China: novas tecnologias de liquefação de GNL? 

Quando você ouve essa pergunta, a primeira coisa que vem à mente são fábricas gigantes, módulos pesando dezenas de milhares de toneladas e, claro, a Gazprom. Mas a realidade na China agora é muitas vezes diferente. Fala-se muito em avanços, mas no terreno, nos projetos, vê-se outra coisa: uma ênfase em soluções de pequena e média escala, na adaptação, e não apenas na gigantomania. E aqui residem muitas nuances que muitas vezes se perdem nos relatórios.

Mudando o foco: dos megaprojetos à flexibilidade

Anteriormente, todo mundo perseguia escala, atrás de análogos de usinas como a Yamal LNG. A lógica é simples: mais volume significa menor custo unitário. Mas o mercado de gás chinês, especialmente em regiões remotas ou para abastecimento de transportes, exige uma lógica diferente. É necessário implantar rapidamente uma instalação, por vezes móvel, para trabalhar com gás de petróleo associado ou pequenos campos. É aqui que está agora o principal campo de testes da tecnologia.

Por exemplo, vejo uma procura crescente por tecnologias de liquefação utilizandorefrigerantes mistos(MRC) em um design compacto. Não aqueles enormes ciclos em cascata, mas sim aqueles otimizados para condições específicas de fornecimento de gás. Muitas vezes a composição do gás é instável, a pressão flutua - e os já prontos são “embalados”. as decisões do Ocidente estão paralisadas aqui. Temos que modificá-lo, hibridizá-lo. Foi o que aconteceu num projeto em Xinjiang: tomamos como base um ciclo com pré-resfriamento de propano-etano, mas tivemos que integrar um circuito adicional para ajustá-lo às mudanças sazonais. Acabou não sendo o ideal do ponto de vista da eficiência, mas a planta está funcionando e não parada.

É neste nicho – médias e pequenas capacidades de 50 a 500 mil toneladas por ano – que há hoje muita experimentação. Palavra-chave -modularidade. Não construa no local há anos, mas monte a partir de blocos prontos. Mas há um problema aqui: o equipamento chinês para trocadores de calor criogênicos estava muito atrasado há dez anos. Agora eles estão se recuperando, mas, francamente, a confiança de muitos operadores ainda não é absoluta. Vejo frequentemente um híbrido: os compressores principais são alemães ou americanos e os sistemas auxiliares e tubagens são fabricados localmente.

Coração frio dos projetos: compressores e trocadores de calor

Se falamos do núcleo técnico, tudo se resume a dois nós. O primeiro são turboexpansores e compressores. Fabricantes chineses como a Shenyang Blower Works fizeram grandes avanços em compressores axiais para grandes instalações. Mas para aplicações de média potência, muitas vezes são necessários sopradores centrífugos de alta pressão, e aqui Ariel ou Dresser-Rand são frequentemente preferidos. Não porque a nossa situação seja má, mas porque a evolução da fiabilidade num ciclo contínuo que dura anos não é algo que possa ser copiado rapidamente. Vi tentativas de substituí-lo na fase de licitação - os engenheiros do cliente geralmente são fortemente contra, os riscos de interromper a produção são muito grandes.

A segunda unidade são os trocadores de calor. Confusão de tecnologias do alfabeto:FERIDA ESPIRAL(torcido) de Linde ou Shell vsPLACA-FIN(placa com aletas soldadas). Os torcidos são confiáveis, mas caros e pesados. Os do tipo placa são mais compactos e baratos, mas requerem gás ultrapuro. A China está agora desenvolvendo ativamente sua produção de trocadores de calor de placas aletadas. Empresas como a Hangzhou Hangyang fabricam bons dispositivos, mas quando se trata da coisa mais importante – o principal trocador de calor criogênico para uma grande linha – os clientes muitas vezes ainda preferem fornecedores ocidentais comprovados. Não se trata de uma questão de patriotismo, mas de garantias. Uma interrupção na entrega de tal dispositivo durante um mês pode resultar em perdas de dezenas de milhões de dólares.

Eficiência energética: onde procurar reservas?

Todo mundo fala sobre eficiência, mas na prática ela é muitas vezes sacrificada em prol dos custos de capital ou da velocidade de inicialização. Uma história típica: um instituto de design publica um diagrama tecnológico com belos números de consumo específico de energia. Aí o cliente chega e diz: “O orçamento foi cortado em 20%, vamos fazer algo mais simples?” E começa a otimização: a etapa de pré-resfriamento é removida e o sistema de recuperação a frio é simplificado. Como resultado, a instalação funciona, mas não funciona. 10-15% mais energia do que poderia.

Uma tendência que tenta compensar isso é a integração com fontes renováveis. Ouvi falar de um projeto piloto em Qinghai, onde parte da energia para liquefação é retirada de painéis solares. Por enquanto, isto é mais uma demonstração do que uma economia. A geração variável não se adapta bem a um processo que deve funcionar 24 horas por dia, 7 dias por semana. Mas como fonte de reserva ou para cobrir picos de carga em equipamentos auxiliares, a ideia tem direito à vida.

Uma reserva mais realista é a digitalização e a análise preditiva. Implementação de sistemas gêmeos digitais para monitoramento de trocadores de calor e turbomáquinas. Isso permite detectar uma queda na eficiência em um estágio inicial - por exemplo, por um aumento na queda de pressão ou por mudanças microscópicas na vibração. Mas, novamente, isso acrescenta custos de software e treinamento de pessoal. Nem todo operador está pronto.

Pessoas e conhecimento: o elo mais fraco?

A tecnologia é apenas metade da história. Você pode comprar os equipamentos mais modernos, mas se não houver uma equipe que entenda a física do processo, e não saiba apenas apertar botões conforme as instruções, o resultado será desastroso. Isso é difícil na China. Existem apenas alguns engenheiros criogênicos experientes que passaram várias vezes da inicialização à manutenção programada. Eles são administrados por grandes gigantes estatais como a CNOOC ou a Sinopec.

Para pequenos projetos privados, isso é uma dor. Eu vi como em uma planta de liquefação APG, um operador, tentando lidar com a formação de espuma no separador, liberou pressão no sistema em pânico, o que levou ao desligamento por um dia. O problema poderia ser resolvido usando métodos padrão, mas não havia experiência. Daí a crescente demanda por engenharia e suporte técnico terceirizados. É aqui que empresas comoTecnologia Co. de Chengdu Yizhi.- um instituto de design criado pela Huaxi Technology. Eles não apenas vendem tecnologia, mas acompanham o projeto em todas as etapas, o que é extremamente importante para as médias empresas. Sua experiência em tecnologia química, a julgar pelos projetos, ajuda a resolver problemas atípicos de composição de gases.

O treinamento é uma dor de cabeça à parte. Os currículos nas universidades estão divorciados da realidade. Os graduados conhecem a teoria do ciclo de Claude, mas não têm ideia de como é o regulador de nível na coluna inferior na vida real. Portanto, projetos de sucesso incluem sempre uma longa etapa de supervisão de instalação e comissionamento com o envolvimento de um licenciante de tecnologia ou de um centro de engenharia experiente.

Olhando para o futuro: o que impulsionará a indústria?

Penso que nos próximos 5 a 7 anos não veremos avanços revolucionários na própria física da liquefação. Não espere o aparecimento de algum tipo de ciclo “quântico”. A evolução seguirá o caminho da otimização, digitalização e maior miniaturização. O foco mudará paraunidades flutuantes de liquefação de GNL(FLNG) de menor tonelagem para o desenvolvimento de campos offshore no Mar da China Meridional. Este é um novo desafio: inclinação, espaço limitado e requisitos de segurança contra explosão são uma ordem de magnitude maiores.

Outro impulsionador é o hidrogênio. Há muita agitação em torno da economia do hidrogênio neste momento. Mas o hidrogénio também precisa de ser liquefeito para ser transportado. E estas são temperaturas completamente diferentes (20K versus 111K para GNL) e materiais diferentes. Os institutos de investigação e as empresas chinesas já estão a realizar ativamente I&D nesta área. Talvez os desenvolvimentos no domínio da criogenia para o hidrogénio resultem então em novas soluções para o GNL tradicional, por exemplo, no domínio dos materiais isolantes ou dos sistemas de gestão de refrigerantes.

Em última análise, ?novas tecnologias? na China, isto muitas vezes não significa reinventar a roda, mas sim uma adaptação inteligente e rápida da experiência mundial para satisfazer as suas necessidades específicas: fontes de gás descentralizadas, requisitos rigorosos de período de retorno, padrões ambientais crescentes. E o principal indicador de sucesso não são as patentes, mas o número de instalações que operam de forma estável no campo, em climas frios e quentes, sob o controle de especialistas locais. Em relação a esse indicador, olhando o mapa de novos projetos, realmente há avanços. Lento, com ressalvas, com erros, mas irreversível.