중국: 산소 활용의 혁신? 

"산소 활용"이라는 말을 들으면 많은 사람들은 즉시 대규모 야금 또는 화학 공장이나 거대한 공기 분리 장치(ASU)를 떠올립니다. 그러나 적어도 지난 10년 동안 중국에서 관찰한 현실은 훨씬 더 흥미롭고, 말하자면 "더 현실적"입니다. 우리는 글로벌 수집 ​​및 처리에 대해 이야기하는 것이 아니라 이 "산소"가 있는 프로세스의 거의 지점별 최적화에 대해 이야기하고 있습니다. - 흔히 부산물, 과잉 또는 반대로 부족한 자원이 혁신의 포인트가 됩니다. 그리고 특히 민간 디자인 연구소의 중국 엔지니어들은 놀라운 유연성을 보여줍니다. 때때로 그들의 접근 방식은 서구 동료들에게 비표준적이고 심지어 위험해 보이지만 고전적인 계획의 틀 내에서는 수익성이 없다고 간주되는 문제를 해결할 수 있습니다.

"추가"는 어디에서 왔습니까? 산소?

첫 번째이자 가장 확실한 소스는 동일한 설정입니다.공기 분리. 극저온 또는 흡착. 그들은 주로 질소를 생산하며 산소는 종종 부산물이 됩니다. 이전에는 단순히... 대기 중으로 방출되었습니다. 요즘에는 이것은 낭비적인 것으로 간주됩니다. 두 번째 원인은 예를 들어 화학 산업에서 O2 함량이 높은 가스가 방출되는 기술 프로세스입니다. 세 번째로 덜 분명한 것은 매개변수가 미세 조정되는 산업에서 산소가 풍부한 흐름입니다. 임무는 이 가스가 사라지도록 두지 않는 것입니다.

그러나 이론적인 기사에서 종종 놓치는 핵심 사항이 있습니다. 가스 자체는 자원이 아닙니다. 필요한 순도와 압력을 확보하고 안정적인 공급을 보장하며 가장 중요한 것은 도보 거리에서 소비자를 찾아야 합니다. 액화 또는 압축 산소의 물류는 별도의 골칫거리이자 비용 요인입니다. 따라서 제가 본 가장 성공적인 재활용 프로젝트는 항상 한 현장이나 한 산업 단지에서 기업의 공생과 연결되어 있습니다.

예를 들어 폴리실리콘 생산공장 프로젝트가 있었습니다. 그곳에서 공정은 부산물인 산소 함유 가스를 생성했습니다. 한편으로는 인근 야금 현장의 용광로에서 폭발을 강화하는 데 정제하여 사용할 수 있습니다. 한편, 성분의 안정성과 안전성에 대한 의문도 제기됐다. 해결책은 슈퍼 기술이 아니라 흐름을 모니터링하고 혼합하는 유연한 시스템에 있는 것으로 밝혀졌습니다. 엔지니어 출신청두 Yizhi 기술 유한 회사그들은 단지 그러한 "비표준"을 전문으로 합니다. 통합. 그들은 단순히 설치물을 판매하는 것이 아니라 특정 기술 퍼즐을 위한 시스템을 설계합니다.

실패와 교훈: '혁신'은 언제인가? 경제에 달려있다

나에게 많은 것을 가르쳐 준 사건에 대해 말씀 드리겠습니다. 약 4년 전 한 시멘트 공장에서 소형 ASU를 이용해 산소 회수 시스템을 도입하려는 시도가 있었습니다. 아이디어는 아름다웠습니다. 잉여 산소를 사용하여 용광로의 공기를 풍부하게 하고, 연소 온도를 높이며, 연료 소비와 배출을 줄였습니다. 기술적으로 모든 것이 파일럿 플랜트에서 작동했습니다.

그러나 본격적인 과정에서 예상치 못한 합병증이 발생했습니다. 첫째, 산소 및 수증기 함량 증가로 인해 가스 덕트의 부식이 가속화되었습니다. 우리는 특정 영역의 재료를 긴급하게 변경해야 했습니다. 이로 인해 절감액이 가장 많이 소모되었습니다. 둘째, 혼합을 담당하는 자동화는 ASU의 주요 산소 흐름의 압력 변동에 대처할 수 없었습니다. 결과적으로 프로세스가 불안정해졌습니다. 프로젝트가 중단되었습니다. 주요 시사점은 재활용을 별개로 볼 수 없다는 것입니다. 우리는 모든 관련 장비에 대한 시스템 감사가 필요하며 그러한 "놀라움"에 대비하여 돈과 시간 측면에서 기본으로 제공되는 안전 마진이 필요합니다.

이러한 사례 이후 Yizhi Technology와 같은 회사는 특히 비표준 애플리케이션의 사전 프로젝트 위험 분석에 더 많은 관심을 기울이기 시작했습니다. 그들의 웹사이트yzkjhx.ru그런데 이제는 이러한 접근 방식을 반영합니다. 가스 흐름을 장비 카탈로그뿐만 아니라 복잡한 기술 체인에 통합하는 사례가 많이 있습니다.

재활용된 산소는 실제로 어디로 가나요?

청결에 대한 요구 사항이 금지된 의학과 같은 높은 수준의 문제를 무시한다면 주요 응용 분야는 물론 산업입니다. 그러나 여기에도 진화가 있습니다. 이전에는 야금이 주요 소비자였습니다. 이제 나는 두 가지 방향으로 성장을 봅니다.

첫 번째는 폐수 처리(공기)입니다. 그것은 사소한 것처럼 보일 것입니다. 그러나 새로운 막 및 흡착 기술을 사용하면 실린더를 수입하는 것보다 현장에서 필요한 농도(85-93%)의 산소를 더 저렴하고 안정적으로 얻을 수 있습니다. 중국의 새로운 생태공원에 있는 대규모 폐수 처리장의 경우 이는 거의 표준이 되었습니다. 두 번째 방향은 소규모 화학과 신소재(예: 그래핀 또는 고순도 산화물 생산)로, 반응기 분위기 제어가 중요합니다. 여기에 필요한 것은 시간당 수천 입방미터가 아니라 매개변수의 안정성이 가장 높은 안정적인 10-50입방미터입니다.

흥미로운 점은 다음과 같습니다. 대규모 극저온 시설은 이러한 요구 사항에 효과적이지 않습니다. 공정 라인에 직접 통합할 수 있는 소형 PSA(흡착) 또는 멤브레인 장치가 주목을 받고 있습니다. 그들은 Yizhi Technology와 같은 연구소에서 설계하고 구성했습니다. 그들의 틈새 시장은 기가와트 용량이 아니라 프로세스에 대한 정밀한 조정입니다.

디자인 연구소의 역할, 그들은 왜 운전자가 되었는가?

등록 자본금 1억 2천만 위안의 강력한 디자인 연구소가 있는 중국 모델(예:청두 Yizhi 기술 유한 회사)는 기술 회사(Huaxi Technology)와 협력하여 이러한 틈새 분야에서 효율성을 보여왔습니다. 거대 국가는 대규모 표준 프로젝트에 적합합니다. 그리고 비표준적인 엔지니어링 사고, 빠른 적응, 기술적 위험을 감수하려는 의지가 필요할 때 그러한 플레이어가 활약합니다.

그들은 "문제에서 해결까지"라는 원칙에 따라 작업합니다. 고객은 "산소 회수 장치를 구매하시겠습니까?"라는 요청이 아니라 "우리는 이러한 매개변수를 가진 이 가스 흐름을 가지고 있습니다. 이 프로세스의 비용을 줄여야 할까요, 아니면 이 배출물을 활용해야 할까요?"라는 작업을 가지고 찾아옵니다. 그리고 연구소는 옵션을 모델링하고 제공하기 시작합니다. 어떤 곳에서는 기존 장비를 추가로 조정하는 것이 가능하고 다른 곳에서는 새로운 모듈이 필요하며 다른 곳에서는 기본 기술 프로세스의 일부를 완전히 변경하는 것이 경제적으로 더 유리합니다.

이것이 바로 '재활용의 혁신'인가요? 실제로. 산소 생산이나 정화를 위한 획기적인 기술이 항상 연관되어 있는 것은 아닙니다. 시스템 사고와 엔지니어링 통합의 혁신인 경우가 더 많습니다. 그들의 웹사이트에서는 그들이 특별히 프로젝트 통합자로 자리매김하고 있다는 것이 분명하며, 이는 시장에 대한 나의 관찰과 완전히 일치합니다.

다음은 무엇입니까? 추세와 한계

향후 5~10년을 살펴보면 추세는 더욱 분산화되고 "스마트" 통합되는 방향으로 갈 것입니다. 서로 다른 작업장이나 이웃 공장 사이에서 실시간으로 여러 가스(산소, 질소, 아르곤) 흐름의 균형을 맞추는 IoT 기반 시스템입니다. 에너지 네트워크와 비슷하지만 공정 가스용입니다. 이를 통해 산업 현장의 전반적인 자원 활용 효율성이 한 단계 더 높아질 것입니다.

그러나 심각한 한계도 있습니다. 첫 번째는 안전입니다. 산소는 위험한 산화제입니다. 특히 압축기와 복잡한 부속품을 사용하는 모든 폐기 시스템에는 폭발 안전 측면에서 완벽한 설계가 필요합니다. 두 번째는 경제적 변동성이다. 오늘은 인근 공장에 산소를 공급하는 것이 수익성이 높으며 내일은 해당 공장을 폐쇄하거나 다른 기술로 전환할 것입니다. 따라서 현대 프로젝트에는 흐름의 방향을 바꾸거나 최종 제품을 변경하는 가능성도 포함됩니다(예: 장거리 물류를 위해 기체에서 액체로).

결과적으로 제목부터 '그래, 혁신이 있다'라는 질문에 답하게 됐다. 그러나 근본적으로 새로운 것을 처음부터 창조하는 것이 아니라 특정 산업 문제를 해결하기 위해 알려진 기술을 유연하고 실용적이며 체계적으로 적용하는 것입니다. 그리고 여기의 원동력은 바로 고객의 기술 프로세스에 깊이 몰입하고 반복할 준비가 되어 있으며 비표준 솔루션을 두려워하지 않는 팀입니다. 위에서 언급한 것과 같습니다. 제 생각에는 이것이 협소해 보이는 이 분야에 대한 중국의 주요 노하우입니다.