्ली वा अरू केहि?

चीनले ऐतिहासिक रूपमा छोटो चक्र सोखन (SCA) तिर बढी गुरुत्वाकर्षण गरेको छ। कारणहरू स्पष्ट छन्: प्रविधि प्रमाणित भएको छ, यसले 99.999% र उच्चको शुद्धताको साथ हाइड्रोजन प्राप्त गर्न सम्भव बनाउँछ, र बाटोमा मिथेन-हाइड्रोजन अंशलाई अलग गर्न सम्भव छ। त्यस्ता स्थापनाहरू, उदाहरणका लागि, द्वारा डिजाइन र आपूर्ति गरिन्छचेंग्दु Yizhi टेक्नोलोजी कं, लिमिटेड- Huaxi टेक्नोलोजी द्वारा बनाईएको यो डिजाइन संस्थान ग्यास विभाजन मा ठोस अनुभव छ। मैले तिनीहरूको स्थापनाहरू सञ्चालनमा देखेँ - तिनीहरू भरपर्दो छन्, तर उचित सञ्चालन चाहिन्छ। यहाँ मुख्य बिन्दु एक विशिष्ट ग्यास संरचना र अवशिष्ट ग्याँस (raffinate) संग काम गर्ने क्षमता को लागि adsorbents को सही चयन छ।

तर सीसीए एक रामबाण उपाय होइन। स्थापना भारी छ, ऊर्जा-गहन (दबाव सिर्जना गर्न कम्प्रेसरहरू आवश्यक छन्), र भल्भहरू स्विच गर्न उच्च-गुणस्तर स्वचालन आवश्यक छ। सानो ग्यास प्रवाहको लागि यो अनुचित महँगो हुन सक्छ। यो जहाँ झिल्ली प्रविधिहरू खेलमा आउँछन्। तिनीहरू अधिक कम्प्याक्ट र सञ्चालन गर्न सजिलो छन्, तर त्यहाँ एक सूक्ष्मता छ: आउटपुटमा हाइड्रोजनको शुद्धता विरलै एक पासमा 99% भन्दा बढी हुन्छ, र कडा रूपमा कच्चा मालको दबाब र संरचनामा निर्भर गर्दछ। धेरै अनुप्रयोगहरूको लागि - उदाहरणका लागि, पेट्रोकेमिकल उद्योगमा हाइड्रोट्रेटिंगको लागि - यो पर्याप्त छ। तर यदि तपाईंलाई इलेक्ट्रोनिक्स वा इन्धन कक्षहरूको लागि अल्ट्रा-शुद्ध हाइड्रोजन चाहिन्छ भने, तपाइँ पछिको शुद्धीकरण बिना गर्न सक्नुहुन्न।

एक चाखलाग्दो हाइब्रिड दृष्टिकोण, जुन हाल धेरै साइटहरूमा परीक्षण भइरहेको छ, मेम्ब्रेन प्रिट्रीटमेन्ट र PSA को संयोजन हो। झिल्लीहरूले बल्क हाइड्रोजन हटाउँदछ, अधिक महँगो सोखन इकाईमा भार कम गर्दछ। यो तार्किक देखिन्छ, तर व्यवहार मा कठिनाइहरु विभिन्न गतिशीलता संग दुई प्रणाली को संचालन सिंक्रोनाइज संग उत्पन्न हुन्छ। अहिलेका लागि यी बरु पायलट समाधानहरू हुन्। व्यक्तिगत रूपमा, म विश्वास गर्छु कि प्रविधिको छनोट सधैं आवश्यक उत्पादन शुद्धता, उपलब्ध पूँजी र स्थानीय कर्मचारीहरूको योग्यता बीचको सम्झौता हो। कहिलेकाहीँ एक जटिल PSA भन्दा फरक छनौटको झिल्लीको दुई चरणहरू आपूर्ति गर्न सजिलो र सस्तो हुन्छ।

यो हाइड्रोजन कहाँ राख्ने? बजार बनाम घरेलु खपत

त्यसैले हामीले हाइड्रोजनलाई अलग गर्यौं। अनि के? सबै भन्दा सजिलो तरीका एकै बिरुवामा वा छिमेकी उत्पादनमा प्रयोग गर्नु हो। कोक उद्योगको आफ्नै हाइड्रोजनेशन प्रक्रियाहरू छन्, र तेल रिफाइनिङको आफ्नै हाइड्रोट्रेटिंग प्रक्रियाहरू छन्। यो उत्तम विकल्प हो, कम्प्रेसन र भण्डारणको लागि रसद र लागत कम गर्दै। तर प्रायः विनियोजन क्षमता स्थानीय आवश्यकता भन्दा बढी हुन्छ। त्यसपछि विदेशी बजारमा प्रवेश गर्ने प्रश्न उठ्छ।

र यहाँ सबैभन्दा कठिन भाग सुरु हुन्छ। चीनमा हाइड्रोजन बजार भर्खरै उभरिरहेको छ। यातायात पूर्वाधार (पाइपलाइन, प्रेसराइज्ड ट्याङ्कर) को अभाव छ। स्थानीय रूपमा उत्पादित स्टीम मिथेन सुधार हाइड्रोजनको तुलनामा 200 किलोमिटरभन्दा बढीको ढुवानी लागतले उत्पादनलाई अप्रतिस्पर्धी बनाउन सक्छ। त्यसैले, धेरै परियोजनाहरूकोक ओभन ग्याँसबाट हाइड्रोजनआज तिनीहरू स्थानीय क्लस्टरहरूको निर्माणमा बाँधिएका छन्: एक कोक प्लान्ट + एक तेल रिफाइनरी + सम्भवतः एक रासायनिक उद्यम। भूगोल सबै कुरा हो।

अर्को सम्भावित उपभोक्ता इस्पात उत्पादन हो। कोकलाई आंशिक रूपमा प्रतिस्थापन गर्न ब्लास्ट फर्नेसहरूमा हाइड्रोजन प्रयोग गर्ने परीक्षणहरू भइरहेका छन्। तर यी भविष्यका प्रविधिहरू हुन्, अझै तिनीहरूको बाल्यकालमा। अझ यथार्थपरक परिदृश्य भनेको हाइड्रोजनलाई अमोनिया वा मेथानोलको संश्लेषण गर्न निर्देशित गर्नु हो, यदि त्यहाँ नजिकै सम्बन्धित उत्पादन सुविधाहरू छन् भने। तर यहाँ फेरि हामी अर्थशास्त्रको विरुद्धमा आउँछौं: कोक ओभन ग्यासबाट हाइड्रोजनको लागत, सबै शुद्धिकरण लागतहरूलाई ध्यानमा राख्दै, प्राकृतिक ग्यासको तुलनामा कम छ। यो उनको मुख्य ट्रम्प कार्ड हो। तर नजिकैको भरपर्दो र स्थिर वितरण च्यानल छ भने मात्र यो लाभ महसुस गर्न सकिन्छ।

अर्थशास्त्र र समस्याहरू: प्रस्तुतीकरणहरूमा के लेखिएको छैन

सम्भाव्यता अध्ययनमा, सबै कुरा सहज देखिन्छ: कच्चा मालको कम लागत (ग्यास "निःशुल्क"), हाइड्रोजनको बढ्दो माग, "हरियो" ग्यासको लागि सरकारी अनुदान। प्रविधिहरू। वास्तविकता झन् कठोर छ। सबै भन्दा पहिले, यो नि: शुल्क हो? कच्चा माल। मैले पहिले नै भनेझैं, ग्यास निकासी भनेको इन्धनको हानि हो। हामीले प्लान्टको लागि यस ग्यासको वास्तविक अवसर लागतलाई विचार गर्न आवश्यक छ। महँगो हाइड्रोजन पृथकीकरण प्लान्टमा लगानी गर्नुभन्दा कहिलेकाहीँ कोक ओभन ग्यास छिमेकी प्लान्टलाई इन्धनको रूपमा बेच्नु बढी लाभदायक हुन्छ।

दोस्रो, पूंजी लागत। एक पूर्ण जटिल जटिल - सफाई देखि कम्प्रेसन सम्म - लाखौं डलर को लागत। भुक्तानी अवधि अत्यधिक हाइड्रोजनको अन्तिम मूल्यमा निर्भर गर्दछ, जुन धेरै अस्थिर छ। तेस्रो, सञ्चालन लागत। adsorbents, झिल्ली, सल्फर हटाउन अभिकर्मक, कम्प्रेसन को लागी ऊर्जा प्रतिस्थापन - यो एक स्थिर नगद बहिर्वाह हो। मैले एउटा परियोजना देखेँ, जहाँ हाइड्रोजन सल्फाइडको उच्च सामग्रीको कारण, यो एक अतिरिक्त अक्सिडेटिभ डिसल्फराइजेसन चरण स्थापना गर्न आवश्यक थियो, जसले सबै नाफालाई मार्यो।

र मुख्य बाधा स्थिरता हो। कोक उत्पादन चक्रीय छ। ब्याट्री मर्मतका लागि बन्द गर्ने योजना छ, र कोइलाको गुणस्तरमा उतारचढावहरू छन्। ग्यासको संरचना र मात्रा स्थिर छैन। हाइड्रोजन स्थापना लचिलो र त्यस्ता उतार चढावहरूको प्रतिरोधी हुनुपर्छ, र यो एक जटिल र महँगो स्वचालन हो। "मानक" बेच्दा सबै प्रविधि निर्माताहरूले यसलाई ध्यानमा राख्दैनन्। समाधानहरू। अनुभवचेङ्दु यिझी टेक्नोलोजी कंयहाँ ठ्याक्कै मूल्यवान छ किनभने, तिनीहरूको परियोजनाहरूको आधारमा, तिनीहरू गहिरो रूपमा कोक-रासायनिक उत्पादनको विशिष्टतामा डुबेका छन्, र अमूर्त स्थापनाहरू प्रस्ताव गर्दैनन्।

अगाडि हेर्दै: सुरुङको अन्त्यमा प्रकाश छ?

सबै कठिनाइहरूको बावजुद, दिशा सम्भावनाहरू छन्। त्यहाँ धेरै चालकहरू छन्। पहिलो "दोहोरो कार्बन तटस्थता" नीति हो। चीन मा। यसले हामीलाई हाम्रो कार्बन फुटप्रिन्ट कम गर्न कुनै पनि अवसरहरू खोज्न बाध्य पार्छ।कोक ओभन ग्याँसबाट हाइड्रोजनकम-कार्बन उत्पादन गर्न उप-उत्पादनको प्रयोग ("हरियो?" सँग भ्रमित नहुनु) हाइड्रोजन हो। यो ग्यास फ्लेरिङ वा शुद्धीकरण बिना इन्धन रूपमा प्रयोग गर्नु भन्दा राम्रो छ। कार्बन क्रेडिट वा अन्य प्राथमिकताहरू देखा पर्न सक्छन्।

दोस्रो चालक भनेको केहि क्षेत्रहरूमा हाइड्रोजन ऊर्जा र गतिशीलताको विकास हो। यदि मुख्य कोक-रासायनिक क्षमताहरू केन्द्रित रहेको शान्क्सी वा हेबेई प्रान्तहरूमा हाइड्रोजन फिलिंग स्टेशनहरूको नेटवर्क बनाइयो भने, कोक ओभन ग्यासबाट स्थानीय उत्पादन रणनीतिक रूपमा महत्त्वपूर्ण हुनेछ। अहिलेका लागि यी लक्षित पहलहरू हुन्।

तेस्रो कारक प्राविधिक छ। सस्तो र अशुद्धता-प्रतिरोधी झिल्लीहरू, ठूलो क्षमताको साथ शोषकहरू, र प्रभावकारी सफाई विधिहरू देखा पर्छन्। प्रक्रिया ऊर्जा खपत कम छ। यसले अर्थतन्त्रमा सुधार गर्छ । तर अभ्यासको आधारमा आधारभूत निष्कर्ष यो हो: प्राविधिक रूपमा हाइड्रोजन निकाल्ने परियोजना सफल हुनेछैन, तर जुन प्रारम्भिक रूपमा सम्पूर्ण औद्योगिक क्लस्टरको ऊर्जा र स्रोत आपूर्तिको लागि एक व्यापक योजनामा ​​निर्माण गरिएको छ, विचारशील सन्तुलन र भरपर्दो बिक्रीको साथ। यो एक जटिल प्रणाली कार्य हो, उपकरण खरिद मात्र होइन। र यो यो व्यवस्थित दृष्टिकोणमा छ, मलाई लाग्छ, चीनमा कोक ओभन ग्यासबाट हाइड्रोजनको मुख्य सम्भावना निहित छ।