China: nieuwe technologieën voor het vloeibaar maken van LNG? 

Wanneer mensen in China over nieuwe liquefactietechnologieën praten, denken veel mensen onmiddellijk aan gigantische kant-en-klare fabrieken. of baanbrekende patenten. Maar de realiteit is vaak anders: bij aanpassing, bij het verfijnen van componenten, bij het oplossen van specifieke problemen op een specifiek gebied, waar de theorie uit het leerboek zwijgt. Het meest interessante proces vindt niet plaats in de krantenkoppen, maar op de werkvloer, waar de ingenieur naar de gegevens van de sensoren kijkt en besluit hoe deze lijn consistenter kan worden uitgevoerd tegen de helft van de oorspronkelijke kosten.

Van ?ijzer? naar ‘digitaal’: waar het proces werkelijk naartoe gaat

Als we de klassieke keten nemen, is de focus verschoven. Voorheen ging de race om de megaprestaties van de belangrijkste warmtewisselaars: groter, koeler, sneller. Volgens mijn observaties ligt de belangrijkste strijd om efficiëntie op het gebied van de gasvoorbehandeling en, nog belangrijker, op het gebied van controle- en optimalisatiesystemen. Vooral voor middelgrote en kleine installaties, die actief worden gebouwd voor afgelegen velden of als buffercapaciteit.

Hier is een praktisch voorbeeld: bij een project in Sichuan werd door het standaardprogramma voor de verwijdering van CO2 een onevenredige hoeveelheid energie "opgegeten". Lokale techniek, zoals wat dat doetChengdu Yizhi Technologie Co., stelde een hybride oplossing voor: een combinatie van membraantechnologie in de eerste fase met nabehandeling met een klassiek adsorbens. Geen revolutie op wereldschaal, maar voor een gegeven gassamenstelling en vereiste zuiverheid aan de uitlaat: een besparing op de kapitaalkosten met 15% en een besparing op de exploitatiekosten op energiegebied met 8%. Dergelijke puntverbeteringen zijn nieuwe technologieën in de toegepaste zin. Ze zijn niet altijd gepatenteerd, maar bepalen wel de winstgevendheid.

Het is op deze niche, maar cruciale gebieden waar veel Chinese ontwerpinstituten actief zijn. Neem bijvoorbeeldChengdu Yizhi Technologie Co.- dit is niet zomaar “een ander ingenieursbureau?”. Dit is een structuur gecreëerd met een maatschappelijk kapitaal van 120 miljoen yuan voor een diepgaande ontwikkeling van technologische oplossingen. Hun aanpak is vaak niet gebaseerd op het verkopen van een kant-en-klare ‘black box’, maar op het gezamenlijk modelleren van het proces met de klant, zodat de technologie ‘wortel schiet’ in specifieke omstandigheden.

Modulariteit en schaalbaarheid: trend of gedwongen noodzaak?

Er is hier veel lawaai. Iedereen heeft het over modulaire installaties (middelgrote, kleinschalige LNG) als wondermiddel. Maar in werkelijkheid gaat modulariteit niet alleen over het brengen en samenstellen van blokken. Het grootste probleem is de integratie. U kunt bij de ene leverancier een uitstekende vloeibaarmakingsmodule kopen, bij een andere een zuiveringsmodule en bij een derde een opslagsysteem. En breng ze vervolgens maandenlang samen in één enkel besturingssysteem dat niet uit de hand loopt als het niet synchroon loopt.

Ik zag een project waarbij, als gevolg van verschillen in klepbedieningspatronen op modules van verschillende leveranciers, waterslag optrad in gemeenschappelijke pijpleidingen. De oplossing was meer software dan hardware: we moesten de PLC-logica volledig herschrijven en kunstmatige vertragingen introduceren. Is dit dezelfde “vuile”? werk waarover niet in brochures geschreven wordt, maar zonder dat werkt de nieuwe technologie niet.

Chinese bedrijven ontwikkelen nu actief complexe modulaire oplossingen en proberen de hele keten onder controle te krijgen. Het doel is niet alleen om apparatuur te verkopen, maar om een ​​standaard, maar zeer aanpasbaar technologiepakket aan te bieden. Hierdoor worden de risico’s voor de klant verkleind. Als we teruggaan naar het voorbeeldChengdu Yizhi Technologie Co., Ltd., dan ligt hun kracht als ontwerpinstituut opgericht door Huaxi Technology juist in het vermogen om een project te leiden van concept- en processimulatie tot inbedrijfstelling, waarbij gebruik wordt gemaakt van de opgebouwde database van het gedrag van verschillende technologische schema's in reële omstandigheden.

Koelcycli: is de oude vriend beter dan de nieuwe twee?

In academische kringen worden voortdurend nieuwe, ultra-efficiënte liquefactiecycli gepubliceerd. Maar de sector is conservatief. Dubbel gemengd koelmiddel (DMR), propaanvoorkoeling (C3MR) - deze beproefde ontwerpen blijven de basis. Innovaties daarin volgen het pad van het optimaliseren van de samenstelling van koelmiddelen en het verbeteren van de warmteoverdracht.

Bij een van de recente installaties die ik bezocht, experimenteerden ingenieurs met het toevoegen van isobutaan aan het koelmiddelmengsel voor een cascadecyclus. Theoretisch zou dit voordelen moeten hebben opgeleverd bij het werken met voedingsgas met een onstabiele samenstelling. De praktijk heeft een toename van de efficiëntie met 2-3% in de normale modus aangetoond, maar er ontstonden problemen met de controle wanneer de belasting sterk veranderde. We moesten de algoritmen verfijnen. Het is een typisch verhaal: een kleine verbetering na maanden van nauwgezet tweaken.

Daarom bedoelen ze, als ze het hebben over ‘nieuwe liquefactietechnologieën’, ​​vaak niet een nieuw natuurkundig principe, maar een nieuw niveau van controle en aanpassing van het oude principe aan nieuwe omstandigheden. Dit is minder indrukwekkend, maar meer gevraagd door de markt.

Energie-efficiëntie: waar moeten we de reserves zoeken?

De grootste energieverbruiker zijn uiteraard compressoren. De trend hier is duidelijk: aandrijvingen met variabele snelheid (VSD), efficiëntere compressietrappen, verbeterde koelsystemen. Maar er zijn ook minder voor de hand liggende punten.

Bijvoorbeeld koudeherstel. In veel oude centrales ging de kou van de verdamping van commercieel LNG eenvoudigweg verloren tijdens de hervergassing. Dit is nu een hele richting. Ik heb de succesvolle integratie gezien van een mini-LNG-installatie met een droogijsproductie-installatie of met een magazijnkoelsysteem. Het economische effect van het project hangt sterk af van dergelijke “gerelateerde” beslissingen.

Een ander punt is de nauwkeurigheid van analytische apparatuur. Moderne chromatografen en spectrometers die de gassamenstelling in realtime monitoren, maken het mogelijk het proces te verfijnen en overmatige zuivering, die ook energie kost, te voorkomen. Soms investeren in de beste analytische hardware? en de software voor de verwerking ervan betalen zichzelf sneller terug dan het vervangen van een turbine.

Uitdagingen en de toekomst: niet alleen technologie

De implementatie van elke nieuwe oplossing hangt niet alleen af van engineering, maar ook van personeel en regelgeving. De meest geavanceerde modulaire installatie staat stil als er geen operators ter plaatse zijn die de logica ervan begrijpen en niet simpelweg op de knoppen drukken volgens de instructies.

Daarom groeit de vraag niet alleen naar technologie, maar naar technologie met een volledig pakket aan training en technische ondersteuning op lange termijn. Bedrijven die niet alleen blauwdrukken maar ook trainingssimulators voor operators kunnen leveren, hebben een groot voordeel. Dit is de ‘praktische’. het deel dat het echte project onderscheidt van de afbeelding in de catalogus.

Als we naar de toekomst kijken, zullen de belangrijkste inspanningen naar mijn mening in twee richtingen geconcentreerd zijn. De eerste is verdere digitalisering en het gebruik van data voor voorspellend onderhoud en adaptieve optimalisatie. De tweede is de ontwikkeling van oplossingen voor ultrakleine gasvolumes, bijvoorbeeld bijbehorend petroleumgas in afgelegen bronnen, waarbij de sleutel niet de efficiëntie is, maar de algemene mogelijkheid van kosteneffectief gebruik. En hier zijn er nog geen eenvoudige, kant-en-klare antwoorden - wat nodig is is een individuele, projectmatige aanpak, die de essentie is van het werk van veel gespecialiseerde instituten op de markt.