China: novas tecnologias para utilização de gases residuais? 

Quando se fala sobre a utilização de gases residuais na China, muitas pessoas imaginam imediatamente instalações gigantescas em gigantes petroquímicas como a Sinopec. Mas a realidade, na minha opinião, muitas vezes acaba por ser muito mais interessante e... mais suja no sentido literal da palavra. A principal luta e inovação ocorre agora não tanto no campo da captura global de CO2, mas no campo do trabalho com aqueles mais difíceis e “inconvenientes”. fluxos - gás de coqueria, gases residuais da produção de carboneto de cálcio, emissões de pequenas fábricas de produtos químicos. É onde a composição é instável e os volumes nem sempre justificam investimentos de capital colossais que nascem aquelas “novas tecnologias” de que todos falam, mas que poucos viram realmente em acção. E aqui muitas vezes reside o principal problema: uma tecnologia pode ser excelente no papel, mas absolutamente inviável nas condições de uma determinada fábrica com sua frota de equipamentos desatualizada e uma eterna falta de recursos para modernização.

Da teoria à prática: onde tropeçam os “novos”? soluções

Tomemos, por exemplo, a tendência moderna de oxidação catalítica a baixas temperaturas para neutralizar compostos orgânicos voláteis (VOCs) em gases residuais. No laboratório ou em bancada com mistura de gases idealmente preparada, a eficiência é de 99%. Você chega a uma fábrica de produção de pesticidas na província de Sichuan - e além dos VOCs alvo, há também poeira, vapores ácidos, umidade abaixo de 90% e a temperatura na entrada flutua. O catalisador, que deverá funcionar por dois anos, é sinterizado em seis meses. E todo o cálculo econômico baseado na sua durabilidade vai para o inferno. Isto não é uma falha da tecnologia em si – é um problema de adaptação. Muitas vezes, as empresas de engenharia chinesas, especialmente aquelas que cresceram a partir de práticas como, por exemplo,Tecnologia Co. de Chengdu Yizhi.(o site deles éyzkjhx.ru), não estão a criar um “cartucho de prata” universal, mas a desenvolver soluções híbridas. Primeiro - absorção ou adsorção confiável e barata para estabilizar o fluxo e remover "lixo", e só então - um estágio catalítico ou térmico fino. Isto aumenta os custos de capital, mas aumenta significativamente a fiabilidade de todo o sistema. A sua abordagem, como um instituto de design com um capital social de 120 milhões de yuans, estabelecido com base emTecnologia Huaxi, muitas vezes se baseia em uma análise aprofundada das matérias-primas, e não na venda de caixas acabadas.

Outro obstáculo é o equilíbrio energético. Muitas tecnologias de reciclagem, especialmente as térmicas, consomem mais energia (por exemplo, para aquecimento) do que geram ou poupam. Na China, onde as tarifas de electricidade para a indústria são uma grande questão à parte, este factor torna-se decisivo. Portanto, a tendência está agora a mudar para a recuperação de calor e integração do sistema de recuperação de gases residuais no esquema energético global da empresa. Não apenas queime o gás, mas use seu calor para aquecer matérias-primas ou gerar vapor para suas próprias necessidades. Mas há muitas nuances aqui: corrosão devido à composição do gás, dificuldades de automação para um fluxo instável. Vi um projeto onde, devido às oscilações de pressão do gás residual, o sistema de recuperação era constantemente desligado, no final foi simplesmente abandonado, voltando a ser um flare primitivo.

E, claro, não devemos esquecer a economia. A introdução de qualquer tecnologia de reciclagem, mesmo a mais avançada, é dispendiosa. E a questão-chave para o proprietário da fábrica é: “Quando isso terá retorno?” Se não estamos a falar de multas provenientes de inspecções ambientais (que, aliás, na China se tornam mais rigorosas ano após ano), mas de benefícios económicos reais, então não há muitas opções. Ou se trata da recuperação de componentes valiosos (por exemplo, hidrogénio dos gases residuais das refinarias de petróleo), ou da geração de energia para uso interno, o que reduz a dependência da rede. Todo o resto são, na maioria das vezes, projetos de imagem ou uma medida forçada sob pressão do regulador. E especialistas deTecnologia Chengdu Yizhieles não escondem isso em suas apresentações, mostrando honestamente ao cliente os cronogramas de retorno em diferentes cenários, o que, aliás, inspira mais confiança.

Casos específicos: não apenas petroquímicos

Vamos nos afastar das abstrações. Um dos projetos mais reveladores dos últimos anos, que tive a oportunidade de estudar detalhadamente, é o aproveitamento de gás de coqueria em uma metalúrgica. Tradicionalmente, era simplesmente queimado com uma tocha. A tarefa não era apenas neutralizar, mas também capturar hidrocarbonetos de benzeno e sulfeto de hidrogênio. Foi utilizado um esquema combinado: adsorção em carvão ativado seguida de regeneração e liberação de benzenos concentrados, e o gás purificado foi enviado para o sistema de aquecimento da oficina. O mais difícil não foi a tecnologia de limpeza, mas a organização de um fornecimento ininterrupto de pressão instável de gás aos adsorvedores. Foi necessário projetar um tanque tampão-reservatório de gás e um complexo sistema de automação, que, segundo rumores, foi finalizado por engenheiros deTecnologia Huaxi. O projecto pagou-se não através da venda de benzenos extraídos (o seu mercado é volátil), mas através da substituição do caro gás natural, que era utilizado para aquecimento.

Outro exemplo é a pequena produção química em parques industriais. Lá, as emissões de uma dúzia de oficinas diferentes são frequentemente coletadas em um tubo comum. A composição é um coquetel terrível. Instalar um único sistema de limpeza poderoso para todos custaria astronomicamente. A solução que vi em acção em Zhejiang é uma abordagem descentralizada. Em cada fonte, sempre que possível, são instalados módulos compactos de oxidação catalítica, selecionados para um tipo específico de emissões. E já geral, relativamente “limpo”? o restante é limpo centralmente. Isto reduz a carga geral no estágio final e seu custo. É verdade que surgiu um problema com a manutenção de muitas pequenas instalações em diferentes empresas - era necessário um único serviço qualificado, que nunca foi totalmente organizado.

E, claro, não podemos ignorar o tema da captura e utilização do metano de jazidas de carvão (CMM) das minas. A rigor, isso também é gás residual, mas com especificidades próprias. Aqui, as tecnologias seguem o caminho de purificar e levar o gás a uma qualidade adequada para injeção em gasodutos ou para geração de eletricidade no local. As principais dificuldades são, novamente, a variabilidade da concentração de metano e a presença de impurezas. A China está experimentando ativamente aqui, inclusive com separação por membrana e adsorção por oscilação de pressão (PSA). O sucesso depende muito da geologia de uma mina específica e é impossível replicar uma única solução. Este é um campo para trabalho de pesquisa real, não para engenharia típica.

O papel das empresas especializadas de engenharia

É aqui que empresas como a mencionada ganham destaqueTecnologia Co. de Chengdu Yizhi, Ltd.. Não se trata de fabricantes de equipamentos padrão, mas de institutos de design. A sua força reside na capacidade de realizar uma auditoria detalhada, simular o processo e montar um sistema, como um projetista, a partir dos melhores componentes disponíveis no mercado, adaptando-os às necessidades do cliente. Confira o portfólio deles emyzkjhx.ru— é evidente que trabalham com diferentes indústrias: desde a química do coque até à farmacêutica. Isto indica ampla experiência especificamente na área de purificação de misturas de gases complexos. A sua criação em 2013 com base na empresa tecnológica Huaxi foi um passo lógico para a transição do desenvolvimento de processos químicos para a sua plena implementação industrial, incluindo “caudas”.

O que torna uma boa empresa de engenharia nesta área? A capacidade de dizer honestamente ao cliente: “Essa tecnologia da moda não funcionará no seu caso, vamos procurar uma solução mais simples e confiável”. Vi como os vendedores de “nanocatalisadores” vendiam as suas instalações a fábricas onde o gás era tão sujo que a primeira fase – o purificador – falhava todos os meses. A abordagem de design envolve primeiro uma análise minuciosa das matérias-primas, muitas vezes ao longo de vários ciclos de produção, e só então a escolha do método. Às vezes, a resposta correta não é uma supertecnologia, mas uma cascata de dois ou três métodos comprovados, mas combinados de forma inteligente.

Outro ponto crítico é o suporte pós-projeto. Um sistema de recuperação de gases residuais, especialmente um novo, é um organismo vivo. As matérias-primas mudam, os equipamentos se desgastam e os padrões tornam-se mais rígidos. O contrato de manutenção e as opções de atualização são muitas vezes mais importantes do que o preço do contrato original. As empresas que estão profundamente imersas na tecnologia química, como a controladoraTecnologia Huaxi, aqui eles levam vantagem porque entendem o processo por dentro, e não apenas como um conjunto de dispositivos.

Tendências e becos sem saída: um olhar por dentro

Para onde tudo vai? A primeira é uma tendência clara para a digitalização e a gestão inteligente. Não apenas sensores de saída, mas sistemas de análise preditiva que, com base em sinais indiretos (queda de pressão no leito catalítico, mudança no perfil de temperatura) podem prever a necessidade de manutenção ou a falha iminente de uma unidade. Isso permite passar da manutenção preventiva planejada para a condição real, economizando recursos. Mas é difícil implementar isso: são necessárias competências em ciência de dados, que as fábricas tradicionais não possuem.

A segunda é trabalhar com fluxos altamente concentrados, mas de pequeno volume. Por exemplo, emissões de reatores farmacêuticos. Não há necessidade de instalação gigante; precisamos de um sistema compacto, eficiente e, principalmente, de ajuste rápido. Muito provavelmente, o futuro aqui reside em soluções modulares de “contêineres”. tipos que podem ser rapidamente conectados a uma nova fonte.

O que, na minha opinião, é um beco sem saída? A busca pelo desempenho absoluto de limpeza “a qualquer custo?”. Por vezes, a redução das emissões de 95% para 99,9% exige a duplicação dos custos de capital e operacionais, com benefícios ambientais negligenciáveis. Um compromisso razoável entre os requisitos legais, a viabilidade tecnológica e a economia é o objetivo final na concepção de sistemas de reciclagem. Copiar cegamente as soluções ocidentais sem levar em conta as especificidades locais de matérias-primas, custos de energia e qualificações de pessoal também leva frequentemente ao fracasso. O equipamento está instalado, mas não funciona.

Em vez de uma conclusão: pensar em voz alta

Então, qual é o resultado final das “novas tecnologias”? na China? Minha experiência sugere que hoje em dia a verdadeira novidade raramente reside na invenção de algum método físico-químico fundamentalmente novo. Mais frequentemente, reside na capacidade de integrar, adaptar e tornar economicamente viável um conjunto existente de tecnologias para tecnologias específicas, por vezes muito “não ideais”. condições da paisagem industrial chinesa. Este é o trabalho de um engenheiro industrial de alta classe, e não de um cientista teórico.

Um projeto bem-sucedido de utilização de gases residuais hoje é composto por 30% de tecnologia correta, 50% de engenharia competente e integração na produção existente e 20% da prontidão do cliente e do empreiteiro para parcerias de longo prazo e modificações “no local”. E quando você vê como em alguma fábrica de fertilizantes um sistema projetado, por exemplo, por especialistas comoTecnologia Chengdu Yizhi, tem trabalhado de forma silenciosa e eficiente há vários anos, transformando emissões fedorentas em vapor útil, você entende que é neste trabalho sem cerimônia que reside o verdadeiro progresso. Sem grandes palavras, mas com resultados concretos. E a questão do título permanece em aberto para cada novo objeto, e isso talvez seja o mais interessante do nosso trabalho.