China: LNG-liquefactieproces, product, innovatie? 

Als mensen het hebben over het vloeibaar maken van gas in China, denken veel mensen onmiddellijk aan gigantische fabrieken aan de kust en geïmporteerde technologieën. Maar het echte beeld in werkplaatsen en op werven is vaak complexer en ‘vuiler’. Innovatie bestaat hier niet altijd uit baanbrekende patenten, maar soms uit het vermogen om iets anders aan te passen, het in lokale omstandigheden te laten werken en een probleem op te lossen waarover niet in de leerboeken staat. Ik zal proberen in kaart te brengen hoe het er van binnen uitziet, wat je in de praktijk tegenkomt en waar echte, niet declaratieve, vooruitgang ligt.

Proces: niet alleen C3-MR of AP-X

Ja, de basistechnologische lijnen zijn meestal gelicenseerd. Maar een belangrijk punt dat vaak over het hoofd wordt gezien in algemene beoordelingen is de diepgang van de lokalisatie en aanpassing van ondersteuningssystemen. Bijvoorbeeld een voorkoelsysteem of het afstemmen van turbo-expanders op de parameters van een specifiek gas uit velden in Xinjiang of Shaanxi. Het gas is anders, maar de technologie is standaard. Dus de ingenieurs ter plaatse moeten wat magie doen.

Hier is het de moeite waard om de rol van dergelijke ontwerpinstituten te vermeldenChengdu Yizhi Technologie Co.(Hun website ishttps://www.yzkjhx.ru). Het is niet zomaar een 'ander bedrijf'. Dit is een structuur die is gecreëerd op basis van Huaxi-technologie, die er precies op gericht is om het licentiesysteem om te zetten in een project dat op Chinese bodem opereert. Hun kapitaal van 120 miljoen yuan is niet slechts een getal, het is een hulpbron voor technische oplossingen op de lange termijn, niet voor snelle montage. Ze maken deel uit van het ecosysteem dat zich bezighoudt met “fine-tuning?” proces.

Bij één van de projecten waar we aan een zuiveringsmodule werkten, kwamen we een verhoogd kwikgehalte in de grondstoffen tegen. Standaard palladiumadsorbentia “verstoppen?” sneller dan de geschatte tijd. De oplossing was niet om de volledige technologie te vervangen, maar om de adsorberende lagen en de regeneratiecycli aan te passen. Dit is het Chinese?proces? op microniveau, nauwgezette optimalisatie die zelden de krantenkoppen haalt.

Product: Wat zit er achter de metrische ton?

De kwaliteit van LNG gaat niet alleen over de calorische waarde. Dit zijn de stabiliteit van de samenstelling, het minimale gehalte aan onzuiverheden na het vloeibaar maken en, wat van cruciaal belang is, het gedrag van het product tijdens hervergassing. We hadden een geval op de ontvangende terminal: het LNG voldeed formeel aan de specificaties, maar toen de hervergassingssnelheid sterk werd verhoogd, vormden zich microkristallen van hydraten in de verdampers, wat problemen veroorzaakte.

Het bleek dat het probleem te maken had met sporenhoeveelheden van bepaalde zware koolwaterstoffen die bij het verlaten van de fabriek niet door een standaardchromatograaf werden opgevangen. Hun aanwezigheid hield verband met de werkingsmodus van de demethanisatiekolom in de fase van de voorbereiding van de grondstoffen. Ik moest?klimmen? dieper in het stroomopwaartse proces. Deze ervaring doet je kijken naar het ?product? niet als een handelseenheid, maar als een keten van onderling verbonden parameters, die ver teruggaat in de technologische keten.

Productinnovatie schuilt vaak in dit soort systeemcontrole. De introductie van frequentere en gedetailleerdere analyses is niet het gevolg van regelgeving, maar uit preventieve overwegingen. Dit verhoogt de bedrijfskosten, maar voorkomt grote verstoringen voor de eindklant. Veel nieuwe fabrieken bouwen deze geavanceerde kwaliteitscontroleprogramma's nu rechtstreeks in het ontwerp in, en dit is een grote stap voorwaarts.

Innovatie: waar moet je het zoeken?

Hier moeten we scheiden. Er wordt fundamenteel onderzoek gedaan, bijvoorbeeld naar nieuwe koudemiddelen met een laag GWP (global warming potentiaal). Het is lang, duur en de resultaten zijn niet meteen zichtbaar. En er zijn toegepaste innovaties die in het veld geboren worden. Een sprekend voorbeeld zijn oplossingen voor kleinschalige en mobiele liquefactie.

China, met zijn verspreide velden en groeiende vraag naar gas in afgelegen gebieden, is een ideale proeftuin voor dergelijke oplossingen. We hebben het niet over minifabrieken in de klassieke zin van het woord, maar over sterk geïntegreerde modules die snel kunnen worden ingezet. Het probleem was de efficiëntie: kleinschaligheid doodde de economie vanwege de hoge energiekosten. De doorbraak was niet de uitvinding van een nieuwe cyclus, maar de optimalisatie van de warmteoverdracht in de belangrijkste apparaten onder variabele belasting.

We hebben zo'n module getest in de provincie Sichuan. De innovatie was niet de liquefactietechnologie zelf, maar een intelligent regelsysteem dat de belasting van de compressoren in realtime in evenwicht bracht, afhankelijk van de druk en samenstelling van het binnenkomende gas uit een nabijgelegen put. Dit bespaarde ongeveer 15% energie. Maar er was ook een tegenvaller: het systeem was te gevoelig voor de kwaliteit van de stroomvoorziening in het gebied, wat tot storingen leidde. Ik moest het ter plekke aanpassen en bufferelementen toevoegen. De innovatie bleek “ruw” te zijn, zonder rekening te houden met de werkelijke bedrijfsomstandigheden.

Uitrusting en materialen: stille revolutie

Als we het over innovatie hebben, kunnen we het onderwerp apparatuur niet negeren. Nog maar tien jaar geleden werden de belangrijkste elementen – warmtewisselaars van de belangrijkste cryogene cyclus, hogedruk-LNG-pompen, speciale kleppen – vrijwel uitsluitend geïmporteerd. Tegenwoordig is de situatie aan het veranderen. Chinese fabrikanten hebben bijvoorbeeld geleerd spiraalgewonden warmtewisselaars van acceptabele kwaliteit te maken voor sommige fasen van het proces.

Maar er is hier een nuance. Laten we zeggen dat de warmtewisselaar in China is gemaakt en alle tests doorstaat. Wel kan aluminiumtape om het op te wikkelen of speciale polyamide-isolatie voor leidingen nog steeds vanuit het buitenland worden aangeleverd. Daarom ligt de echte onafhankelijkheid en innovatie op het gebied van apparatuur in de materiaaltoevoerketen. Ze zijn hier nu actief mee bezig, maar er is nog een lange weg te gaan.

ErvaringChengdu Yizhi Technologie Co., Ltd.als ontwerpinstituut is hierbij zeer indicatief. Hun taak is niet alleen het kopiëren van een tekening, maar het ontwerpen van een systeem dat zo efficiënt mogelijk werkt met de set apparatuur en materialen die op de markt beschikbaar is en past binnen het projectbudget. Het is een voortdurende zoektocht naar een compromis tussen het ideale technologische plan en de feitelijke industriële basis.

Uitdagingen en de toekomst: energie-efficiëntie en ?groen? spoor

De grootste uitdaging ligt nu niet eens in het vergroten van de capaciteit, maar in het verminderen van de energie-intensiteit. Het vloeibaarmakingsproces is uiterst energie-intensief. Elk bespaard percentage is miljoenen dollars en tonnen CO2 waard. De belangrijkste reserves zijn te vinden in warmteterugwinning, optimalisatie van cascade-koelcycli en het gebruik van hernieuwbare energie voor de stroomvoorziening van faciliteiten.

Op een van de nieuwe terminals probeerden ze zonnepanelen te integreren om een ​​deel van de behoeften van hulpsystemen (verlichting, ventilatie, een deel van de pompen) te dekken. Technisch gezien werkte het, maar de economische impact was verwaarloosbaar vanwege de hoge kapitaalkosten en de noodzaak van overtolligheid. Conclusie: voor zo’n energie-intensieve industrie alsLNG-liquefactie, ?groen? oplossingen moeten grootschalig zijn - bijvoorbeeld het aansluiten van een centrale op een windpark of waterkrachtcentrale, in plaats van zonnepanelen op het dak te plaatsen.

De toekomst behoort naar mijn mening toe aan hybride modellen. Wanneer een grote centrale traditionele bronnen, kernenergie (voor basislast) en grote hernieuwbare energie-eenheden in zijn energiemand combineert. En innovatie zal niet zozeer liggen in een nieuw vloeibaarmakingsproces, maar in het vermogen om dit complexe energiesysteem flexibel te beheren om de continue en economische werking van cryogene installaties te behouden. Dit is de volgende grens, en Chinese ingenieurs denken er al actief over na, waarbij ze leren van fouten en successen uit het verleden.