중국: 압력 변동 흡착 제거는 어떻게 작동합니까? 

중국의 PSA(압력 변동 흡착)에 대해 이야기하면 많은 사람들이 즉시 거대한 공기 분리 플랜트를 상상합니다. 그러나 실제로 이 과정에는 미묘한 부분이 많이 있으며 숙련된 엔지니어에게도 그 모든 부분이 명확하지는 않습니다. 불순물 제거의 효율성은 압력 자체가 아니라 역학, 즉 사이클이 정확히 어떻게 진행되는지에 달려 있다는 사실이 간과되는 경우가 많습니다. 이것이 제가 실천을 바탕으로 이야기하고 싶은 것입니다.

프로세스의 본질: 압력이 아니라 변화

이름 그 자체 -압력 스윙 흡착– 이미 핵심입니다. 우리는 지속적인 높은 압력이 아니라 스윙에 대해 이야기하고 있습니다. 공급 가스는 압력 하에서 제올라이트나 활성탄과 같은 흡착제 층을 통과합니다. 필수 구성 요소는 CO입니까? 또는 수분이 유지됩니다. 그리고 나서 - 압력 해제. 많은 사람들이 가장 중요한 것은 체중을 더 줄이는 것이라고 생각하는 실수를 저지르는 곳이 바로 여기입니다. 사실 속도와 그라데이션이 중요해요. 급격한 방전은 흡착제의 먼지 발생과 과립의 파괴로 이어집니다. 나는 수소 정화 공장에서 그러한 사례를 본 적이 있습니다. 그런 다음 장치를 청소하는 데 몇 달이 걸립니다.

중국 제조업체는 최근 몇 년 동안 이러한 주기를 자동화하는 데 큰 진전을 이루었습니다. 그러나 문제는 종종 다릅니다. 배관 비용을 절약하려는 욕구입니다. 밸브가 충분하지 않거나 품질이 좋지 않아 사이클이 설계된 대로 진행되지 않습니다. 흡착제는 최대 용량으로 작동하지 않습니다. 불순물 돌파가 더 일찍 발생합니다. 주기를 단축해야 생산성이 떨어집니다.

그리고 한 가지 더 - 그들은 종종 기둥 사이의 압력 균등화 단계를 잊어 버립니다. 작은 일처럼 보이지만 재주입 시 상당한 에너지 절감 효과를 제공합니다. 우리 프로젝트에는 항상 최소 두 가지 레벨의 레벨링이 포함됩니다. 이것이 없으면 설치 효율성이 15~20% 떨어지며, 이는 대규모 생산의 경우 엄청난 수치입니다.

흡착제: 선택 및 분해

시스템의 핵심은 흡착제입니다. 중국은 자체 제올라이트를 널리 사용하고 있으며 현재 품질이 상당히 높습니다. 그러나 뉘앙스가 있습니다. 다양한 가스 혼합물에는 자체 수정이 필요합니다. 예를 들어, 황 함량이 높은 천연가스를 건조하는 경우 표준 13X 제올라이트는 빠르게 용량을 잃습니다. 이를 위해서는 특수 함침 또는 층의 조합(먼저 석탄, 그 다음에는 제올라이트)이 필요합니다.

실제로 한 메탄올 생산 공장에서 정제된 합성 가스의 이슬점이 증가하는 이유를 오랫동안 이해할 수 없었던 것을 보았습니다. 모드를 변경하고 자동화를 확인했습니다. 공급업체는 비용을 절약하면서 흡착제에 바인더 함량이 더 낮은 것으로 나타났습니다. 압력 강하 사이클에서 분해되기 시작하여 배전망을 막히는 작은 먼지가 생성되었습니다. 기둥을 완전히 중지했다가 다시 시작해야 했습니다. 손실은 엄청납니다.

따라서 이제 우리는 설계할 때 항상 사이클 시간에 대한 여유를 포함하고 스탠드에 테스트 사이클을 두고 흡착제의 시험 로딩을 고집합니다. 예를 들어 어떻게 되나요?청두 Yizhi 기술 유한 회사– 엔지니어는 대량 배송 전에 항상 고객의 특정 혼합물에 대한 자세한 분석 곡선을 제공합니다. 이는 처음에 많은 문제로부터 보호합니다.

자동화 및 사이클 제어: 실수가 있는 곳

Modern PSA는 밸브와 프로그래밍 가능한 컨트롤러에 관한 이야기입니다. 프로그램을 설정하면 작동되는 것 같습니다. 그러나 현실은 더 복잡합니다. 시스템은 특히 밸브 타이밍에 민감합니다. 몇 분의 1초만 지연되면 압력 서지가 발생하고 층에 수격 현상이 발생합니다. CO 포집 프로젝트 중 하나에 참여하시나요? 연도 가스로 인해 공압 밸브 액추에이터가 지속적으로 고장났습니다.

Siemens의 일부 솔루션이나 Supcon과 같은 현지 브랜드와 같은 중국 컨트롤러 제조업체는 좋은 성과를 내고 있습니다. 하지만 사이클 제어 알고리즘인 소프트웨어는 엔지니어링 회사의 노하우인 경우가 많다. 모든 일시 중지, 다이얼링 및 재설정 속도가 여기에 기록됩니다. 나쁜 알고리즘은 좋은 흡착제의 잠재력을 "먹어버릴" 것입니다. 때로는 옛날 방식으로 수동으로 각 열의 압력 오실로그램을 보고 "약한 링크"를 찾는 것이 유용할 수 있습니다. PLC 로직에서.

또 다른 일반적인 실수는 모니터링이 충분하지 않다는 것입니다. 압력 센서는 입구와 출구에만 위치하며 컬럼 내부에는 위치하지 않습니다. 그러나 흡착 전면이 어떻게 진행되고 채널이 형성되었는지 여부를 보여주는 것은 층 높이에 따른 압력 프로파일입니다. 이제 그가 자신의 리소스에 게시하는 것과 같은 고급 프로젝트에서yzkjhx.ru, 정기적인 모니터링을 위해 높이에 여러 샘플링 지점을 설정합니다. 이는 더 비싸지만 시운전이나 문제 진단 단계에서는 매우 귀중합니다.

에너지 균형: 종종 잊혀지는 것

효율성에 대해 말하면흡착으로 제거, 모두가 정화 정도를 봅니다. 그러나 두 번째 핵심 매개변수는 에너지 소비입니다. 주요 소비자는 동일한 압력을 생성하는 압축기입니다. 그리고 여기서 압력이 해제될 때 에너지 회수에 막대한 예비가 있습니다. 가스를 대기 중으로 배출하거나 플레어로 배출하는 것이 아니라 터보팽창기를 통과시키거나 최소한 다른 기둥과 정렬하는 데 사용하십시오.

이러한 솔루션의 구현은 장비 비용과 관리 복잡성으로 인해 제한됩니다. 소규모 설치의 경우 이는 비용 효율적이지 않을 수 있습니다. 그러나 예를 들어 장쑤성이나 산동성의 석유화학 단지와 같은 대규모 시설의 경우 2~3년 안에 투자금을 회수할 수 있습니다. 복구 시스템을 설치하여 현대화한 후 제품 톤당 특정 에너지 소비량이 거의 1/3로 감소한 것을 확인했습니다.

중요한 점은 퍼지 가스의 순도입니다. 정제된 제품의 일부가 흡착제 재생에 사용된다면 이는 직접적인 손실입니다. 약간의 예열이 필요하더라도 외부 퍼지 가스를 사용하는 것이 더 효과적인 경우도 있습니다. 여기서 계산은 항상 개별적이며 템플릿에 따라 수행할 수 없습니다.

실습 사례 및 교훈

그다지 성공적이지는 않지만 유익한 프로젝트의 예를 들어보고 싶습니다. 고객은 매립지 바이오가스(주로 CH? 및 CO?)를 천연가스 품질로 정화하기를 원했습니다. 우리는 제올라이트에 표준 2열 PSA를 사용했습니다. 그러나 그들은 미량의 실록산과 황화수소의 존재를 고려하지 않았습니다. 제올라이트는 빠르게 독성을 띠게 되었고 용기가 떨어졌습니다. 즉석에서 활성탄을 사용한 예비 청소 단계를 추가해야 했습니다. 결론: for압력 스윙 흡착경미한 불순물을 포함하여 원재료에 대한 완전한 분석이 중요합니다. 적응 없이는 표준 프로젝트를 진행할 수 없습니다.

그러나 긍정적인 예는 정유소의 수소 생산 장치 현대화입니다. 경험적으로 계산된 사이클 시간을 가진 오래된 PSA가 있었습니다. 우리는 프로세스의 디지털 시뮬레이션을 수행하고 등온선이 더 가파른 새로운 흡착제를 선택하고 단계의 순서와 기간을 최적화했습니다. 그 결과, 동일한 원료 소비로 수소 생산성이 12% 증가했다. 이는 잠재력이 하드웨어가 아닌 작업 자체의 논리에 있는 경우가 많다는 질문에 대한 것입니다.

전반적으로 시장을 살펴보면 PSA에 대한 중국의 접근 방식은 매우 실용적이 되었습니다. 단순 복사에서 벗어났습니다. 같은 회사청두 Yizhi 기술 유한 회사는 Huaxi Technology가 설립한 디자인 연구소로 등록 자본금 1억 2천만 위안으로 엔지니어링 통합업체로 운영되고 있습니다. 그들은 단지 설치물을 판매하는 것이 아니라 모든 함정을 고려하여 특정 작업에 대한 프로세스를 모델링합니다. 원자재와 필요한 제품. 이것이 주요 진전입니다. 장비 판매에서 기술 결과 판매로의 전환입니다.

요약하자면, 중국에서 PSA의 작업은 단순히 '버튼 누르기'와는 거리가 멀습니다. 이는 흡착제의 올바른 선택 및 테스트, 스마트 사이클 자동화, 에너지 고려 사항, 그리고 가장 중요하게는 이를 구현하는 사람들의 기술에 대한 깊은 이해 등 세부 사항에 따라 성공이 결정되는 복잡한 이야기입니다. 실수는 비용이 많이 들지만 템플릿 결정을 반복하지 않도록 가르쳐줍니다.