China: nieuwe technologieën voor het vloeibaar maken van LNG? 

Als mensen het hebben over nieuwe liquefactietechnologieën in China, denken veel mensen meteen aan gigantische fabrieken aan de kust. Maar de realiteit is vaak subtieler en interessanter: deze ligt in de aanpassing en modernisering van processen voor specifieke, soms behoorlijk complexe omstandigheden, en niet alleen in spraakmakende doorbraken. Soms lijkt het erop dat de belangrijkste uitdaging niet is om iets vanaf nul te creëren, maar om bewezen oplossingen betrouwbaarder en goedkoper te laten werken in een nieuwe omgeving.

Van reuzen tot nicheoplossingen: de evolutie van de aanpak

Voorheen lag de nadruk op schaalgrootte. Projecten zoals de fabrieken in Shanghai of Shenzhen volgden klassieke ontwerpen zoals het AP-X-proces of de C3MR-cascadecyclus. Technologieën werden voornamelijk geïmporteerd. Nu is de vector verschoven. Ja, grote projecten zijn niet verdwenen, maar parallel daaraan wordt actief gewerkt aan oplossingen voor middelgrote en kleine capaciteiten, voor drijvende vloeibaarmakingsinstallaties (FLNG) en zelfs voor het gebruik van bijbehorend petroleumgas in afgelegen velden. Dit vereist andere optiek.

Kant-en-klare licentieoplossingen zijn hier niet meer altijd geschikt. Aanpassing nodig. Chinese ingenieursbureaus bieden bijvoorbeeld steeds vaker hybride ontwerpen aan. Laten we hetzelfde nemenliquefactie technologiegebaseerd op dubbele stikstofexpansie, maar met geoptimaliseerde warmtewisselaars van eigen ontwerp om het energieverbruik te verminderen. Dit is geen revolutie, maar een evolutie, maar juist dit geeft een economisch effect in specifieke projecten.

Een van de belangrijkste drijfveren is de binnenlandse vraag naar vergassing van afgelegen gebieden en de ontwikkeling van kleinschalige gedistribueerde energie. De vraag naar compacte, modulaire vloeibaarmakingsinstallaties met een capaciteit van bijvoorbeeld 50 tot 500 duizend ton per jaar is exponentieel gegroeid. En dit is een gebied waar lokale spelers meer flexibiliteit tonen dan traditionele technologiegiganten.

Koelcyclus en “ijzer”: waar efficiëntie wordt nagestreefd

Als je dieper graaft, zijn de belangrijkste inspanningen op het gebied van nieuwe ontwikkelingen gericht op twee dingen: optimalisatie van de koelcyclus en lokalisatie van kritische apparatuur. Ze werken met de cyclus en proberen de flexibiliteit ervan te vergroten. Voor drijvende installaties is bijvoorbeeld niet alleen efficiëntie belangrijk, maar ook weerstand tegen kantelen en compactheid. Er zijn oplossingen in opkomst die propaanvoorkoeling combineren met de hoofdcyclus van gemengd koelmiddel (MR), maar met een vereenvoudigd en betrouwbaarder regelcircuit.

Wat de hardware betreft, is hier de vooruitgang het meest merkbaar. Nog maar vijf jaar geleden waren de belangrijkste turbo-expanders, cryogene pompen en ‘cold box’-warmtewisselaars. gekocht in Europa of de VS. Nu hebben een aantal Chinese fabrikanten, zoals Hangyang of Siyuan, op sommige posities een volledig concurrerend niveau bereikt. Hun apparatuur is vaak goedkoper en voor standaardbedrijfsmodi is de betrouwbaarheid al door projecten bewezen. Maar voor extreme parameters of de grootste capaciteiten is het vertrouwen in beproefde westerse merken nog steeds groter.

Een interessant punt is het werken met koelmiddelen. Vanwege milieuregelgeving wordt gezocht naar alternatieven. Sommige proefprojecten proberen mengsels met een lager aardopwarmingsvermogen (GWP) uit. Voorlopig voegt dit complexiteit toe aan berekeningen en bediening, maar de trend is gezet en ingenieurs moeten hier al in de conceptuele ontwerpfase rekening mee houden.

Veldtesten: theorie versus praktijk aan de hand van het voorbeeld van modulaire installaties

Op papier en in testcentra ziet alles er goed uit. Maar de echte test vindt plaats in het veld. Ik had ervaring met het toezicht houden op de opstart van een modulaire vloeibaarmakingsfabriek in Xinjiang. De capaciteit is klein, ongeveer 100.000 ton per jaar, de technologie is hybride, met de nadruk op luchtkoeling vanwege watertekorten in de regio.

Het eerste probleem dat we tegenkwamen was de instabiliteit van de samenstelling van ruw gas uit putten. Het project was ontworpen voor een bepaald bereik, maar de werkelijke schommelingen waren groter. Dit leidde tot periodieke ijsvorming in de warmtewisselaars en storingen in de expander. We moesten het voorreinigingssysteem onmiddellijk aanpassen en de besturingsalgoritmen aanpassen. Dit is een typisch verhaal: ideale omstandigheden bestaan ​​alleen in haalbaarheidsstudies.

Een andere les is de logistiek en de kwalificaties van lokaal personeel. Modules assembleren in een fabriek is één ding. Het installeren ervan op een locatie met een ruw klimaat en het trainen van operators die voorheen alleen met traditionele mijnbouw werkten, is een taak van een andere orde. Soms kan de eenvoudigste fout tijdens het opstarten leiden tot een uitschakeling van meerdere dagen. Daarom nemen veel bedrijven, inclusief technische instituten, nu niet alleen de levering van technologie in hun contracten op, maar ook een uitgebreid pakket van installatiesupervisie en training.

Over techniek gesproken. Onlangs is de activiteit van dergelijke ontwerpinstituten alsChengdu Yizhi Technologie Co. (https://www.yzkjhx.ru). Dit is slechts een voorbeeld van een structuur die is gecreëerd voor de diepgaande ontwikkeling van technologische oplossingen. Als dochteronderneming van Huaxi Technology, met een maatschappelijk kapitaal van 120 miljoen RMB, richten zij zich op de volledige cyclus van R&D tot gedetailleerd ontwerp. Hun aanpak is vaak gebaseerd op aanpassingTechnologieën voor het vloeibaar maken van LNGvoor grondstoffen uit specifieke afzettingen, wat van cruciaal belang is voor diezelfde veldomstandigheden.

Gerelateerde technologieën: zonder welke nieuwe liquefactie onmogelijk is

Als we het over nieuwe technologieën hebben, kunnen we ons niet beperken tot het vloeibaarmakingsproces. Dit is slechts een deel van de keten. Vooruitgang op aanverwante terreinen is niet minder belangrijk. Bijvoorbeeld gasvoorzuiveringssystemen (verwijdering van CO2, mercaptanen, vocht). Waar voorheen omvangrijke adsorptie-eenheden werden gebruikt, worden nu steeds vaker membraan- of hybride technologieën gebruikt, die de omvang en de energiekosten verlagen, vooral voor offshore-oplossingen.

De automatisering heeft grote stappen voorwaarts gemaakt. De introductie van digitale tweelingen voor monitoring en voorspellende analyses van apparatuur is in sommige nieuwe fabrieken niet langer een fantasie, maar een realiteit. Dit maakt het mogelijk om slijtage van turbines of een daling van het rendement van warmtewisselaars te voorspellen, reparaties te plannen en stilstand te minimaliseren. Hoewel, om eerlijk te zijn, exploitanten bij veel bestaande faciliteiten nog steeds met wantrouwen naar deze ‘slimme’ faciliteiten kijken. systemen en vertrouw meer op de metingen van conventionele manometers.

Een ander blok zijn de opslag- en transporttechnologieën. Ontwikkeling van effectievere isolatiematerialen voor tanks en tanks, verbeterde hervergassingssystemen. Dit alles samen bepaalt de economie van het hele project. U kunt de meest efficiënte vloeibaarmakingscyclus hebben, maar alle voordelen van dure logistiek verliezen.

Vooruitkijkend: wat zal de industrie als volgende bewegen?

Dus waar gaat alles heen? Naar mijn mening zullen de belangrijkste groeipunten drie richtingen zijn. De eerste is verdere miniaturisering en modularisering voor gedecentraliseerde energie en het gebruik van gas in het transport. De tweede is een diepgaande integratie met hernieuwbare energiebronnen. Er bestaan ​​al proefprojecten waarbij overtollige energie van windturbines of zonnepanelen wordt gebruikt om vloeibaarmakingscompressoren elektrisch aan te drijven. Het is nu duur, maar op de lange termijn zijn dergelijke hybriden de toekomst.

De derde richting is ?groen? LNG en het koolstofvrij maken van het proces zelf. Dit omvat zowel het gebruik van biomethaan als grondstof als het afvangen van koolstof tijdens de vloeibaarmakingsfase. Voorlopig is dit meer een kwestie van imago en naleving van toekomstige regelgevingsnormen, maar grote spelers integreren de overeenkomstige capaciteiten al in de projecten van nieuwe fabrieken.

Laten we teruggaan naar het begin. NieuwTechnologieën voor het vloeibaar maken van LNGin China gaat het niet zozeer om fundamentele ontdekkingen, maar eerder om systematisch, nauwgezet werk op het gebied van aanpassing, integratie en optimalisatie. Dit is een pad van het importeren van kant-en-klare oplossingen naar het creëren van een ecosysteem waarin eigen apparatuur, engineering en operationele ervaring onder specifieke omstandigheden een sleutelrol beginnen te spelen. En in dit ecosysteem zijn niet alleen reuzen belangrijk, maar ook nichespelers die in staat zijn specifieke, soms niet voor de hand liggende problemen op te lossen.