نظرة عامة على 20 عامًا: تعزيز فصل الغاز للحفاظ على الطاقة وحماية البيئة

1. مرتكزة على العلم والتكنولوجيا منذ البداية

في عام 1988، طور شيه يوتشانغ، الأستاذ في جامعة بكين، مادة ماصة قائمة على النحاس ذات انتقائية عالية لأول أكسيد الكربون بناءً على مبدأ التشتت التلقائي أحادي الطبقة في الأبحاث الأساسية. حصلت المادة الماصة الجديدة على براءات اختراع أمريكية وكندية وصينية، وتم تصنيفها على أنها أفضل مادة ماصة معروفة لأول أكسيد الكربون مع قدرة امتصاص وانتقائية أعلى بكثير من تلك المذكورة في الأدبيات. في عام 1991، تم الاعتراف بها كمنتج وطني جديد.

يعتقد شيه يوتشانغ أن الكيمياء هي تخصص قابل للتطبيق بدرجة عالية، وأن الجمع بين النظرية والتطبيق ضروري لتوليد قيم مفيدة للبلد والمجتمع. لذلك، أجرى إنتاجًا تجريبيًا لمادة ماصة أول أكسيد الكربون مع البحث الفريق عندما ركزت العديد من شركات الغاز الدولية المعروفة على المواد الماصة عالية الكفاءة وأعربت جميعها عن نواياها الواضحة للتعاون معه. ومع ذلك، أوقفت العديد من المشكلات التي ظهرت في مرحلة التفاوض العمل المشترك.

بعد أكثر من 10 سنوات من السعي لتصنيع المادة الماصة، في عام 1999، قرر مكتب تطوير العلوم والتكنولوجيا في جامعة بكين، بالتعاون مع موارد جامعة بكين، الاستثمار في شركة بايونير. في 13 أكتوبر 1999، دخلت شركة بكين جامعة بكين بايونير للتكنولوجيا المحدودة أخيرًا مجال فصل الغاز بعملية الامتزاز بالتناوب المضغوط المطورة حديثًا، رافعة أشرعتها متجهة نحو سوق المحيط الأزرق.

أثبتت النتائج العملية أنه من الصعب تلبية احتياجات المستخدمين بمجرد بيع المواد الماصة. لذلك حولت بايونير أعمال الشركة إلى توريد معدات هندسية كاملة، مما غير التطور المستقبلي مرة واحدة وإلى الأبد. في هذا الوقت، بدأت بايونير استكشاف هندسة تكنولوجيا PSA.

تحت دفع المؤسسة بأكملها، كانت أول من حصل على تذكرة سوق فصل الغاز هي تكنولوجيا الأكسجين بالامتزاز بالتناوب المضغوط.

في عام 2000، تم إنشاء أول محطة أكسجين تجريبية بنظام PSA اقترح الفنيون أن استهلاك الطاقة للأكسجين النقي هو 0.35 كيلووات ساعة لكل متر مكعب، وهو أعلى بكثير مقارنة بالمعيار المحلي البالغ 0.46 كيلووات ساعة لتوليد الأكسجين بنظام PSA.

هذه المحطة الأكسجينية بطاقة إنتاجية 50 مترًا مكعبًا³في الساعة جذبت العديد من الخبراء للزيارة. اندهش الباحثون الحاضرون من الجسم المصغر، الذي لم يكن متاحًا من قبل.

بعد عامين، تلقت بايونير أخيرًا أول طلب لإنتاج الأكسجين في عام 2001. ومع ذلك، كان هناك بقعة عمياء تقنية خلف الأعمال المدنية وتحميل المادة الماصة، والتي بدت تتقدم بسلاسة. بعد 3-4 ساعات من التشغيل، انقلب سرير المادة الماصة في برج الامتصاص فورًا بسبب الدفع القوي للغاز. اتخذت بايونير إجراءات في الوقت المناسب - نزل الفنيون إلى البرج في الساعة الواحدة صباحًا وحاولوا إعادة تحميل المادة الماصة. ومع ذلك، انتهت المحاولات المتكررة بفشل متكرر، مما جعل المشكلة أكثر خطورة مما كان متوقعًا. وفقًا للتحليل الميداني، قام شيه يوتشانغ بتوسيع الحجم من 50 مترًا مكعبًا³في الساعة إلى 1000 متر مكعب³في الساعة، مما يتطلب حل مشكلة توزيع الهواء.

بالنسبة لمحطة الأكسجين بنظام PSA، يتطلب الانتقال الناجح من المنخل الجزيئي 5A التقليدي إلى المنخل الجزيئي الجديد القائم على الليثيوم خبرة لإتقان العملية المستقرة، والتجربة والخطأ المذكورة أعلاه تعزز فقط تحسين عملية موزع الهواء للشركة لسرير الامتصاص المسطح، والذي أصبح المفتاح لضمان التشغيل المستقر في المنافسة السوقية اللاحقة.

بعد التحسين، قامت المحطة بتوليد الأكسجين بنجاح، وفي الوقت نفسه، تحسنت تجربة المستخدم الإجمالية. لم تتهرب بايونير أبدًا من المسؤولية أو تخدع العملاء، وقد حظيت خدماتها المتكاملة بالتأكيد والتقدير. لذلك، تم زرع الثقة ثم أزهرت في شركة هنغيانغ فالين أنابيب الصلب المحدودة بعد 10 سنوات، وهو أول مشروع في العالم لتحويل غاز الفرن العالي إلى غاز عالي السعرات الحرارية.

في عام 2003، كانت حالة شركة جيانغسو دانهوا المجموعة المحدودة تحتاج إلى تنقية أول أكسيد الكربون من غاز الماء شبه المصنع. تعرف المسؤولون المختصون على تقنية فصل أول أكسيد الكربون بنظام PSA من بايونير بعد التحقيقات. يحتوي غاز التغذية على نسبة عالية من النيتروجين. لذلك، سيكون محصول أول أكسيد الكربون أقل من 60%، ولا يمكن ضمان النقاء باستخدام المنخل الجزيئي 5A، والذي من الواضح أنه لا يلبي متطلباتهم الفنية. بعد المناقشات، أخبر رئيس المجموعة تشانغ جيابينغ، المدير العام لشركة بايونير، أن تقنية فصل أول أكسيد الكربون من بايونير فقط هي التي تتناسب مع المشروع. فتح الأداء المباشر والفعال لبايونير رحلة جديدة في أعمال الأكسجين وأول أكسيد الكربون.

2. وضع أساس متين للتنمية المستقرة

في 11 فبراير 2007، كان لا يزال هناك 7 أيام على عيد الربيع. في الصباح، تم الإعلان عن الجوائز رسميًا في قاعة الشعب الكبرى حيث وقف الفائز بجائزة الاختراع التكنولوجي الوطني لعام 2005، شيه يوتشانغ، على المنصة واستلم شهادة الجائزة الثانية من رئيس الوزراء ون جياباو. حازت تقنية فصل أول أكسيد الكربون عالية الكفاءة على أول جائزة اختراع تكنولوجي وطني في تاريخ جامعة بكين بعد تعديلها وإثباتها من خلال الممارسات الصناعية. في مجال فصل الغاز بأكمله، لا توجد مؤسسة ثانية يمكنها الفوز بهذا التاج.

في عام 2007، فازت بايونير بالمناقصة لمشروع دعم جلايكول الإيثيلين لشركة شنغهاي جينمي الكيميائية المحدودة. تم توقيع هذا العقد لمشروع غاز شامل بقيمة 200 مليون يوان صيني، بما في ذلك إنتاج الأكسجين وتنقية أول أكسيد الكربون والهيدروجين، وبالتالي أصبح العقد الفردي الأكبر قيمة. في ديسمبر 2009، تم تشغيل هذا المشروع وأنتج منتجات مطابقة للمواصفات. في نفس الوقت، توليد الأكسجين حطمت الرقم القياسي في التاريخ، حيث أبرمت بايونير عقدًا لإنتاج الأكسجين بنظام VPSA بقدرة 40,700 نانومتر مكعب³في الساعة مع شركة غويزهو كايلين زيفينغ للأمونيا الاصطناعية المحدودة بنجاح.

مصنع دعم جلايكول الإيثيلين لشركة شنغهاي جينمي الكيميائية

في عام 2009، انهار عدد كبير من الشركات في الأزمة المالية بسبب تدهور بيئة السوق الناجم عن الأزمة. لكن شركة "بايونير" صمدت في انتظار تعافي الاقتصاد. في هذا العام، حصلت الشركة على طلبات بقيمة تقارب 300 مليون يوان صيني وأصبحت واحدة من أكثر الموردين احترافية في تكنولوجيا الامتزاز بالضغط المتأرجح، مما مكّنها من التربع على قمة هذا المجال.

مع التطبيق الواسع لتكنولوجيا توليد الأكسجين بالامتزاز بالضغط المتأرجح (PSA)، اكتسبت التكنولوجيا المحلية قدرة تنافسية دولية. كرست الشركة جهودها لتحسين تجربة العملاء من خلال تحسين تصميم العمليات والخدمات عبر التمايز التنافسي. وقد أدى التنفيذ الناجح لهذه الاستراتيجية إلى تطور مزدهر للشركة.

في عام 2012، تغلبت الشركة على العديد من الصعوبات والمشقات وفازت بمناقصة محطة إنتاج الأكسجين لمجموعة ألياف الزجاج في سيتشوان، والتي كانت أول مشروع لتوريد الأكسجين. استهدفت شركة "بايونير" مجموعات العملاء ذات الاحتياجات المحددة وأنشأت شركة توريد غاز بشكل خاص، مما حوّل تدفق الغاز إلى تدفق نقدي عن طريق بيع كل من المحطة والغاز.

يعتبر تقليل استهلاك الطاقة مؤشرًا هامًا على تقدم عملية إنتاج الأكسجين، بل وحتى شريان الحياة للشركة. أجرى المهندسون التقنيون استكشافًا جادًا جدًا في هذا الصدد. طورت الشركة عملية الطبقة الشعاعية ووقعت أول عقد لمحطة إنتاج أكسجين ذات طبقة شعاعية مع شركة "لينتشو قوانغيوان للمواد الجديدة والتكنولوجيا"، حيث بلغ استهلاك الكهرباء لكل متر مكعب من الأكسجين النقي 0.29 كيلو واط/ساعة فقط، وهو أقل بنسبة تزيد عن 20% من استهلاك الطبقة المحورية.

3. الاستخدام الشامل لـ غاز العادم الصناعي

يمكن للابتكار التكنولوجي أن يوفر فرصًا أكبر للتوسع التجاري فيما يتعلق بفصل الغازات. فيما يخص استراتيجية التشغيل الملموسة، يجب تنفيذ استخدام غاز العادم الصناعي. على سبيل المثال، يمكن تنقية أول أكسيد الكربون عالي النقاء من غاز مصانع الصلب، واستخدامه كمادة خام لكيمياء C-1. ويُقترح الإنتاج المشترك للحديد والكيمياء على هذه الخلفية.

في عام 2012، شغّلت شركة "بايونير" محطة تنقية غاز الفرن العالي إلى أول أكسيد الكربون في شركة "هوالينغ هنغقانغ للأنابيب الفولاذية" المحدودة. في هذا المشروع، لم يتم تصنيع أول أكسيد الكربون كيميائيًا، بل كان يعمل كغاز طبيعي فقط لتلبية احتياجات مصنع الصلب، مما حقق المرحلة الأمامية من الإنتاج المشترك للحديد والكيمياء. بعد عام، زودت "بايونير" مجموعة "شينجيانغ تيان يي" المحدودة بمحطة تنقية غاز عادم فرن كربيد الكالسيوم إلى أول أكسيد الكربون لتصنيع جلايكول الإيثيلين، مما حقق المرحلة الخلفية من الإنتاج المشترك للحديد والصناعة الكيميائية. في الواقع، يعتبر هذان المشروعان الوحيدين عالميًا في هذا الصدد حتى الآن لتنقية غاز الفرن العالي إلى أول أكسيد الكربون وتنقية غاز عادم فرن كربيد الكالسيوم إلى أول أكسيد الكربون، وهما إنجازات دورية تحت قيادة الإنتاج المشترك للحديد و الصناعة الكيميائية.

باعتبارها ثالث أكبر مقاطعة منتجة للصلب في الصين، تمتلك شاندونغ 22 شركة صلب. من بينها، أكملت مجموعة "شيهينغ للصلب الخاص" المحدودة، أكبر شركة صلب في فاي تشنغ، اندماجها مع شركة "شاندونغ آسيد الكيميائية" المحدودة في عام 2016 وأنشأت تكتلًا ضخمًا يدمج سلاسل الصلب والكيمياء وغيرها من الصناعات. في يناير 2017، طورت "بايونير" مجموعة كاملة من محطات تنقية غاز محول الأكسجين الأساسي إلى أول أكسيد الكربون في منطقة مصنع الصلب لمجموعة "شيهينغ للصلب الخاص" المحدودة. يتم تسليم المنتج باستمرار إلى خط إنتاج حمض الفورميك عبر خط أنابيب تحت الأرض يبلغ طوله 13 كيلومترًا.

أول مجموعة في العالم لتحويل غاز محول الأكسجين الأساسي إلى حمض الفورميك لصالح شركة "شاندونغ آسيد"

بعد عام، أبرمت "بايونير" عقد المشروع الثاني للإنتاج المشترك للحديد والكيمياء مع شركة "شانشي ليهينغ للحديد والصلب" المحدودة.

نجحت شركة "شانشي ليهينغ للحديد والصلب" المحدودة في توسيع صناعة الحديد والصلب ليشمل الإنتاج الكيميائي باستخدام أول أكسيد الكربون المنقى من غاز محول الأكسجين الأساسي والهيدروجين من غاز فرن الكوك كغاز تغذية لتخليق جلايكول الإيثيلين. وفقًا للسعر الحالي لجلايكول الإيثيلين البالغ 7,500 يوان صيني للطن والصلب بسعر 3,800 يوان صيني للطن، يزيد هذا المشروع من القيمة الإنتاجية بما يعادل 600,000 طن من الصلب مقابل 2.25 مليار يوان صيني من جلايكول الإيثيلين.

في عام 2018، جعلت المجموعة الكاملة من محطات شركة "بايونير" التي تستخدم غاز العادم الصناعي الغني بأول أكسيد الكربون الشركةَ المؤسسة الوحيدة التي تستخدم غاز العادم الصناعي والمدرجة في كتالوج المعدات التقنية البيئية الرئيسية المشجعة وطنياً. تم الاعتراف بتقدم وابتكار "بايونير" تقنيًا محليًا، وتم ضمان جدوى استخدام محطاتنا على نطاق واسع.

4. نظرة عامة على المشاريع الرئيسية

في عام 2007، تم تشغيل محطة الامتزاز بالضغط المتأرجح لأول أكسيد الكربون بقدرة 10,500 نانومتر مكعب/ساعة لشركة "بايونير"، وهي الأكبر في العالم في ذلك الوقت، بنجاح في يولين.³في عام 2010، صدرت "بايونير" أكبر محطة إنتاج أكسجين بقدرة 8,000 نانومتر مكعب/ساعة إلى زامبيا.

في عام 2015، فازت "بايونير" بمناقصة مشروع توليد الأكسجين لشركة "سيتشوان تشونغكه للزجاج" المحدودة (2,200 نانومتر مكعب/ساعة، 93%)، مما حقق تطبيق تكنولوجيا إنتاج الأكسجين بالامتزاز بالضغط المتأرجح في إنتاج الزجاجات الزجاجية لأول مرة.³في عام 2016، وقعت "بايونير" عقد ترقية وتعديل الفرن العالي للمصفاة مع أكبر شركة صلب في الهند لتطوير محطة إنتاج أكسجين بقدرة 15,000 نانومتر مكعب/ساعة، مما سجل رقمًا قياسيًا جديدًا لصادرات الصين من محطات الأكسجين بالامتزاز بالضغط المتأرجح.

في عام 2017، وقعت "بايونير" عقد إنتاج الأكسجين الرابع بالامتزاز بالضغط المتأرجح وأقامت تعاونًا وثيقًا مع شركة "باوتو هوادينغ للنحاس".³في عام 2018، تم تشغيل أول محطة لإنتاج الأكسجين بالامتزاز بالضغط المتأرجح لصناعة الصلب بالفرن الكهربائي بنجاح في لوتشو، سيتشوان.

في عام 2018، تم تشغيل أول مشروع عالمي لتحويل غاز فرن الكوك إلى جلايكول الإيثيلين مع محطات الامتزاز بالضغط المتأرجح لأول أكسيد الكربون والهيدروجين الداعمة التي زودتها "بايونير".³في عام 2019، حقق مصنع إنتاج الهيدروجين لمشروع جلايكول الإيثيلين التشغيل في مجموعة "آنهوي هاويوان الكيميائية". هذه هي محطة الامتزاز بالضغط المتأرجح الثالثة والثلاثون المستخدمة في إنتاج جلايكول الإيثيلين من الفحم. حتى ذلك الحين، شاركت "بايونير" في إجمالي 22 مشروعًا لإنتاج جلايكول الإيثيلين.

في أكتوبر 2019، فازت "بايونير" بمناقصة أول مشروع لتحويل غاز فرن الكوك الخام (نسبة النيتروجين > 50%، نسبة أول أكسيد الكربون ≈ 28%) إلى جلايكول الإيثيلين

وستبني أكبر محطة امتزاز بالضغط المتأرجح لأول أكسيد الكربون، والتي ستكون أول محطة في العالم لتنقية أول أكسيد الكربون من غاز فرن الكوك الخام.

حتى عام 2019، قامت "بايونير" ببناء أكثر من 280 محطة فصل غاز بالامتزاز بالضغط المتأرجح وأصبحت المورد المحترف لتكنولوجيا الامتزاز بالضغط المتأرجح في العالم.

نظرة عامة على 20 عامًا: تعزيز فصل الغازات للحفاظ على الطاقة وحماية البيئة 1

نظرة عامة على 20 عامًا: تعزيز فصل الغازات للحفاظ على الطاقة وحماية البيئة 2 1. قائم على العلم والتكنولوجيا منذ البداية فرن الأكسجين لمصنع صلب صيني يحقق صهرًا غنيًا بالأكسجين بنسبة 35% - Peking University Pioneer

فرن الأكسجين (OBF) لشركة Baosteel Group Xinjiang Bayi Iron & Steel Co., Ltd. (المشار إليها فيما يلي بـ Bayi Iron & Steel)، الذي تم افتتاحه في