중국: 이온액체 탈황에 대한 전망은? 

당신이 들었을 때이온액체 탈황중국에서 첫 번째 생각은 또 다른 "돌파구?" 산업계에 뿌리를 내리지 못하는 실험실 방식이다. 많은 사람들이 그렇게 생각하는데, 나 자신도 약 5년 전에는 회의적이었습니다. 그러나 이제 그림은 변화하고 있으며, 비록 특정한 "중국어" 기능이 없지는 않지만 빠르게 변화하고 있습니다. 특징.

실험실에서 공장까지: 모든 것이 어떻게 시작되었는지

나는 7, 8년 전 대련이나 난징에서 열린 회의에서 처음으로 보고했던 것을 기억합니다. CAS(중국 과학 아카데미)의 과학자들은 H2S 및 메르캅탄에 대해 99.9%의 환상적인 정화 수준을 보여주는 그래프를 보여주었습니다. Sinopec 또는 CNPC 정유소의 엔지니어들은 홀에 앉아 고개를 끄덕이며 부식과 안정성에 대해 질문했습니다.이온성 액체긴 주기로. 대답은 이론적이었습니다. 당시 가장 큰 장벽은 기술 자체가 아니라 비용이었습니다. 예를 들어 테트라알킬포스포늄을 기반으로 하는 특수 이온성 액체의 생산은 챔버 기반이었고 비용이 많이 들었습니다. 이것이 하루에 수백만 입방미터의 가스를 처리할 수 있는 공장에서 모노에탄올아민(MEA)을 대체할 수 있다는 생각은 유토피아처럼 보였습니다.

그러나 중국의 접근 방식은 종종 시장 수요나 정치적 모멘텀을 먼저 창출하는 것입니다. 특히 양쯔강 삼각주나 발해만과 같은 주요 경제 구역 주변의 환경 규제 강화가 그 원동력이 되었습니다. 기존 아민이 총 황 함량에 대한 새로운 제한에 항상 대처할 수는 없으며 폐기물 처리(동일한 사용된 아민) 문제가 점점 더 심각해지고 있다는 것이 분명해졌습니다.이온성 액체스스로를 '녹색'이라고 선언했나요? 대안은 낮은 증기 압력, 이론적으로 완전한 재생, 특정 가스 구성에 맞게 미세 조정하는 능력입니다.

이곳은 최초의 조종사가 등장한 곳입니다. 지금 당장은 Sinopec과 같은 거대 기업이 아니라 종종 대학과 협력하는 중견 기업에 있습니다. 제가 직접 들은 초기 프로젝트 중 하나는 쓰촨성 가스전이었습니다. 가스에는 선택적 정제의 전형적인 문제인 CO2 및 H2S 함량이 높았습니다. 파일럿 설치 위치이온성 액체작동했지만 예상치 못한 문제에 직면했습니다. 실험실 반응기에 없는 폴리머 불순물의 침전으로 인해 열 교환기가 막히는 것입니다. 이것은 중요한 교훈이었습니다. 실제 스트림은 항상 더 더럽습니다.

실질적인 장벽과 중국의 솔루션

그리고 이것이 엔지니어링 적응이라는 재미가 시작되는 곳입니다. 중국 기술 기업, 특히 연구 기관에서 성장한 기업은 '이상'을 창조하는 데 집중하지 않기 시작했습니다. 유체보다는 특정 병목 현상을 해결하는 데 중점을 둡니다. 주요 문제점: 1) 가격. 2) 점도(순환을 위한 에너지 소비에 영향을 미침) 3) 장기 안정성(열적 및 화학적). 4) "무거운" 발작 후 활동 회복. 티오펜과 같은 불순물.

이 솔루션은 화학 합성을 단순화하고 확장하는 방식을 따랐습니다. 유럽이나 미국에서 독특한 특성을 지닌 복잡한 양이온-음이온 쌍에 중점을 둔다면, 내 생각에 중국 공급업체는 톤 단위로 생산할 수 있는 상대적으로 간단하지만 신뢰할 수 있는 몇 가지 공식에 의존해 왔습니다. 동일한 포스포늄 염이지만 소스가 더 저렴하다고 가정해 보겠습니다. 이는 일부 선택성을 희생하기는 하지만 킬로그램당 비용을 크게 줄였습니다.

두 번째 요점은 프로세스 통합입니다. 중국 엔지니어들은 단지 "고착"하지 않았습니까? 아민 대신 이온성 액체를 사용한 컬럼. 그들은 하이브리드 방식을 제공하기 시작했습니다. 예를 들어, 첫 번째 단계는 거친 청소 및 대량의 CO2 제거를 위한 전통적인 아민이고, 두 번째 단계는이온액체 탈황잔류 H2S 및 유기 황 화합물의 심층 정제용. 이는 고가의 이온성 액체에 필요한 양을 대폭 줄이고 CO2로 인한 팽윤 문제를 해결했습니다. 이러한 실용주의는 지역적 접근 방식의 특징입니다.

현실의 사례: 성공뿐만 아니라

제가 간접적으로 알고 있는 한 프로젝트에 대해 말씀드리겠습니다. 고객은 산둥성의 화학 공장입니다. 분해 장치에서는 메르캅탄 함량이 높은 프로판-프로필렌 분획(PPF) 흐름이 생성되었습니다. 폴리머 생산을 위해서는 총 황 함량을 10ppm 미만으로 줄이는 것이 필요했습니다. 우리는 염화물 이온성 액체를 기반으로 한 기술을 선택했습니다. 이 설치물은 쓰촨성 연구 그룹과 연계된 회사에서 설계하고 공급했습니다.

처음 몇 달 동안은 모든 것이 훌륭했습니다. 그런 다음 펌프에 문제가 발생하기 시작했습니다. 겨울철 온도에서 유체의 점도가 증가하여(예, 산동에서는 +5°C일 수 있음) 캐비테이션이 발생했습니다. 우리는 라인의 난방 시스템을 긴급하게 수정해야 했습니다. 또 다른 이야기: 분석 결과 재생 중에 증류되지 않은 산화 생성물과 중질 탄화수소가 액체에 점진적으로 축적되는 것으로 나타났습니다. 14개월 후 활동이 40% 감소했습니다. 재앙은 아니지만 일종의 "영원한" 재앙은 아닙니다. 판매자가 약속한 액체. 경험적 해결책이 발견되었습니다. 6개월에 한 번씩 정류를 위해 볼륨의 10%를 취하고 새로운 부분을 추가합니다. 프로젝트의 경제성은 여전히 ​​긍정적이었지만 운영상 번거로움이 추가되었습니다.

이는 전형적인 상황입니다. 기술은 작동하지만 일반적인 "즉시 사용 가능한" 서비스보다 더 사려 깊고 개별적인 서비스 지원이 필요합니다. 솔루션. 모든 운영자가 이에 대한 준비가 되어 있는 것은 아닙니다. 비록 증기 보일러의 비용이 더 높기는 하지만 그들은 MEA처럼 "설정하고 잊어버리고" 싶어합니다.

전문엔지니어링 기업의 역할

여기서 중요한 역할을 하는 사람이 등장합니다. 바로 기초 과학과 산업 사이의 통합자 역할을 하는 디자인 연구소입니다. 그들은 단지 시약을 판매하는 것이 아니라 모든 배관, 자동화된 공정 제어 시스템 및 결과 보장을 포함한 턴키 기술 프로세스를 판매합니다. 눈에 띄는 사례 중 하나는청두 Yizhi 기술 유한 회사 (https://www.yzkjhx.ru). Chengdu Huaxi Chemical Technology를 기반으로 설립된 이 회사는 그 중 하나일 뿐입니다. 그들의 프로필은 단순한 화학 물질 판매가 아니라 가스 정화 및 분리 분야의 포괄적인 솔루션입니다.

내가 아는 한 그들의 강점은 자체 제조 능력에 접근할 수 있고 필요한 이온성 액체의 합성을 확장할 수 있다는 것입니다. 더욱이 그들은 종종 고객에게 표준 제품이 아닌 "측정할 구성"을 선택하여 제공하는 경우가 많습니다. 원료를 분석한 후 이것은 매우 중요합니다. 석탄 가스화기의 흐름과 FCC 설비의 흐름은 매우 다른 두 가지이며 이를 위한 보편적인 액체는 없습니다.

웹사이트청두 Yizhi 기술 (https://www.yzkjhx.ru)는 회사를 등록 자본금 1억 2천만 위안의 디자인 연구소로 지정하여 진지한 의도와 자원을 나타냅니다. 맥락에서이온액체 탈황그러한 회사가 핵심 링크입니다. 그들은 기술 디버깅의 위험을 감수하고 시운전을 위한 엔지니어 직원을 보유하고 있으며, 특히 중국에서는 현지 환경 규제 당국과 관계를 구축하여 고객이 모든 허가를 얻을 수 있도록 돕습니다.

바람은 어느 쪽으로 불고 있나요? 전망과 의심

그렇다면 전망은 어떻습니까? 단기(3~5년)에는 틈새 시장이지만 꾸준히 기술이 보급될 것으로 보입니다. 주요 성장 포인트: 1) 황에 대한 요구 사항이 특히 엄격한 화학 산업(메탄올, 암모니아)을 위한 합성 가스의 심층 정화. 2) 부피가 큰 아민 플랜트 및 모듈러 플랜트 건설이 수익성이 없는 중소규모 분야의 수반석유가스(APG) 정제이온성 액체작동할 수도 있습니다. 3) 프리미엄 폴리머 생산을 위한 에틸렌 또는 프로필렌 탈황과 같은 특수 용도.

중기(5~10년)는 두 가지 영역의 돌파구에 달려 있습니다. 첫 번째는 정말 저렴하고 "파괴할 수 없는" 제품을 만드는 것입니다. 액체, 아마도 다른 산업에서 발생한 폐기물을 기반으로 한 것입니다(중국 화학자들이 여기서 활발히 실험하고 있습니다). 두 번째는 다양한 조건에서 장기간(5년 이상) 작동에 대한 일련의 데이터가 축적된 것입니다. 지금까지는 그러한 언급이 거의 없으며 이것이 큰 플레이어들을 방해하고 있습니다.

제 생각에는 가장 큰 과제는 기술적인 측면에도 있지 않습니다. 이것이 업계의 보수주의다. 정유소 및 가스 처리 공장 관리자는 신뢰성을 바탕으로 경력을 쌓는 사람들입니다. 그들은 수십 년 동안 아민을 다루었으며 모든 문제와 해결 방법을 알고 있습니다. 더 효율적이긴 하지만 새로운 기술로 전환하는 것은 개인적으로 항상 위험합니다. 따라서 구현은 혁신적인 것이 아니라 진화적입니다. 먼저 새로운 "친환경" 구현입니다. 레거시 인프라가 없거나 전통적인 방법이 더 이상 작동하지 않는 프로젝트.

그 결과,이온액체 탈황중국에서는 이것이 신화나 만병통치약이 아닙니다. 이는 정치적 압력, 엔지니어링 독창성 및 통합업체의 실용적인 접근 방식을 결합하여 틈새 시장을 찾는 새로운 실용적인 도구입니다. 이 과정은 중국 특유의 속도로 진행되고 있습니다. 빠르게, 미끄러지듯 진행되지만, 되돌릴 수는 없습니다. 지켜볼 가치는 있지만 장밋빛 안경 없이는 완벽한 기술이 없습니다.