Exportadores chineses de CO2 por adsorção no VPL? 

Quando você ouve essa pergunta, a primeira coisa que vem à mente são as enormes instalações nas usinas termelétricas chinesas, onde há pó de carvão e gases de processo. Mas a questão não está na escala, mas nos detalhes do processo e exatamente como os fornecedores chineses abordam a adsorção de CO2 sob condições de dessorção sem calor a vácuo (NVD). Muitas pessoas acreditam erroneamente que tudo depende do preço do sorvente, mas na verdade a chave é a engenharia de todo o sistema, desde a distribuição do fluxo até o controle da bomba de vácuo. Eu mesmo trabalhei em vários projetos onde o cliente comprou zeólitas aparentemente excelentes, mas não levou em consideração as especificidades da umidade dos gases de combustão - como resultado, os adsorventes ficaram “cegos?” por mês. São sobre essas nuances que não estão escritas nos catálogos que gostaria de falar.

O que está realmente escondido por trás das “exportações chinesas”?

A China não é um monólito. Existem gigantes, como algumas empresas estatais, que dependem de um ciclo completo chave na mão. para seus megaprojetos. Seus equipamentos costumam ser superdimensionados, com uma grande margem, o que para uma planta média na CEI pode ser redundante e caro para operar. E há empresas de engenharia mais flexíveis que cresceram a partir de holdings químicas e entendem o processo por dentro. Por exemplo,Tecnologia Co. de Chengdu Yizhi.- este é exatamente esse caso. Eles são um instituto de design e desenvolvimento estabelecido pela Chengdu Huaxi Chemical Technology Co., Ltd., com capital registrado de 120 milhões de RMB. Não se trata apenas de uma trading, mas de uma estrutura inicialmente pensada para soluções tecnológicas. O site delesyzkjhx.ruestá focada no mercado de língua russa, e isso já diz alguma coisa - eles estão trabalhando propositalmente para adaptar suas soluções às nossas realidades, relativamente falando, pós-soviéticas: infraestrutura desatualizada, problemas com qualidade de energia e requisitos específicos de automação.

Qual é a sua vantagem como exportador de tecnologia? Muitas vezes oferecem não apenas adsorventes, mas um esquema de integração na cadeia de processo existente. Lembro-me de um projeto para capturar CO2 de gases residuais na produção de amônia. Colegas chineses de empresa semelhante solicitaram, em primeiro lugar, não só a composição do gás, mas também diagramas detalhados de funcionamento dos compressores e cronogramas de manutenção preventiva programada de toda a oficina. Porque o modo de operação da bomba de vácuo no sistema NPV afeta diretamente a carga desses compressores. Este é um nível de compreensão que só vem da experiência real de comissionamento, e não das vendas por catálogo.

E aqui reside o ponto principal para o comprador. Ao escolher um fornecedor chinês, você não precisa olhar para um belo modelo 3D da instalação, mas para seu portfólio de projetos concluídos com parâmetros de gás semelhantes. Pergunte não “qual o grau de purificação?”, mas “como o sistema se comportará se a pressão na rede da planta aumentar em 15%?” ou “qual será a dinâmica da queda na capacidade sorvente após 8.000 horas de trabalho com nossa mistura específica de sulfeto de hidrogênio?”. As respostas a essas perguntas separam imediatamente quem produz daqueles que apenas vendem.

O VPL não é uma varinha mágica, mas uma ferramenta com armadilhas

A dessorção a vácuo sem calor é, obviamente, um ciclo energeticamente mais favorável em comparação com a adsorção por oscilação térmica (TSA). A principal vantagem é a economia no aquecimento. Mas na prática de usá-lo para CO2 existem muitos “mas”. O primeiro é o requisito de vácuo. Para remover efetivamente as moléculas de CO2 de, digamos, zeólita 13X, você precisa de um vácuo bastante profundo. Isso significa bombas de vácuo caras e de alta qualidade (geralmente bombas de parafuso ou de palhetas rotativas com sistema de vedação de óleo) e estanqueidade absoluta das colunas. Os fabricantes de equipamentos chineses muitas vezes fazem concessões aqui, oferecendo bombas de palhetas rotativas mais acessíveis. Mas em condições de trabalho constante em um ambiente agressivo (mesmo o gás purificado contém vestígios), a vida útil dessas bombas pode ser 2 a 3 vezes menor do que a de suas contrapartes europeias. E isso precisa ser incluído nas despesas operacionais imediatamente.

A segunda pedra é a umidade. Se o gás na frente do adsorvedor de CO2 não estiver devidamente seco, a água ocupará espaço no adsorvente mais rapidamente do que o dióxido de carbono. Em sistemas NPV com seu modo cíclico, isto é especialmente crítico, porque é mais difícil dessorver água por vácuo. Numa das instalações no Cazaquistão havia exatamente este problema: a pré-secagem em peneiras moleculares era instável. Como resultado, as colunas de zeólito de CO2 perderam rapidamente eficiência. A solução foi finalmente encontrada não na substituição do sorvente, mas no refinamento do modo de purga e na instalação de um analisador de ponto de orvalho de entrada adicional e mais sensível. A propósito, os engenheiros chineses enviaram prontamente seu especialista - ele passou duas semanas no local, coletando dados. É valioso.

O terceiro ponto que não se fala muito são os efeitos térmicos. A adsorção de CO2 é um processo exotérmico, enquanto a dessorção no vácuo é endotérmica. Em ciclos rápidos de BPD (da ordem de vários minutos), podem ocorrer alterações locais de temperatura no interior da coluna, o que leva a tensões mecânicas na camada sorvente e à sua destruição (formação de finos, poeira). Vi como, após seis meses de trabalho, o adsorvedor foi aberto - e as camadas inferiores sinterizadas em pedaços devido ao constante aquecimento e resfriamento cíclicos, embora de acordo com o passaporte a temperatura não tenha mudado. Mais tarde, projetistas da China admitiram que para ciclos tão curtos era necessário instalar um tipo diferente de distribuidor de gás na entrada para que a frente de adsorção funcionasse de maneira mais uniforme. Experiência comprada com sangue.

Sorventes: promessas dos fabricantes versus realidade da fábrica

O mercado de sorventes na China é enorme. Você pode comprar zeólita em centenas de pequenas fábricas. Mas nem todos são adequados para o ciclo do VPL. Parâmetros principais: não apenas a capacidade de CO2 a baixa pressão parcial (tudo mostrado em testes de laboratório), mas também a cinética de sorção-dessorção, resistência à abrasão mecânica (após 100.000 ciclos de diferencial de pressão) e resistência ao “envenenamento?” outros componentes.

Muitos exportadores chineses nas suas apresentações referem-se a sorventes baseados em materiais mesoporosos modificados ou MOFs (estruturas metal-orgânicas). Eles parecem revolucionários, os números de capacidade são impressionantes. Mas à escala industrial, a sua utilização para gases de combustão ainda é rara. Caro. O principal carro-chefe são os mesmos zeólitos e, até certo ponto, o carvão ativado impregnado. EmpresaTecnologia Chengdu Yizhi, a julgar pelos seus materiais abertos, conta com sorventes de zeólita de design próprio, adaptados especificamente para o ciclo de dessorção a vácuo. Um ponto importante: eles, como instituto de design, muitas vezes oferecem o sorvente como parte de seu pacote tecnológico, e não como um produto separado. Isso é lógico - eles são responsáveis ​​pela operação de todo o sistema.

Da prática: uma vez compramos um lote de “melhorados”? zeólito de um conhecido fabricante chinês. Em condições de laboratório tudo estava perfeito. Mas em uma instalação real, onde o ciclo de dessorção a vácuo não durou 3 minutos (como no teste), mas 7 (como aconteceu de acordo com a tecnologia), o sorvente começou a se degradar rapidamente. Descobriu-se que com uma exposição mais longa ao vácuo, ocorreu a remoção incompleta da água ligada e a estrutura entrou em colapso gradualmente. O fabricante, claro, disse que violamos o regime. A disputa não levou a lugar nenhum. Conclusão: o sorvente e o regime tecnológico são um todo. É melhor comprá-los de um fornecedor que garanta o sistema completo.

Integração e “chave na mão”: onde estão as dificuldades escondidas

As empresas chinesas gostam de dizer “chave na mão”. Mas para um comprador do CIS, este conceito requer mais detalhes. ?Chave na mão? — foi quando entregaram o equipamento, instalaram com instaladores importados e colocaram em funcionamento? Ou inclui integração total com o sistema de instrumentação do cliente, treinamento de pessoal local, fornecimento de peças de reposição com 3 anos de antecedência e suporte remoto? A diferença é colossal.

Pela experiência, os projetos mais bem-sucedidos foram aqueles em que não apenas uma equipe de vendas trabalhava no lado chinês, mas também um engenheiro de processo dedicado que poderia tomar decisões no local. Um dia, durante a fase de inicialização, descobriu-se que os flanges do gasoduto do cliente tinham um padrão diferente (GOST vs. ANSI). Os instaladores chineses, sem pensar duas vezes, sugeriram simplesmente soldar os adaptadores. Mas isso exigiria o encerramento da produção vizinha. Como resultado, o engenheiro encontrou essencialmente anéis adaptadores prontos em uma cidade local - o problema foi resolvido sem soldagem. Essa flexibilidade tem um custo.

Outra questão dolorosa é a automação. Freqüentemente, os fornecedores chineses fornecem aos seus gabinetes de controle uma interface em chinês e inglês. Mas para o nosso operador, que trabalha com dispositivos soviéticos há 20 anos, isso pode ser uma barreira. Bons exportadores, voltados para relacionamentos de longo prazo, buscam a localização: tradução da interface, adaptação dos esquemas de sinalização aos padrões locais, realização de treinamentos não por meio de tradutor, mas com o envolvimento de um engenheiro que fala russo. No siteyzkjhx.rué claro que eles estão trabalhando nisso - a informação está estruturada para o nosso público. Este é um sinal indireto de que estão investindo no mercado.

E por último mas não menos importante, sobre integração: ecologia e documentos. O fornecimento de uma central de captura de CO2 faz frequentemente parte de um projecto ambiental mais vasto. Os fornecedores chineses devem fornecer um pacote completo de cálculos, certificados e, principalmente, métodos de teste para aceitação. Houve casos em que a instalação funcionou, mas não foi possível comprovar por meio de medições que atingiu a eficiência de captura declarada de 90% devido a divergências na metodologia de amostragem. Tudo isso precisa ser acordado na fase de especificações técnicas.

Olhando para o futuro: para onde a tecnologia e o mercado estão caminhando

A procura por soluções de captura de CO2 só vai crescer e a China é um dos principais intervenientes aqui. Mas a tendência não se verifica em instalações gigantescas para centrais térmicas, mas sim em soluções mais compactas e modulares para o setor industrial de médio porte: fábricas de cimento, metalurgia, petroquímica. É aqui que a tecnologia PDD, por ser relativamente menos intensiva em energia, tem uma vantagem.

As empresas chinesas estão agora experimentando ativamente sistemas híbridos: por exemplo, uma combinação de pré-concentração de CO2 em membrana com adsorção final em zeólitas no modo PPV. Isso permite reduzir o tamanho dos adsorventes e aumentar a pureza do CO2 produzido. Embora o CO2 anteriormente capturado fosse muitas vezes simplesmente deitado fora, é agora cada vez mais considerado como um produto comercializável para a indústria alimentar, produção de gelo seco ou injeção em formações para injeção ultravioleta. Isso muda a economia de todo o projeto.

Para os exportadores, isto significa deixar de vender “ferro?” para a venda de “tecnologia e serviços?”. Haverá uma procura por empresas que possam não só fornecer a instalação, mas também ajudar no modelo de negócio de reciclagem de CO2 capturado e emissão de créditos de carbono (se isto for relevante para o país comprador). Aqueles que permanecerem no âmbito da engenharia simples poderão perder.

No que diz respeito especificamente à adsorção durante o NPV, as principais direções de desenvolvimento são a criação de sorventes mais duráveis ​​e seletivos que operam sob condições reais de gás não purificado, e a melhoria dos sistemas de controle de ciclo baseados em IA. Imagine um sistema que analisa a composição do gás de entrada em tempo real e otimiza a duração das fases de adsorção e dessorção a vácuo para maximizar a eficiência e minimizar o desgaste. As empresas chinesas de tecnologia, especialmente aquelas com formação em química, comoTecnologia Chengdu Yizhi, têm todas as chances de estar entre os líderes neste campo. A sua força reside na proximidade de grandes instalações industriais em casa, onde podem testar novas soluções no terreno. condições, para adquirirem essa mesma experiência prática, que se torna então o seu principal activo de exportação.

Como resultado, ao escolher um parceiro chinês para um projeto de adsorção de CO2, você não deve olhar para grandes nomes, mas para a profundidade de compreensão da tecnologia, a vontade de compartilhar experiências (inclusive as malsucedidas) e a capacidade de ver em seu projeto não apenas uma venda, mas um trabalho conjunto para um resultado de longo prazo. São estas empresas, mesmo que não sejam as maiores, que acabam por ganhar e trazer benefícios reais.