Tiongkok: prospek teknologi PSA? 

Ketika orang berbicara tentang PSA di Tiongkok, banyak yang langsung membayangkan instalasi besar untuk memisahkan udara menjadi oksigen dan nitrogen. Ini, tentu saja, adalah dasarnya, tetapi jika Anda menggali lebih dalam, gambarannya jauh lebih menarik dan... lebih membingungkan. Yang sering diabaikan adalah teknologi itu sendiriadsorpsi ayunan tekanan- ini bukan sebuah monolit, tetapi serangkaian solusi, dan penerapannya di sini sangat bergantung pada ribuan nuansa kecil: mulai dari biaya listrik di provinsi tertentu hingga kualitas sorben lokal dan bahkan pada mentalitas personel operasional di pabrik. Saya akan mencoba memilahnya berdasarkan apa yang saya lihat sendiri.

Bukan hanya udara: di mana PSA sudah bekerja dan mencapai puncaknya

Ya, pabrik oksigen dan nitrogen adalah sumber daya penting bagi banyak perusahaan teknik. Namun jika kita mengambil hidrogen, misalnya, di kilang, sering kali terdapat persaingan ketat dengan metode membran. PSA menang dalam hal kemurnian produk, itu faktanya. Tetapi saya telah melihat proyek-proyek di mana, karena keinginan untuk menghemat biaya modal, mereka memasang membran, dan kemudian menderita selama bertahun-tahun karena ketidakstabilan komposisi gas di saluran keluar. Sisi sebaliknya -instalasi PSAuntuk hidrogen, mereka memerlukan pemurnian awal yang sangat berkualitas tinggi, sedikit terobosan senyawa CO atau sulfur - dan sorben dapat dibuang. Tiongkok telah belajar untuk mengatasi hal ini, namun biaya yang harus ditanggung dari langkah-langkah awal dan PSA itu sendiri terkadang membuat pelanggan takut.

Salah satu bidang yang paling menjanjikan, menurut saya, adalah pemurnian biogas dan gas TPA menjadi kualitas alami (Biometana). Inilah teknologinyaadsorpsi ayunan tekananpraktis tak tertandingi dalam hal keseimbangan keandalan dan biaya pengoperasian. Namun ada juga banyak kendala. Komposisi bahan baku bisa sangat berfluktuasi, terutama di tempat pembuangan sampah. Solusi desain standar seringkali tidak berhasil; adaptasi di tempat diperlukan. Saya ingat sebuah cerita di salah satu proyek di Sichuan: para insinyur menyiapkan siklus adsorpsi standar, dan kandungan oksigen dalam bahan mentah ternyata lebih tinggi dari yang dihitung. Akibatnya, kami harus memprogram ulang pengontrol dengan cepat dan mengubah urutan katup untuk menghindari risiko terbentuknya campuran yang dapat meledak di dalam kolom. Agak? Tidak, ini adalah praktik yang tidak ada dalam buku teks.

Namun dengan penangkapan CO2 dari gas buang (penangkapan pasca pembakaran), situasinya menjadi ambigu. Konsumsi energi untuk regenerasi sorben sangat besar. Ada banyak penelitian dan proyek percontohan, namun jika menyangkut skala industri dan ekonomi, antusiasme seringkali memudar. Sejauh ini, ini lebih merupakan perintah pemerintah dan proyek percontohan daripada solusi yang layak secara komersial. Meskipun, perusahaan Cina sepertiChengdu Yizhi Technology Co.(ini adalah lembaga desain yang dibuat oleh Huaxi Technology) secara aktif melakukan penelitian dan pengembangan ke arah ini, mencoba mengurangi konsumsi energi melalui siklus hibrida dan material baru.

Sorben: jantung dari sistem dan medan perang

Semuanya tergantung pada mereka. Sebelumnya, kami sangat bergantung pada impor, terutama zeolit ​​dengan kadar tertentu. Sekarang situasinya berubah. Pabrikan China telah meluncurkan produksi zeolit ​​​​dan karbon aktif yang cukup kompetitif. Tapi masalahnya berbeda - stabilitas partai-partai. Anda membeli satu batch - itu berfungsi dengan sempurna. Enam bulan kemudian, Anda membeli lebih banyak dari pemasok yang sama - dan masalah dimulai dengan kapasitas kelembapan atau kekuatan butiran. Ini adalah mimpi buruk bagi sebuah perusahaan teknik. Anda harus memperketat penerimaan hingga batasnya, atau memberikan margin produktivitas yang lebih besar ke dalam proyek, yang berdampak buruk terhadap perekonomian.

Menarik untuk melihat pengenalan material baru seperti MOF (kerangka logam organik). Di laboratorium mereka menunjukkan hasil selektivitas yang luar biasa. Namun jika menyangkut harga per kilogram dan stabilitas dalam kondisi aliran proses nyata (dengan uap air, dengan kotoran), semua fantasi menguap entah kemana. Saya pikir akan memakan waktu 5-7 tahun lagi sebelum kita melihatnya dalam instalasi komersial, belum termasuk aplikasi khusus. Untuk saat ini, fokus pada peningkatan zeolit ​​tradisional merupakan jalur yang lebih pragmatis.

Di sinilah perbedaan pendekatan terlihat jelas. Institusi-institusi pemerintah yang besar sedang mengejar artikel-artikel terobosan di jurnal. Dan praktisi dari perusahaan seperti yang disebutkanTeknologi Chengdu Yizhi, sering kali melakukan optimalisasi yang cermat terhadap bahan penyerap yang ada. Terkadang perubahan kecil dalam proses regenerasi - suhu, tekanan pembersihan - memberikan peningkatan efisiensi beberapa persen. Hal ini mungkin tidak terdengar seperti masalah besar, namun bagi pelanggan yang instalasinya beroperasi 24/7, penghematan sumber daya energi selama satu tahun berarti jumlah yang sangat besar.

Kontrol dan otomatisasi: di mana letak efisiensi sebenarnya

Anda dapat merakit kolom dari baja paling mahal dan mengisinya dengan sorben terbaik, tetapi jika sistem kontrolnya bodoh, semua efisiensi akan sia-sia. Masalah klasiknya adalah bekerja pada beban di luar desain. Katakanlah sebuah pabrik dirancang untuk menghasilkan 1000 nm3/jam, namun produksi memerlukan 800 atau 1200. Siklus PSA yang kaku dan tidak adaptif akan menggunakan energi secara berlebihan atau menghasilkan produk yang kurang. Sistem modern dengan algoritma kontrol prediktif dan regulasi siklus lunak adalah suatu keharusan. Tapi harganya sesuai.

Di Tiongkok saat ini terdapat tren yang kuat menuju digitalisasi dan pabrik pintar. Hal ini memacu perkembangan segmen khusus ini. Produsen pengontrol dan perangkat lunak lokal bermunculan, menawarkan solusi yang lebih murah daripada Siemens atau Rockwell, tetapi pada tingkat yang cukup memadai. Risikonya, tentu saja, terletak pada keandalan. Sistem kontrol eksperimental dari vendor lokal dipasang di salah satu lokasi di Shandong. Semuanya berjalan baik sampai terjadi lonjakan listrik di jaringan. Pengontrol membeku dan tidak dapat memulai ulang rangkaian katup. Saya harus mengalihkannya ke kontrol manual, hampir satu hari downtime. Setelah itu, pelanggan meminta pengembalian isian impor yang terbukti. Keseimbangan antara inovasi dan keandalan selalu rumit.

Poin lainnya adalah pemantauan dan diagnostik jarak jauh. Ini bukan lagi sebuah kemewahan, tapi kebutuhan akan pelayanan. Melihat secara real time penurunan tekanan pada kolom atau perubahan komposisi produk di outlet berarti mampu mencegah kecelakaan serius. Banyak perusahaan teknik Tiongkok, termasukTeknologi Yizhi, sekarang menawarkan layanan tersebut sebagai bagian dari kontrak. Hal ini secara serius meningkatkan kepercayaan pelanggan.

Ekonomi dan politik: pendorong yang tidak jelas

Prospek teknologi apa pun bergantung pada uang. Situasi dengan PSA menarik. Di satu sisi, ini adalah teknologi yang sudah matang dan sulit untuk membuat terobosan dan mengurangi biaya modal secara signifikan. Di sisi lain, biaya operasional sangat terkait dengan harga listrik. Di Tiongkok, tarif industri bervariasi dari satu wilayah ke wilayah lainnya. Di beberapa tempat, PSA untuk memperoleh nitrogen mungkin lebih menguntungkan dibandingkan membeli nitrogen cair, namun di tempat lain mungkin tidak. Perhitungan yang sangat rinci diperlukan untuk setiap kasus tertentu.

Kebijakan lingkungan hidup merupakan pendorong yang kuat. Pengetatan standar emisi, khususnya di industri kimia dan metalurgi, memaksa kita untuk mencari metode yang efektif untuk memurnikan gas buang. Di sinilah PSA, apalagi jika dikombinasikan dengan metode lain, mendapat kesempatan kedua. Misalnya, penangkapan senyawa organik yang mudah menguap (VOC) dan perolehan selanjutnya. Bukan pasar yang paling massal, tapi stabil dan berkembang.

Substitusi impor. Tren ini, yang semakin meningkat dalam beberapa tahun terakhir, berada di tangan pengembang dan produsen peralatan lokal. Perusahaan negara dan perusahaan swasta besar kini lebih sering mempertimbangkan kontraktor lokal. Hal ini memberikan perusahaan dengan pengalaman serius, sepertiChengdu Yizhi Technology Co, Ltd.(modal dasar adalah 120 juta yuan - angka yang menunjukkan niat serius), kemampuan untuk mengimplementasikan proyek yang lebih kompleks dan berskala besar, memperoleh pengalaman praktis yang tak ternilai, yang kemudian membedakan pemasok peralatan dari mitra teknologi nyata.

Ke depan: integrasi, hibrida, dan ceruk pasar

Saya tidak melihat masa depan PSA sebagai teknologi yang terisolasi. Potensinya terletak pada integrasi. Skema hibrida: membran PSA+, kriogenik PSA+, proses katalitik PSA+. Misalnya, pemisahan kasar awal menjadi membran, diikuti dengan pemurnian halus menjadi PSA. Hal ini dapat memberikan keseimbangan optimal antara biaya dan efisiensi. Teknologi mutakhir kini sedang mengerjakan solusi semacam itu.

Arah lainnya adalah miniaturisasi dan modularitas. Bukan instalasi pembangkit listrik raksasa, melainkan modul skid kompak untuk produksi gas terdistribusi. Katakanlah, untuk industri elektronik atau untuk produksi pangan kecil-kecilan. Persyaratan keandalan dan kebersihan di sini sangat mahal, tetapi harga dari masalah ini memungkinkan penggunaan solusi yang lebih canggih.

Oleh karena itu, saya melihat prospek PSA di Tiongkok bukan dalam bentuk revolusi, namun dalam evolusi. Teknologi ini akan mengakar lebih dalam di industri, namun tidak melalui penemuan-penemuan baru yang penting, namun melalui peningkatan bertahap dan bertahap di setiap komponen: bahan penyerap, katup, algoritma kontrol, dan - yang paling penting - melalui akumulasi pengalaman penerapan yang mendalam. Pengalaman yang memungkinkan kami tidak hanya menjual instalasinya, namun mengintegrasikannya ke dalam rantai teknologi pelanggan sehingga beroperasi secara stabil, ekonomis, dan tanpa kejutan. Inilah tepatnya yang menjadi landasan reputasi perusahaan-perusahaan yang akan tetap bertahan di pasar ini di masa depan.