中国：イオン液体脱硫の見通しは？ 

について聞くと、イオン液体脱硫中国では、最初に考えられるのは新たな「突破口」ではないでしょうか？実験室での方法では産業には根付かないでしょう。そう思う人は多いし、私自身も5年ほど前は疑問に思っていた。しかし現在、その状況は変わりつつあり、「中国」特有の特徴がないわけではないものの、急速に変化している。特徴。

実験室から工場へ: すべてはどのように始まったのか

7、8年前に大連か南京で開かれた会議での最初の報告を覚えている。 CAS (中国科学院) の科学者は、H2S とメルカプタンの 99.9% という素晴らしい精製度を示すグラフを示しました。シノペックまたは CNPC 製油所のエンジニアはホールに座り、うなずき、腐食や安定性について質問しました。イオン液体長いサイクルで。答えは理論的なものでした。当時の主な障壁はテクノロジーそのものではなく、コストでした。たとえばテトラアルキルホスホニウムをベースにした特殊なイオン液体の製造はチャンバーベースであり、高価でした。これが、1 日あたり数百万立方メートルのガスを生産できるプラントでモノエタノールアミン (MEA) を置き換えることができるという考えは、理想郷のように思えました。

しかし、中国のアプローチは、市場の需要や政治的勢いを最初に作り出すことが多い。特に長江デルタや渤海湾などの主要経済区周辺での環境規制の強化が推進力となっている。従来のアミ​​ンが総硫黄含有量の新しい制限に必ずしも対応できるわけではないことが明らかになり、廃棄物処理の問題（同じ使用済みアミン）はますます深刻になっています。イオン液体自分たちを「グリーン」だと宣言しました。代替案は、低い蒸気圧、理論的には完全な再生、特定のガス組成に合わせて微調整できる機能です。

ここが最初のパイロットが登場した場所です。シノペックのような巨大企業ではすぐにではなく、中規模企業で、多くの場合大学と協力しています。私が直接聞いた初期のプロジェクトの 1 つは四川省のガス田でした。ガスには CO2 と H2S が多く含まれており、これは選択的精製の典型的な問題でした。パイロット設置場所イオン液体うまくいきましたが、予期せぬ問題が発生しました。実験室の反応器には存在しなかったポリマー不純物の沈殿による熱交換器の詰まりです。これは重要な教訓でした。実際のストリームは常に汚いものです。

実際的な障壁と中国の解決策

そして、ここからが楽しみの始まり、つまりエンジニアリングによる適応です。中国のテクノロジー企業、特に研究機関から発展した企業は、「理想」を作り出すことではなく、取り組み始めました。流体の問題ではなく、特定のボトルネックの解決に重点を置いています。主な問題点: 1) 価格。 2) 粘度 (循環エネルギー消費に影響します)。 3) 長期安定性 (熱的および化学的)。 4) 「重い」ものの発作後の活動の回復。チオフェンなどの不純物。

このソリューションは、化学合成を簡素化し、スケールアップするという道をたどりました。ヨーロッパや米国が独自の特性を持つ複雑なカチオンとアニオンのペアに焦点を当てているのであれば、私の意見では、中国のサプライヤーは、数トンで生産できる比較的単純だが信頼性の高いいくつかの処方に依存していると考えます。同じホスホニウム塩ですが、より安価なソースを使用したとしましょう。これにより、選択性は多少犠牲になりましたが、キログラムあたりのコストが大幅に削減されました。

2つ目はプロセスの統合です。中国のエンジニアは単に「突っ込んだ」だけではありませんでした。アミン液体の代わりにイオン液体を使用したカラム。彼らはハイブリッド スキームの提供を開始しました。たとえば、第 1 段階は大まかな洗浄と CO2 の大部分の除去のための従来のアミンであり、第 2 段階はイオン液体脱硫残留H2Sおよび有機硫黄化合物を徹底的に精製します。これにより、高価なイオン液体の必要量が大幅に削減され、CO2によるイオン液体の膨潤の問題も解決されました。この実用主義はローカルアプローチの特徴です。

現実の事例: 成功だけではない

私が間接的に知っていたプロジェクトについてお話します。顧客は山東省の化学プラントです。分解ユニットは、メルカプタン含有量の高いプロパンプロピレン留分 (PPF) の流れを生成しました。ポリマーを製造するには、総硫黄含有量を 10 ppm 未満に減らす必要がありました。私たちは塩化物イオン液体をベースとした技術を選択しました。このインスタレーションは、四川省の研究グループに関連する企業によって設計および提供されました。

最初の数か月間はすべてが素晴らしかったです。その後、ポンプに問題が発生しました。冬の気温（山東省では+5℃になる可能性があります）での流体の粘度の増加により、キャビテーションが発生しました。ラインの暖房システムを緊急に変更する必要がありました。別の話: 分析では、再生中に蒸留除去されなかった酸化生成物と重質炭化水素が液体中に徐々に蓄積することが示されました。 14 か月後、活動は 40% 減少しました。大惨事ではありませんが、「永遠」のようなものではありません。売り手が約束した液体。経験的な解決策が見つかりました。6 か月に 1 回、体積の 10% を調整用に採取し、新しい部分を追加します。プロジェクトの経済性は依然として良好でしたが、運用上の問題が追加されました。

これは典型的な状況です。このテクノロジーは機能しますが、通常の「すぐに使用できる」ものよりも、より思慮深い個別のサービス サポートが必要です。ソリューション。すべてのオペレータがこれに対応できるわけではありません。彼らは、蒸気ボイラーのコストが高くなっても、MEA と同様に「設定したらあとは忘れる」ことを望んでいます。

専門エンジニアリング会社の役割

ここで重要な役割を果たすのは、基礎科学と産業の間のインテグレーターの役割を担う設計機関です。彼らは単に試薬を販売するだけではなく、すべての配管、自動プロセス制御システム、結果の保証を備えたターンキー技術プロセスを販売しています。印象的な例の 1 つは、成都宜之科技有限公司 (https://www.yzkjhx.ru）。成都華西化工技術に基づいて設立されたこの会社もその 1 つです。同社の特徴は、単なる化学薬品の販売ではなく、ガスの精製と分離の分野における包括的なソリューションです。

私の知る限り、彼らの強みは、独自の製造能力を利用でき、必要なイオン液体の合成をスケールアップできることです。さらに、彼らはクライアントに標準製品ではなく、「測定する」組成の選択を提供することがよくあります。原材料を分析した後。これは重要です。石炭ガス化装置からの流れと FCC 設備からの流れは 2 つのまったく異なるものであり、それらに対応する万能の液体はありません。

ウェブサイト成都宜志テクノロジー (https://www.yzkjhx.ru) は同社を登録資本金 1 億 2,000 万元のデザイン研究所と位置づけており、これは真剣な意図とリソースを示しています。文脈の中でイオン液体脱硫このような企業が重要なつながりとなります。彼らはテクノロジーのデバッグのリスクを引き受け、試運転のためのエンジニアのスタッフを配置し、さらに重要なことに中国では現地の環境規制当局との関係を構築して、顧客がすべての許可を取得できるよう支援しています。

風はどちらに吹いていますか?見通しと疑問

それでは、どのような見通しがあるのでしょうか?短期的には (3 ～ 5 年)、このテクノロジーはニッチではありますが着実に浸透していると思います。主な成長ポイント: 1) 硫黄の要件が特に厳しい化学産業向けの合成ガス (メタノール、アンモニア) の高度な精製。 2) かさばるアミンプラントやモジュール式プラントを建設するのは採算が合わない中小規模の油田での随伴石油ガス（APG）の精製イオン液体うまくいくかもしれない。 3) 高級ポリマー製造のためのエチレンまたはプロピレンの脱硫などの特殊な用途。

中期 (5 ～ 10 年) は 2 つの分野での画期的な進歩にかかっています。 1つ目は、本当に安価で「壊れない」ものを作ることです。おそらく他の産業からの廃棄物に基づく液体（中国の化学者がここで積極的に実験を行っている）。 2 つ目は、さまざまな条件下での長期 (5 年以上) の運用に関する一連のデータの蓄積です。今のところそのような参考文献はほとんどなく、これが大手企業の足かせとなっている。

私の意見では、主な課題は技術面にさえありません。これが業界の保守化です。製油所やガス処理プラントのマネージャーは、信頼性をもとにキャリアを築く人々です。彼らは何十年にもわたってアミンを扱っており、すべての問題とその回避方法を知っています。新しいテクノロジーへの切り替えは、より効率的ではあるものの、個人にとって常にリスクを伴います。したがって、実装は革新的なものではなく、進化的なものになります。最初は新しい「グリーン」なものからです。従来のインフラストラクチャが存在しないプロジェクト、または従来の手法が機能しなくなったプロジェクト。

その結果、イオン液体脱硫中国では、これは神話でも万能薬でもありません。これは、政治的圧力、エンジニアリングの創意工夫、インテグレーター企業の実用的なアプローチの組み合わせを通じて、ニッチな分野を見つけつつある、新たな実用的なツールです。このプロセスは中国特有のペースで進んでおり、迅速かつ遅れはあるものの、不可逆的に進んでいる。注目してみる価値はありますが、バラ色の眼鏡がなければ、完璧なテクノロジーなどというものは存在しません。