Кітай: інавацыі ва ўтылізацыі кіслароду? 

Калі чуеш пра "утылізацыю кіслароду", шматлікія адразу думаюць аб вялікіх металургічных ці хімічных заводах, аб гіганцкіх усталёўках падзелу паветра (БРУ). Але рэальнасць, прынамсі ў тым, што я назіраў апошнія гадоў дзесяць у Кітаі, куды цікавей і, скажам так, "прызямлёней". Гаворка не столькі аб глабальным зборы і перапрацоўцы, колькі аб лакальнай, амаль кропкавай аптымізацыі працэсаў, дзе гэты самы "кісларод"? - Часта пабочны, залішняя або, наадварот, дэфіцытны рэсурс - становіцца кропкай для інавацый. І тут кітайскія інжынеры, асабліва ў прыватных праектных інстытутах, праяўляюць дзіўную гнуткасць. Часам іх падыходы здаюцца заходнім калегам нестандартнымі, нават рызыкоўнымі, але менавіта яны дазваляюць вырашаць задачы, якія ў рамках класічных схемаў лічыліся б нерэнтабельнымі.

Адкуль наогул бярэцца? Лішні? кісларод?

Першая і самая відавочная крыніца - тыя самыя ўстаноўкіпадзелу паветра. Крыягенныя або адсарбцыйныя. Яны вырабляюць у асноўным азот, а кісларод часта з'яўляецца пабочным прадуктам. Раней яго проста… выпускалі ў атмасферу. Цяпер гэта лічыцца марнатраўствам. Другая крыніца - тэхналагічныя працэсы, напрыклад, у хімічнай прамысловасці, дзе вылучаецца газ з высокім утрыманнем O2. Трэці, менш відавочны - узбагачаныя кіслародам патокі на вытворчасцях, дзе ідзе тонкая настройка параметраў. Задача - не даць гэтаму газу знікнуць.

Але вось ключавы момант, які часта прапускаюць у тэарэтычных артыкулах: сам па сабе газ - гэта яшчэ не рэсурс. Яго трэба давесці да патрэбнай чысціні, ціску, забяспечыць стабільную падачу і, галоўнае, знайсці спажыўца ў крокавай даступнасці. Лагістыка звадкаванага або сціснутага кіслароду - асобны галаўны боль і cost-driver. Таму самыя паспяховыя праекты ўтылізацыі, якія я бачыў, заўсёды завязаныя на сімбіёзе прадпрыемстваў на адной пляцоўцы ці ў адным прамысловым парку.

Напрыклад, быў праект для завода па вытворчасці полікрэмнію. Там у працэсе атрымліваўся пабочны кіслародазмяшчальны газ. З аднаго боку, яго можна было ачысціць і выкарыстоўваць для ўзбагачэння выдзімання ў печах на суседнім металургічным участку. З іншага - узнікалі пытанні па стабільнасці складу і бяспекі. Рашэнне аказалася не ў супер-тэхналогіі, а ў гнуткай сістэме маніторынгу і змешвання патокаў. Інжынеры зChengdu Yizhi Technology Co.як раз спецыялізуюцца на такіх? нестандартных? інтэграцыях. Яны не проста прадаюць усталёўку, а праектуюць сістэму пад пэўны тэхналагічны пазл.

Правалы і ўрокі: калі? Інавацыя? упіраецца ў эканоміку

Раскажу пра выпадак, які шмат чаму навучыў. Гады чатыры таму была спроба ўкараніць сістэму ўтылізацыі кіслароду з невялікай ВРУ на цэментным заводзе. Ідэя была прыгожай: выкарыстоўваць залішняя кісларод для ўзбагачэння паветра ў печы, павысіць тэмпературу гарэння, знізіць выдатак паліва і выкіды. Тэхнічна ўсё працавала на пілотнай усталёўцы.

Але на поўным маштабе ўзніклі непрадбачаныя складанасці. Па-першае, карозія ў газаходах паскорылася з-за падвышанага ўтрымання кіслароду і пары вады. Прыйшлося тэрмінова мяняць матэрыял на асобных участках - гэта з'ела ільвіную долю эканоміі. Па-другое, аўтаматыка, якая адказвае за падмес, не спраўлялася з ваганнямі ціску асноўнага кіслароднага патоку ад ВРУ. У выніку працэс стаў нестабільным. Праект замарозілі. Галоўная выснова: нельга разглядаць утылізацыю ізалявана. Патрэбен сістэмны аўдыт усяго спалучанага абсталявання і закладзены запас трываласці па грошах і часу на падобныя "сюрпрызы".

Менавіта пасля такіх кейсаў у кампаніях накшталт Yizhi Technology сталі больш увагі надаваць перадпраектным аналізе рызык, асабліва для не самых тыпавых ужыванняў. Іх сайтyzkjhx.ruзараз, дарэчы, адлюстроўвае гэты падыход: шмат кейсаў па інтэграцыі газавых патокаў у складаныя тэхналагічныя ланцужкі, а не проста каталог абсталявання.

Куды насамрэч ідзе ўтылізаваны кісларод?

Калі адкінуць высокія матэрыі накшталт медыцыны (там патрабаванні да чысціні залімітавыя), асноўнае ўжыванне - гэта, вядома, прамысловасць. Але і тут ёсць эвалюцыя. Раней галоўным спажыўцом была металургія. Цяпер жа я бачу рост у двух напрамках.

Першае - ачыстка сцёкавых вод (аэрацыя). Здавалася б, трывіяльна. Але новыя мембранныя і адсарбцыйныя тэхналогіі дазваляюць атрымліваць на месцы кісларод патрэбнай канцэнтрацыі (85-93%) танней і надзейней, чым завозіць балоны. Для буйных ачышчальных комплексаў у новых экапарках Кітая гэта стала амаль стандартам. Другі кірунак - дробнатанажная хімія і вытворчасць новых матэрыялаў, напрыклад, таго ж графена або высакачыстых аксідаў, дзе кантроль атмасферы ў рэактары крытычна важны. Тут патрэбныя не тысячы кубоў у гадзіну, а стабільныя 10-50 кубоў з высокай стабільнасцю параметраў.

І вось што цікава: для такіх патрэб вялікія крыягенныя ўстаноўкі неэфектыўныя. На першы план выходзяць кампактныя PSA (адсарбцыйныя) або мембранныя ўстаноўкі, якія могуць быць убудаваны прама ў тэхналагічную лінію. Іх і праектуюць, і наладжваюць як раз такія інстытуты, як Yizhi Technology. Іх ніша - гэта не гігаватныя магутнасці, а дакладнае падганянне пад працэс.

Роля праектных інстытутаў: чаму яны сталі драйверам?

Кітайская мадэль, дзе моцны праектны інстытут са статутным капіталам у 120 мільёнаў юаняў (як уChengdu Yizhi Technology Co., Ltd.) працуе ў звязку з тэхналагічнай кампаніяй (Huaxi Technology), паказала сваю эфектыўнасць менавіта ў такіх нішавых абласцях. Дзяржаўныя гіганты добрыя для маштабных тыпавых праектаў. А калі патрэбна нестандартная інжынерная думка, хуткая адаптацыя і гатоўнасць ісці на тэхналагічную рызыку - у гульню ўступаюць такія гульцы.

Яны працуюць па прынцыпе "ад праблемы - да рашэння". Да іх прыходзіць кліент не з запытам? купіце нам усталёўку па ўтылізацыі кіслароду?, а з задачай: ?у нас ёсць гэты газавы струмень з вось такімі параметрамі, нам трэба зменшыць сабекошт вось гэтага працэсу, ці ўтылізаваць вось гэты выкід?. І інстытут пачынае мадэляваць, прапаноўваць варыянты: дзесьці можна абыйсціся даналадкай існуючага абсталявання, дзесьці патрэбен новы модуль, а дзесьці эканамічна больш выгадна наогул змяніць частку базавага тэхпрацэсу.

Гэта і ёсць тая самая? Інавацыя ва ўтылізацыі? на практыцы. Яна не заўсёды злучана з прарыўной тэхналогіяй здабычы ці ачысткі кіслароду. Часцей - гэта інавацыя ў сістэмным мысленні і інжынернай інтэграцыі. На іх сайце бачна, што яны пазіцыянуюць сябе менавіта як праектны інтэгратар, што цалкам адпавядае маім назіранням за рынкам.

Што далей? Трэнды і абмежаванні

Калі глядзець у бліжэйшыя 5-10 гадоў, трэнд будзе на далейшую дэцэнтралізацыю і? разумную? інтэграцыю. Сістэмы на аснове IoT, якія ў рэальным часе балансуюць патокі некалькіх газаў (кісларод, азот, аргон) паміж рознымі цэхамі ці нават суседнімі заводамі. Нешта накшталт энергасетак, але для тэхналагічных газаў. Гэта дасць магчымасць узняць агульны ККД выкарыстання рэсурсаў на прамысловай пляцоўцы на новы ўзровень.

Але ёсць і сур'ёзныя абмежаванні. Першае - бяспека. Кісларод - небяспечны акісляльнік. Любая сістэма яго ўтылізацыі, асабліва з выкарыстаннем кампрэсараў і складанай арматуры, патрабуе бездакорнага праектавання з пункту гледжання выбухабяспекі. Другое - эканамічная валацільнасць. Сёння выгадна пастаўляць кісларод на суседні завод, а заўтра ён закрыўся ці перайшоў на іншую тэхналогію. Таму сучасныя праекты закладваюць магчымасць перанакіравання патокаў ці нават змены канчатковага прадукта (напрыклад, з газападобнага на вадкі для больш далёкай лагістыкі).

У выніку, адказваючы на ​​пытанне з загалоўка: так, інавацыі ёсць. Але яны не столькі ў стварэнні чагосьці прынцыпова новага "з нуля", колькі ў гнуткім, прагматычным і сістэмным прымяненні вядомых тэхналогій для вырашэння канкрэтных прамысловых задач. І драйверам тут выступаюць менавіта тыя каманды, якія глыбока пагружаны ў тэхналагічныя працэсы сваіх кліентаў, гатовы да ітэрацый і не баяцца нестандартных рашэнняў. Як тыя, пра каго ішла гаворка вышэй. Гэта і ёсць, на мой погляд, галоўнае кітайскае ноў-гаў у гэтай, здавалася б, вузкай вобласці.