中国のガス液化法は？ 

中国のガス液化法というと、すぐに巨大なLNGプラントや大規模な国家プロジェクトを思い浮かべる人が多いだろう。もちろん、これが基本ですが、この絵ははるかに微妙で興味深いものです。実際には、特に過去 10 年間で、すべてが中規模および比較的小規模なフローに対する適応、柔軟性、収益性の追求へと移行してきました。それは単に教科書に従って構築するだけではなく、地元の原材料を使用し、現地の規制に従って、そして重要なことは特定の市場のニーズに合わせて、特定の条件下でテクノロジーを機能させることです。ここから、レビュー記事には書かれていないニュアンスが始まります。

理論から現場の現実へ

古典的なものを例に挙げると、ガス液化法たとえばプロパン、エチレン、メタンを使用するカスケードサイクルに基づいており、中国では主に受入ターミナルなどの主力施設で使用されています。この技術は実証されており、効率は高いですが、資本コストは膨大です。問題は、多くの分野、特に小規模または内陸に位置する分野にとって、そのような計画は手の届かない贅沢であることです。ここで彼らが活躍します混合冷媒(MRC) と窒素サイクル。

私自身の経験から、新疆で関連石油ガスを利用するプロジェクトに出会いました。お客様は当初「信頼性が高くシンプルなもの」を求めており、窒素サイクルに傾いていました。しかし、遠隔地で液体窒素を製造する物流とコストを考慮すると、経済性は崩壊しました。オプションを詳細に検討する必要がありました混合冷媒、フィールド自体からの軽質炭化水素がコンポーネントとして使用される可能性があります。重要な問題は、原材料の組成の安定性です。原材料が「浮遊」すると、チェーン全体の効率が壊滅的に低下します。当初の技術仕様には含まれていなかったバッファタンクと予備安定化システムの設計が必要でした。

このような場面で「紙」の違いが現れます。プロジェクトであり、実装可能です。多くの場合、請負業者、特に地元の請負業者は、一見既製のソリューションを提供しますが、原材料とは深い関係がありません。その結果、設備は理想的な実験室ガスでのみ設計パラメータに達し、実際の効率は 1.5 倍低くなります。これはテクノロジーが不足しているのではなく、設計前の分析が不足しているのです。

設備とその「中国製」特異性

の機器市場天然ガス液化今日の中国では可能性が混乱しています。ただコピーするだけでなく、独自のデザインを開発する本格的なプレーヤーもいます。あらゆる液化サイクルの中心である熱交換装置について言えば、その進歩は顕著です。巨大プロジェクト向けの大型プレートフィン熱交換器 (PHE) は、今でも Linde や Air Products から購入されることが多いですが、中低電力設備向けには、Hangyang や Sitic などの中国メーカーがすでに非常に競争力のある製品を提供しています。

しかし、欠点もあります。コスト削減を追求するため、比較的「簡素化された」製品が市場に出回っています。主要な機器のバージョン。たとえば、ターボエキスパンダー。高効率の高品質エキスパンダーは複雑な機械です。一部の地元工場では、理論上は機能するオプションを提供していますが、動作範囲が狭く、変動負荷下では信頼性の問題があります。ミニ LNG プロジェクトの 1 つでは、膨張機の実際の性能が定格性能と異なるため、試運転段階でサイクル全体のバランスを実際に再調整する必要がありました。私を救ったのは、冷媒組成を柔軟に調整できることでした。

近年の興味深いトレンドはモジュール設計です。特にガス充填所 (CNG 充填所) や小規模エネルギー供給源の顧客は、施設を最初から構築するのではなく、工場ですぐに使用できる既製のモジュールを受け取ることを希望することが増えています。これにより、設計に独自の制限が課せられます。すべてがコンパクトで、狭い条件でも保守可能でなければなりません。これは、ハイブリッド ソリューションが優れている点です。たとえば、ある回路に沿って予冷が行われ、別のよりコンパクトな回路に沿って深冷却が行われます。

エンジニアリングの役割と具体的な企業例

テクノロジーは話の半分に過ぎません。後半は有能なエンジニアリングであり、気候条件 (たとえば、沿岸地域の高湿度、クーラーの動作に影響する) から将来の運用担当者の資格まで、何千もの小さな事柄が考慮されます。これが、FEED 段階から設置の監督とトレーニングに至るまでの完全なサイクルを備えた企業が評価される理由です。

この文脈で思い出すことができるのは、成都宜之科技有限公司 (https://www.yzkjhx.ru）。成都華西化工技術有限公司が登録資本金 1 億 2,000 万元で 2013 年に設立したこの設計研究所は、このテーマに深く没頭している企業の一例にすぎません。彼らはライセンスを販売するだけでなく、液化プラントなどの技術プロセスの複雑な設計にも取り組んでいます。私の意見では、彼らの強みは、化学的および技術的要素に重点を置いていることにあります。混合冷媒そして不安定な原料。

彼らのポートフォリオには、コークス炉ガス、関連石油ガス、バイオガスの液化のためのソリューションが含まれています。つまり、まさに教科書から標準的なプロジェクトを採用することが不可能な場合向けです。業界の議論から、サイクルにおけるエネルギー消費の最適化に積極的に取り組んでいることは承知していますが、これは現在市場の主要な要求の 1 つとなっています。資本コストを削減できなくなると、運用コストを求めて争いが始まりますが、ここではプロセスのあらゆる詳細が重要になります。

課題: エネルギー効率と「非理想的」原材料

誰にとっても大きな課題液状化法現代の現実 - エネルギー消費。コンプレッサーは製品コストの大部分を「食いつぶします」。したがって、すべての検討は、圧縮作業をいかに軽減するかということになります。 1 つの方法は、エネルギー回収機能を備えたターボエキスパンダーを使用することです。もう 1 つは、特定の圧力と原料の沸点に合わせて冷媒組成をより正確に選択することです。場合によっては、最終的にエネルギーが 10 ～ 15% 節約される場合は、2 つの回路を備えたもう少し複雑なスキームを採用する方が有益な場合があります。

別の頭痛の種は、窒素、CO2、または重炭化水素を多く含むガスです。ここでは標準的なサイクルがすぐに機能し始めます。 CO2は低温で凍結し、熱交換器を詰まらせます。窒素は最終 LNG の発熱量を減少させるため、分離に追加の段階が必要となり、プロセスが複雑になります。多くの場合、妥協が必要になります。高価な前処理を構築するか、ある程度の損失とメイン サイクルのより複雑な操作を我慢するかのどちらかです。窒素含有量の高い炭鉱メタンを液化するプロジェクトの 1 つでは、入口での短サイクル無熱吸着 (PSA) と窒素液化サイクルを使用するスキームに最終的に落ち着きました。 CAPEX では高価ですが、OPEX では安いことが判明し、長期的には正しい選択であることが判明しました。

将来を見据えて: トレンドとニッチなアプリケーション

すべてはどこへ行くのでしょうか？小型化とモジュール化への明らかな傾向に加えて、ハイブリッドおよびカスタマイズされたソリューションへの関心も見られます。たとえば、以下を組み合わせることはもはや珍しいことではありません。天然ガス液化輸送ニーズや食品産業の廃棄物からの液体 CO2 の生成に対応します。これには、プロセス設計に最高の柔軟性が必要です。

もう 1 つの成長分野は、バイオガスと埋め立てガスの液化です。ここでの量は巨大ではありませんが、「グリーン」開発政策は需要によって促進されています。その特異性は、原材料の組成が恐ろしく変動し、規模が小さいため、大規模な技術を適用できないことです。ここでは、混合冷媒を使用したコンパクトな液化サイクルと組み合わせた吸収または吸着前処理方法に基づいたソリューションが成功することがよくあります。

その結果、まとめると、ガス液化法今日の中国では、ブラインドコピーではなく、適応が重要です。グローバルテクノロジーを地域の経済状況、原材料ベースの特性、顧客の特定のタスクに適応させます。最も効果的な方法は、特定の分野、特定の市場、特定の予算において経済的に正当化される方法です。そして、この単純な原理の背後には、信頼性、効率、コストの最適なバランスを探るためのエンジニアリング作業、試行錯誤、そして絶え間ない探求の膨大な層があります。この探求の中で、業界の本当の状態を決定する非常に実践的な経験が生まれます。