China: CO2-technologieën voor voedsel? 

Als je ‘voedselveilige CO2 uit China’ hoort, is het eerste wat bij velen opkomt goedkoop sodagas dat ergens aan de zijlijn van grote chemische fabrieken wordt geproduceerd. En hier zit een kern van waarheid in; tien jaar geleden was dit vaak het geval. Maar vandaag is het beeld complexer en als je graaft, worden interessante en soms niet voor de hand liggende details onthuld. We hebben het niet langer alleen over een commercieel product, maar over een hele technologische keten: van grondstoffen en zuivering tot logistiek en specifieke markteisen. Ik zal proberen het op te lossen op basis van wat ik ben tegengekomen.

Waar de benen vandaan komen: de grondstofbasis en zijn valkuilen

De belangrijkste bron van kooldioxide van voedselkwaliteit in China zijn uiteraard de daarmee samenhangende gassen van grootschalige industrieën. Ammoniakfabrieken, petrochemie, ethanolfabrieken. Het lijkt erop dat alles eenvoudig is: er is een bijna pure stroom CO2, vang het op en zuiver het. Maar hier begint de eerste splitsing. Niet al het bijbehorende gas is even nuttig. Het belangrijkste punt zijn de grondstoffen en de belangrijkste productietechnologie. CO2 uit de synthese van steenkool naar ammoniak is bijvoorbeeld een klassieker in Noord-China. Maar het bevat aanvankelijk een andere reeks onzuiverheden, vooral zwavel en complexe koolwaterstoffen, vergeleken met gas uit stoomreforming van aardgas. Primaire schoonmaak bij de toeleverende fabriek is kopzorg nummer één. Als ze geld besparen of als de apparatuur verouderd is, zal uw zuiveringsinstallatie verslijten, waardoor er voortdurend vervanging van adsorbentia of katalysatoren nodig is.

Het tweede belangrijke punt is de stromingsstabiliteit. U heeft een overeenkomst gesloten met een bio-ethanolproductie-installatie. Alles is prima zolang ze stabiele grondstoffen en een afzetmarkt hebben. Maar zodra de ethanolprijzen dalen of er onderbrekingen zijn in de aanvoer van graan (meestal maïs), stopt de productie. En uw CO2-productiefabriek voor voedselgebruik staat stil. Dit is meer dan eens gebeurd. Daarom streven serieuze spelers er nu naar om óf over meerdere bronnen van grondstoffen te beschikken, óf om samen te werken met reuzen, wier productie gediversifieerd is en minder onderhevig aan marktschommelingen.

Er zijn natuurlijk meer ‘schone’ exemplaren. bronnen, bijvoorbeeld uit natuurlijke bronnen, maar dit is zeldzaam en vertegenwoordigt in de regel geen significant deel van de markt. De belangrijkste strijd is de controle over stabiele en hoogwaardige stromen vanuit de grote chemische industrie.

Reinigingstechnologie: niet alleen GOST of Food Grade

De CO2-norm voor voedsel is op het eerste gezicht universeel. Maar in de praktijk kunnen de eisen van verschillende eindgebruikers sterk variëren. Sommige mensen maken frisdrank, sommigen hebben gas nodig voor vleesverpakkingen (MAP) en sommigen gebruiken het in cryogene processen in de voedingsindustrie. En als smaak en de afwezigheid van restgeuren (vooral van compressoroliën of zwavelverbindingen) van cruciaal belang zijn voor frisdrank, dan kunnen stabiliteit van de samenstelling en een minimaal zuurstofgehalte belangrijker zijn voor verpakkingen.

Een typische Chinese CO2-zuiveringsinstallatie voor voedsel bestaat tegenwoordig niet langer alleen maar uit scrubbers en adsorbers. Destillatie bij lage temperatuur (rectificatie) in combinatie met katalytische oxidatie van resterende koolwaterstoffen en meertrapsadsorptie is de de facto standaard geworden. Maar hier is de nuance: de efficiëntie van de katalytische reactor hangt in grote mate af van het voorafgaande drogen van het gas. Als het dauwpunt niet op het juiste niveau wordt gebracht (bijvoorbeeld onder -60°C), wordt de katalysator snel vergiftigd en komen er dezelfde onaangename lichte koolwaterstoffen vrij, die vervolgens in het eindproduct voelbaar zijn. Ik zag hoe ze bij een van de oude productiefaciliteiten probeerden te besparen op droogmiddelen door goedkope silicagel te gebruiken in plaats van moleculaire zeven - als gevolg daarvan moest een partij gas voor premium limonade worden omgezet naar een technische kwaliteit, de verliezen waren aanzienlijk.

Een ander praktisch punt is de zuurstofcontrole. Het kan optreden tijdens opslag in tanks of als gevolg van lekkages in de vloeibaarmakingsleiding. In China schakelen veel fabrikanten nu over op online analysers, niet alleen voor grote onzuiverheden, maar ook voor O2. Dit is al een indicator van de transitie van “gasproductie?” tot de “productie van het ingrediënt?”.

Logistiek en opslag: waar kwaliteit verloren gaat

Je kunt een ideaal gas maken bij de uitlaat van de installatie en het vervolgens op weg naar de klant bederven. De belangrijkste aanvoerkanalen zijn cilinders, geïsoleerde tanks voor vloeibaar CO2 en, voor grootverbruikers, directe pijpleidingen. Bij cilinders is alles min of meer duidelijk, het belangrijkste is de juiste voorbereiding van de container. Maar met tanks is het interessanter.

Vloeibare CO2 van voedingskwaliteit vereist het handhaven van strikte druk en temperatuur. Als er luchtlekken optreden onderweg of tijdens het pompen (bijvoorbeeld door een onjuiste bediening van de compressor bij het innemen van resten), dan komen er zuurstof en stikstof in het product. Er was een verhaal met een regionale distributeur die klaagde over een instabiele kwaliteit van dezelfde fabriek. Het probleem bleek niet in de productie te zitten, maar in hun eigen pompstation, waar de pompafdichting versleten was. Maandenlang hebben we naar de oorzaak gezocht, waarbij we alles controleerden, behalve onze eigen apparatuur.

Nu zorgen veel grote projecten, vooral die welke exportgericht zijn of samenwerken met buitenlandse voedselgiganten in China, onmiddellijk voor een gesloten logistieke keten: hun productie - hun tanks - hun opslag op het grondgebied van de klant of distributeur. Dit vermindert de risico's. Ontwerpinstituten die zich specialiseren in dergelijke complexe oplossingen worden overigens belangrijke spelers. Hier bijvoorbeeldChengdu Yizhi Technologie Co.- dit is precies zo'n geval. Ze groeiden uitChengdu Huaxi Chemische Technologie Co., en hun kracht ligt niet in het simpelweg verkopen van de installatie, maar in het ontwerpen van het gehele turn-key systeem: van aansluiting tot de bron van de grondstoffen tot het punt van levering van het product, rekening houdend met al deze logistieke risico’s. Hun websitehttps://www.yzkjhx.ruDeze aanpak komt goed tot uiting: het is niet alleen een catalogus van apparatuur, maar een portfolio van voltooide projecten, waar systemisch werk zichtbaar is. Het maatschappelijk kapitaal van 120 miljoen yuan is ook een indicator van serieuze bedoelingen in deze kapitaalintensieve industrie.

Afzetmarkten en finetuning

De Chinese CO2-voedselmarkt is niet langer monolithisch. Conventioneel kan het in drie echelons worden verdeeld. De eerste is massaal, goedkoop gas voor lokale producenten van frisdrank, bier en voor gebruik in de landbouw (bijvoorbeeld om sfeer te creëren in kassen). Het belangrijkste hier is de prijs, en de kwaliteitseisen zijn minimaal, vaak op de rand van technisch en voedsel. Het tweede echelon betreft de leveringen aan joint ventures of grote nationale merken (zoals Coca-Cola, Pepsi, lokale biergiganten zoals Tsingtao). Hier zijn de eisen streng, naleving van internationale bedrijfsnormen en productie-audits zijn verplicht. En het derde, groeiende segment is hooggezuiverd CO2 voor speciale toepassingen: de farmaceutische industrie, de elektronica-industrie (waar de hoogste zuiverheid nodig is), laboratoria. Hier zijn de volumes kleiner, maar is de marge aanzienlijk hoger.

Het is interessant om te zien hoe fabrikanten zich aanpassen. Degenen die voor het eerste niveau werken, hebben vaak eenvoudige, gemakkelijk schaalbare instellingen. En wie zich richt op het premiumsegment of op export (naar Zuidoost-Azië of het Midden-Oosten) investeert in complexere technologieën, bijvoorbeeld in real-time analysesystemen en automatische controle van het reinigingsproces. Dit is niet alleen een kwestie van chemie, maar ook van het niveau van automatisering. Ik heb zo'n moderne installatie gezien: de operator bewaakt voornamelijk de schermen, het systeem zelf schakelt de adsorbers over naar de regeneratiemodus wanneer bepaalde omstandigheden zijn bereikt, en past de destillatieparameters aan. Maar de kosten van een dergelijke installatie zijn meerdere malen hoger.

Fouten en lessen: wat er niet in brochures staat

Op dit gebied wordt veel geleerd van fouten. Een van de meest voorkomende is het onderschatten van het belang van initiële gegevens over grondstoffen. Wanneer u een contract tekent voor de levering van ruw gas, krijgt u een paspoort met gemiddelde waarden. Maar in de praktijk ‘zweeft’ de samenstelling, vooral als de hoofdproductie het merk katalysator of grondstoffen verandert. Als gevolg hiervan kan uw katalytische luchtreiniger, ontworpen voor een bepaald bereik aan koolwaterstofconcentraties, eenvoudigweg niet omgaan met piekbelastingen. Het is noodzakelijk om extra buffertanks of, duurder, real-time monitoringsystemen direct bij de ingang te installeren.

Een andere les is energieafhankelijkheid. Het vloeibaarmakings- en zuiveringsproces bij lage temperatuur is zeer energie-intensief. Een sterke stijging van de elektriciteitstarieven kan de productie onrendabel maken. Sommige projecten in industrieparken omvatten nu onmiddellijk de mogelijkheid om restwarmte van naburige industrieën te gebruiken of zelfs hun eigen kleine warmtekrachtcentrales te bouwen. Dit is al een niveau van diepe integratie in het industriële cluster.

En tot slot de ‘menselijke factor’. Je kunt de modernste Europese apparatuur kopen, maar als het personeel het als ingewikkeld speelgoed beschouwt en op een kritiek moment proberen ze de ‘storende’ apparaten uit te schakelen. alarmen, om de lijn niet te stoppen, zal het resultaat triest zijn. Het trainen en creëren van een productiecultuur is misschien wel het moeilijkste onderdeel van het implementeren van welke, zelfs de meest geavanceerde, productiecultuur dan ook.CO2-technologieën voor voedselin China. Lokale ingenieurs hebben het technische gedeelte snel door, maar soms missen ze dat ‘gevoel voor het proces’ dat pas ontstaat na jarenlang gebruik en analyse van storingen.

Vooruitkijken: trends in plaats van conclusies

Waar gaat dit allemaal heen? Ten eerste is er sprake van een duidelijke consolidatie. Kleine ambachtelijke installaties die op verouderde apparatuur draaien, zullen verdwijnen. Hun product zal qua kwaliteit en stabiliteit niet kunnen concurreren met de producten van grote complexen zoals die zijn ontworpenChengdu Yizhi-technologie. Ten tweede de groeiende vraag naar ultrazuivere rassen. De ontwikkeling van de voedingsmiddelenindustrie, vooral in het segment van kant-en-klare en halffabrikaten in een beschermende atmosfeer, zal de markt in deze richting duwen.

Ten derde: “groen?” trend. Sommige fabrikanten positioneren de CO2 die bij de productie van bio-ethanol wordt opgevangen al als een milieuvriendelijker product. Dit kan voor bepaalde markten een extra marketingvoordeel zijn. En ten vierde: digitalisering. Niet alleen controle over parameters, maar voorspellende analyses: een systeem dat, op basis van gegevens over de samenstelling van grondstoffen en de bedrijfsmodus, de levensduur van het adsorbens of de noodzaak van katalysatoronderhoud kan voorspellen. Dit is de volgende logische stap.

Dus als je nu zegt: “Chinees CO2 van voedingskwaliteit?”, moet je meteen duidelijk maken waar je het precies over hebt. Over wat er op de lokale markt aan goedkope frisdrank wordt gegoten, of over een product dat aan de strengste internationale normen voldoet en via een gesloten keten wordt geleverd. Het verschil tussen hen is als tussen een ambachtelijke werkplaats en een moderne fabriek. En dit verschil wordt elk jaar steeds duidelijker.