中国: PSA O2 設備 – 市場とエコロジー? 

中国で PSA O2 について話すとき、多くの人はすぐに膨大な数と爆発的な成長を思い浮かべます。しかし実際には、この背後にはレポートでは分からない多くの微妙な違いがあります。市場の成長だけがテクノロジーの成熟度、さらに重要なことに、その真の環境への影響を示すものではないことは、しばしば見落とされます。 ?green?の周りではたくさんの騒音がありました。水素と再生可能エネルギー源は、産業の脱炭素化におけるそれらの役割は小さな問題ではありませんが、酸素 PSA システムは依然として影の中にありました。

市場: 数字だけではなく需要の構造

量で見ると、もちろん中国が生産と実装のリーダーです。PSA O2 の設置。しかし重要なのは、誰がなぜ買うのかということです。以前は、主な推進力は冶金学と化学であり、酸素は単に試薬として大量に必要でした。今、そのイメージは変わりつつあります。大手企業ではなく、現地生産の近代化を進めている中堅企業からの注文が増えている。たとえば、ガラス加工や廃水処理の小規模作業場などです。彼らにとって重要なのは、O2 の絶対純度 (最大 99.5%) ではなく、信頼性と操作の容易さです。そしてここから最初の落とし穴が始まります。

特に地方の多くの地元メーカーは、古いソ連や初期のドイツのモデルからコピーしたシステムを今でも提供しています。はい、そちらのほうが安いです。しかし、エネルギー効率にはまだ不十分な点が多く、負荷変動への適応力も弱い。かつて私たちも、あるエレクトロニクス生産企業にそのようなシステムを導入しようとして、これに火傷しました。安定した消費量で純度 93% を約束していましたが、実際には、ネットワーク内の圧力が上昇すると、酸素出力が 88% に低下し、プロセスが混乱してしまいました。制御システムを緊急に改善する必要があったため、追加のコストとダウンタイムが発生しました。

現在のトレンドはハイブリッド ソリューションです。圧力スイング吸着だけでなく、短サイクルの非加熱再生や前処理段階の膜技術の要素との組み合わせも可能です。これにより、エネルギー消費量を 15 ～ 20% 削減できます。これは、キロワット時ごとに計算するクライアントにとってはすでに深刻な議論です。しかし、これを実装しているのは今のところほんのわずかです。なぜ？テクノロジーを「ブラックボックス」としてではなく、プロセスとしてさらに微調整し、理解することが必要です。そして地方における人材確保は大きな問題となっている。

生態学的効果: 別の方法でカウントする必要があります

ここに宣言と実践の間の最大のギャップがあります。プレゼンテーションでは、「PSA O2 の設置 - 環境に優しいソリューション?」とよく書かれています。形式的には、膨大なエネルギー消費を必要とする極低温設備と比較すると、そうです。しかし、エコロジカル・フットプリントは、原材料の採取から廃棄までを計算する必要があります。そしてこれは中国では依然として難しい。

たとえば、PSA システムの心臓部であるゼオライト モレキュラー シーブを考えてみましょう。ほとんどのメーカーが国内で購入しています。品質はさまざまですが、重要なのはリソースです。安価なふるいは、わずか 1.5 ～ 2 年集中的に使用しただけで効果が失われ、交換する必要があります。リサイクルについてはどうですか？特殊な吸着剤をリサイクルしても経済的に利益が得られないため、ほとんどの場合、単に埋め立て地に送られます。その過程でエネルギーは節約できますが、固形廃棄物の問題が発生することがわかりました。プロジェクトの 1 つでは、成都 Yizhi Technology Co. のエンジニアと協力して、オンサイト スクリーン再生システムの導入を試みました。彼らは化学技術システムの設計の分野で能力を持っています。このアイデアは、単に変更するだけではなく、容量の一部を復元することでした。しかし、これには試薬を含む別のラインが必要であり、これにより工場担当者の操作が複雑になるという事実に直面しました。技術的には実現可能だったが、プロジェクトは凍結された。

もう一つの側面は間接的な影響です。PSA O2廃水処理や廃棄物焼却などの酸化プロセスで空気を濃縮するためによく使用されます。酸素濃度が高いと燃焼効率が高まり、未燃炭化水素やダイオキシン類の排出が減少します。これは本当にプラスです。しかし、設備が不安定で酸素を大量に供給すると、炉内の温度が変動し、逆に、より有害な副生成物が生成する可能性があります。四川省のゴミ焼却場でそんな状況を見た。 O2 供給制御アルゴリズムを完全に再構成して、廃棄物の負荷と同期させる必要がありました。

技術的な微妙さ: 本当の問題はどこにあるのか

理論的には、すべてがスムーズです: 空気 -> コンプレッサー -> 乾燥機 -> 吸着器 -> 酸素の生成。実際には、どの矢印も頭痛の種になる可能性があります。たとえば、コンプレッサー。中国メーカーはメンテナンス性の低いユニットを導入することでコストを節約することがよくあります。振動、過熱 - そして今度は塵や油が吸着材に入り込み、ふるいを破壊します。現在では、基本構成に含まれていない場合でも、追加の濾過システムを設置することを常にお客様に推奨しています。最初は高価ですが、耐用年数が大幅に長くなります。

吸着剤自体。デザインはシンプルに見えます。シリンダーにふるいが詰められています。しかし、多くは溶接の品質と社内ディストリビューターに依存します。溶接時の微小亀裂が原因で「ショート」が発生するケースがありました。流量が増加し、酸素純度は 90% を超えませんでした。このような故障を探すのは地獄のような作業です。カラムを 1 つずつ停止して圧力テストを実行する必要があります。

制御システム。ここでは進歩が顕著です。以前は、基本的なロジックを備えた単純な PLC がありました。現在、流入する空気の湿度と温度の変化に適応し、負荷を予測できるシステムの設置が増えています。しかし、繰り返しになりますが、これは高価格帯の設備での話です。大衆市場にとって、経営陣は依然として弱い立場にあることが多い。スタッフは訓練されておらず、インターフェイスは理解できず、その結果、システムは最適なモードで動作せず、「何らかの設定がされていて何も触れられていない」モードで動作します。

設計機関とインテグレーターの役割

ここの状況は興味深い。市場は「鉄」を売る人に分かれます。 (既製のインストール)、およびターンキー ソリューションを販売する企業。後者は、特定の顧客プロセスに合わせてシステムを最適化できるため、通常、長期的には成功します。そのような企業としては、例えば、成都宜之科技有限公司(ウェブサイト:https://www.yzkjhx.ru）。これは単なる機器の販売会社ではなく、化学技術会社に基づいて設立された設計機関です。彼らのアプローチは異なる場合が多く、まず顧客のプロセス サイクルを深く分析し、次に PSA 構成を提案します。場合によっては、過剰な電力を抑制したり、逆に冗長性を推奨したりすることもあります。

私たちの経験と同様、彼らの経験によれば、プロジェクトの成功の 40% は有能なプロジェクト前の調査にかかっています。彼らの事例の 1 つは統合ですPSA O2 のインストールエチレンオキシド製造工場にて。そこでは清浄度だけでなく、0.1 bar の精度での供給圧力の安定性も重要でした。標準インストールではこれは提供されませんでした。私たちは協力して、バッファータンクと正確な調整のカスタムシステムを開発し、事実上それを「縫い合わせる」必要がありました。既存のリアクターに接続します。私たちは数か月間取り組みましたが、結果はその価値があり、製品の収量が増加し、廃棄物の量が減少しました。

Yizhi のような企業は、学術開発 (大学からの新しいゼオライト製剤など) と産業界の間の橋渡し役として機能することがよくあります。彼らはパイロット プロジェクトで新しいソリューションをテストするためのリソースを持っています。しかし、顧客からの保守的な意見にも直面しています。多くの経営者は、たとえコスト削減が約束されたとしても、イノベーションでリスクを冒すよりも、効果は低くても数十年にわたって実証されているソリューションを好みます。

将来を展望する: 次に市場を動かすものは何でしょうか?

今後5年間は2つの要素によって決まると思います。 1つ目は、排出量レベルではなく、資源消費量（エネルギー、水、原材料）レベルでの環境基準の強化です。これにより、設備のライフサイクルを再考する必要が生じます。 2つ目はデジタル化です。単なるショーではなく、予測分析による実際のオンライン監視。システム自体が、200 時間の運転後にカラム A の吸着効率が 5% 低下することを警告し、メンテナンス計画を提案すると想像してください。

設置センサーからのデータがクラウドに収集され、機械学習アルゴリズムを使用して分析されるソリューションはすでに登場しています。これにより、人間のオペレーターでは気付かないような異常を検出できるようになります。しかし、これもコストとそのようなテクノロジーに対する不信感のため、実装はゆっくりと進んでいます。

そして最後にもう一つ。代替案も忘れないでください。PSA技術- 万能薬ではありません。非常に大量かつ高純度の場合には、やはり極低温蒸留が有益です。少量および中程度の純度の場合、膜システムが使用され始めています。将来はおそらくハイブリッドにあり、PSA は唯一のプロセスではなくステップの 1 つとなるでしょう。エンジニアやインテグレーター企業の仕事は、単に設備を販売するだけではなく、特定のタスクごとに最適な技術ルートを選択することです。そしてここでは、1億2000万元の登録資本金で複雑で複雑なプロジェクトに取り組むことができる成都宜志科技有限公司で蓄積された経験の価値がますます高まるだろう。結局のところ、私たちは機器市場について話しているのではなく、効率的で環境に優しい産業ソリューションの市場について話しているのです。