China: tecnologias alimentares de CO2? 

Quando você ouve “CO2 de qualidade alimentar da China”, a primeira coisa que vem à mente para muitos é o gás refrigerante barato produzido em algum lugar nas laterais de grandes fábricas de produtos químicos. E há alguma verdade nisso; há dez anos, isso acontecia com frequência. Mas hoje o quadro é mais complexo e, se você cavar, detalhes interessantes e às vezes não óbvios serão revelados. Não estamos mais falando apenas de um produto comercial, mas de toda uma cadeia tecnológica – desde a matéria-prima e purificação até a logística e exigências específicas do mercado. Vou tentar resolver isso com base no que encontrei.

De onde crescem as pernas: a base da matéria-prima e suas armadilhas

A principal fonte de dióxido de carbono de qualidade alimentar na China são, obviamente, os gases associados das indústrias de grande escala. Usinas de amônia, petroquímicas, usinas de etanol. Parece que tudo é simples: existe um fluxo quase puro de CO2, capta-o e purifica-o. Mas aqui começa a primeira bifurcação. Nem todos os gases associados são igualmente úteis. O ponto chave são as matérias-primas e a principal tecnologia de produção. Por exemplo, o CO2 proveniente da síntese de carvão em amônia é um clássico no norte da China. Mas inicialmente contém um conjunto diferente de impurezas, especialmente enxofre e hidrocarbonetos complexos, em comparação com o gás proveniente da reforma a vapor do gás natural. A limpeza primária na planta fornecedora é a dor de cabeça número um. Se estiverem economizando dinheiro ou se o equipamento estiver desatualizado, sua estação de tratamento se desgastará, exigindo constantemente a substituição de adsorventes ou catalisadores.

O segundo ponto importante é a estabilidade do fluxo. Você celebrou um contrato com uma planta de produção de bioetanol. Está tudo bem, desde que tenham matérias-primas estáveis ​​​​e um mercado de vendas. Mas assim que os preços do etanol caem ou há interrupções na oferta do grão (milho, na maioria das vezes), a produção para. E a sua fábrica de produção de CO2 de qualidade alimentar está ociosa. Isso aconteceu mais de uma vez. Portanto, os players sérios buscam agora ou ter diversas fontes de matérias-primas, ou trabalhar com gigantes, cuja produção é diversificada e menos sujeita às flutuações do mercado.

Existem, é claro, outros mais “limpos”. fontes, por exemplo, de poços naturais, mas isso é raro e, via de regra, não representa uma fatia significativa do mercado. A principal batalha é pelo controle de fluxos estáveis ​​e de alta qualidade da grande indústria química.

Tecnologia de limpeza: não apenas GOST ou Food Grade

O padrão alimentar de CO2 é, à primeira vista, algo universal. Mas, na prática, os requisitos dos diferentes utilizadores finais podem variar bastante. Algumas pessoas fabricam refrigerante, outras precisam de gás para embalagem de carne (MAP) e outras o utilizam em processos criogênicos na indústria alimentícia. E se o sabor e a ausência de odores residuais (especialmente de óleos de compressor ou compostos de enxofre) são críticos para o refrigerante, então a estabilidade da composição e o teor mínimo de oxigênio podem ser mais importantes para a embalagem.

Uma típica planta chinesa de purificação de CO2 para alimentos não é mais apenas purificadores e adsorvedores. A destilação a baixa temperatura (retificação) em combinação com a oxidação catalítica de hidrocarbonetos residuais e a adsorção em vários estágios tornou-se o padrão de facto. Mas aqui está a nuance: a eficiência do reator catalítico depende muito da secagem preliminar do gás. Se o ponto de orvalho não for levado ao nível adequado (digamos, abaixo de -60°C), então o catalisador é rapidamente envenenado, e a saída são os mesmos hidrocarbonetos leves desagradáveis, que são então sentidos no produto acabado. Eu vi como em uma das antigas instalações de produção eles tentaram economizar em dessecantes usando sílica gel barata em vez de peneiras moleculares - como resultado, um lote de gás para limonada premium teve que ser convertido para um grau técnico, as perdas foram significativas.

Outro ponto prático é o controle de oxigênio. Pode surgir durante o armazenamento em tanques ou devido a vazamentos na linha de liquefação. Na China, muitos fabricantes estão agora a mudar para analisadores online não só para impurezas importantes, mas também para O2. Isto já é um indicador da transição da “produção de gás?” à “produção do ingrediente?”.

Logística e armazenamento: onde a qualidade se perde

Você pode fazer um gás ideal na saída da usina e depois estragá-lo no caminho até o cliente. Os principais canais de abastecimento são cilindros, tanques isolados para CO2 líquido e, para grandes consumidores, dutos diretos. Com os cilindros tudo fica mais ou menos claro, o principal é o correto preparo do recipiente. Mas com tanques é mais interessante.

O CO2 líquido de qualidade alimentar requer a manutenção de pressão e temperatura rigorosas. Se ocorrerem vazamentos de ar na estrada ou durante o bombeamento (por exemplo, devido à operação inadequada do compressor ao coletar resíduos), o oxigênio e o nitrogênio entram no produto. Houve uma história com um distribuidor regional que reclamou da qualidade instável da mesma fábrica. Descobriu-se que o problema não estava na produção, mas na própria estação de bombeamento, onde a vedação da bomba estava desgastada. Procuramos a causa durante vários meses, verificando tudo, exceto nosso próprio equipamento.

Agora, muitos grandes projectos, especialmente aqueles que são orientados para a exportação ou cooperação com gigantes alimentares estrangeiros na China, estabelecem imediatamente uma cadeia logística fechada: a sua produção - os seus tanques - o seu armazenamento no território do cliente ou distribuidor. Isso reduz os riscos. A propósito, institutos de design especializados em soluções tão complexas estão se tornando atores importantes. Aqui, por exemplo,Tecnologia Co. de Chengdu Yizhi.- este é exatamente esse caso. Eles cresceram deChengdu Huaxi Tecnologia Química Co., e o seu ponto forte não está na simples venda da instalação, mas na concepção de todo o sistema chave na mão: desde a ligação à fonte da matéria-prima até ao ponto de entrega do produto, tendo em conta todos estes riscos logísticos. O site deleshttps://www.yzkjhx.ruEsta abordagem reflecte bem - não é apenas um catálogo de equipamentos, mas um portfólio de projectos concluídos, onde o trabalho sistémico é visível. O capital social de 120 milhões de yuans também é um indicador de intenções sérias nesta indústria de capital intensivo.

Mercados de vendas e ajuste fino

O mercado chinês de CO2 alimentar já não é monolítico. Convencionalmente, pode ser dividido em três escalões. O primeiro é o gás barato e de massa para os produtores locais de refrigerantes e cerveja e para utilização na agricultura (por exemplo, para criar uma atmosfera em estufas). O principal aqui é o preço, e os requisitos de qualidade são mínimos, muitas vezes beirando o técnico e o alimentar. O segundo escalão são os suprimentos para joint ventures ou grandes marcas nacionais (como Coca-Cola, Pepsi, gigantes cervejeiros locais como Tsingtao). Aqui os requisitos são rigorosos, o cumprimento dos padrões corporativos internacionais e as auditorias de produção são obrigatórias. E o terceiro segmento, em crescimento, é o CO2 altamente purificado para aplicações especiais: farmacêutica, indústria eletrónica (onde é necessária a mais elevada pureza), laboratórios. Aqui os volumes são menores, mas a margem é significativamente maior.

É interessante ver como os fabricantes se adaptam. Aqueles que trabalham no primeiro nível geralmente têm configurações simples e facilmente escalonáveis. E quem visa o segmento premium ou a exportação (para Sudeste Asiático ou Oriente Médio) investe em tecnologias mais complexas, por exemplo, em sistemas de análise em tempo real e controle automático do processo de limpeza. Esta é uma questão não só de química, mas também de nível de automação. Eu vi uma dessas instalações modernas - o operador monitora principalmente as telas, o próprio sistema muda os adsorvedores para o modo de regeneração quando certas condições são atingidas e ajusta os parâmetros de destilação. Mas o custo dessa instalação é várias vezes maior.

Erros e lições: o que não está escrito nos folhetos

Nesta área aprende-se muito com os erros. Uma das mais comuns é subestimar a importância dos dados iniciais sobre matérias-primas. Ao assinar um contrato de fornecimento de gás bruto, você recebe um passaporte com valores médios. Mas, na prática, a composição “flutua”, principalmente se a produção principal mudar a marca do catalisador ou da matéria-prima. Como resultado, o seu purificador catalítico, projetado para uma determinada faixa de concentrações de hidrocarbonetos, simplesmente não consegue lidar com picos de carga. É necessário instalar tanques tampão adicionais ou, mais dispendioso, sistemas de monitoramento em tempo real diretamente na entrada.

Outra lição é a dependência energética. O processo de liquefação e purificação a baixa temperatura consome muita energia. Um aumento acentuado nas tarifas de electricidade pode tornar a produção não lucrativa. Alguns projetos em parques industriais incluem agora imediatamente a possibilidade de aproveitar o calor residual das indústrias vizinhas ou mesmo construir as suas próprias pequenas centrais de cogeração. Este já é um nível de integração profunda no cluster industrial.

E por último, o “fator humano”. Pode-se comprar os mais modernos equipamentos europeus, mas se o pessoal o perceber como um brinquedo complicado e num momento crítico tentar desligar os “interferentes”. alarmes, para não parar a linha, o resultado será triste. Treinar e criar uma cultura de produção é talvez a parte mais difícil da implementação de qualquer, mesmo o mais avançado,tecnologias alimentares de CO2na China. Os engenheiros locais apreendem rapidamente a parte técnica, mas às vezes falta-lhes aquele mesmo “senso do processo” que só vem com anos de operação e análise de falhas.

Olhando para o futuro: tendências em vez de conclusões

Para onde tudo isso vai dar? Primeiro, há uma consolidação clara. Pequenas instalações artesanais que funcionam com equipamentos obsoletos serão expulsas. Seu produto não poderá competir em qualidade e estabilidade com produtos de grandes complexos como aqueles projetadosTecnologia Chengdu Yizhi. Em segundo lugar, a crescente procura por variedades ultrapuras. O desenvolvimento da indústria alimentícia, principalmente no segmento de produtos prontos e semiacabados em atmosfera protetora, impulsionará o mercado nessa direção.

Em terceiro lugar, “verde?” tendência. Alguns fabricantes já estão a posicionar o CO2 capturado da produção de bioetanol como um produto mais amigo do ambiente. Esta pode ser uma vantagem de marketing adicional para determinados mercados. E em quarto lugar, a digitalização. Não apenas controle de parâmetros, mas análise preditiva: um sistema que, com base em dados de composição de matérias-primas e modo de operação, pode prever a vida útil do adsorvente ou a necessidade de manutenção do catalisador. Este é o próximo passo lógico.

Então, quando você diz “CO2 de qualidade alimentar chinesa?”, você precisa esclarecer imediatamente do que exatamente está falando. Sobre o que é despejado no refrigerante barato no mercado local, ou sobre um produto que atende aos mais rigorosos padrões internacionais e é fornecido por meio de uma cadeia fechada. A diferença entre eles é como entre uma oficina de artesanato e uma fábrica moderna. E essa diferença fica cada vez mais evidente a cada ano.