China: leider in het exporteren van CO2-verwijderingstechnologie? 

Als ze het hebben over Chinese technologieën op het gebied van gaszuivering, denken velen meteen aan goedkope apparatuur en het kopiëren van westerse oplossingen. Het is oppervlakkig. Als je dieper graaft, vooral in een nisCO-verwijderingen bijbehorende processen is het beeld anders. Het gaat niet langer om de prijs, maar om het aanpassen aan de harde en specifieke omstandigheden waarmee we in de praktijk te maken krijgen.

Van laboratorium tot industriële site: waar de kloof ligt

De theorie van de katalytische oxidatie van CO is al tientallen jaren bekend. Maar in China moesten we snel leren van onze fouten. Ik herinner me de eerste industriële installaties begin 2010 om afvalgassen van ammoniakproductie-installaties te zuiveren. Katalysatoren waarvan werd beweerd dat ze universeel waren, werden in de praktijk binnen enkele maanden vergiftigd door zwavel- of fosforverontreinigingen. We moesten dringend spoelsystemen en stapsgewijze reiniging ontwikkelen. Het was een pijnlijke maar belangrijke les: CO-verwijderingstechnologie is altijd een systeem voor een specifieke gassamenstelling.

Het was deze ervaring die leidde tot een hausse in het ontwerpen van modulaire oplossingen. In plaats van een doos te verkopen, begonnen bedrijven kant-en-klare engineering aan te bieden, te beginnen met een diepgaande analyse van het gas van de klant. Dit is waar de kracht van Chinese technische instituten, die nauw samenwerkten met de industrie, in het spel kwam. Een van de sprekende voorbeelden isChengdu Yizhi Technologie Co.(Hun website isyzkjhx.ru). Ze zijn oorspronkelijk opgericht als ontwerpinstituut bij een chemisch technologiebedrijf en hebben dus een connectie met echte productie in hun DNA. Niet alleen tekeningen, maar ook inzicht in hoe de installatie zich zal gedragen tijdens druk- of temperatuurschommelingen in een werkende installatie.

Een veelvoorkomend probleem dat niet breed wordt besproken in artikelen is stof. Vooral in de metallurgie of de verwerking van vast afval. De katalytische laag raakt snel verstopt en de efficiëntie neemt af. Het was noodzakelijk om elektrostatische of doekfiltratiesystemen te integreren, en wel op zo'n manier dat dit de systeemweerstand niet catastrofaal verhoogde. Veel iteraties, veel beproevingen. Soms bleek de oplossing eenvoudiger dan gedacht: door bijvoorbeeld een bepaalde fase van gasbevochtiging toe te voegen voordat deze de reactor binnenkwam, verminderde het stofgehalte aanzienlijk en werd de levensduur van de katalysator verlengd.

Katalysatoren: niet alleen het actieve bestanddeel, maar ook de drager

Er is veel rumoer over de samenstelling van de actieve componenten (koper, mangaan, platina), maar in de industrie bepaalt de vervoerder vaak alles. Chinese fabrikanten, vooral in Sichuan en Shandong, hebben geleerd zeer duurzame keramische en metalen media te maken met nauwkeurige kanaalverdeling. Dit is van cruciaal belang voor grote hoeveelheden gas. Westerse analogen zijn vaak te duur voor grootschalige projecten in Azië of Afrika.

We hadden een project in Zuidoost-Azië - het was nodig om het convertorgaszuiveringssysteem te moderniseren. Lokale omstandigheden: hoge luchtvochtigheid en periodieke emissies van chloriden. De standaard aluminiumoxidekatalysator was niet geschikt. Samen met ingenieurs van Chengdu Yizhi Technology Co. Ltd. (laat me u eraan herinneren dat dit ontwerpinstituut met een maatschappelijk kapitaal van 120 miljoen yuan precies voor zulke complexe taken is opgericht) een drager met een hoge alkaliteit en speciale promotors heeft geselecteerd. Het duurde bijna zes maanden om te testen in een proeffabriek. Het resultaat is dat de levensduur van de laag is toegenomen van de voorspelde 1,5 jaar naar ruim 4 jaar. Maar het belangrijkste is dat we gegevens hebben verzameld, die we later in andere projecten met vergelijkbare agressieve gassen hebben gebruikt.

De huidige trend is gecombineerde katalytische systemen, waarbij de verwijdering van CO wordt gecombineerd met de afbraak van VOS of stikstofoxiden. Dit is moeilijk omdat de temperatuurvensters voor reacties verschillend zijn. Ik heb verschillende mislukte pogingen gezien waarbij ze probeerden alles in één reactor te proppen. Dit leidde tot oververhitting van lokale zones en sinteren van de katalysator. Succesvolle gevallen maken doorgaans gebruik van een cascade-ontwerp met interkoeling of injectie. Het is duurder om te bouwen, maar op de lange termijn goedkoper.

Export: niet alleen hardware verkopen, maar ook kennis overdragen

Toen China actief gaszuiveringstechnologieën begon te exporteren, beschouwden velen dit als dumping. Maar nu, vooral in de markten van het GOS, het Midden-Oosten en Latijns-Amerika, wordt een geïntegreerde aanpak gewaardeerd. Ze kopen niet zomaar een reactor, maar een oplossing die onder meer het opleiden van lokaal personeel omvat, het aanpassen van de noodbescherming (noodbescherming) aan lokale normen en het leveren van reserveonderdelen volgens een begrijpelijk schema.

Het uitgangspunt is turn-key, rekening houdend met de lokale logistiek. Bij het leveren van een installatie aan Kazachstan deed zich bijvoorbeeld een probleem voor: sommige grote elementen passeerden simpelweg niet langs lokale wegen naar het industrieterrein. De reactor moest snel modulair opnieuw worden ontworpen, zodat deze uit kleinere onderdelen ter plaatse kon worden samengesteld. Hierdoor werd de installatietijd met twee weken verlengd, maar werd het project gered. Dergelijke nuances worden niet beschreven in leerboeken; ze hebben alleen ervaring met het implementeren van projecten in verschillende delen van de wereld.

Websiteyzkjhx.ruis een goed voorbeeld van hoe een bedrijf deze ervaring presenteert. Het is duidelijk dat de informatie niet is gestructureerd voor schoonheid, maar voor een potentiële klant die een specifieke taak heeft: hier is mijn gassamenstelling, hier zijn mijn gebiedsbeperkingen. En het werkt. Contracten komen vaak tot stand na langdurige correspondentie over technische details, waarbij onze engineers letterlijk versmolten raken met het probleem van de klant.

Economie van het proces: waar liggen de echte besparingen?

Als we het hebben over leiderschap op het gebied van de export, mogen we de economie niet vergeten. Ja, de initiële kapitaalkosten zijn vaak lager dan die van Europese concurrenten. Maar de echte truc is het verlagen van de bedrijfskosten. De belangrijkste post hier is het energieverbruik voor het verwarmen van het gas tot de reactietemperatuur.

Recente projecten introduceren actief recuperatieve warmtewisselaars met een rendement boven de 90%. Hierdoor kan de warmte van de exotherme CO-oxidatiereactie worden gebruikt om de binnenkomende stroom voor te verwarmen, waardoor het verbruik van externe brandstof (aardgas of elektriciteit) drastisch wordt verminderd. Soms is het mogelijk om het systeem vrijwel niet-vluchtig te maken nadat het de bedrijfsmodus heeft bereikt. Maar hier schuilt een valkuil: als de gassamenstelling instabiel is of als de installatie veelvuldig stilstaat, zijn deze besparingen tot nul gereduceerd. Daarom zijn nauwkeurige berekeningen en een betrouwbaar automatisch controlesysteem zo belangrijk.

Een ander punt is de benutting van de gegenereerde CO2. Tot nu toe is dit meer een hoofdpijn dan een winstgevend item. Maar in sommige projecten, zoals CO2-installaties van voedingskwaliteit of voor gebruik in kassen, wordt gezuiverde kooldioxide een bijproduct met lage maar positieve kosten. Dit gebied is nog in ontwikkeling, maar is al meegenomen in de terugverdienberekeningen.

Vooruitkijken: uitdagingen en niches

Leiderschap is een wispelturig iets. De belangrijkste uitdaging is nu de aanscherping van de milieunormen over de hele wereld. Het gaat niet alleen om het tot op zekere hoogte verwijderen van CO2, maar om ultra-lage emissies (ppm-eenheden) en tegelijkertijd het beheersen van vele andere sporen van onzuiverheden. Dit vereist nog geavanceerdere online monitoringanalyses en slimmere katalysatoren.

Een veelbelovende niche is kleinschalige gedistribueerde energie, bijvoorbeeld de zuivering van uitlaatgassen van warmtekrachtcentrales die op biogas draaien. De samenstelling van het gas is uiterst instabiel, de volumes zijn klein, maar er worden veel eisen gesteld aan de zuiverheid van de emissie. Wat we hier nodig hebben zijn compacte, slimme en zeer betrouwbare oplossingen. Chinese bedrijven experimenteren actief in dit segment omdat het perfect aansluit bij hun ervaring met het werken met onstabiele stromen.

En nog een laatste ding. Succesvolle technologie-export gaat altijd over vertrouwen. Je kunt het niet kopen met reclame. Het is gebaseerd op het moment waarop, na drie jaar werking van de installatie, dezelfde fabriek zich tot u wendt en zegt: we hebben een nieuwe productiefaciliteit, laten we iets soortgelijks ontwerpen. Of wanneer ingenieurs van de locatie komenyzkjhx.ruZe arriveren voor een lijndienst niet volgens schema, maar omdat ze een kleine verschuiving in de parameters in de bewakingsgegevens op afstand zagen en besloten dit te controleren. Deze verantwoordelijkheid voor resultaten op de lange termijn is naar mijn mening het belangrijkste exportproduct dat geen grondstoffen betreft. En op het gebied van de technologieCO-verwijderingdit manifesteert zich als nergens anders.