중국: 탄화수소의 수소 - 기술과 생태? 

중국의 수소경제를 이야기할 때 많은 사람들은 즉시 '녹색'을 떠올립니다. 전기 분해로 인한 수소. 그러나 특히 산업 규모의 지구상의 실제 상황은 여전히 ​​​​탄화수소의 수소라는 다른 것에 기반을 두고 있습니다. 그리고 여기에는 주요 역설과 과제가 있습니다. 즉, 점점 더 엄격해지고 있는 대규모 생산과 환경 요구 사항을 어떻게 결합할 것인가입니다. 나 자신도 증기 메탄 전환에 관한 여러 프로젝트에 참여해 왔지만 솔직히 말해서 여기서 생태학에 관해 이야기하는 것은 추상적인 "친환경" 아이디어에 관한 것이 아닙니다. 라벨에는 특정 CO2 포집 기술, 공정 효율성, 그리고 흔히 간과되는 사항인 공장의 전체 수명 주기에 대한 정보가 포함되어 있습니다.

기술적 기반: CH4뿐만 아니라

물론 증기메탄개질(SMR)이 기본이다. 잘 풀렸고 예측 가능했습니다. 그러나 중국 각 지역의 원자재 기반을 살펴보면 기술만으로는 이를 달성할 수 없다는 것을 알 수 있습니다. 예를 들어, 석탄이 많은 북서부에서는 가스화에 이어 전환이 여전히 요구됩니다. 효율성이 낮고 탄소 배출량이 더 적습니다. 그러나 프로젝트의 경제성에 따라 때때로 그러한 선택이 결정됩니다. 우리가 동료들과 자주 논의하는 핵심은청두 Yizhi 기술 유한 회사— 이는 특정 원자재에 대한 기술 체인의 적응입니다. "이상적인" 것만 선택할 수는 없습니다. 교과서에 있는 도표.

나는 산시(Shanxi)에서 갈탄의 가스화와 현대적인 합성 가스 정화 시스템을 결합하려고 시도한 한 프로젝트를 기억합니다. 목표는 지역 정유소에 필요한 수소를 얻는 것이었습니다. 가장 큰 문제는 주요 공정이 아니라 석탄의 예비 준비와 유황 및 먼지 제거 시스템의 안정적인 운영에 있었습니다. 흡착제 재생을 위한 빈번한 정지는 전체 경제를 소비했습니다. 결과적으로 프로젝트는 디자인을 단순화하는 방향으로 크게 수정되었지만 전반적인 환경 친화성은 손상되었습니다. 이것은 타협의 전형적인 예입니다.

요즘은 프로세스에 더 많은 관심을 기울이고 있습니다.부분 산화(PO) 무거운 잔류물. 이 기술은 새로운 것은 아니지만 최신 촉매와 반응기 설계를 통해 더 나은 성능을 얻을 수 있습니다. 이는 수소가 부산물이거나 전체 계획에 통합되는 대규모 석유화학 단지의 경우 특히 그렇습니다. 여기서 환경 문제는 열 회수 및 CO 제거와 관련이 있습니다. 이 스트림을 사용하지 않으면 모든 '순도'가 저하됩니다. 수소는 생산 중에 손실됩니다.

슬로건이 아닌 공학적 과제로서의 생태학

이것이 재미가 시작되는 곳입니다. 고객이 “그린 수소가 필요해요?”라고 말하면 우리는 가장 먼저 그 말이 무슨 뜻인지 이해하는 것입니다. 대부분 이는 CCUS(탄소 포집 및 저장/이용) 요구 사항입니다. 그러나 기존 PCM 설치에 CCUS를 구현하는 것은 단순히 장치를 추가하는 것이 아닙니다. 이는 압력 변화, 열 흐름의 재균형, 재료에 대한 새로운 요구 사항입니다.

웹사이트에서yzkjhx.ru~에이지 기술이러한 복잡한 솔루션을 엔지니어링하는 그들의 접근 방식이 설명되어 있습니다. 실제로 가장 어려운 단계는 디자인이 아니라 "바인딩"입니다. 특정 플랜트 조건에 맞는 기술을 포착합니다. 연도 가스의 불순물 구성, 사용 가능한 공간, 추가 운송을 위해 생성되는 CO2 순도 요구 사항 등이 모든 것이 표준 솔루션을 죽입니다. 벤치에서 완벽하게 작동하는 아민 스크러버가 가스에 포함된 미량의 산소와 금속 불순물로 인해 실제 공장에서 빠르게 분해된다는 사실에 직면했습니다. 우리는 사전 청소 시스템을 완전히 다시 실행해야 했습니다.

많이 언급되지 않는 또 다른 측면은 물 소비입니다. PCM은 목마른 과정입니다. 중국의 건조한 지역에서는 시설에 대한 물 공급 문제가 환경적, 경제적 관점 모두에서 매우 중요해질 수 있습니다. 폐쇄 루프 또는 처리된 폐수 계획을 고려해야 하며 이는 비용과 복잡성을 모두 추가합니다. 이러한 맥락에서 생태학은 단지 탄소에 관한 것이 아닙니다.

통합과 시너지 효과: 효율성을 어디에서 찾아야 할까요?

완전한 CCUS를 갖춘 탄화수소로부터 분리된 수소를 생산하는 것은 오늘날 종종 비경제적입니다. 또 다른 것은 대규모 화학 클러스터로의 통합입니다. 예를 들어, 포집된 CO2는 저장소에 주입될 수 없지만 요소나 메탄올을 생산하는 데 사용될 수 있습니다. 이는 즉시 프로젝트의 경제성을 변화시킵니다.

장쑤성의 한 단지에 대한 개념을 연구하는 동안 우리는 수소 공장에서 나오는 CO2 흐름이 인근 탄산염 생산으로 이동하는 옵션을 고려하고 있었습니다. 이를 통해 압축 및 장거리 운송 비용을 피할 수 있었습니다. 하지만 두 생산 시설의 작업을 동기화하는 데 문제가 발생했습니다. 예정된 유지 관리를 위해 화학 공장이 가동을 중단하는 경우 CO2는 어디로 이동해야 합니까? 우리는 압축 및 단기 저장을 위한 버퍼 시스템을 설계해야 했지만 이로 인해 일부 이점이 사라졌습니다.

폐열을 활용하면 시너지 효과도 있을 수 있습니다. 현대식 폐열 보일러는 시스템의 전반적인 효율성을 크게 높일 수 있습니다. 그러나 그들의 구현은 신뢰성 문제로 귀결됩니다. 화학 생산 공장에서 보조 장비의 고장으로 인한 가동 중단은 막대한 손실을 의미합니다. 따라서 고객은 효율성은 떨어지더라도 더 간단하고 입증된 열 덤프 방식을 선호하는 경우가 많습니다. 그러한 결정에는 위험 기반 접근 방식이 우선합니다.

전문엔지니어링 기업의 역할

이렇게 복잡하고 모호한 상황에 처해 있는 기업은청두 Yizhi 기술 유한 회사그들의 프로필은 완성된 장비의 판매가 아니라 디자인과 기술의 통합입니다. Huaxi Technology를 기반으로 설립된 디자인 연구소로서 그들은 기술을 "비이상적인" 기술에 적용하는 데 있어 정확한 경험을 얻었습니다. 실제 생산 조건. 그것은 가치가 있습니다.

엔지니어들과 이야기를 나누다 보면 그들의 강점은 디테일에 있다는 것을 알게 됩니다. "우리가 녹색 수소를 만들고 있나요?"라고 말하는 것이 아니라, 주어진 조건에서 방향족 가스를 사전 정화하기 위한 어떤 흡수제가 더 오래 지속되는지 계산하거나, 긴 가동 중지 시간 없이 가능한 침전물을 청소할 수 있도록 열 교환기를 설계하는 방법에 관한 것입니다. 회사 설명에 표시된 승인 자본금 1억 2천만 위안은 타당성 조사부터 작업 문서화까지 설계 작업의 전체 주기를 수행할 수 있는 심각한 기회를 나타냅니다.

그들의 웹사이트는 단순한 명함이 아니라 대화의 출발점이 되는 경우가 많습니다. 자료는 실무자가 준비한 것이 분명합니다. 다이어그램과 기술 구성 요소에 대한 설명이 있지만 시끄러운 마케팅 약속은 없습니다. 모두가 서로를 알고, 구체적인 것을 중시하는 산업 환경에서 신뢰를 불러일으키는 스타일입니다.

앞을 내다보며: 막다른 골목인가, 아니면 다리인가?

그렇다면 업계는 어디로 향하고 있을까? 이제 많은 사람들이 논쟁을 벌이고 있습니다. CCUS가 있는 탄화수소의 수소는 막다른 지점입니까, 아니면 필요한 "교량"입니까? 재생에너지 미래를 향해 실용적인 관점에서 볼 때 확실히 다리이고 꽤 긴 다리입니다. 정유 및 화학 분야에서 수소 수요가 20년이 아니라 현재 증가하고 있기 때문입니다. 그리고 이것이 단기적으로 그것을 만족시킬 수 있는 유일한 방법이다.

기술 개발의 주요 벡터는 변환 효율성을 높이고 복구 시스템에 대한 자본 비용을 줄이는 것으로 보입니다. CO 함량이 높은 공정을 위한 내구성이 뛰어난 촉매인 수소 분리를 위한 새로운 멤브레인을 개발하는 것이 실험실과 엔지니어링 센터에서 어려움을 겪고 있는 문제입니다. 성공은 복잡성을 줄이는 솔루션에서 비롯됩니다. 모든 추가 펌프, 모든 추가 열교환기는 잠재적인 실패 지점이자 비용 항목이기 때문입니다.

궁극적으로 탄화수소를 이용한 수소 생산의 지속 가능성은 이분법적인 예/아니오 문제가 아니라 지속적인 규모입니다. 엔지니어의 임무는 이 규모에 따라 특정 프로젝트를 더 높은 순도로 전환하여 비용 증가를 최소화하는 것입니다. 이것은 어렵지만 절대적으로 실제 작업입니다. 그리고 업계 활동과 Yizhi Technology와 같은 기업에 대한 요청으로 판단해 볼 때, 이 길은 가까운 미래에 중국에서 가능한 유일한 길입니다. 환상도 없고 당황하지도 않으며 특정 기술 솔루션에 중점을 둡니다.