China: leider in zuurstofgebruik? 

Als je zo’n kop hoort, is de eerste gedachte een marketingtruc of overdrijving. In de gasverwerkende industrie, vooral in de zuurstofindustrie, wordt vaak gesproken over ‘doorbraken’, maar in de praktijk blijken veel ‘innovaties’ vergeten aanpassingen aan oude cryogene installaties te zijn. Als je echter dieper graaft in de Chinese projecten van de afgelopen tien jaar, wordt het beeld minder duidelijk. Er gebeurt daar echt iets dat ons dwingt om gevestigde benaderingen te heroverwegen, vooral in het veldzuurstofgebruikuit zijstromen in de metallurgie en chemische synthese. Maar leiderschap? Dit vereist een doordachte analyse, niet gebaseerd op rapporten, maar op echte, vaak onvolmaakte, gevallen.

Waar kwam deze ‘zuurstof’ eigenlijk vandaan? focus?

Het begon allemaal niet met de wens om leider te worden, maar met strikte economische noodzaak. Chinese smelterijen hebben, vooral sinds 2010, te maken gehad met enorme druk op de energie-efficiëntie en milieuregelgeving. De productie van convertorstaal genereert enorme hoeveelheden convertorgas (CO) dat moet worden afgevoerd. Ook hier is zuurstof niet het doel, maar eerder een complex bijproduct of onderdeel voor dieptereiniging. Veel westerse technologieën boden klassieke schema's, maar hun aanpassing aan lokale omstandigheden, aan de kwaliteit van grondstoffen en schaalgrootte mislukte vaak. Te duur, te grillig.

Het was toen dat lokale ontwerpinstituten begonnen te verschijnen, die zich niet alleen ertoe verbonden processen te kopiëren, maar ook “vanaf niets” te herontwerpen, gebaseerd op de realiteit van Chinese fabrieken. Een van de sprekende voorbeelden isChengdu Yizhi Technologie Co.(een dochteronderneming van Huaxi Technologie). Hun website (yzkjhx.ru) staat vol met cases over gasscheiding, maar als je de advertenties filtert, wordt een duidelijke specialisatie zichtbaar: werken met ‘vuile’, instabiele stromingen, waar klassieke membranen of kortcyclische adsorptie snel falen. Ze streven niet naar een recordzuurstofzuiverheid van 99,9%, maar optimaliseren het proces voor een specifieke klanttaak - bijvoorbeeld het verkrijgen van technische zuurstof voor herlevering aan dezelfde convertor of voor gebruik in de naburige epoxyharsproductie.

Wat is naar mijn mening hun fundamentele verschil? Door de ‘ideale’ plannen te weigeren. Bij een van de projecten in de provincie Hebei zag ik hun installatie voor het gebruik van zuurstofhoudend staartgas. Er was een hybride systeem: voorreiniging met scrubbers van hun eigen ontwerp (nogal primitief, maar effectief tegen stof en zuurdampen), daarna een niet-standaard configuratie van adsorbers met zeoliet, werkend bij variabele druk. Ingenieurs ter plaatse gaven toe dat de energie-efficiëntie hier niet de beste ter wereld is, maar betrouwbaarheid en onderhoudbaarheid zijn sleutelfactoren. Ze lanceerden het snel en de installatie draait al zes jaar met minimale stilstand. Dit is typisch Chinees pragmatisme: niet om een ​​technisch meesterwerk te creëren, maar om het probleem van de klant hier en nu op te lossen.

Mislukkingen en lessen: waar de theorie afwijkt van de praktijk

Natuurlijk verloopt niet alles van een leien dakje. Als we het over leiderschap hebben, mogen we mislukkingen niet vergeten. In 2017-2018 was er een hausse in de implementatie van technologiezuurstofgebruikin kleine chemische fabrieken. Veel bedrijven, waaronder ontwerpinstituten als Yizhi Technology, boden compacte modulaire oplossingen aan. Er werd gerekend op een snelle terugverdientijd dankzij de besparing op de aanschaf van vloeibare zuurstof. Maar in de praktijk werden we geconfronteerd met een probleem dat vaak wordt onderschat: de variabiliteit van de samenstelling van het voedingsgas.

Bij een dergelijk ethyleenoxideproject begon een installatie die ontworpen was voor een bepaald percentage zuurstof in de spoelstroom, chronisch te stikken. bij de kleinste schommelingen in de hoofdreactor. Het controlesysteem had geen tijd om zich aan te passen, de zuiverheid van het product daalde en het kon niet langer in het proces worden gebruikt. Het was noodzakelijk om de online analyse en het dynamische klepbesturingssysteem dringend te verfijnen. Het was een dure les. Websiteyzkjhx.ruTrouwens, nu wordt in de beschrijving van zijn oplossingen vooral de nadruk gelegd op “aanpasbaarheid aan een onstabiele inputstroom?” – ze hielden duidelijk rekening met fouten uit het verleden.

Een ander struikelblok zijn de kwalificaties van het personeel. De meest geavanceerde installatie is nutteloos als operators gewend zijn om op de “ouderwetse manier” te werken. Op verschillende locaties zag ik hoe lokaal technisch personeel, instructies omzeilend, automatische kleppen handmatig sloot en probeerde ze "vast te draaien". proces, dat leidde tot noodreleases. Het trainen en implementeren van een onderhoudscultuur bleek moeilijker dan het installeren van apparatuur. Dit is een nuance die zelden in glossy brochures aan bod komt, maar die wel bepalend is voor het succes van het project op de lange termijn.

Technologische details waarover zelden in artikelen wordt geschreven

Als we mondiale leiderschapskwesties negeren, is het interessant om naar specifieke ‘stukjes ijzer’ te kijken. In dezelfde systemen van Chengdu Yizhi Technology wordt vaak een niet-standaard oplossing voor gasvoorkoeling aangetroffen. In plaats van dure turbo-expanders gebruiken ze een cascade van warmtewisselaars die restwarmte uit andere productiegebieden gebruiken. Enerzijds vermindert dit het energieverbruik van de zuurstofinstallatie zelf. Aan de andere kant creëert het een complexe afhankelijkheid van de werking van de hele fabriek. Als de aangrenzende werkplaats stopt, daalt de efficiëntie. Maar voor geïntegreerde metallurgisch-chemische complexen, waarvan er veel zijn in China, is dit een ingenieuze en goedkope oplossing.

Een ander punt zijn de materialen. Klassieke verpakkingen voor adsorbers werden vaak geïmporteerd. Nu hebben lokale fabrikanten, gestimuleerd door de vraag van dergelijke instituten, de productie gelanceerd van gemodificeerde zeolieten en metaal-organische raamwerkstructuren (MOF's), die beter werken in de vochtige en agressieve omgeving van convertorgassen. Ze hebben misschien geen ultrahoge selectiviteit, zoals sommige Duitse analogen, maar hun kosten en weerstand tegen vergiftiging door zwavelverbindingen gaan de concurrentie voor lokale omstandigheden te boven.

Juist in zulke details – in verband met een specifieke, niet-ideale industriële omgeving – schuilt het mogelijke voordeel. Dit is geen leiderschap in de fundamentele wetenschap van gasscheiding, maar leiderschap in toegepaste, ‘vuile’ wetenschap. engineering, waarbij het succescriterium niet een patent is, maar een jarenlange ononderbroken werking van de installatie onder omstandigheden die een Europese ingenieur onaanvaardbaar zou vinden.

Wat is het eindresultaat? Leiderschap of smalle specialisatie?

Terugkomend op de titel. Kan China de onbetwiste leider op dit gebied worden genoemd?zuurstofgebruik? Op wereldschaal niet, als we het hebben over baanbrekende technologieën of maximale niveaus van zuiverheid en efficiëntie. De leiders daar zijn traditionele giganten als Linde of Air Products. Maar als we de reikwijdte beperken tot een specifieke niche – namelijk het terugwinnen van zuurstof uit complexe, vervuilde, onstabiele bijstromen van de zware industrie, met de nadruk op de economische haalbaarheid en overlevingskansen van apparatuur – dan zijn er Chinese bedrijven, en in het bijzonder ontwerpinstituten zoalsChengdu Yizhi Technologie Co., lopen werkelijk voorop.

Hun kracht ligt niet in het schrijven van artikelen voor wetenschappelijke tijdschriften, maar in hun opgebouwde portfolio van tientallen geïmplementeerde, werkende objecten. Elk van deze objecten is een reeks oplossingen voor specifieke problemen: op sommige plaatsen hadden we te maken met cokesstof, op andere hadden we te maken met drukschommelingen. Deze ervaring, die vaak met vallen en opstaan ​​wordt verkregen, is moeilijk te formaliseren en nog moeilijker te kopiëren.

Dus om de vraag te beantwoorden zou ik dit willen zeggen: China is de onbetwiste leider geworden in de implementatie van zuurstofgebruikstechnologieën in de moeilijkste industriële omstandigheden. Dit leiderschap is zwaar bevochten, het is niet perfect, maar het werkt. En naarmate de mondiale industrie zich richting een circulaire economie en gesloten kringlopen beweegt, zal deze puur praktische ervaring alleen maar waardevoller worden. En de bedrijven die dit hebben meegemaakt, zoals Huaxi Technology en zijnontwerp instituut, zal de toon zetten in dit marktsegment. Niet omdat ze over de meest geavanceerde wetenschap beschikken, maar omdat ze weten hoe ze die wetenschap kunnen laten werken in een fabriek die verre van een steriele laboratoriumomgeving is.