Cina: Instalasi PSA O2 – pasar dan ekologi? 

Ketika orang berbicara tentang PSA O2 di Tiongkok, banyak orang langsung berpikir tentang jumlah yang sangat besar dan pertumbuhan yang luar biasa. Namun kenyataannya, ada banyak perbedaan di balik hal ini yang tidak akan Anda lihat dalam laporan. Seringkali diabaikan bahwa pertumbuhan pasar saja bukan merupakan indikator kematangan suatu teknologi atau, yang lebih penting, dampak lingkungan yang sesungguhnya. Ada banyak kebisingan di sekitar? Hijau? hidrogen dan sumber energi terbarukan, sementara sistem PSA oksigen masih belum terealisasi, meskipun perannya dalam dekarbonisasi industri bukanlah masalah kecil.

Pasar: bukan hanya angka, namun struktur permintaan

Jika Anda melihat volumenya, tentu saja Tiongkok adalah pemimpin dalam produksi dan implementasiInstalasi PSA O2. Namun poin kuncinya adalah siapa yang membelinya dan mengapa. Sebelumnya, pendorong utama adalah metalurgi dan kimia, di mana oksigen dibutuhkan hanya sebagai reagen dalam volume besar. Sekarang gambarannya berubah. Semakin banyak pesanan datang dari perusahaan skala menengah, bukan perusahaan raksasa, melainkan perusahaan yang melakukan modernisasi produksi lokal. Misalnya bengkel kecil untuk pengolahan kaca atau pengolahan air limbah. Yang penting bagi mereka bukanlah kemurnian absolut O2 (hingga 99,5%) melainkan keandalan dan kemudahan pengoperasian. Dan di sinilah jebakan pertama dimulai.

Banyak pabrikan lokal, terutama di provinsi, masih menawarkan sistem yang disalin dari model lama Soviet atau Jerman awal. Ya, harganya lebih murah. Namun efisiensi energinya masih jauh dari yang diharapkan, dan kemampuan adaptasinya terhadap fluktuasi beban masih lemah. Pada suatu waktu, kami juga terbakar oleh hal ini, mencoba memasang sistem seperti itu di salah satu perusahaan produksi elektronik. Mereka menjanjikan kemurnian 93% dengan konsumsi yang stabil, namun dalam praktiknya, ketika tekanan dalam jaringan melonjak, keluaran oksigen turun hingga 88%, dan prosesnya menjadi kacau. Kami harus segera memperbaiki sistem kontrol, yang berarti biaya tambahan dan waktu henti.

Tren saat ini adalah solusi hybrid. Bukan hanya adsorpsi ayunan tekanan, namun kombinasi dengan regenerasi tanpa panas siklus pendek atau bahkan elemen teknologi membran pada tahap pra-perawatan. Hal ini memungkinkan Anda mengurangi konsumsi energi sebesar 15-20%, yang sudah menjadi argumen serius bagi klien yang menghitung setiap kilowatt-jam. Namun sejauh ini baru sedikit yang menerapkannya. Mengapa? Dibutuhkan lebih banyak penyesuaian dan pemahaman terhadap teknologi bukan sebagai “kotak hitam”, namun sebagai sebuah proses. Dan penempatan staf di daerah adalah masalah besar.

Efek ekologis: Anda perlu menghitung secara berbeda

Inilah kesenjangan terbesar antara deklarasi dan praktik. Seringkali dalam presentasi mereka menulis: “Instalasi PSA O2 - solusi ramah lingkungan?”. Secara formal ya, jika dibandingkan dengan instalasi kriogenik yang membutuhkan konsumsi energi sangat besar. Namun jejak ekologis harus diperhitungkan mulai dari ekstraksi bahan mentah hingga pembuangannya. Dan hal ini masih sulit dilakukan di Tiongkok.

Ambil contoh, saringan molekuler zeolit, jantung dari sistem PSA mana pun. Kebanyakan produsen membelinya di dalam negeri. Kualitasnya bervariasi, tetapi yang utama adalah sumber dayanya. Saringan murah kehilangan efektivitasnya setelah 1,5-2 tahun digunakan secara intensif dan perlu diganti. Bagaimana dengan daur ulang? Paling sering, itu hanya dibuang ke tempat pembuangan sampah, karena mendaur ulang adsorben khusus tidak menguntungkan secara ekonomi. Ternyata kita menghemat energi dalam prosesnya, namun menimbulkan masalah dengan limbah padat. Di salah satu proyek, kami mencoba menerapkan sistem regenerasi layar di tempat, bersama dengan insinyur dari Chengdu Yizhi Technology Co. Mereka memiliki kompetensi di bidang perancangan sistem teknologi kimia. Idenya bukan sekedar perubahan, tapi mengembalikan sebagian kapasitas. Namun kami dihadapkan pada kenyataan bahwa hal ini memerlukan jalur terpisah dengan reagen, dan ini mempersulit pengoperasian personel pabrik. Proyek tersebut dibekukan, meskipun secara teknis layak dilakukan.

Aspek lainnya adalah pengaruh tidak langsung.PSA O2sering digunakan untuk memperkaya udara dalam proses oksidasi, seperti pengolahan air limbah atau pembakaran limbah. Konsentrasi oksigen yang lebih tinggi meningkatkan efisiensi pembakaran dan mengurangi emisi hidrokarbon dan dioksin yang tidak terbakar. Ini merupakan nilai tambah yang nyata. Namun jika instalasi tidak stabil dan pasokan oksigen mengalir deras, suhu di dalam tungku berfluktuasi dan, sebaliknya, produk sampingan yang lebih berbahaya dapat terbentuk. Saya melihat situasi seperti ini di pabrik pembakaran sampah di provinsi Sichuan. Kami harus mengkonfigurasi ulang sepenuhnya algoritma kontrol pasokan O2 untuk menyinkronkannya dengan pemuatan limbah.

Seluk-beluk teknologi: di mana letak masalah sebenarnya

Secara teori, semuanya lancar: udara -> kompresor -> pengering -> penyerap -> oksigen produksi. Dalam praktiknya, setiap anak panah berpotensi menimbulkan sakit kepala. Kompresor misalnya. Pabrikan Cina sering kali menghematnya dengan memasang unit dengan kemampuan perawatan yang rendah. Getaran, panas berlebih - dan sekarang debu dan minyak masuk ke penyerap, mematikan saringan. Kami sekarang selalu menyarankan agar pelanggan memasang sistem filtrasi tambahan, meskipun sistem tersebut tidak disertakan dalam konfigurasi dasar. Lebih mahal pada awalnya, tetapi secara signifikan meningkatkan masa pakai.

Penyerap itu sendiri. Desainnya tampak sederhana: sebuah silinder berisi saringan. Namun banyak hal bergantung pada kualitas lasan dan distributor internal. Ada kasus ketika, karena retakan mikro pada pengelasan, terjadi “korsleting”. mengalir, dan kemurnian oksigen tidak meningkat di atas 90%. Mencari kerusakan seperti itu adalah pekerjaan yang sangat buruk. Kami harus mematikan kolom satu per satu dan melakukan uji tekanan.

Sistem kendali. Kemajuan terlihat jelas di sini. Dahulu ada PLC sederhana dengan logika dasar. Saat ini, semakin banyak sistem yang dipasang yang dapat beradaptasi dengan perubahan kelembaban dan suhu udara yang masuk serta memprediksi beban. Tapi sekali lagi, ini adalah pemasangan di segmen harga atas. Untuk pasar massal, manajemen sering kali menjadi mata rantai yang lemah. Staf tidak terlatih, antarmuka tidak dapat dipahami, dan akibatnya, sistem tidak beroperasi dalam mode optimal, tetapi dalam mode yang “entah bagaimana dikonfigurasi dan tidak disentuh?”.

Peran lembaga desain dan integrator

Situasi di sini menarik. Pasar terbagi menjadi mereka yang menjual ?besi? (instalasi siap pakai), dan mereka yang menjual solusi turnkey. Yang terakhir cenderung menang dalam jangka panjang karena mereka dapat mengoptimalkan sistem untuk proses pelanggan tertentu. Perusahaan-perusahaan tersebut termasuk, misalnya,Chengdu Yizhi Technology Co.(situs web:https://www.yzkjhx.ru). Ini bukan sekedar penjual peralatan, tapi lembaga desain yang dibuat berdasarkan perusahaan teknologi kimia. Pendekatan mereka seringkali berbeda: pertama-tama mereka menganalisis secara mendalam siklus proses pelanggan dan kemudian mengusulkan konfigurasi PSA. Kadang-kadang mereka bahkan tidak menganjurkan kelebihan daya atau, sebaliknya, merekomendasikan redundansi.

Pengalaman mereka, seperti pengalaman kami, menunjukkan bahwa keberhasilan suatu proyek bergantung 40% pada survei pra-proyek yang kompeten. Salah satu kasusnya adalah integrasiInstalasi PSA O2di pabrik produksi etilen oksida. Tidak hanya kebersihan yang penting di sana, tetapi juga stabilitas pasokan tekanan dengan akurasi 0,1 bar. Instalasi standar tidak menyediakan ini. Bersama-sama kami harus mengembangkan sistem tangki penyangga khusus dan regulasi yang tepat, yang secara praktis “menjahitnya”. ke reaktor yang ada. Kami bekerja selama beberapa bulan, namun hasilnya sepadan - hasil produk meningkat dan jumlah sampah berkurang.

Perusahaan seperti Yizhi seringkali bertindak sebagai jembatan antara perkembangan akademis (seperti formulasi zeolit ​​​​baru dari universitas) dan industri. Mereka memiliki sumber daya untuk menguji solusi baru dalam proyek percontohan. Namun mereka juga menghadapi konservatisme dari pelanggan. Banyak manajer bisnis lebih memilih solusi yang telah terbukti selama beberapa dekade, meskipun kurang efektif, dibandingkan mengambil risiko dengan sebuah inovasi, meskipun inovasi tersebut menjanjikan penghematan.

Pandangan ke masa depan: apa yang akan menggerakkan pasar selanjutnya?

Saya kira lima tahun ke depan akan ditentukan oleh dua faktor. Yang pertama adalah pengetatan standar lingkungan, bukan pada tingkat emisi, namun pada tingkat konsumsi sumber daya (energi, air, bahan mentah). Hal ini akan memaksa kita untuk mempertimbangkan kembali siklus hidup instalasi. Yang kedua adalah digitalisasi. Bukan hanya untuk pertunjukan, tapi pemantauan online nyata dengan analisis prediktif. Bayangkan sistem itu sendiri memperingatkan bahwa setelah 200 jam pengoperasian, efisiensi adsorpsi di kolom A akan turun sebesar 5%, dan menyarankan rencana pemeliharaan.

Solusi sudah muncul dimana data dari sensor instalasi dikumpulkan di cloud dan dianalisis menggunakan algoritma pembelajaran mesin. Hal ini memungkinkan Anda mendeteksi anomali yang tidak disadari oleh operator manusia. Namun penerapannya berjalan lambat, lagi-lagi karena biaya dan ketidakpercayaan terhadap teknologi tersebut.

Dan satu hal terakhir. Jangan lupa tentang alternatif.teknologi PSA- bukan obat mujarab. Untuk volume yang sangat besar dan kemurnian tinggi, distilasi kriogenik masih bermanfaat. Untuk volume kecil dan kemurnian sedang, sistem membran mulai digunakan. Masa depan kemungkinan besar terletak pada hibrida, dimana PSA akan menjadi salah satu langkahnya, dan bukan satu-satunya proses. Tugas para insinyur dan perusahaan integrator bukan hanya menjual instalasi, namun memilih jalur teknologi yang optimal untuk setiap tugas tertentu. Dan di sini, pengalaman seperti yang dikumpulkan di Chengdu Yizhi Technology Co., di mana modal terdaftar sebesar 120 juta yuan memungkinkannya untuk menangani proyek-proyek kompleks yang kompleks, akan semakin dihargai. Bagaimanapun, pada akhirnya, kita tidak berbicara tentang pasar peralatan, tetapi tentang pasar solusi industri yang efisien dan ramah lingkungan.