Cina: Produk adsorpsi CO2 selama perawatan tekanan tekanan tinggi? 

Ketika mendengar tentang adsorpsi CO2 dalam kondisi desorpsi vakum, banyak orang langsung berpikir tentang zeolit. Ini, tentu saja, klasik, tetapi kenyataannya, dalam instalasi Cina, semuanya sering kali bermuara pada detail - jenis zeolit ​​​​apa, bagaimana cara mengaktifkannya, dan yang paling penting - bagaimana perilakunya bukan di laboratorium yang ideal, tetapi setelah enam bulan bekerja pada aliran nyata dengan kotoran. Di sinilah kejutan sebenarnya dimulai.

Dari teori hingga kondisi “lapangan”.

Kami mengambil, misalnya, standar 13X. Di atas kertas, kapasitasnya luar biasa. Namun ketika mereka mulai menggunakan aliran gas buang dari produksi metanol, yang selain CO2 juga terdapat jejak belerang dan uap air, setelah beberapa bulan efisiensinya menurun drastis. Ini bukan bencana besar, namun keekonomian proyek ini menjadi buruk. Ternyata sejumlah kecil senyawa tertentu “menyumbat” secara permanen? bagian dari pori-pori Kami harus segera memikirkan sistem pra-pengeringan dan pembersihan, yang meningkatkan biaya modal. Ini adalah kesalahan umum dalam spesifikasi teknis awal - mereka melihat pada CO2 murni, dan bukan pada matriks gas sebenarnya.

Di sinilah perbedaan antara sekedar adsorben dan produk yang siap digunakan dalam siklus VDD menjadi jelas. Kuncinya adalah stabilitas selama beberapa siklus “regenerasi vakum-adsorpsi”. Bahan tersebut tidak hanya harus menyerap CO2 dengan baik, tetapi juga melepaskan CO2 dengan mudah dan sempurna pada tekanan yang dikurangi, tanpa dihancurkan oleh perubahan yang konstan. Saya melihat sampel yang setelah 5.000 siklus kehilangan hingga 20% komposisi granulometrinya - berubah menjadi debu dan menyumbat saluran.

Oleh karena itu, kini banyak pabrikan China, terutama yang bekerja sama dengan perusahaan engineering, mengandalkan material yang dimodifikasi. Saya tidak akan menyebutkan merek tertentu, tetapi intinya adalah perubahan permukaan yang ditargetkan, misalnya, impregnasi dengan amina atau pengenalan kation tertentu. Ini bukan lagi sekadar “saringan molekuler”, tetapi “penangkap?” CO2. Namun harganya juga berbeda. Pertanyaannya selalu seimbang: apakah pelanggan bersedia membayar untuk masa pakai yang lama dan stabilitas.

Kasus: integrasi dengan produksi

Saya punya pengalaman di salah satu pabrik kimia di Sichuan. Tugasnya adalah menangkap CO2 dari gas tungku untuk karbonisasi selanjutnya dalam produksi soda. Skema klasik. Kami memilih adsorben berbahan dasar karbon aktif dengan struktur khusus, karena laju adsorpsi juga penting - siklusnya harus pendek.

Wasir yang paling menarik dimulai pada tahap commissioning. Pompa vakum, yang sesuai dengan paspor, dalam praktiknya tidak dapat dengan cepat mencapai tekanan sisa yang diperlukan dalam kolom, waktu desorpsi tertunda, dan seluruh siklus teknologi terganggu. Bersama dengan para insinyur pabrik, kami harus meninjau seluruh perpipaan - kami meningkatkan diameter saluran dan memasang tangki penyangga tambahan. Kesimpulan: produk adsorpsi hanyalah bagian dari sistem. Karakteristiknya harus benar-benar terkait dengan parameter semua peralatan lainnya - kompresor, unit vakum, sistem kontrol.

Berbicara tentang sistem kendali. Instalasi VDD modern bukan lagi katup manual. Otomatisasi yang mengganti katup dan mengatur siklus sangat penting untuk efisiensi. Algoritma yang ditulis dengan buruk dapat “mengekspos secara berlebihan” adsorben dalam kondisi vakum, membuang energi ekstra, atau, sebaliknya, tidak meregenerasinya. Saya melihat kemurnian produksi CO2 turun karena hal ini. Terlebih lagi, masalah tersebut tidak muncul dengan segera, namun setelah berminggu-minggu, ketika terjadi penumpukan pemberat secara bertahap di kolom-kolom tersebut.

Peran solusi teknik dan khusus

Di sinilah penting untuk menyebutkan perusahaan khusus yang tidak hanya terlibat dalam penjualan bahan kimia, tetapi juga dalam siklus penuh - mulai dari pengembangan hingga commissioning. Mari kita ambil contoh,Chengdu Yizhi Technology Co.. Ini adalah situs web mereka -https://www.yzkjhx.ru. Mereka bukan sekedar pemasok, tapi lembaga desain yang dibuat berdasarkan teknologi kimia. Dalam kasus mereka, hal ini sering kali tentang menciptakan solusi untuk aliran pelanggan tertentu. Modal terdaftar sebesar 120 juta yuan memungkinkan dilakukannya penelitian dan pengembangan yang serius.

Saya bekerja dengan spesialis mereka pada satu proyek penangkapan biogas. Di sana komposisinya bahkan lebih bervariasi - metana, hidrogen sulfida, uap air. Produk standar tidak cocok. Yizhi Tech mengusulkan skema kaskade: pertama, penghilangan dan pengeringan belerang, kemudian adsorpsi utama CO2 pada zeolit ​​​​yang dimodifikasi, yang mereka kembangkan sendiri untuk kondisi seperti itu. Hal yang penting adalah bahwa mereka tidak hanya memberikan spesifikasi material, tetapi juga kurva kinetika adsorpsi/desorpsi lengkap khusus untuk regenerasi vakum, yang memungkinkan penghitungan parameter perangkat secara akurat.

Inilah perbedaan utamanya. Anda dapat membeli sekantong butiran, atau Anda bisa mendapatkan paket teknologi, di mana produk adsorpsi hanya merupakan salah satu variabel yang paling penting dalam persamaan tersebut. Hal ini terutama berlaku untuk VDD, karena prosesnya bersifat siklus dan dinamis. Pemilihan material yang salah meniadakan efektivitas seluruh sistem vakum yang mahal.

Tren dan jebakan

Saat ini di Tiongkok sedang ramai perbincangan tentang MOF (kerangka logam-organik) dan material canggih lainnya untuk menangkap CO2. Data kapasitasnya sangat mengesankan. Namun ketika Anda mulai mempelajari masalah stabilitas dengan adanya kelembapan, biaya sintesis pada skala industri, dan, sekali lagi, perilaku dalam siklus VDD yang panjang, antusiasme tersebut sedikit memudar. Untuk saat ini, ini lebih merupakan topik untuk instalasi percontohan dan artikel ilmiah. Dalam industri nyata, zeolit ​​​​dan karbon aktif yang terbukti mendominasi, namun terus dimodernisasi.

Hal praktis lainnya adalah logistik dan penggantian. Adsorben kehilangan aktivitas seiring waktu. Dan jika untuk instalasi kecil hal ini tidak menjadi masalah, maka untuk produksi skala besar, mengganti ratusan meter kubik timbunan berarti menghentikan produksi, manusia, peralatan, dan pembuangan material lama. Oleh karena itu, semakin banyak pelanggan yang tidak melihat pada harga per ton, namun pada total biaya kepemilikan per ton CO2 yang ditangkap selama masa penimbunan. Hal ini mengalihkan fokus ke solusi yang lebih mahal, namun tahan lama dan stabil.

Saya juga mengamati tren menuju sistem hybrid. Bukan hanya VDD, tapi, katakanlah, kombinasi dengan pemisahan membran atau tahap kriogenik. Adsorpsi dalam skema seperti itu sering kali berperan sebagai tahap penyelesaian dan pemolesan untuk mencapai kemurnian tinggi. Dan di sini persyaratan untuk produk bahkan lebih ketat - diperlukan selektivitas yang luar biasa, karena pada pintu masuk ke kolom seperti itu konsentrasi CO2 sudah tinggi, dan persentase pengotor terakhir harus dihilangkan.

Daripada mengambil kesimpulan: berpikir keras

Jadi, kembali ke pertanyaan utama... Produk adsorpsi CO2 untuk mesin bertekanan tinggi di China bukan lagi sekedar tentang “ajaib”? bahan. Ini tentang pemahaman mendalam tentang teknologi desorpsi vakum, tentang kemampuan untuk menyesuaikan material dengan material yang “kotor”. gas nyata dan untuk kemampuan perangkat keras spesifik pabrik. Tidak ada solusi universal.

Keberhasilan proyek ini terletak pada segitiga: adsorben yang tepat (dipilih berdasarkan karakteristik lengkapnya), peralatan yang dirancang dan dipasang secara kompeten, dan otomatisasi cerdas yang mengontrol siklus. Hilangnya sudut mana pun menyebabkan konsumsi energi yang berlebihan, penurunan efisiensi, dan, pada akhirnya, kebangkrutan ekonomi seluruh unit penangkapan.

Oleh karena itu, ketika kita mendiskusikan proyek-proyek baru dengan rekan-rekan, pertanyaan pertama bukanlah “adsorben apa yang harus kita ambil?”, tapi “apa komposisi lengkap gasnya, berapa tekanannya, berapa kemurnian yang dibutuhkan dan ke mana CO2 yang dihasilkan akan pergi?” Dan hanya setelah menerima jawaban tersebut, seleksi dimulai. Kadang-kadang ternyata bukan bahan yang paling luas atau modis, tapi bahan yang dijamin bisa bertahan 5-7 tahun tanpa kejutan. Dalam industri, prediktabilitas seperti ini sering kali lebih berharga dibandingkan catatan.