China: novas tecnologias de liquefação de GNL? 

Quando você ouve falar de “novas tecnologias?” na liquefação de gás na China, a primeira coisa que vem à mente são provavelmente usinas gigantes, megaprojetos e números em bilhões de metros cúbicos. Mas se você for mais fundo, na própria “cozinha”. processo, torna-se claro que a verdadeira revolução muitas vezes não reside na escala, mas nos detalhes: na adaptação de soluções padrão às condições locais, na otimização das cadeias de abastecimento de equipamentos, no combate a estrangulamentos tecnológicos específicos, por vezes completamente inesperados. E aqui a experiência dos engenheiros e institutos de design chineses, que passaram da importação de tecnologias ao seu processamento profundo, torna-se especialmente interessante. Esta não é uma simples corrida pelo desempenho, mas sim um processo complexo de “aperfeiçoamento?” tecnologias globais para a realidade chinesa.

Da importação à adaptação: onde estão os verdadeiros desafios?

Muitas pessoas acreditam erroneamente que a principal tarefa é simplesmente comprar uma licença para, digamos, tecnologia de liquefação de algum gigante ocidental e reproduzi-la. Na verdade, a parte mais difícil vem depois. Condições climáticas, qualidade do aço local para trocadores de calor, requisitos de eficiência energética, que na China podem ser ainda mais rígidos devido à política “verde”. desenvolvimento - tudo isto obriga-nos a fazer ajustes sérios. Lembro-me de como em um dos projetosmini GNLo ciclo de liquefação padrão recusou-se a operar de forma estável sob as mudanças repentinas na temperatura ambiente que são características de certas regiões da China. Na verdade, tivemos que recalcular e configurar o sistema de controle, e não apenas “ligá-lo e esquecê-lo”.

É neste nicho – adaptação e otimização – que muitos institutos de design chineses estão trabalhando ativamente. Tomemos, por exemplo,Tecnologia Co. de Chengdu Yizhi.(o site deles éhttps://www.yzkjhx.ru). Este não é apenas um escritório com desenhistas. O instituto foi criado em 2013 pela Huaxi Technology com um capital social de 120 milhões de yuans, o que indica intenções sérias. Seu valor muitas vezes não reside na criação de alguma tecnologia de liquefação completamente nova a partir do zero, mas em um profundo estudo de engenharia. Eles podem pegar um processo bem conhecido, digamos, baseado no ciclo do nitrogênio ou em um refrigerante misto, e modificá-lo para uma matéria-prima específica - por exemplo, gás de petróleo associado com uma composição instável, o que é típico de muitos campos. Esta é a mesma “nova tecnologia?” num sentido aplicado: não a descoberta de um novo princípio físico, mas a criação de uma solução confiável e econômica a partir dos componentes disponíveis.

Um problema comum que você encontra na prática é a logística e localização de equipamentos. Encomendar cada válvula ou bomba especial à Europa envolve muito tempo e custos. Portanto, parte do trabalho desses institutos visa encontrar e qualificar fabricantes locais, testar seus produtos e fazer alterações no design para que análogos nacionais possam ser utilizados sem perda de confiabilidade. Às vezes isso dá certo, às vezes não - e então o projeto enfrenta uma longa espera por suprimentos importados. Esta é uma realidade sobre a qual raramente se escreve brochuras brilhantes.

Foco na eficiência energética e soluções “verdes”

Hoje, simplesmente liquefazer o gás não é suficiente. Isso deve ser feito com consumo mínimo de energia. Tendência ativadaeficiência energéticana China é ditado não apenas pela economia, mas também por regulamentações governamentais rigorosas. Portanto, muitas “inovações” referem-se especificamente à recuperação de calor, otimização dos ciclos de refrigeração, integração de plantas de liquefação com outras indústrias para utilização de calor residual. Por exemplo, é interessante observar projetos ondePlanta de GNLestá sendo construído próximo a uma planta química - o calor das reações exotérmicas pode ser aproveitado no processo de regaseificação ou pré-resfriamento.

Mas também existem armadilhas aqui. Os cálculos teóricos das poupanças de energia podem ser perturbados na prática. Em um dos locais, uma tentativa de utilizar calor de baixa qualidade de uma produção vizinha para aquecer o refrigerante no ciclo de liquefação encontrou o problema de instabilidade deste mesmo fluxo de calor. Quando os químicos mudaram o modo de operação de suas instalações, nosso sistema de liquefação começou a “sufocar”. Foi necessário desenvolver um sistema de buffer complexo e algoritmos de controle que anulassem parte do efeito económico. Descobriu-se que às vezes é mais fácil e confiável ter sua própria fonte independente de energia, embora menos “verde”. no papel.

Neste contexto, institutos de design como o já mencionado Chengdu Yizhi Technology Co. muitas vezes atuam como integradores que devem calcular todos esses riscos. A sua tarefa não é traçar um diagrama ideal, mas sim conceber uma instalação que funcione e, o que é importante, seja reparável nas condições de uma determinada região. Às vezes isso significa uma recusa consciente de ser muito complexo e “chique”? decisões em favor de decisões mais difíceis, mas comprovadas.

Mini e micro-GNL: um campo de testes para a inovação?

Embora as grandes centrais terrestres e flutuantes estejam a receber a maior parte da atenção, acredito que as centrais estão a tornar-se o verdadeiro laboratório para novas abordagens tecnológicas.mini GNLe micro-GNL. Sua escala relativamente pequena permite testar rapidamente novos circuitos, experimentar refrigerantes e implementar soluções modulares. É aqui que as empresas chinesas estão a ser mais flexíveis.

Um exemplo clássico é o uso da liquefação para aproveitamento de APG (gás de petróleo associado) em campos remotos. As grandes tecnologias padrão não são adequadas aqui devido aos pequenos volumes e à instabilidade do fluxo. É necessária uma solução compacta, móvel ou facilmente transportável. E aqui surgem desenvolvimentos baseados, por exemplo, em ciclos turboexpansores ou ciclos com pré-resfriamento com propano, mas em um design bastante reduzido e simplificado. O principal desafio não é a eficiência, mas sim a “capacidade de sobrevivência”, a capacidade de trabalhar durante muito tempo sem a presença constante de pessoal altamente qualificado e com um mínimo de manutenção.

Nesses projetos, muitas vezes são testadas soluções, que depois são possivelmente ampliadas. O problema da filtração da matéria-prima antes da liquefação, o combate à formação de hidratos em trocadores de calor em miniatura, questões de automação - tudo isso se resolve no campo? condições. E muitas vezes estas soluções são de natureza puramente aplicada, até mesmo artesanal à primeira vista, mas são elas que constituem a própria experiência prática que não pode ser comprada por quaisquer taxas de licença.

Equipamentos e materiais: frente de trabalho oculta

Quando falamos de tecnologia não podemos ignorar o hardware. Avanço emtecnologias de liquefaçãomuitas vezes depende da disponibilidade de materiais e equipamentos especiais. O trocador de calor principal é o coração de qualquer instalação. A produção de trocadores de calor em espiral é há muito tempo monopólio de algumas empresas ocidentais. Agora, os fabricantes chineses estão desenvolvendo ativamente esse mercado, mas o caminho é difícil. A qualidade das tiras de alumínio, técnicas de soldagem, controle de qualidade - tudo isso requer o acúmulo de experiência.

Vi como em um dos primeiros projetos utilizando um trocador de calor doméstico desse tipo, uma microfissura apareceu na costura de solda após vários ciclos start-stop. O motivo são os diferentes coeficientes de expansão térmica dos materiais em uma determinada faixa de temperatura, que não foram totalmente levados em consideração. Isso levou a uma paralisação de vários meses para substituições. A experiência adquirida em tais situações é inestimável. Afeta diretamente o ajuste dos fluxogramas de produção e, em última instância, a confiabilidade de toda a cadeia.

O trabalho dos institutos de design nesta parte consiste em um diálogo próximo com os fabricantes de equipamentos. Eles lhes transmitem dados de instalações operacionais reais: onde surgem as tensões, quais modos são mais severos, quais impurezas no gás são mais agressivas. Este é um processo iterativo que faz avançar a indústria como um todo. Uma empresa que atua como designer e integradora, por exemplo,Tecnologia Co. de Chengdu Yizhi., nessas condições torna-se um importante elo de ligação entre a ciência fundamental, a engenharia mecânica e o operador final.

Olhando para o futuro: o que impulsionará a indústria?

Com base no que se vê na prática, o motor do desenvolvimento não serão tanto as descobertas revolucionárias, mas a evolução gradual em diversas direções. O primeiro é a digitalização e a análise preditiva. Implementação de sensores e sistemas de análise de dados para prever desgaste de equipamentos, otimizar modos de operação em tempo real, principalmente para instalações flutuantes ou objetos remotos. A segunda é a continuação dos trabalhos sobre flexibilidade tecnológica. As usinas devem ser capazes de operar de forma eficiente com uma gama mais ampla de composições de gases, o que é fundamental para o desenvolvimento da energia distribuída e o uso de biogás.

A terceira, e talvez a mais importante, é a acumulação e sistematização dessa experiência muito prática. Cada falha, cada situação de emergência em uma instalação operacional vale ouro. As empresas e instituições que conseguirem criar um sistema para recolher e analisar estes dados, e transformá-los em recomendações concretas de engenharia, terão uma grande vantagem. Este é o mesmo “know-how” que não pode ser copiado simplesmente através da compra de desenhos.

Então, para responder à pergunta do título, sim, existem novas tecnologias na China. Mas eles não nascem no vácuo, mas no processo de resolução de problemas específicos, às vezes muito mundanos: como evitar a formação de hidratos neste tubo específico, como prolongar a vida útil deste compressor em 10%, como iniciar uma instalação após uma queda repentina de energia com perdas mínimas. E é precisamente esta experiência aplicada, por vezes até “manchada com óleo combustível”, que está a moldar o próprio panorama tecnológico que torna as soluções chinesas no domínio da liquefação de gás cada vez mais interessantes e competitivas não só dentro do país, mas também no estrangeiro.