中国の製鉄所の30,000Nm³/h酸素プラントプロジェクトが完了 - 大容量VPSA酸素プラントの勢いは止まらない

2021年2月、PKU PIONEERが常熟龍騰特殊鋼有限公司（龍騰特殊鋼）に建設したVPSA酸素プラントが試運転段階に入り、数か月にわたる急ピッチの建設を経て、2021年2月10日までに正式に稼働を開始しました。

龍騰特殊鋼のコスト削減と効率向上のための中期・長期戦略計画プロジェクトでは、30,000Nm³/h 酸素ユニットが2基の1080m高炉に酸素を供給する。³ この酸素プラントプロジェクトは2020年3月に開始され、PKUパイオニアが2段階（それぞれ22,500Nm³³/hおよび7,500Nm³³/hのVPSA酸素発生ユニット）で建設し、そのうち最初の1基は2020年10月に稼働を開始した。2基目のユニットが2021年2月10日までに稼働開始することで、これらは統合され、中国最大級の30,000/80複合VPSA酸素システムとなる。 VPSA酸素プラント このプロジェクトは、龍騰特殊鋼が3年以内に売上高46億4200万ドル、利益・税収6億1800万ドルを達成するという確固たる目標の実現に貢献する。

龍騰特殊鋼によると、VPSA酸素製造プロジェクトの入札決定は2020年初頭であり、当時は多くの地区で交通が遮断され、強制隔離措置が実施されていたため、プロジェクトにおける多者間の技術交流に大きな支障が生じた。そのため、鉄鋼メーカーは現地調査を省略し、プロジェクトをPKUパイオニアに委託することとなり、両社は高い信頼に基づく協力関係を築いた。本プロジェクトにおいて、PKUパイオニアは全体設計、完全な設備供給、据付・試運転、現場施工管理、計装・制御ソフトウェアプログラミング、酸素製造のためのシステムデバッグ、生産・運用最適化などを担当し、龍騰特殊鋼にワンストップのEPCサービスを提供している。PKUパイオニアの酸素供給に関する提案に基づき、龍騰特殊鋼は高炉送風機前にインテリジェント酸素富化制御技術を採用し、高炉送風機後方の既設酸素配管網との酸素富化パートナーとして連携することで、低コストの富化酸素供給を実現し、相互補完と柔軟な酸素バックアップを可能にしている。

工場内の用地が逼迫している状況下、 PKUのパイオニア 64m×24mの限られたスペースで平面配置を実施し、保守スペースを確保しつつ30,000/80 VPSA酸素プラントの単層配置を実現した。二層配置と比較して、土木建設投資が大幅に削減され、VPSA酸素設備の騒音制御も容易となる。

酸素供給方式の選択においても、龍騰特殊鋼はPKUパイオニアによるコスト削減アドバイスを受け入れた。酸素は元々、酸素製造設備の運転経験がない第三者から供給されていた。VPSA酸素発生プロセスは、その高い自動化レベルにより、鉄鋼所における補助酸素供給の最適プロセスであり、酸素システムは基本的に無人運転が可能となる。これにより、オペレーターに求められる運転・保守経験のハードルが下がり、人員配置の問題が解決される。さらに、酸素発生装置と高炉送風機の間で信号連動を設定することで、スマートで安全な酸素消費を実現できる。龍騰特殊鋼の酸素製造プロジェクト責任者による運転中の酸素プラントのエネルギー消費計算に基づくと、減価償却費、人件費、水道光熱費を含む総合酸素コストは0.05ドル/Nm³（100%酸素）未満であり、これはガス供給方式よりも0.03ドル/Nm³低く、年間少なくとも588万ドルを節約できる。一方、高炉の酸素富化率向上により、出銑量増加、コークス比低減、ガス発電量増加も達成可能であり、結果として年間総合効果は1500万ドルを超える。³ (100%酸素)³ となり、ガス供給方式より0.03ドル/Nm³低く、年間少なくとも588万ドルを節約できる。一方、高炉の酸素富化率向上により、出銑量増加、コークス比低減、ガス発電量増加も達成可能であり、結果として年間総合効果は1500万ドルを超える。

龍騰特殊鋼は、2019年に売上高40億3900万ドルを達成し、常熟市で初めて税額が1億5400万ドルを超えた地元企業である。現在では、年産350万トンの船舶用特殊鋼、高強度プレストレストコンクリート用棒鋼、熱間圧延・熱間鍛造による高品質耐摩耗鋼球の国内最大の生産拠点となっている。これら3つの主力製品はすべて国家「単一冠軍」を獲得し、国家発展改革委員会による第2次国家製造業単一冠軍模範企業に選定されている。

近年、VPSA酸素製造プロセスの 高炉酸素富化 鉄鋼業界における応用はさらに成熟しており、1時間当たりの酸素製造能力は数千立方メートルから数万立方メートルに拡大している。PKUパイオニアの実績統計によると、2019年以降、10,000Nm³/h以上のVPSA酸素発生プロジェクトを合計16件受注しており、そのうち高炉酸素富化用の最大酸素能力は55,000Nm³/hに達する。産業発展が阻害される複雑な環境下にあっても、中国の鉄鋼業界は逆行して成長している。旺盛な市場需要により、鉄鋼企業は生産拡大に十分な力を有しており、活発な鉄鋼市場はVPSA酸素発生技術の知能化、大規模化、精密化の発展を強力に促進している。10年以上にわたり、VPSA酸素製造プロセスは民間鉄鋼企業において広く使用され、それらの企業に効率的で持続可能な経済効果を生み出せることが十分に実証されている。また、過去2年間では、多数の国有大手鉄鋼企業がVPSA酸素ユニットを稼働させ、多大な利益を生み出しており、これはVPSA酸素発生技術が鉄鋼業界の大容量酸素供給市場に受け入れられたことを示している。民間・国有を問わず、鉄鋼企業は10,000Nm³/h以上の酸素製造プロセスの選択肢をより多く持つことになるだろう。³/h 2019年以降、高炉酸素富化の最大酸素能力は55,000Nm³/hに達しています。³産業発展が阻害される複雑な環境においても、中国の鉄鋼業は逆風の中で成長を続けています。強い市場需要のおかげで、鉄鋼企業は生産拡大のための十分な原動力を持ち、活発な鉄鋼市場がVPSA酸素製造技術のインテリジェント化、大規模化、高度化に大きく貢献しています。10年以上にわたり、VPSA酸素製造プロセスは民間鉄鋼企業で広く使用され、それらの企業に効率的で持続可能な経済的利益をもたらすことが十分に実証されています。また、過去2年間で、多くの大手国有鉄鋼企業がVPSA酸素ユニットを稼働させ、大きな利益を生み出しており、VPSA酸素製造技術が鉄鋼業界の大容量酸素供給市場に受け入れられたことを示しています。民間か国有かを問わず、鉄鋼企業は10,000Nm³/h以上の酸素製造プロセスの選択肢が増えるでしょう。³/h増加させることになります。