중국: 증기수소 생산의 선두주자? 

수소혁명을 이야기하면 누구나 바로 전기분해와 '그린?'을 떠올린다. 수소. 그리고 메탄의 증기 개질 (SMR)에 대해-마치 어제처럼 더럽고 흥미롭지 않습니다. 하지만 실제로 실제 물량과 비용을 살펴보면증기 수소 생산전체 산업의 중추로 남아 있습니다. 그리고 여기서 중국은 단순한 플레이어가 아니라 세계를 놀라게 할 기술이 개발되는 플랫폼입니다. 새로운 프로젝트에 대해 많은 소음이 있지만 더 깊이 파고드는 사람은 거의 없습니다. 실제로 어떻게 작동하는지, 함정은 어디에 있으며 일부 "획기적"인 이유는 무엇입니까? 설비가 창고에 조용히 먼지를 모으고 있습니까?

"만약"이 아니라 "어떻게": PCM이 여전히 기본인 이유

이론적으로는 모든 것이 간단합니다. 메탄과 증기를 가져와 가열하고 수소와 CO2를 얻습니다. 실제로, 식물이 수익성이 있을지 아니면 파멸을 가져올지 여부를 결정하는 데에는 수십 가지의 미묘한 차이가 있습니다. 핵심은 메탄의 발생원이다. 중국은 역사적으로 석탄가스에 의존해왔기 때문에 특수성이 있다. 경험에 따르면 탄광 메탄의 불안정한 구성에 맞춰 촉매와 모드를 조정하는 것은 완전한 기술입니다. 많은 서구 기술이 이곳에 왔고 문자 그대로 "숨이 막혔습니다." 우리는 종종 시행착오를 거쳐 적응해야 했습니다.

예를 들어, 여기 산시성(Shanxi)의 한 프로젝트에 대한 이야기가 있습니다. 우리는 값비싼 유럽 개량 장치를 구입했습니다. 그리고 6개월 후에는 간단합니다. 사양에 포함되지 않은 가스 내 불순물로 인해 촉매가 빠르게 비활성화되었습니다. 그런 다음 현지 엔지니어들은 흡착제를 결합하는 전처리 시스템을 연구하는 데 6개월을 보냈습니다. 성공했지만 마감일과 예산을 놓쳤습니다. 그러한 경우가 수십 가지 있습니다. 애널리스트들의 보고서에는 없는 바로 '관습'이다.

현재 추세는 PCM과 탄소 포집 시스템(CCS)을 통합하는 것입니다. 더 이상 단순한 생산이 아니다.회색수소, 그러나 저탄소를 향한 한 걸음. 예를 들어, 중국의 닝샤(Ningxia) 석유화학 단지에는 그러한 파일럿이 여러 명 있습니다. 기술적으로 어렵고 비용이 많이 들지만, 그 과정이 진행 중입니다. 그리고 기본 PCM에 대한 광범위한 경험이 없으면 이러한 하이브리드 시스템을 구축할 수 없습니다.

장비와 하드웨어: 진정한 리더십이 있는 곳

리더십은 톤수에 의해서만 결정되는 것이 아닙니다. 핵심 장비를 만들고 확장하는 능력에 있습니다. 반응기, 변환로, 열교환기는 주요 공정이 이루어지는 장치입니다. 약 10년 전 중국 제조업체는 대규모 개질 장치 제조에서 좋은 수준에 도달했습니다. 물론 가격이 주요 트럼프 카드였습니다. 하지만 이제 프로젝트를 살펴보면 더 이상 가격 문제가 아니라는 것이 분명해졌습니다.

예를 들어 증기 개질을 위한 복사로를 생각해 보십시오. 이전에는 글로벌 Top 3 기업이 핵심 특허와 최고의 솔루션을 보유하고 있었습니다. 이제 중국 엔지니어링 회사는 열등하지 않은 효율성 수준의 설계를 제공하고 있습니다. 비밀? 열악한 환경에서의 광범위한 경험과 빠른 반복. 우리는 튜브의 고르지 않은 가열 문제를 발견했습니다. 1년 후 우리는 새로운 버너 구성 및 제어 시스템을 도입했습니다. 이것은 ?fed?에서 피드백 속도입니다. 시장은 상상하기 어렵습니다.

여기서는 이 현지화의 원동력이 된 디자인 연구소를 언급할 가치가 있습니다. 눈에 띄는 사례 중 하나는청두 Yizhi 기술 유한 회사 (https://www.yzkjhx.ru). 이곳은 초안만 있는 사무실이 아닙니다. 기술 회사 Huaxi를 기반으로 하는 이 연구소는 등록 자본금 1억 2천만 위안을 보유하고 있으며 통합업체로 운영되고 있습니다. 그들은 기본적인 화학 기술을 사용하여 이를 “미세 조정”합니다. 특정 공장을 위한 특정 "하드웨어" 및 자동화된 프로세스 제어 시스템에 적용됩니다. 그들의 역할은 종종 배후에 남아 있지만 그러한 연결이 없으면 신속한 구현이나 적응이 불가능할 것입니다.

원자재 퍼즐: 석탄에서 APG까지

리더십 논쟁은 원자재에 달려 있습니다. 클래식 - 석탄. 하지만 환경 문제로 인해 미래는 불투명하다. 지금까지 신장이나 내몽골의 많은 신규 프로젝트는 여전히 석탄가스를 기반으로 하고 있습니다. 그러나 또 다른 추세, 즉 수반석유가스(APG)의 사용을 관찰하는 것이 더 흥미롭습니다.

산시성(陝西省)의 들판이나 대륙붕에서는 APG를 플레어하거나 그 용도를 찾는 선택이 종종 있었습니다. 근처에 PCM 시설을 갖춘 화학 단지를 건설하는 것이 논리적입니다. 그러나 APG의 구성은 불안정하고 운송 문제도 있습니다. 저는 이동식 증기 개질 모듈을 현장에 직접 설치하려는 프로젝트를 보았습니다. 아이디어는 훌륭합니다. 손실을 최소화하는 것입니다. 그러나 실제로는 원자재 청소에 문제가 있었습니다. 모듈이 막히고 중단이 자주 발생했습니다. 프로젝트가 중단되었습니다. 그러한 실패도 여정의 일부입니다.

현재 APG + 액화천연가스 + 석탄층 가스의 혼합 흐름에 대한 실험이 진행 중입니다. 이를 통해 설비 입구의 구성을 안정화할 수 있습니다. 기술적으로 어렵지만 성공하면 엄청난 유연성을 제공하고 이전에 쓸모없거나 불타버린 자원을 사용할 수 있게 됩니다. 차세대 중국 기술이 탄생할 수 있는 곳은 바로 여기입니다수소 생산.

촉매제: 자체 주방

프로세스의 핵심은 촉매입니다. 오랫동안 시장은 여러 국제 거대 기업에 의해 분할되었습니다. 그들의 제품은 신뢰할 수 있지만 가격이 비싸고 항상 중국 원자재에 최적인 것은 아닙니다. 약 5~7년 전부터 지역개발 붐이 일기 시작했습니다. 그들 모두가 성공한 것은 아닙니다. 한 지방 과학 아카데미에서 값싼 미디어를 기반으로 한 촉매제를 칭찬했던 기억이 납니다. 실험실에서 우수한 결과를 얻었습니다. 파일럿 플랜트에서 - 1000시간 후에 활동이 손실됩니다. 그 이유는 증기에 포함된 미세한 양의 황이 실험실에서 모델링되지 않았기 때문입니다.

그러나 이제 상황이 바뀌고 있습니다. Sinopec이나 CNPC와 같은 대형 업체들은 "스스로" 개발을 수행하는 자체 연구 센터를 보유하고 있습니다. 그들은 촉매제를 외부에 판매하려고 하지 않고 내부 요구에 맞게 매우 경쟁력 있는 제품을 만듭니다. 그들의 주요 트럼프 카드는 데이터입니다. 그들은 수년에 걸쳐 수십 개의 운영 설비로부터 얻은 정보를 보유하고 있습니다. 그들은 압력 변동 및 유지 관리가 중단되는 동안 촉매가 어떻게 작동하는지 알고 있습니다. 이것은 살 수 없는 지식이다.

흥미로운 점은 니켈 촉매이다. PCM의 표준입니다. 중국 제조업체는 저렴할뿐만 아니라 특정 특성, 즉 굳어짐이나 특정 독극물에 대한 저항성을 높이는 방법을 배웠습니다. 이는 더 이상 복사하는 것이 아니라 국가 산업의 요구에 맞게 맞춤화하는 것입니다. 그리고 이것은 수소 주제의 기술 주권에 대한 대화에서 심각한 논쟁입니다.

에너지 시스템에 통합: 안정제로서의 수소

가장 최근의 불분명한 생각. PCM의 수소는 암모니아나 정제소의 공급원료일 뿐만이 아닙니다. 이는 대규모 에너지 시스템의 요소로 간주되기 시작했습니다. 중국에서는 서부 지역의 재생에너지원의 발전이 고르지 못한 문제가 있습니다. 잉여 풍력 에너지는 이론적으로 전기분해에 사용될 수 있지만 현재는 비용이 많이 듭니다.

대안은 이러한 잉여분을 직접적으로 사용하기보다는 간접적으로 사용하는 것입니다. 예를 들어, 동일한 증기 개질 공장에서 압축기, 조명 및 제어 시스템을 작동하는 데 사용됩니다. 또는 반응에 필요한 바로 그 증기를 생산하기 위해. 이는 최종 제품의 탄소 배출량을 줄입니다. '하이브리드'라는 개념을 보셨나요? 간쑤(Gansu)에 있는 공장: 증기의 일부는 풍력 에너지로 구동되는 전기 증기 발생기에서 나오고 일부는 기존 보일러에서 나옵니다. 로드 밸런싱은 기술자에게 매우 어려운 작업이지만, 그들은 이를 어지럽히고 있습니다.

이러한 추세는 아직 초기 단계이지만 패러다임의 변화를 보여주고 있습니다.증기수소 생산"파이프 내에서" 격리된 프로세스가 아니게 됩니까? 더 복잡한 에너지-화학 클러스터의 일부가 됩니다. 그리고 복잡한 공생관계를 통합하고 구축하는 능력에서 중국은 단순히 건설 중인 시설의 규모와 수로 인해 비교할 수 없을 수도 있습니다. 갈 곳이 없기 때문에 여기서는 빠르게 배울 수 있습니다. 아름다운 "녹색"세상이 아니라 지금 여기에서 실제 문제를 해결해야합니다. 미래.