中国：新しいLNG液化技術？ 

中国で新しい液状化技術について話すとき、多くの人はすぐに海岸にある巨大な工場を思い浮かべます。しかし現実は、多くの場合、より微妙で興味深いものです。それは、注目を集めるブレークスルーだけでなく、特定の、時には非常に複雑な条件に対するプロセスの適応と最新化にあります。場合によっては、主な課題は、何かをゼロから作成することではなく、実証済みのソリューションを新しい環境でより確実に、より安価に機能させることであるように思えます。

巨大企業からニッチなソリューションへ: アプローチの進化

以前は規模が重視されていました。上海や深センの工場などのプロジェクトは、AP-X プロセスや C3MR カスケード サイクルなどの古典的な設計に従っています。技術は主に輸入された。今ではベクトルが変わりました。はい、大規模なプロジェクトがなくなったわけではありませんが、並行して、中小規模の容量、浮体式液化プラント（FLNG）、さらには遠隔地での関連石油ガスの使用のためのソリューションに関する積極的な作業が進行中です。これには別の光学系が必要です。

ここでは、既製のライセンス付きソリューションが常に適切であるとは限りません。適応が必要です。たとえば、中国のエンジニアリング会社はハイブリッド設計を提供することが増えています。同じようにしましょう液状化技術窒素二重膨張をベースにしていますが、独自設計の最適化された熱交換器を使用してエネルギー消費を削減します。これは革命ではなく進化ですが、まさにこれこそが特定のプロジェクトに経済効果をもたらします。

主な推進力の 1 つは、遠隔地のガス化と小規模分散型エネルギーの開発に対する国内需要です。例えば年間5万トンから50万トンの容量を備えたコンパクトなモジュール式液化プラントの需要は急激に増加しています。そしてこの分野では、地元企業が従来のテクノロジー大手よりも柔軟性を発揮している。

効率を求める冷凍サイクルと「鉄」

さらに深く掘り下げると、新規開発における主な取り組みは、冷凍サイクルの最適化と重要な機器のローカリゼーションという 2 つのことに焦点を当てています。彼らはサイクルに協力し、その柔軟性を高めようとします。たとえば、フローティング設置の場合は、効率だけでなく、耐ピッチング性やコンパクト性も重要です。プロパン予冷と主混合冷媒 (MR) サイクルを組み合わせたソリューションが登場していますが、制御回路は簡素化され、より信頼性が高くなります。

ハードウェアに関しては、これが最も進歩が顕著な部分です。わずか 5 年前には、主なターボエキスパンダー、極低温ポンプ、および「コールド ボックス」熱交換器が登場しました。ヨーロッパまたはアメリカで購入したもの。現在、杭陽や思源などの多くの中国メーカーは、いくつかの分野で完全に競争力のあるレベルに達しています。彼らの機器は多くの場合安価であり、標準的な動作モードでは信頼性がすでにプロジェクトによって証明されています。しかし、極端なパラメータや最大容量の場合は、実績のある欧米ブランドの信頼性が依然として高くなります。

興味深い点は、冷媒の扱いです。環境規制のため、代替品が模索されています。一部のパイロットプロジェクトでは、地球温暖化係数（GWP）が低いブレンドを試しています。現時点では、これにより計算と操作が複雑になりますが、傾向は決まっており、エンジニアは概念設計の段階ですでにこれを考慮する必要があります。

フィールドテスト: モジュール式設置例を使用した理論と実践

書類上でもテストセンターでもすべてがうまく見えます。しかし、本当の試練は現場です。私は新疆でモジュール式液化プラントの立ち上げを監督した経験があります。生産能力は年間約10万トンと小さく、地域の水不足のため技術はハイブリッド型で空冷に重点を置いている。

私たちが最初に直面した問題は、井戸からの生ガスの組成が不安定であることでした。プロジェクトは一定の範囲を想定して設計されていたが、実際の変動はさらに大きかった。これにより、熱交換器が定期的に氷結し、膨張機が故障する原因となりました。事前洗浄システムをその場で変更し、制御アルゴリズムを適応させる必要がありました。これは典型的な話です。理想的な条件は実現可能性調査の中にのみ存在します。

もう 1 つの教訓は、物流と現地職員の資格です。工場でモジュールを組み立てることは一つのことです。厳しい気候の現場にそれらを設置し、これまで従来の採掘のみで作業していたオペレーターを訓練することは、別の次元の仕事です。場合によっては、起動時の最も単純な間違いが数日間のシャットダウンにつながる可能性があります。したがって、現在、エンジニアリング機関を含む多くの企業は、契約に技術の供給だけでなく、設置の監督とトレーニングの拡張パッケージも含めています。

エンジニアリングといえば。最近では、以下のようなデザイン機関の活動が活発になっています。成都宜之科技有限公司 (https://www.yzkjhx.ru）。これは、技術ソリューションを徹底的に開発するために構築された構造の一例にすぎません。 Huaxi Technology の子会社研究所として、登録資本金は 1 億 2,000 万人民元で、研究開発から詳細設計までの全サイクルに注力しています。彼らのアプローチは多くの場合適応に基づいていますLNG液化技術特定の鉱床からの原材料の場合、これは同じフィールド条件にとって重要です。

関連技術：これなしでは新たな液状化は不可能

新しい技術について語るとき、液状化プロセスに限定することはできません。これは連鎖の一部にすぎません。関連分野の進歩も同様に重要です。たとえば、ガス事前精製システム (CO2、メルカプタン、水分の除去)。以前は大型の吸着ユニットが使用されていましたが、現在では膜技術やハイブリッド技術の使用が増えており、特に海洋ソリューションではサイズとエネルギーコストが削減されます。

自動化は大きく前進しました。機器の監視と予測分析のためのデジタルツインの導入は、もはや空想ではなく、一部の新しい工場では現実のものとなっています。これにより、タービンの摩耗や熱交換器の効率低下を予測し、修理計画を立ててダウンタイムを最小限に抑えることが可能になります。しかし、正直に言うと、多くの既存施設では、オペレーターは依然としてこの「スマート」施設に対して不信の目を持っています。従来の圧力計の測定値に依存する傾向があります。

もう 1 つのブロックは、保管および輸送技術です。タンクおよびタンク用のより効果的な断熱材の開発、再ガス化システムの改良。これらすべてが総合的にプロジェクト全体の経済性を決定します。最も効率的な液化サイクルを実現できますが、高価な物流上の利点はすべて失われます。

将来を見据えて: 次に業界を動かすものは何か

それで、すべてはどこへ行くのでしょうか？私の考えでは、成長のポイントは3つあると考えています。 1つ目は、分散型エネルギーのさらなる小型化とモジュール化、輸送におけるガスの使用です。 2 つ目は、再生可能エネルギー源との深い統合です。風力タービンやソーラーパネルからの余剰エネルギーを使用して液化コンプレッサーを電気的に駆動するパイロットプロジェクトがすでに存在しています。今のところ高価ですが、長期的にはそのようなハイブリッドが未来です。

3 番目の方向は「緑」です。 LNG とプロセス自体の脱炭素化。これには、原料としてのバイオメタンの使用と液化段階での炭素回収の両方が含まれます。今のところ、これはイメージと将来の規制基準への準拠の問題ですが、大手企業はすでに対応する機能を新しい工場のプロジェクトに組み込んでいます。

最初に戻りましょう。新しいLNG液化技術中国では、基礎的な発見というよりも、適応、統合、最適化に関する体系的で骨の折れる作業が重要です。これは、既製のソリューションの輸入から、特定の条件下での独自の機器、エンジニアリング、操作経験が重要な役割を果たし始めるエコシステムの構築への道です。そして、このエコシステムでは、巨大企業だけでなく、特定の、時には明白ではない問題を解決できるニッチなプレーヤーも重要です。