China: nieuwe technologieën voor het vloeibaar maken van LNG? 

Wanneer hoor je over “nieuwe technologieën?” Bij het vloeibaar maken van gas in China denk ik waarschijnlijk het eerst aan gigantische centrales, megaprojecten en aantallen in miljarden kubieke meters. Maar als je dieper graaft, in de ‘keuken’ zelf. Tijdens dit proces wordt duidelijk dat de echte revolutie vaak niet in de schaal zit, maar in de details: in het aanpassen van standaardoplossingen aan lokale omstandigheden, in het optimaliseren van de toeleveringsketens van apparatuur, in het bestrijden van specifieke, soms totaal onverwachte, technologische knelpunten. En hier wordt de ervaring van Chinese ingenieurs en ontwerpinstituten, die zijn overgegaan van het importeren van technologieën naar de diepgaande verwerking ervan, bijzonder interessant. Dit is geen eenvoudige race om prestaties, maar eerder een complex proces van “inslijpen?” mondiale technologieën naar de Chinese realiteit.

Van import naar aanpassing: waar liggen de echte uitdagingen?

Veel mensen denken ten onrechte dat het de hoofdtaak is om simpelweg een licentie voor bijvoorbeeld liquefactietechnologie van een westerse reus te kopen en deze te reproduceren. Sterker nog, het moeilijkste deel komt later. Klimatologische omstandigheden, de kwaliteit van lokaal staal voor warmtewisselaars, eisen op het gebied van energie-efficiëntie, die in China mogelijk nog strenger zijn vanwege het ‘groene’ beleid. ontwikkeling – dit alles dwingt ons tot serieuze aanpassingen. Ik herinner me hoe bij een van de projectenmini-LNGde standaard liquefactiecyclus weigerde stabiel te functioneren onder de plotselinge veranderingen in de omgevingstemperatuur die kenmerkend zijn voor bepaalde regio's van China. We moesten het besturingssysteem eigenlijk opnieuw berekenen en configureren, en niet alleen maar ‘aanzetten en vergeten’.

Het is in deze niche – aanpassing en optimalisatie – waar veel Chinese ontwerpinstituten actief aan werken. Laten we bijvoorbeeld nemenChengdu Yizhi Technologie Co.(Hun website ishttps://www.yzkjhx.ru). Dit is niet zomaar een bureau met tekenaars. Het instituut werd in 2013 opgericht door Huaxi Technology met een maatschappelijk kapitaal van 120 miljoen yuan, wat duidt op serieuze bedoelingen. Hun waarde ligt vaak niet in het helemaal opnieuw creëren van een compleet nieuwe liquefactietechnologie, maar in diepgaand technisch onderzoek. Ze kunnen een bekend proces nemen, bijvoorbeeld gebaseerd op de stikstofcyclus of een gemengd koelmiddel, en dit aanpassen voor een specifieke grondstof, bijvoorbeeld bijbehorend petroleumgas met een onstabiele samenstelling, wat typisch is voor veel velden. Dit is dezelfde “nieuwe technologie?” in toegepaste zin: niet de ontdekking van een nieuw natuurkundig principe, maar het creëren van een betrouwbare en economische oplossing uit beschikbare componenten.

Een veelvoorkomend probleem dat je in de praktijk tegenkomt is de logistiek en lokalisatie van apparatuur. Het bestellen van elke klep of speciale pomp uit Europa kost enorm veel tijd en kosten. Daarom is een deel van het werk van dergelijke instituten gericht op het vinden en kwalificeren van lokale fabrikanten, het testen van hun producten en het aanbrengen van wijzigingen in het ontwerp, zodat binnenlandse analogen kunnen worden gebruikt zonder verlies van betrouwbaarheid. Soms lukt dit, soms niet, en dan moet het project lang wachten op geïmporteerde benodigdheden. Dit is een realiteit waarover zelden in glossy brochures wordt geschreven.

Focus op energie-efficiëntie en "groene" oplossingen

Tegenwoordig is het simpelweg vloeibaar maken van gas niet voldoende. Dit moet gebeuren met een minimaal energieverbruik. Trend aanenergie-efficiëntiein China wordt niet alleen gedicteerd door de economie, maar ook door strikte overheidsregels. Daarom hebben veel “innovaties” specifiek betrekking op warmteterugwinning, optimalisatie van koelcycli, integratie van vloeibaarmakingsinstallaties met andere industrieën om restwarmte te gebruiken. Het is bijvoorbeeld interessant om projecten waar te nemenLNG-installatiewordt gebouwd naast een chemische fabriek – de warmte van exotherme reacties kan worden gebruikt in het proces van hervergassing of voorkoeling.

Maar er zijn ook valkuilen hier. Theoretische berekeningen van energiebesparing kunnen in de praktijk worden verstoord. Op een van de locaties stuitte een poging om laagwaardige warmte van een naburige productie te gebruiken om het koelmiddel in de vloeibaarmakingscyclus te verwarmen op het probleem van de instabiliteit van dezelfde warmtestroom. Toen scheikundigen de werkingsmodus van hun installatie veranderden, begon ons vloeibaarmakingssysteem te “stikken”. Het was noodzakelijk om een ​​complex buffersysteem en controle-algoritmen te ontwikkelen die een deel van het economische effect teniet deden. Het bleek dat het soms gemakkelijker en betrouwbaarder is om een ​​eigen onafhankelijke energiebron te hebben, zij het een minder “groene” energiebron. op papier.

Ontwerpinstituten als het eerder genoemde Chengdu Yizhi Technology Co. Ltd. treden in deze context vaak op als integratoren die al deze risico’s moeten inschatten. Hun taak is niet om een ​​ideaal diagram te tekenen, maar om een ​​installatie te ontwerpen die werkt en, wat belangrijk is, repareerbaar is onder de omstandigheden van een bepaalde regio. Soms betekent dit een bewuste weigering om te complex en ‘chique’ te zijn? beslissingen ten gunste van ruwere, maar bewezen beslissingen.

Mini- en micro-LNG: een proeftuin voor innovatie?

Terwijl grote onshore en drijvende installaties de meeste aandacht krijgen, geloof ik dat planten het echte laboratorium voor nieuwe technologische benaderingen worden.mini-LNGen micro-LNG. Hun relatief kleine schaal maakt het mogelijk om snel nieuwe circuits te testen, te experimenteren met koudemiddelen en modulaire oplossingen te implementeren. Dit is waar Chinese bedrijven flexibeler zijn.

Een klassiek voorbeeld is het gebruik van liquefactie voor het gebruik van APG (Associated Petroleum Gas) in afgelegen velden. Standaard grote technologieën zijn hier niet geschikt vanwege kleine volumes en stromingsinstabiliteit. Er is een compacte, mobiele of gemakkelijk transporteerbare oplossing nodig. En hier verschijnen ontwikkelingen op basis van bijvoorbeeld turbo-expandercycli of cycli met voorkoeling met propaan, maar dan in een sterk gereduceerd en vereenvoudigd ontwerp. De belangrijkste uitdaging is niet de efficiëntie, maar vooral de ‘overleefbaarheid’, het vermogen om lange tijd door te werken zonder de constante aanwezigheid van hooggekwalificeerd personeel en met een minimum aan onderhoud.

Op dergelijke projecten worden vaak oplossingen getest, die vervolgens eventueel worden opgeschaald. Het probleem met de filtratie van grondstoffen vóór het vloeibaar maken, de strijd tegen hydraatvorming in miniatuurwarmtewisselaars, automatiseringsproblemen - dit alles wordt in het veld opgelost? voorwaarden. En vaak zijn deze oplossingen op het eerste gezicht puur toegepast, zelfs ambachtelijk van aard, maar het zijn zij die de zeer praktische ervaring vormen die niet tegen licentiekosten kan worden gekocht.

Uitrusting en materialen: verborgen voorkant van het werk

Als we het over technologie hebben, kunnen we hardware niet negeren. Doorbraak binnenliquefactie technologieënhangt vaak af van de beschikbaarheid van speciale materialen en apparatuur. De hoofdwarmtewisselaar is het hart van elke installatie. De productie van spiraalgewonden warmtewisselaars is lange tijd het monopolie geweest van een aantal westerse bedrijven. Nu ontwikkelen Chinese fabrikanten deze markt actief, maar de weg is moeilijk. De kwaliteit van aluminiumstrips, soldeertechnieken, kwaliteitscontrole - dit alles vereist de opeenstapeling van ervaring.

Ik zag hoe bij een van de eerste projecten waarbij een huishoudelijke warmtewisselaar van dit type werd gebruikt, na verschillende start-stopcycli een microscheur in de soldeernaad verscheen. De reden is de verschillende thermische uitzettingscoëfficiënt van materialen in een specifiek temperatuurbereik, waarmee niet volledig rekening werd gehouden. Dit leidde tot een sluiting van enkele maanden wegens vervanging. De ervaring die in dergelijke situaties wordt opgedaan, is van onschatbare waarde. Het heeft direct invloed op de aanpassing van de productiestroomschema’s en uiteindelijk op de betrouwbaarheid van de gehele keten.

Het werk van ontwerpinstituten in dit deel bestaat uit een nauwe dialoog met fabrikanten van apparatuur. Ze sturen hen gegevens door van echte operationele faciliteiten: waar spanningen ontstaan, welke modi het ernstigst zijn, welke onzuiverheden in het gas het meest agressief zijn. Dit is een iteratief proces dat de sector als geheel vooruit helpt. Een bedrijf dat bijvoorbeeld optreedt als ontwerper en integratorChengdu Yizhi Technologie Co., wordt in dergelijke omstandigheden een belangrijke schakel die fundamentele wetenschap, werktuigbouwkunde en de uiteindelijke operator met elkaar verbindt.

Vooruitkijkend: wat zal de industrie drijven?

Op basis van wat er in de praktijk wordt gezien, zullen de drijvende krachten achter de ontwikkeling niet zozeer revolutionaire ontdekkingen zijn als wel een geleidelijke evolutie in verschillende richtingen. De eerste is digitalisering en voorspellende analyses. Implementatie van sensoren en data-analysesystemen om slijtage van apparatuur te voorspellen en bedrijfsmodi in realtime te optimaliseren, vooral voor drijvende installaties of afgelegen objecten. De tweede is verdere werkzaamheden op het gebied van technologische flexibiliteit. Installaties moeten efficiënt kunnen werken met een breder scala aan gassamenstellingen, wat van cruciaal belang is voor de ontwikkeling van gedistribueerde energie en het gebruik van biogas.

De derde, en misschien wel belangrijkste, is de accumulatie en systematisering van die praktische ervaring. Elke mislukking, elke noodsituatie in een operationele faciliteit is goud. De bedrijven en instellingen die een systeem kunnen creëren om deze gegevens te verzamelen en te analyseren, en deze om te zetten in concrete technische aanbevelingen, zullen een serieus voordeel hebben. Dit is dezelfde “knowhow” die niet simpelweg kan worden gekopieerd door tekeningen te kopen.

Dus om de vraag in de titel te beantwoorden: ja, er zijn nieuwe technologieën in China. Maar ze worden niet in een vacuüm geboren, maar in het proces van het oplossen van specifieke, soms heel alledaagse problemen: hoe je de vorming van hydraten in deze specifieke leiding kunt vermijden, hoe je de levensduur van deze compressor met 10% kunt verlengen, hoe je een installatie kunt opstarten na een plotselinge stroomstoring met minimale verliezen. En het is precies deze toegepaste, soms zelfs ‘besmeurde met stookolie’-ervaring die het technologische landschap vormgeeft dat Chinese oplossingen op het gebied van het vloeibaar maken van gas steeds interessanter en competitiever maakt, niet alleen binnen het land, maar ook daarbuiten.