चीन: मिथानोल देखि हाइड्रोजन - प्रविधि र पारिस्थितिकी? 

जब तपाइँ "मिथानोल देखि हाइड्रोजन" को बारेमा सुन्नुहुन्छ, धेरै मानिसहरू तुरुन्तै प्रयोगशाला स्थापना वा टाढाको पायलट परियोजनाहरूको बारेमा सोच्छन्। वास्तवमा, चीनमा यो अब केवल एक प्रविधि मात्र होइन, तर सम्पूर्ण उद्योग हो जुन दुई स्तम्भहरूमा आधारित छ: प्रक्रियाको वास्तविक अर्थशास्त्र र यसको वातावरणीय स्वीकार्यता। र यी ध्रुवहरू बीच त्यहाँ धेरै सूक्ष्मताहरू छन् जुन प्रायः रिपोर्टहरूमा छुटेका छन्। म आफैंले लामो समयदेखि त्यस्ता प्रणालीहरूको मूल्याङ्कन गरिरहेको छु, र म भन्छु: मुख्य गलत धारणा भनेको विश्वास गर्नु हो कि मेथानोल रूपान्तरण प्रतिक्रिया दशकौंदेखि ज्ञात छ, त्यसपछि कार्यान्वयन सरल छ। यो सबै विवरणहरूमा आउँछ: कच्चा मालको शुद्धतादेखि लिएर तपाईंले उप-उत्पादन CO2 कसरी प्रयोग गर्नुहुन्छ।

सिद्धान्तबाट अभ्यास: जहाँ परियोजनाहरू ठोकर्छन्

मिथेनोलको क्लासिक स्टीम रिफर्मिङ लिऔं। पाठ्यपुस्तकहरूमा सूत्रहरू सुन्दर देखिन्छन्, तर व्यवहारमा मुख्य प्यारामिटर वितरणको स्थिरता हो। यदि मेथानोललाई सुविधामा ट्याङ्कीहरूमा ढुवानी गरिन्छ र त्यहाँ अवरोधहरू छन् भने, उत्प्रेरक थकित हुन सक्छ। तताउने-कूलिंग चक्रबाट। मैले Shandong मा एक साइट मा एक केस देखे: स्थापनामिथानोल रूपान्तरणहाइड्रोजनको 500 Nm3/h को डिजाइन क्षमताले पहिलो महिनाहरूमा उत्कृष्ट आंकडाहरू उत्पादन गर्यो, तर सञ्चालनको छ महिना पछि गतिविधि लगभग 15% ले घट्यो। कारण एउटा सानो कुरा भयो - क्लोराइड को निशान आवधिक रूपमा रसद को कारण कच्चा माल मा पाइयो, जसको बारेमा आपूर्तिकर्ता मौन राखे।

वा अर्को पक्ष - गर्मी सन्तुलन। एन्डोथर्मिक प्रतिक्रियालाई गर्मीको सटीक आपूर्ति चाहिन्छ। सिद्धान्तमा, तपाईं फ्लू ग्याँस वा इलेक्ट्रिक हीटरहरूको ताप प्रयोग गर्नुहुन्छ। तर जाडोमा उत्तरी प्रान्तहरूमा, जब साइटको तापक्रम -20 डिग्री सेल्सियसमा झर्छ, रिएक्टर इनलेटमा स्थिर तापक्रम कायम राख्नु छुट्टै काम हुन्छ। इन्सुलेशन र प्रिहिटिंग प्रणालीमा पुनर्विचार गर्न आवश्यक छ - यसले पूंजी लागत बढाउँछ, जुन प्रारम्भिक सम्भाव्यता अध्ययनमा सधैं ध्यानमा राखिएको छैन।

यहाँ Chengdu Yizhi टेक्नोलोजी कम्पनीका सहकर्मीहरूको अनुभव उल्लेख गर्न लायक छ (उनीहरूको वेबसाइट होhttps://www.yzkjhx.ru)। यो Huaxi टेक्नोलोजी द्वारा बनाईएको एक गम्भीर अधिकृत पूंजी संग एक डिजाइन संस्थान हो। तिनीहरू व्यापक इन्जिनियरिङ समाधानहरूमा फोकस गर्छन्, र स्थापनाहरू बेच्न मात्र होइन। तिनीहरूको दृष्टिकोणमा एउटा महत्त्वपूर्ण विवरण देखिन्छ: तिनीहरू प्रायः ग्राहकहरूलाई विशेष प्लान्टबाट वास्तविक कच्चा मालमा ट्रायल रनहरू प्रस्ताव गर्छन्। यसले तपाईंलाई समात्न अनुमति दिन्छ? ती समान अशुद्धताहरू र प्रारम्भिक चरणमा प्राविधिक योजना समायोजन गर्नुहोस्, ढिलो महँगो परिमार्जनहरू बेवास्ता गर्नुहोस्।

पारिस्थितिकी: CO2 को बारेमा मात्र होइन

जब मानिसहरू वातावरणको बारेमा कुरा गर्छन्, सबैले तुरुन्तै कार्बन डाइअक्साइड उत्सर्जनको बारेमा सोच्छन्। हो, CO2 मेथानोल रूपान्तरणको समयमा बनाइन्छ। तर प्राकृतिक ग्यासको परम्परागत वाफ सुधारको तुलनामा, कार्बन फुटप्रिन्ट फरक हुन सक्छ - यो कत्तिको हरियो छ भन्ने आधारमा। मिथेनोलको स्रोत हो। यदि मिथेनोल बायोमासबाट संश्लेषित गरिन्छ वा CO2 कब्जा गरिन्छ भने, चेन धेरै सफा हुन्छ। चीनले अब सक्रिय रूपमा त्यस्ता "ग्रीन मेथानोल" परियोजनाहरू विकास गरिरहेको छ। प्रचुर मात्रामा बायोमास भएको क्षेत्रहरूमा, जस्तै Guangxi।

यद्यपि, त्यहाँ एक कम स्पष्ट वातावरणीय पक्ष पनि छ - स्थानीय उत्सर्जन। स्थापनाहाइड्रोजन उत्पादनमेथानोलबाट बनेको कम्प्याक्ट हो, यसलाई उपभोक्ताको नजिक राख्न सकिन्छ (भन्नुहोस्, हाइड्रोजन फिलिंग स्टेशन वा गिलास कारखानामा)। यसले संकुचित वा तरल हाइड्रोजन ढुवानीसँग सम्बन्धित रसद र जोखिमहरू कम गर्दछ। तर एकै समयमा, यो मेथानोल र प्रतिक्रिया उत्पादनहरु को सम्भावित माइक्रो चुहावट धेरै कडाई नियन्त्रण गर्न आवश्यक छ। मेथानोल, केही हाइड्रोकार्बनहरू भन्दा कम वाष्पशील भए पनि, अझै पनि विषाक्त छ।

सांघाई नजिकको अप्टिकल गिलास उत्पादन प्लान्टहरू मध्ये एउटामा, हामीले कच्चा मालको निकास र भण्डारणको चरणमा अतिरिक्त वाष्प अवशोषण प्रणालीको साथ स्थापनालाई लैजानुपर्ने आवश्यकताको सामना गर्नुपरेको थियो। यो मूल परियोजनामा ​​निर्दिष्ट गरिएको थिएन, तर स्थानीय वातावरणीय पर्यवेक्षणका आवश्यकताहरू थप कडा भएका छन्। हामीले सक्रिय कार्बनसँग मोड्युललाई द्रुत रूपमा एकीकृत गर्नुपर्‍यो। त्यस्ता सूक्ष्मताहरू सम्मेलनहरूमा विरलै छलफल गरिन्छ, तर तिनीहरूले निर्धारण गर्छन् कि परियोजना साँच्चै दिगो र पर्यावरण अनुकूल हुनेछ।

प्राविधिक भिन्नताहरू: सुधार मात्र होइन

भाप सुधार मुख्य मार्ग हो, तर एक मात्र होइन। अटोथर्मल सुधार, जहाँ मेथानोलको एक भाग हावा द्वारा अक्सिडाइज गरिएको छ, गति प्राप्त गर्दैछ, एन्डोथर्मिक सुधार प्रतिक्रियाको लागि गर्मी प्रदान गर्दै। यसले छिटो र्‍याम्प-अप दिन्छ र चर लोड अनुप्रयोगहरूको लागि राम्रोसँग उपयुक्त छ। तर त्यहाँ टाउको दुखाइ छ - अक्सिडेशन जोनमा हावा र तापमान नियन्त्रणको सटीक डोजिङ, ताकि कार्बन मोनोअक्साइड जस्ता उप-उत्पादनहरू सामान्यभन्दा बाहिर जान नपरोस्।

अर्को दिशा झिल्ली रिएक्टरहरू हो, जहाँ हाइड्रोजन सीधा प्रतिक्रियाको समयमा रिलीज हुन्छ, सन्तुलन बदल्दै। प्रविधिले दक्षताको सन्दर्भमा प्रतिज्ञा देखाउँदछ, तर झिल्लीहरू (प्रायः प्यालेडियम) सल्फर र क्लोरीन विषाक्तताको लागि संवेदनशील हुन्छन्। चीनमा, चेङ्दु यिझी टेक्नोलोजी कं लगायत धेरै वैज्ञानिक समूह र कम्पनीहरूले थप प्रतिरोधी कम्पोजिट झिल्लीमा काम गरिरहेका छन्। तिनीहरूको प्रोफाइल सटीक रूपमा रासायनिक प्रविधिहरूको डिजाइन र कार्यान्वयन हो, त्यसैले तिनीहरूको अनुसन्धानले प्रायः प्रायोगिक औद्योगिक नमूनाहरूमा आफ्नो बाटो फेला पार्छ।

के हामीले यो प्रयास गरेका छौं? हो, त्यहाँ 50 Nm3/h मा सानो स्थापनाको लागि झिल्ली मोड्युलको साथ एक पायलट परियोजना थियो। मुख्य कठिनाई झिल्लीमा होइन, तर "अल्ट्रा-उच्च शुद्धता" को स्तरमा मेथानोललाई पूर्व-शुद्ध गर्ने प्रणालीमा भयो। यस पूर्व तयारीको लागतले बढ्दो रूपान्तरणबाट सबै आर्थिक लाभहरू खायो। बजारको हालको अवस्था र यस क्षेत्रको मेथानोलको मूल्यका लागि, आउटलेटमा हाइड्रोजनको बहु-चरण शोषण शुद्धिकरणको साथ प्रमाणित स्टीम सुधार अधिक लागत-प्रभावी छ भन्ने निष्कर्षमा परियोजना स्थिर गरिएको थियो।

अर्थशास्त्र: जब संख्याहरू बोल्न थाल्छन्

प्रविधिको बारेमा कुनै पनि कुराकानी पैसामा आउँछ। लागतमिथानोलबाट हाइड्रोजनचीनमा क्षेत्रसँग जोडिएको छ। ती प्रान्तहरूमा जहाँ ठूलो मात्रामा मिथेनोल उत्पादन हुन्छ (निङ्जिया, भित्री मङ्गोलिया), कच्चा पदार्थको मूल्य दक्षिणमा भन्दा 30-40% कम हुन सक्छ, जहाँ यसलाई ढुवानी गर्न आवश्यक छ। त्यसकारण, त्यहाँ कुनै मानक आर्थिक गणनाहरू छैनन् - प्रत्येक परियोजनालाई स्थानीय अवस्थाहरूको सन्दर्भ चाहिन्छ।

एक महत्त्वपूर्ण बिन्दु सम्बन्धित उत्पादन हो। शुद्ध CO2, जुन प्रक्रियामा रिलिज हुन्छ, फाल्न सकिँदैन, तर उही खाद्य उद्योग उद्यमहरूलाई वा वेल्डिङको लागि बेच्न सकिन्छ। तर यसका लागि सरसफाई, कम्प्रेसन र वितरण प्रणालीमा थप लगानी चाहिन्छ। एउटा सानो स्थापनाको लागि यो प्रायः लाभदायक हुन्छ, तर प्रति दिन धेरै हजार Nm3/h क्षमताको साथ ठूला सुविधाहरूको लागि यसले पहिले नै महत्त्वपूर्ण अतिरिक्त आय प्रदान गर्न सक्छ।

भुक्तानी पनि वैकल्पिक मा धेरै निर्भर गर्दछ। यदि त्यहाँ नजिकै कुनै प्राकृतिक ग्यास पाइपलाइन छैन, र इलेक्ट्रोलाइजरलाई महँगो "हरियो" चाहिन्छ। बिजुली र ठूला क्षेत्रहरू, त्यसपछि मिथानोल प्लान्ट धेरै प्रतिस्पर्धी देखिन्छ। विशेष गरी फार्मास्युटिकल मध्यवर्ती वा धातु ताप उपचार जस्ता उद्योगहरूको लागि, जहाँ अपेक्षाकृत उच्च शुद्धता हाइड्रोजन चाहिन्छ, तर पाँच-नौ आवश्यक छैन।

अगाडि हेर्दै: कुन बाटो हावा चल्छ

प्रवृत्ति स्पष्ट छ - एकीकरण। स्थापनामिथानोल-हाइड्रोजनएक अलग उपकरण हुन बन्द। यसलाई बढ्दो रूपमा ठूलो ऊर्जा वा रासायनिक प्रणालीको भागको रूपमा हेरिएको छ। उदाहरणका लागि, कोक ओभन ग्यासको मात्रा बढी हुने स्टिल मिलहरूमा, यसलाई मिथानोल संश्लेषण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ, र फलाम घटाउन मिथेनोलबाट हाइड्रोजन प्राप्त गर्न सकिन्छ। यसले थप मूल्यको साथ बन्द चक्रमा परिणाम दिन्छ।

अर्को भेक्टर नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरूसँगको जडान हो। अधिक हावा वा सौर्य उत्पादनको अवधिमा, बिजुली "हरियो" बिजुली उत्पादन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। मेथानोल ("हरियो" H2 को उत्पादन र कब्जा गरिएको CO2 संग पछिको संश्लेषण मार्फत)। र त्यसपछि सूर्य वा हावा नभएको बेला यो मिथेनोललाई सुविधाजनक ऊर्जा वाहक र हाइड्रोजनको स्रोतको रूपमा प्रयोग गर्नुहोस्। यसले RES अवरोधको समस्या समाधान गर्दछ। चीनमा, त्यस्ता प्रदर्शन परियोजनाहरू पहिले नै सुरु भइसकेका छन्, उदाहरणका लागि, गान्सु प्रान्तमा।

अब के छ? मलाई लाग्छ कि हामीले के पर्खिरहेको छ त्यो क्रान्ति होइन, तर विकास हो। उत्प्रेरकहरू सुधार गर्दै (अशुद्धताहरूको लागि ठूलो प्रतिरोध, कम सञ्चालन तापमान), राम्रो सफाई प्रणालीहरूको लागत घटाउँदै, विभिन्न क्षमताहरूको लागि मोड्युलर समाधानहरूको मानकीकरण। र, निस्सन्देह, सम्पूर्ण श्रृंखलाको समग्र कार्बन फुटप्रिन्ट कम गर्न नियामक दबाब। टेक्नोलोजी आशाजनक श्रेणीबाट व्यावहारिकको श्रेणीमा सर्दैछ, तर यसको सफलता सुन्दर प्रस्तुतीकरणले होइन, तर इन्जिनियरहरूको प्रत्येक युआन गणना गर्ने क्षमता र यसको सुरुवात हुनुभन्दा एक वर्ष अघि साइटमा समस्याहरू अनुमान गर्ने क्षमताद्वारा निर्धारण गरिनेछ। यो ठ्याक्कै के हो, वैसे, तिनीहरूले चेंग्दु Yizhi टेक्नोलोजी कम्पनीमा गर्छन्, जसको बारेमा तपाईंले उनीहरूको वेबसाइटमा थप पढ्न सक्नुहुन्छ। तिनीहरूको दृष्टिकोण - स्वामित्वको सम्पूर्ण जीवनकाल लागतमा आँखाको साथ डिजाइन गर्ने, र उपकरणको मूल्य ट्याग मात्र होइन - सम्पूर्ण उद्योगको लागि हालैका वर्षहरूको मुख्य पाठ हो।