중국: 산소에서 아르곤을 정화하는 선두주자? 

그러한 말을 들으면 첫 번째 반응은 회의적입니다. Linde나 Air Products와 같은 유럽이나 미국 회사가 가스 분리 및 심층 청소 분야에서 선두를 달리고 있다는 사실은 누구나 익숙합니다. 아르곤의 산소는 겉으로는 좁고 거의 실험실 작업에 가깝습니다. 그러나 여기에는 일반적인 오해가 있습니다. 특히 야금, 반도체 및 용접 기술 분야의 현대 중국 생산 규모로 인해 이 부문을 재편성하는 수요가 발생했기 때문입니다. 그리고 여기서는 더 이상 실험실 규모에 달려 있지 않습니다. 우리는 단위 수준 또는 심지어 몇 분의 1ppm 수준의 O2 함량으로 시간당 수천 입방미터에 대해 이야기하고 있습니다. 그리고 중국 엔지니어들은 순전히 실용적인, 즉 "상점" 접근 방식으로 이에 접근했습니다. 손잡이.

이런 요구는 도대체 어디서 나온 걸까요?

모든 것은 첨단 기술에서 시작된 것이 아니라 거대한 건설 현장과 조선소에서의 용접 작업과 같은 평범해 보이는 일에서 시작되었습니다. 아르곤은 엄청난 양이 필요했고, 수입된 정화 시설(동일한 제올라이트 흡착제)은 비용이 많이 들고 유지 관리가 어려웠습니다. 나는 약 10년 전 심천의 한 공장에서 최고 품질이 아닌 병에 담긴 혼합물을 현지에 맞게 독일 설비에 적용하려고 했던 것을 기억합니다. 그것은 악몽으로 판명되었습니다. 촉매는 유럽 표준에서 제공되지 않은 불순물에 의해 빠르게 중독되었습니다. 이것이 첫 번째 요청이었습니다. “날카롭게 다듬어진” 우리만의 솔루션이 필요합니다. 진짜 밑에, 종종?더러운? 원료.

흡착제에 대한 기초 연구(나중에 개발되었지만)에 의존하지 않고 공정의 엔지니어링 최적화에 의존하는 회사가 등장하기 시작한 것은 바로 이때였습니다. 우리는 PSA(압력 변동 흡착) 시스템에 대해 이야기하고 있지만 내구성과 "잡식성"에 중점을 두고 있습니다. 흡착제. 핵심은 이상적인 조건에서 기록적인 0.1ppm O2를 달성하는 것이 아니라 미량의 오일부터 수증기까지 입력이 될 수 있는 수천 시간에 걸쳐 지속적으로 1~2ppm을 생성하는 것이었습니다. 이는 실험실이 아닌 생산 과정에서 탄생한 접근 방식입니다.

여기서 언급할 가치가 있어요청두 Yizhi 기술 유한 회사— 그들의 이야기는 시사적입니다. 차고 안의 스타트업은 아니지만,디자인 연구소, 탄탄한 수권자본으로 2013년에 설립되었습니다. 그들의 웹사이트yzkjhx.ru단순한 명함이 아니라 케이스가 포함된 기술 포털입니다. 그들은 모회사인 Huaxi Chemical Technology에서 성장했으며, 이는 단지 식물 조립뿐만 아니라 화학 공정에 대한 깊은 이해를 즉각적으로 나타냅니다. 그들의 틈새 시장은 아르곤 정제가 대규모 플랜트 가스 공급 시스템의 일부인 복잡한 솔루션입니다. 그리고 이것이 중요한 점입니다. 중국 기업은 체계적인 접근 방식과 통합에 강한 경우가 많습니다.

리더십은 정확히 어떻게 나타났습니까? 이론상이 아니라 하드웨어상입니다.

기술에 관해 말하자면, 획기적인 발전은 근본적으로 새로운 것을 발명한 것이 아니라 하이브리드 회로를 연마하고 대량으로 구현한 데 있었습니다. 예를 들어, 고전적인 방식은 제올라이트 또는 특수 금속 함유 흡착제에 산소를 흡착하는 것입니다. 문제는 O2 함량이 매우 낮으면 흡착제의 용량이 감소하고 재생 주기가 더 자주 발생하며 에너지 비용이 증가한다는 것입니다. 중국 엔지니어들은 대량으로 여러 가지 방법을 조합하여 사용했습니다. 예를 들어 팔라듐 반응기에서 산소의 예비 촉매 결합에 이어 흡착제에 대한 정밀한 사후 정제가 이루어졌습니다. 이로 인해 값비싼 요소의 서비스 수명이 크게 늘어났습니다.

그러나 가장 중요한 것은 "비표준"으로 작업하는 것입니다. 사례. 실습의 예를 들어 보겠습니다. 한 야금 공장에서는 공기 분리 과정에서 아르곤이 부산물로 생산되었습니다. 소스가 깨끗한 것 같습니다. 그러나 장비의 마모로 인해 질소가 주기적으로 흐름에 유입되었습니다. 표준 O2 정화 시스템은 이에 반응하지 않았지만 총 불순물 측면에서 아르곤 산출물의 품질이 저하되었습니다. 같은 지역 전문가청두 이지그들은 전체 라인을 변경하지 않고 밸브에 대한 피드백과 함께 추가 온라인 크로마토그래프를 통합할 것을 제안했습니다. 시스템은 들어오는 것을 "이해"하고 흡착 모드를 선택하는 방법을 학습했습니다. 이러한 유연성이 그들의 장점입니다.

또 다른 포인트는 재료입니다. 흡착제와 촉매제는 중국에서 구매하는 경우가 많지만 그 구성과 형태는 특정 작업에 최적화되어 있습니다. 많은 유럽 제조업체가 표준 과립을 사용한다는 것은 비밀이 아닙니다. 중국인은 동일한 화학적 기반을 제공할 수 있지만 압력 강하를 줄이기 위해 링이나 다층 볼 형태로 제공됩니다. 시시한 것? 종이에 - 예. 그러나 실제로 고객 입장에서는 이는 압축기 비용을 절감하고 작업장에서 소음을 줄이는 것을 의미합니다. 이러한 세부 사항은 경쟁 우위를 창출합니다.

실패와 교훈: 이것이 없으면 그림은 불완전하다

물론 모든 것이 순조롭게 진행된 것은 아닙니다. 저는 약 7년 전 중국의 젊은 회사(이름은 밝히지 않겠습니다)에서 설치 작업을 한 경험이 있습니다. 그들은 시장 가격의 절반으로 환상적인 성능을 약속했습니다. 그들의 '노하우'의 본질은? 일종의 변형된 탄소 분자체를 사용하는 것이었습니다. 순수 아르곤으로 테스트하면 모든 것이 정상입니다. 그러나 실제 시설에서 수리 후 분리장치에서 아르곤을 공급한 경우 한 달 만에 시스템이 고장이 났다. 이들 흡착제는 산업 라인에 항상 존재하는 탄화수소의 미세 불순물에 놀라울 정도로 민감한 것으로 밝혀졌습니다. 긴급하게 추가 탄소 필터를 설치해야 했기 때문에 모든 비용 절감이 불가능했습니다. 교훈은 힘들었습니다. 이 사업에서는 원료 가스를 분석하는 단계에서 비용을 절약할 수 없습니다. 이제 다음을 포함한 모든 진지한 플레이어이지 기술, 고객에게 세부 사양을 요구하고 종종 설계 전에 현장에서 자체 테스트를 수행합니다.

또 다른 일반적인 걸림돌은 자동화입니다. 초기 시스템은 표준 이하의 밸브 하드웨어와 취약한 PLC로 인해 어려움을 겪었습니다. 재생주기의 논리가 잘못되어 설치가 "운전"되기 시작했습니다. 아르곤이 비어 있습니다. 현대 프로젝트에서는 이미 신중한 HMI와 함께 Siemens 장비 또는 신뢰할 수 있는 수준의 현지 아날로그를 사용하고 있습니다. 동일한 웹사이트 yzkjhx.ru에서는 작업자 인터페이스가 함께 작업할 사람이 박사 학위가 아니라 교대 기술자라는 점을 이해하여 만들어졌음이 분명합니다. 이는 신뢰성을 향한 중요한 단계입니다.

다 어디로 가는 걸까요? 작업실 내부의 모습

이제 추세는 ppm 수준을 줄이는 것이 아니라(작업이 진행 중이고 중국 연구 기관에서 이미 새로운 나노 구조 흡착제에 대한 기사를 발표하고 있음에도 불구하고) 에너지 효율성과 "디지털 트윈"에 있습니다. 새로운 설비는 압력이 해제될 때 에너지를 회수하도록 설계되었습니다. 플랜트가 연중무휴 24시간 가동되는 경우 처리 플랜트의 에너지 소비를 5~7%만 절감해도 연간 막대한 이익을 얻을 수 있습니다.

또한 원격 모니터링과 예측 분석도 탄력을 받고 있습니다. 저는 최근 O2, 압력 및 유량 센서의 데이터가 실시간으로 클라우드에 업로드되는 선도적인 회사 중 한 곳의 시스템을 보았습니다. 수백 개의 설치 데이터를 바탕으로 훈련된 알고리즘은 흡착기 용량이 감소하거나 밸브 고장 위험이 있는 시기를 예측합니다. 이것이 다음 단계입니다. 그리고 전형적인 점은 이러한 서비스가 큰 가격 인상 없이 옵션으로 제공되는 경우가 많아 매력적이라는 것입니다.

그럼 다시 제목 질문으로 돌아가겠습니다. 중국은 아르곤 정제 기초과학 분야의 절대적인 기술 리더인가? 아마도 그렇지 않을 수도 있지만, 전통적인 연구 센터는 여전히 신소재 개발을 주도하고 있습니다. 그러나 실용적이고 확장 가능하며 비용 효율적이고 적응력 있는 방식으로 이러한 기술을 산업에 도입하는 데 있어 선두주자입니까? 물론 그렇습니다. 이는 특정하고 종종 "비이상적"인 항목을 닫는 기능입니다. 고객 문제를 해결하고 설계부터 서비스까지 기성 작업 시스템을 제공하고 다음과 같은 중국 공급업체를 데려왔습니다.청두 Yizhi 기술 유한 회사, 이 시장의 최전선에 있습니다. 자신의 거대한 건설 현장과 공장에서 축적된 경험이 이제 장비와 함께 수출됩니다. 그리고 이것은 아마도 가장 설득력 있는 주장일 것이다.