Ein 20-Jahres-Überblick: Förderung der Gastrennung für Energieeinsparung und Umweltschutz

1. Basierend auf Wissenschaft & Technologie von Anfang an

Im Jahr 1988 entwickelte Xie Youchang, Professor an der Peking-Universität, ein kupferbasiertes Adsorptionsmittel mit hoher Selektivität für Kohlenmonoxid basierend auf dem Prinzip der spontanen Monolagen-Dispersion in der Grundlagenforschung. Das neue Adsorptionsmittel erhielt US-, kanadische und chinesische Patente und wurde als das beste bekannte Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel bewertet, mit einer viel höheren Adsorptionskapazität und Selektivität als in der Literatur berichtet. 1991 wurde es als nationales neues Produkt anerkannt.

Xie Youchang glaubt, dass Chemie eine hochgradig anwendbare Disziplin ist und die Kombination von F&E Team, als mehrere bekannte internationale Gasunternehmen sich auf die hocheffizienten Adsorptionsmittel konzentrierten und ihre klare Absicht zur Zusammenarbeit mit ihm bekundeten. Allerdings traten in der Verhandlungsphase viele Probleme auf, die die gemeinsame Arbeit verhinderten.

Nach mehr als 10 Jahren des Strebens nach der Industrialisierung von Adsorptionsmitteln beschlossen im Jahr 1999 das Amt für Wissenschafts- und Technologieentwicklung der Universität Peking zusammen mit den Ressourcen der Universität Peking, in Pioneer zu investieren. Am 13. Oktober 1999 trat die Beijing Peking University Pioneer Technology Co., Ltd. schließlich mit dem neu entwickelten Druckwechseladsorptionsverfahren in den Bereich der Gastrennung ein, hisste die Segel und steuerte auf den Blue-Ocean-Markt zu.

Die praktischen Ergebnisse zeigten, dass es schwierig ist, die Bedürfnisse der Nutzer durch den bloßen Verkauf von Adsorptionsmitteln zu erfüllen. Daher wandelte Pioneer sein Geschäftsmodell um und lieferte komplette technische Anlagen, was die zukünftige Entwicklung ein für alle Mal veränderte. Zu diesem Zeitpunkt begann Pioneer mit der Erforschung der PSA-Technologie.

Unter dem Antrieb des gesamten Unternehmens war die erste Technologie, die ein Ticket für den Gastrennungsmarkt erhielt, die Druckwechseladsorptions-Sauerstofftechnologie.

Im Jahr 2000 wurde die erste Pilotanlage zur PSA-Sauerstofferzeugung errichtet. Die Techniker gaben den Stromverbrauch für reinen Sauerstoff mit 0,35 kW/h pro Kubikmeter an, was im Vergleich zum Standard von 0,46 kW/h für die heimische PSA-Sauerstofferzeugung recht hoch ist.

Diese Sauerstoffanlage mit einer Produktionskapazität von 50 m³/h³zog viele Fachleute an, die sie besichtigten. Die anwesenden Forscher waren alle erstaunt über den miniaturisierten Körper, den es zuvor noch nie gegeben hatte.

Nach zwei Jahren erhielt Pioneer im Jahr 2001 endlich den ersten Auftrag zur Sauerstoffproduktion. Allerdings gab es hinter den scheinbar reibungslos verlaufenden Tiefbauarbeiten und der Adsorptionsmittelbeladung einen technischen blinden Fleck. 3-4 Stunden nach dem Start wurde das Adsorptionsmittelbett im Adsorptionsturm durch die starke Strömung des Gases sofort umgeworfen. Pioneer ergriff rechtzeitig Maßnahmen – die Techniker stiegen um ein Uhr morgens in den Turm hinab und versuchten, das Adsorptionsmittel neu zu beladen. Wiederholte Versuche endeten jedoch mit wiederholten Misserfolgen, was das Problem schwerwiegender machte als erwartet. Laut der Analyse vor Ort vergrößerte Xie Youchang das Volumen von 50 m³/h³auf 1000 m³/h,³was die Lösung des Problems der Luftverteilung erforderte.

Für PSA-Sauerstoffanlagen erfordert der erfolgreiche Übergang vom traditionellen 5A-Molekularsieb zu einem neuen auf Lithium basierenden Sieb Erfahrung, um den stabilen Prozess zu beherrschen, und die oben genannten Versuche und Irrtümer förderten lediglich die Prozessoptimierung des Luftverteilers des Unternehmens für das flache Adsorptionsbett, was zum Schlüssel für einen stabilen Betrieb im anschließenden Marktwettbewerb wurde.

Nach der Optimierung erzeugte die Anlage erfolgreich Sauerstoff, gleichzeitig wurde die allgemeine Benutzererfahrung verbessert. Pioneer hat nie die Verantwortung abgeschoben oder die Kunden getäuscht, und sein integrierter Service wurde anerkannt und geschätzt. Daher wurde Vertrauen gesät, das dann 10 Jahre später bei der Hengyang Valin Steel Tube Co., Ltd. blühte, dem weltweit ersten Hüttengas-zu-Hochheizwert-Gas-Projekt.

Im Jahr 2003 gab es den Fall, dass die Jiangsu Danhua Group Co., Ltd. Kohlenmonoxid aus Halbwassergas reinigen musste. Die verantwortlichen Mitarbeiter informierten sich nach Untersuchungen über die PSA-Kohlenmonoxid-Trenntechnologie von Pioneer. Das Einsatzgas hatte einen hohen Stickstoffgehalt. Daher läge die CO-Ausbeute unter 60 %, und die Reinheit könnte mit 5A-Molekularsieb nicht garantiert werden, was offensichtlich nicht ihren technischen Anforderungen entsprach. Nach Diskussionen teilte der leitende Direktor Zhang Jiaping, dem Generalmanager von Pioneer, mit, dass nur die CO-Trenntechnologie von Pioneer für das Projekt geeignet sei. Die hochdirekte und effiziente Leistung von Pioneer eröffnete eine neue Reise im Sauerstoff- und Kohlenmonoxidgeschäft.

2. Eine solide Grundlage für eine stabile Entwicklung legen

Am 11. Februar 2007 waren es noch 7 Tage bis zum Frühlingsfest. Am Morgen wurden in der Großen Halle des Volkes feierlich die Preise verkündet, wo der Gewinner des Nationalen Technologieerfindungspreises 2005, Xie Youchang, auf dem Podium stand und das Zertifikat des zweiten Preises von Premierminister Wen Jiabao entgegennahm. Die hocheffiziente Kohlenmonoxid-Trenntechnologie hat nach Überarbeitung und Demonstration durch industrielle Praxen den ersten nationalen Technologieerfindungspreis in der Geschichte der Universität Peking gewonnen. Im gesamten Bereich der Gastrennung gibt es kein zweites Unternehmen, das diesen Lorbeer erringen konnte.

Im Jahr 2007 gewann Pioneer die Ausschreibung für das Begleitprojekt für Ethylenglykol der Shanghai Jinmei Chemical Co., Ltd.. Dieser Vertrag wurde für ein umfassendes Gasprojekt im Wert von 200 Millionen Yuan abgeschlossen, einschließlich Sauerstoffproduktion, Kohlenmonoxid- und Wasserstoffreinigung, und wurde damit der Einzelvertrag mit dem höchsten Betrag. Im Dezember 2009 wurde dieses Projekt in Betrieb genommen und produzierte qualifizierte Produkte. Gleichzeitig Sauerstofferzeugung wurde ein Rekord in der Geschichte gebrochen, als Pioneer erfolgreich einen VPSA-40.700 Nm³/h³Sauerstoffproduktionsvertrag mit der Guizhou Kailin Xifeng Synthetic Ammonia Co., Ltd. abschloss.

Ethylenglykol-Begleitanlage für Shanghai Jinmei Chemical

Im Jahr 2009 gingen viele Unternehmen aufgrund der durch die Krise verschlechterten Marktbedingungen in der Finanzkrise unter. Doch Pioneer stand fest und wartete auf die wirtschaftliche Erholung. In diesem Jahr erhielt das Unternehmen Aufträge im Wert von fast 300 Millionen Yuan und wurde zu einem der professionellsten Anbieter von Druckwechseladsorptionstechnologie, was es ihm ermöglichte, an der Spitze dieses Bereichs zu stehen.

Mit der weit verbreiteten Anwendung der PSA-Sauerstofferzeugungstechnologie erlangte die heimische Technologie internationale Wettbewerbsfähigkeit. Das Unternehmen widmete sich der Verbesserung der Kundenerfahrung durch Optimierung der Prozessgestaltung und des Service mittels Differenzierungswettbewerb. Die erfolgreiche Umsetzung dieser Strategie führte zur lebhaften Entwicklung des Unternehmens.

Im Jahr 2012 überwand das Unternehmen viele Schwierigkeiten und Mühen und gewann die Ausschreibung für eine Sauerstoffproduktionsanlage für die Sichuan Glass Fibre Group, das erste Sauerstofflieferprojekt. Pioneer zielte auf Kundengruppen mit spezifischen Bedürfnissen ab und gründete speziell ein Gasversorgungsunternehmen, wodurch der Gasfluss in den Cashflow umgewandelt wurde, indem sowohl Anlagen als auch Gas verkauft wurden.

Die Senkung des Energieverbrauchs ist ein wichtiger Indikator für die Fortschrittlichkeit des Sauerstoffproduktionsprozesses und sogar die Lebensader des Unternehmens. Technische Ingenieure haben auf diesem Gebiet sehr ernsthafte Untersuchungen durchgeführt. Das Unternehmen entwickelte ein Radialbettverfahren und unterzeichnete den ersten Vertrag für eine Radialbett-Sauerstoffproduktionsanlage mit der Linzhou Guangyuan New Material Science & Technology Company, wobei der Stromverbrauch für reinen Sauerstoff pro Quadratmeter nur 0,29 kW/h beträgt, über 20 % niedriger als bei axialen Betten.

3. Umfassende Nutzung von Industrieabgasen Technologische Innovation kann mehr Möglichkeiten für die Geschäftsausweitung im Bereich der Gastrennung bieten. Was die konkrete Umsetzungsstrategie betrifft, soll die Nutzung von Industrieabgasen durchgeführt werden. Beispielsweise kann hochreines CO aus Stahlwerksgas gereinigt und als Rohstoff für die C1-Chemie verwendet werden. Die gemeinsame Produktion von Stahl und Chemie wird vor diesem Hintergrund vorgeschlagen.

Im Jahr 2012 nahm Pioneer die Anlage zur Reinigung von Hüttengas zu CO bei der Hualing Henggang Steel Pipe Co., Ltd. in Betrieb. In diesem Projekt wurde CO nicht chemisch synthetisiert, sondern diente lediglich als Erdgas, um den Anforderungen des Stahlwerks gerecht zu werden, was die frühe Phase der gemeinsamen Produktion von Stahl und Chemie darstellte. Ein Jahr später lieferte Pioneer der Xinjiang Tianye Group Co., Ltd. eine Anlage zur Reinigung von Calciumcarbidofenabgas zu CO zur Synthese von Ethylenglykol, wodurch die spätere Phase der gemeinsamen Produktion von Stahl und Chemie realisiert wurde. Tatsächlich sind diese beiden Projekte bis heute die einzigen weltweiten Anlagen zur Umwandlung von Hüttengas zu CO und von Calciumcarbidofenabgas zu CO, die periodische Errungenschaften unter der Leitung der gemeinsamen Produktion von Stahl und Chemie darstellen.

Chemieindustrie Als drittgrößte Stahlproduktionsprovinz Chinas beherbergt Shandong 22 Stahlunternehmen. Davon vollendete die Shiheng Special Steel Group Co., Ltd., das größte Stahlunternehmen in Feicheng, im Jahr 2016 die Fusion mit der Shandong Aside Chemical Co., Ltd. und gründete einen übergroßen Mischkonzern, der Stahl, Chemie und andere Industrieketten integriert. Im Januar 2017 entwickelte Pioneer eine komplette Anlage zur Reinigung von Konvertergas zu CO im Stahlwerksgelände der Shiheng Special Steel Group Co., Ltd.. Das Produkt wird kontinuierlich über eine 13 Kilometer lange unterirdische Pipeline zur Ameisensäure-Produktionslinie geliefert..

Die weltweit erste Anlage zur Umwandlung von Konvertergas zu Ameisensäure für Shandong Aside

Ein Jahr später schloss Pioneer den zweiten Projektvertrag für die gemeinsame Produktion von Stahl und Chemie mit der Shanxi Liheng Iron & Steel Co., Ltd. ab.

Die Shanxi Liheng Iron & Steel Co., Ltd. erweitert erfolgreich die Eisen- und Stahlindustrie auf die chemische Produktion, indem sie gereinigtes CO aus Konvertergas und H2 aus Koksofengas als Einsatzgas für die Synthese von Ethylenglykol (EG) nutzt. Basierend auf dem aktuellen EG-Preis von 7.500 Yuan/t und Stahl von 3.800 Yuan/t steigert das Projekt den Produktionswert um 600.000 Tonnen Stahl im Vergleich zu 2,25 Milliarden Yuan an EG.

Im Jahr 2018 machten die kompletten Anlagen von Pioneer, die Industrieabgase mit reichhaltigem CO nutzen, das Unternehmen zum einzigen Unternehmen, das Industrieabgase nutzt und in den Katalog der national geförderten wichtigen Umweltschutztechnischen Anlagen aufgenommen wurde. Der Fortschritt und die Innovation von Pioneer wurden technisch im Inland anerkannt, und die breite Anwendbarkeit unserer Anlagen ist gewährleistet.

Überblick über die wichtigsten Projekte

4. Im Jahr 2007 wurde die 10.500 Nm³/h

PSA-CO-Anlage von Pioneer, damals mit der weltweit größten Kapazität, erfolgreich in Yulin in Betrieb genommen.³Im Jahr 2010 exportierte Pioneer die größte 8.000 Nm³/h

Sauerstoffproduktionsanlage nach Sambia.³Im Jahr 2015 gewann Pioneer die Ausschreibung für das Sauerstofferzeugungsprojekt für die Sichuan Zhongke Glass Co., Ltd. (2.200 Nm³/h, 93%) und realisierte damit erstmals die Anwendung der PSA-Sauerstofferzeugungstechnologie in der Glasflaschenproduktion.

Im Jahr 2016 unterzeichnete Pioneer den Vertrag zur Aufrüstung und Umgestaltung des Raffinerie-Hochofens mit dem größten Stahlunternehmen Indiens zur Entwicklung einer 15.000 Nm³/h³Sauerstoffproduktionsanlage und stellte damit einen neuen Rekord für Chinas Export von PSA-Sauerstoffanlagen auf.

Im Jahr 2017 unterzeichnete Pioneer den vierten Vertrag zur VPSA-Sauerstoffproduktion und etablierte eine feste Zusammenarbeit mit der Baotou Huading Copper Company.³Im Jahr 2018 wurde die erste VPSA-Sauerstoffproduktionsanlage für die Elektroofen-Stahlerzeugung erfolgreich in Luzhou, Sichuan, in Betrieb genommen.

Im Jahr 2018 wurde das weltweit erste Projekt zur Umwandlung von Koksofengas in Ethylenglykol mit den unterstützenden PSA-CO- und PSA-H2-Anlagen von Pioneer in Betrieb genommen.

Im Jahr 2019 erreichte die H2-Produktionsanlage eines Ethylenglykol(EG)-Projekts den Betrieb in der Anhui Haoyuan Chemical Group. Dies ist unsere 33. PSA-Anlage, die für die Kohle-zu-EG-Produktion verwendet wird. Bis dahin war Pioneer an insgesamt 22 Ethylenglykol-Produktionsprojekten beteiligt.

Im Oktober 2019 gewann Pioneer die Ausschreibung für das erste Projekt zur Umwandlung von rohem Koksofengas (N2>50%, CO≈28%) in Ethylenglykol.

Im Jahr 2019 nahm die H2-Produktionsanlage eines Ethylenglykol (EG)-Projekts in der Anhui Haoyuan Chemical Group den Betrieb auf. Dies ist unsere 33. PSA-Anlage zur Herstellung von EG aus Kohle. Bis dahin war Pioneer an insgesamt 22 Ethylenglykol-Produktionsprojekten beteiligt.

Im Oktober 2019 erhielt Pioneer den Zuschlag für das erste Projekt zur Umwandlung von rohem Koksofengas (N2>50 %, CO≈28 %) in Ethylenglykol und wird die größte PSA-CO-Anlage bauen, die weltweit die erste Anlage zur Reinigung von CO aus rohem Koksofengas sein wird.

Bis 2019 hat Pioneer über 280 PSA-Gastrennungsanlagen gebaut und sich zum weltweiten Spezialisten für Druckwechsel-Adsorptionstechnologie entwickelt.