중국: 새로운 LNG 액화 기술? 

사람들이 중국의 새로운 액화 기술에 대해 이야기할 때, 많은 사람들은 즉시 해안에 있는 거대한 공장을 상상합니다. 그러나 현실은 더 미묘하고 더 흥미로운 경우가 많습니다. 이는 단순히 세간의 이목을 끄는 획기적인 발전이 아니라 특정하고 때로는 매우 복잡한 조건에 대한 프로세스의 적응과 현대화에 있습니다. 때때로 주요 과제는 처음부터 무언가를 만드는 것이 아니라 검증된 솔루션이 새로운 환경에서 보다 안정적이고 저렴하게 작동하도록 만드는 것 같습니다.

거대 솔루션에서 틈새 솔루션까지: 접근 방식의 진화

이전에는 규모에 중점을 두었습니다. 상하이 또는 선전 공장과 같은 프로젝트는 AP-X 프로세스 또는 C3MR 캐스케이드 사이클과 같은 고전적인 설계를 따랐습니다. 기술은 주로 수입되었습니다. 이제 벡터가 이동했습니다. 그렇습니다. 대규모 프로젝트는 사라지지 않았지만 동시에 중소형 용량, 부유식 액화 플랜트(FLNG) 및 원격지에서의 수반석유가스 사용을 위한 솔루션에 대한 활발한 작업이 진행 중입니다. 이를 위해서는 다양한 광학 장치가 필요합니다.

기성 라이선스 솔루션은 더 이상 여기에서 항상 적합하지 않습니다. 적응이 필요합니다. 예를 들어, 중국 엔지니어링 회사에서는 하이브리드 설계를 점점 더 많이 제공하고 있습니다. 똑같이 하자액화 기술질소 이중 팽창을 기반으로 하지만 자체 설계의 최적화된 열 교환기를 사용하여 에너지 소비를 줄입니다. 이것은 혁명이 아니라 진화이지만 특정 프로젝트에 경제적 효과를 주는 것은 바로 이것이다.

주요 동인 중 하나는 오지의 가스화에 대한 국내 수요와 소규모 분산 에너지 개발입니다. 연간 50~50만 톤의 용량을 갖춘 소형 모듈식 액화 플랜트에 대한 수요가 기하급수적으로 증가했습니다. 그리고 이는 국내 기업들이 전통적인 거대 기술 기업보다 더 많은 유연성을 보여주는 영역입니다.

냉동 사이클과 “철”: 효율성이 추구되는 곳

더 자세히 살펴보면 새로운 개발의 주요 노력은 냉동 사이클 최적화와 핵심 장비의 국산화라는 두 가지에 집중되어 있습니다. 그들은 사이클과 함께 작업하여 유연성을 높이려고 노력합니다. 예를 들어, 부유식 설치의 경우 효율성뿐만 아니라 피칭에 대한 저항성과 컴팩트함도 중요합니다. 프로판 예냉과 주 혼합 냉매(MR) 사이클을 결합하면서도 단순화되고 더욱 안정적인 제어 회로를 갖춘 솔루션이 등장하고 있습니다.

하드웨어의 경우 진전이 가장 눈에 띄는 곳입니다. 불과 5년 전만 해도 주요 터보팽창기, 극저온 펌프 및 "콜드박스" 열교환기가 등장했습니다. 유럽이나 미국에서 구입했습니다. 이제 Hangyang이나 Siyuan과 같은 다수의 중국 제조업체는 일부 위치에서 완전히 경쟁적인 수준에 도달했습니다. 이들 장비는 가격이 더 저렴한 경우가 많으며 표준 작동 모드의 경우 신뢰성은 이미 프로젝트를 통해 입증되었습니다. 그러나 극단적인 매개변수나 최대 용량의 경우 입증된 서구 브랜드에 대한 신뢰는 여전히 더 높습니다.

흥미로운 점은 냉매를 다루는 것입니다. 환경 규제로 인해 대안을 모색하고 있습니다. 일부 시범 프로젝트에서는 지구 온난화 지수(GWP)가 낮은 혼합물을 시도하고 있습니다. 현재로서는 이로 인해 계산 및 작업이 복잡해지지만 추세는 정해져 있고 엔지니어는 이미 개념 설계 단계에서 이를 고려해야 합니다.

현장 테스트: 모듈식 설치 사례를 사용한 이론과 실제

종이와 테스트 센터에서는 모든 것이 좋아 보입니다. 하지만 실제 테스트는 현장에서 이루어집니다. 저는 신장 지역의 모듈식 액화 플랜트 가동을 감독한 경험이 있습니다. 용량은 연간 약 10만 톤으로 작으며, 기술은 하이브리드이며 지역의 물 부족으로 인해 공기 냉각에 중점을 두고 있습니다.

우리가 직면한 첫 번째 문제는 우물에서 나오는 원료 가스 구성의 불안정성이었습니다. 프로젝트는 특정 범위를 대상으로 설계되었지만 실제 변동 폭은 더 컸습니다. 이로 인해 열교환기가 주기적으로 결빙되고 팽창기가 오작동했습니다. 우리는 즉석에서 사전 청소 시스템을 수정하고 제어 알고리즘을 조정해야 했습니다. 이것은 전형적인 이야기입니다. 이상적인 조건은 타당성 조사에서만 존재합니다.

또 다른 교훈은 물류와 현지 직원의 자격입니다. 공장에서 모듈을 조립하는 것은 하나의 일입니다. 혹독한 기후의 현장에 설치하고 이전에 전통적인 광산에서만 일했던 작업자를 교육하는 것은 다른 순서의 작업입니다. 때로는 시작 중 가장 간단한 실수로 인해 며칠 동안 시스템이 종료될 수도 있습니다. 따라서 이제 엔지니어링 기관을 포함한 많은 회사에서는 기술 공급뿐만 아니라 설치 감독 및 교육에 대한 확장된 패키지도 계약에 포함합니다.

엔지니어링에 대해 말하면. 최근에는 다음과 같은 디자인 연구소의 활동이 활발해지고 있습니다.청두 Yizhi 기술 유한 회사 (https://www.yzkjhx.ru). 이는 기술 솔루션의 심층적인 개발을 위해 만들어진 구조의 한 예일 뿐입니다. 등록 자본금이 1억 2천만 위안인 Huaxi Technology의 자회사 연구소로서 R&D부터 세부 설계까지 전체 주기에 중점을 두고 있습니다. 그들의 접근 방식은 종종 적응을 기반으로 합니다.LNG 액화 기술특정 매장지의 원자재에 대해 이는 동일한 현장 조건에 매우 중요합니다.

관련 기술: 새로운 액화가 불가능한 기술

신기술에 관해 이야기할 때 액화 과정에만 국한할 수는 없습니다. 이것은 체인의 일부일뿐입니다. 관련 분야의 진전도 그다지 중요하지 않습니다. 예를 들어, 가스 사전 정화 시스템(CO2, 메르캅탄, 수분 제거)이 있습니다. 이전에는 부피가 큰 흡착 장치를 사용했다면 이제는 특히 해양 솔루션의 경우 크기와 에너지 비용을 줄이는 멤브레인 또는 하이브리드 기술이 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

자동화는 큰 발전을 이루었습니다. 장비의 모니터링 및 예측 분석을 위한 디지털 트윈의 도입은 더 이상 환상이 아니라 일부 새로운 공장에서 현실이 되었습니다. 이를 통해 터빈 마모 또는 열교환기 효율 저하를 예측하고 수리를 계획하며 가동 중지 시간을 최소화할 수 있습니다. 솔직히 말해서 많은 기존 시설에서 운영자는 여전히 이러한 "스마트" 시설을 불신의 눈으로 바라보고 있습니다. 시스템을 사용하고 기존 압력 게이지의 판독값에 더 의존합니다.

또 다른 블록은 저장 및 운송 기술입니다. 보다 효과적인 탱크 및 탱크용 단열재 개발, 재기화 시스템 개선. 이 모든 것이 전체 프로젝트의 경제성을 결정합니다. 가장 효율적인 액화 사이클을 가질 수 있지만 값비싼 물류로 인한 모든 이점을 잃게 됩니다.

미래 전망: 업계를 다음으로 움직일 것은 무엇입니까?

그럼 다 어디로 가는 걸까요? 제 생각에는 성장의 주요 포인트는 세 가지 방향이 될 것 같습니다. 첫 번째는 분산형 에너지와 운송 시 가스 사용을 위한 추가 소형화 및 모듈화입니다. 두 번째는 재생에너지원과의 긴밀한 통합입니다. 풍력 터빈이나 태양광 패널의 잉여 에너지를 사용하여 액화 압축기를 전기적으로 구동하는 파일럿 프로젝트가 이미 존재합니다. 지금은 비싸지만 장기적으로 이러한 하이브리드가 미래입니다.

세 번째 방향은? 녹색? LNG 및 공정 자체의 탈탄소화. 여기에는 바이오메탄을 공급원료로 사용하는 것과 액화 단계에서 탄소 포집이 모두 포함됩니다. 현재 이는 이미지와 미래 규제 표준 준수의 문제이지만 주요 업체들은 이미 해당 기능을 새로운 공장 프로젝트에 통합하고 있습니다.

처음으로 돌아가 보겠습니다. 새로운LNG 액화 기술중국에서는 근본적인 발견이 아니라 적응, 통합 및 최적화에 대한 체계적이고 힘든 작업에 관한 것입니다. 이는 기성 솔루션을 수입하는 것에서부터 특정 조건에서의 자체 장비, 엔지니어링 및 운영 경험이 중요한 역할을 하기 시작하는 생태계를 만드는 것까지의 경로입니다. 그리고 이 생태계에서는 거대 기업뿐만 아니라 특정하고 때로는 명확하지 않은 문제를 해결할 수 있는 틈새 플레이어도 중요합니다.