China: Produtos de adsorção de CO2 durante HP? 

Esta é uma questão que surge frequentemente em conversas com clientes da CEI, especialmente do sector do petróleo e do gás. Muitas pessoas imaginam imediatamente algum tipo de “tablets” universais. ou colunas padrão que podem ser compradas em um catálogo e tudo funcionará. A realidade, como sempre, é mais complicada. A adsorção de dióxido de carbono em alta pressão não se trata apenas de um sorvente, trata-se de todo um segmento tecnológico, onde pequenas coisas como a secagem preliminar do gás ou flutuações na pressão de entrada podem anular o trabalho até mesmo do material mais eficaz. E sim, as soluções chinesas aqui não são mais apenas uma “alternativa econômica”, mas produtos de engenharia bastante competitivos, mas com especificidades próprias.

Não é um sorvente, mas um sistema

Ao iniciar um projeto de purificação de gás natural ou associado a partir de CO2, a primeira coisa que as pessoas perguntam é o tipo de adsorvente. Peneiras moleculares, zeólitas, carvão ativado... A lista é conhecida. Mas o ponto-chave que se esquece no início é a necessidadecálculo tecnológico individual. A pressão no sistema não é abstrata “alta”, mas específica de 30, 50 ou 80 bar. Composição do gás – percentagem de CO2, presença de sulfureto de hidrogénio, mercaptanos, hidrocarbonetos pesados. Tudo isso dita não apenas a escolha da marca do sorvente, mas também o design dos adsorventes, o esquema de regeneração (purga de gás quente, vácuo, TSA) e a configuração da válvula.

Lembro-me de um projeto inicial na Ásia Central. O cliente comprou o que é chamado de “solução em caixa”? – colunas padrão com zeólita. Mas não levaram em conta que o gás tinha uma percentagem aumentada de C7+. O resultado é uma coqueificação rápida do leito, uma queda na produtividade, ciclos de regeneração frequentes e, em última análise, a substituição de toda a carga em menos de um ano. Querida lição. Depois disso você entende que não precisa vender toneladas de grânulos, mas sim um resultado garantido na saída - o teor de CO2 necessário.

É aqui que se manifesta a diferença entre apenas um fabricante de sorventes e uma empresa de tecnologia. Precisamos de alguém que se responsabilize por toda a cadeia: análise de matérias-primas, modelagem de processos, projeto de dispositivos, fornecimento e carregamento de materiais, comissionamento. Existem intervenientes tão complexos na China, que muitas vezes surgem de grandes explorações químicas com uma base científica séria.

A abordagem chinesa: da química à engenharia

Se anteriormente a China estava associada principalmente a substitutos baratos do zeólito, agora a situação é diferente. Institutos de pesquisa locais e laboratórios aplicados estão trabalhando em compostos muito específicos. Por exemplo, zeólitas modificadas com capacidade aumentada especificamente para CO2 na presença de metano, ou materiais compósitos resistentes à presença de umidade. Mas, novamente, a sua eficácia só é revelada num sistema devidamente concebido.

Um dos exemplos marcantes desse ciclo completo é a empresaTecnologia Co. de Chengdu Yizhi.. Esta não é apenas uma casa comercial, mas um instituto de design criado com base na Chengdu Huaxi Chemical Technology. O site delesyzkjhx.ruestá focada no mercado de língua russa, o que já indica um interesse estratégico na nossa região. Eles têm um capital social de 120 milhões de yuans – este é um investimento sério em infraestrutura e desenvolvimento. O importante é que se posicionem como uma empresa de engenharia que nasceu da produção química. Na prática, isso significa que eles podem selecionar/produzir um sorvente para a tarefa e calcular como ele funcionará em dispositivos específicos para um gás específico.

Ao trabalhar com eles em um dos projetos de preparação de gás para armazenamento subterrâneo, percebi seu escrúpulo em matéria de secagem preliminar. Eles insistiram em um sistema de dois estágios, embora o cliente estivesse tentando economizar dinheiro. O argumento deles era simples: a umidade residual em alta pressão não só compete com o CO2 pelos sítios ativos do sorvente, mas também causa degradação irreversível de alguns tipos de zeólitas. Como resultado, seguimos o esquema deles - a instalação está operando de forma estável pelo terceiro ano, a degradação da carga está dentro da previsão.

Armadilhas e “evidências não óbvias”

Mesmo com um bom empreiteiro e materiais de alta qualidade, existem nuances que só surgem durante a operação. Um dos principais é a formação de poeira. Um adsorvente de alta qualidade deve ter alta resistência mecânica para resistir a repetidos ciclos de adsorção-dessorção e quedas de pressão. Análogos baratos começam a “acumular poeira”, a fração fina obstrui os filtros finos na saída e pode entrar no equipamento do compressor. O controle deste parâmetro é obrigatório.

Outro ponto é a logística e o carregamento. Pareceria uma coisa pequena. Mas se não houver equipamento especial no local para enchimento denso e uniforme de colunas altas (e isso geralmente acontece em campos remotos), formam-se canais, o gás “passa” e a eficiência diminui. Alguns fornecedores, incluindo a já mencionada Yizhi Technology, oferecem supervisão interna de instalação e serviços de carregamento. Isso é mais caro na fase de contrato, mas evita muitos problemas posteriores.

E, claro, regeneração. O esquema de purga de gás quente e seco é clássico, mas requer controle preciso de temperatura. Superaquecimento - e o sorvente “sinteriza”, subaquecimento - e o CO2 não é completamente removido, a capacidade do próximo ciclo cai. Em uma das instalações, foi necessário modificar o sistema de controle do aquecedor posteriormente, pois as temperaturas de projeto não garantiram a dessorção completa no tempo previsto. Trata-se da importância da flexibilidade nas soluções de design e da experiência do fornecedor no comissionamento.

Economia da questão: não só o preço por tonelada

Ao comparar ofertas, principalmente europeias e chinesas, a primeira coisa que chama a atenção é a diferença no custo dos equipamentos e materiais. Mas você precisa contar de acordo com o ciclo de vida completo. Um sorvente mais barato com baixa capacidade ou resistência exigirá substituição mais frequente. Um projeto de processo mais simples (e mais barato) pode resultar no aumento dos custos de energia para regeneração ou perda de metano com o gás de purga.

As empresas chinesas oferecem frequentemente um compromisso interessante neste aspecto. Os seus custos de capital (CAPEX) podem ser 20-30% inferiores aos dos líderes ocidentais reconhecidos. Mas para evitar que esse positivo se transforme em negativo durante a operação (OPEX), é preciso olhar com muito cuidado a proposta técnica e comercial (TCP). Garantem consumos específicos de energia para regeneração? Qual é a vida útil do sorvente? Eles possuem uma lista de referência com instalações operando há mais de 3-5 anos? Por exemplo, estudando uma oferta deTecnologia Chengdu Yizhi, vale a pena solicitar dados especificamente sobre projetos de longo prazo, e não apenas sobre lançamentos bem-sucedidos.

Na minha opinião, a sua força reside precisamente na capacidade de otimizar o CAPEX sem danos fatais ao OPEX através do seu próprio desenvolvimento de sorventes e da adaptação da tecnologia a condições específicas, muitas vezes não ideais, do cliente. Eles não hesitam em oferecer soluções híbridas, por exemplo, o primeiro estágio utiliza carvão ativado para capturar componentes pesados, o segundo estágio utiliza carvão “afiado”. sob zeólita CO2. Isso é flexibilidade.

Olhando para o futuro: o que mais a China tem a oferecer?

Fala-se muito hoje em dia sobre CCUS (captura, utilização e armazenamento de carbono). A adsorção durante a HP é um dos principais estágios da captura. E aqui as empresas chinesas estão a começar a olhar para além da simples purificação do gás de acordo com os padrões. Estamos falando sobre a obtenção de um fluxo relativamente limpo de CO2 para uso posterior - por exemplo, para injeção em um reservatório para recuperação aprimorada de petróleo (EOR) ou para a produção de gelo seco, carbonatos.

Isto requer um grau diferente de purificação e, mais importante, uma configuração diferente do processo de dessorção. Você precisa obter CO2 com o mínimo de impurezas. Vejo que alguns centros de engenharia, incluindo Chengdu Yizhi, estão se desenvolvendo nessa direção - experimentando regeneração em vários estágios e ciclos de vácuo para aumentar a concentração de dióxido de carbono extraído. Por enquanto, trata-se de projetos-piloto, mas a tendência é óbvia.

O resultado é este. Os produtos de adsorção de CO2 de alta pressão da China não são hoje principalmente “caixas de grânulos”, mas soluções tecnológicas complexas “chave na mão”. A sua atratividade reside no equilíbrio de preços, na adequação tecnológica e na disponibilidade para trabalhar em condições difíceis. A chave do sucesso é escolher não apenas um fornecedor, mas um parceiro tecnológico que possa ser responsável por todo o ciclo, desde a análise laboratorial até o comissionamento. E já existem tais parceiros no mercado. Resta estudar com muito cuidado sua experiência real, e não apenas belas apresentações.