PSA-COプラント
PSA-COプラントは、COリッチな工業用原料ガスから高純度・高回収率のCOを生産するために設計された先進的な一酸化炭素精製ソリューションです。北京大学先駆技術股份有限公司（Beijing Peking University Pioneer Technology Corporation Ltd.）が開発・提供するこのPSA CO精製システムは、独自の吸着剤技術と実証済みのプロセスエンジニアリングを基盤としており、カルボニル合成および下流の化学品メーカーが、プロジェクト全体の経済性を向上させながら、信頼性の高いCO供給を確保できるよう支援します。.
特許取得済みのPU-1吸着剤を用いた実績のあるPSA-CO技術
PSA-COプラントは、広範な産業展開で開発・テストされた、PKU Pioneerが独自に開発したCO吸着材PU-1を使用しています。PU-1は、COに対する超高吸着容量と選択性を持つ特許材料です。PU-1をベースに、PKU Pioneerは、中程度の運転条件下で、窒素、メタン、その他の成分からCOを効率的に分離する高・低消費PSA-CO技術を考案しました。この技術は、柔軟な原料ガス適応性と容易な負荷調整を実現しています。.
PKU Pioneer は、PSA-COプラントの設計・建設実績を多数有しており、中国におけるPSA-COの市場シェアトップとなりました。高純度、高収率、そして競争力のあるコストでCO製品を提供しています。この技術は、国家科学技術進歩賞二等賞をはじめとする国家レベルの評価を受けており、信頼できるCO精製パートナーを求める産業ユーザーにとって、その権威性を強く示しています。.
主な特徴と仕様
技術概要
PKU Pioneerが独自に開発・製造したPSA-CO吸着材PU-1が、中国、米国、カナダで特許を取得しました。PU-1は、PSA-CO技術の鍵となるCOに対する超高吸着容量と選択性を持ち、世界トップレベルに達しています。 PKU Pioneerは、PU-1吸着材をベースとした高・低消費型PSA-CO技術を創出し、窒素、メタンなどの成分からCOを効率的に分離することに成功しました。これはカルボニル合成産業にとって非常に重要であり、この技術は国家技術発明賞二等賞を受賞しました。 PKU Pioneerは、長年にわたり多数のPSA-COプラントを設計・建設し、ガス製品の低コスト、高純度、高収率、原料ガスへの柔軟性、穏やかな運転条件、負荷調整の容易さといった特徴により、市場で最大のシェアを獲得しています。これにより、ユーザーは大きな経済的利益と市場競争力を得ることができます。.
技術的利点
ワイドフィードガス対応
多様な産業源からの広範囲なCOリッチな原料ガスに適しています。.
高純度と回収
95～99.91%のCO純度と80～95%の回収率を実現し、安定的かつコスト効率の高い生産を可能にします。.
市場をリードするデプロイメント
中国において90%の市場シェアを90％以上占め、数多くの産業プロジェクトの実績を有しています。.
特許取得のPU-1吸着剤
高選択性と高い吸着性能による効率的なCO分離を可能にします。.
複雑な工業用ガス流で実績あり
冶金および化学産業全般にわたる、あらゆるCOリッチな原料ガスに対応する実績ある分離技術。.
鋼鉄の尾のガス精製
製鋼プロセスにおいて、高炉ガス、転炉ガス、コークス炉ガスには、一酸化炭素（CO）、水素（H₂）、メタン（CH₄）などの有用な成分が大量に含まれており、これらは製鉄所における重要な二次エネルギー源となっている。 コークス炉ガスには約55～60%の水素（H₂）が含まれており、転炉ガスと高炉ガスにはそれぞれ約50～60%および約25%の一酸化炭素（CO）が含まれている。したがって、製鉄工程で発生する排ガスは、化学合成用のCOおよびH₂の供給源として十分に活用することができる。.
BFGからCO
高炉ガスからのCO分離は国際的な課題であり、その主な原因は高炉ガスに大量のN2とCO2も含まれていることです。N2とCOの沸点が近いため、従来の極低温蒸留プロセスでは高炉ガスからCOを分離することはできません。.
COとN2の吸着量が少なく、CO2は触媒毒や劣化を受けやすいため、従来の圧力スイング吸着法では高炉ガスからのCO分離に用いることができない。.
PKU Pioneerは、成熟した先進的なPSA技術を基盤として、高炉ガスの特性に応じて、高炉ガス特有のCO分離技術を開発しました。これにより、低コストで大量にCOを分離し、高炉ガスを利用することが可能になります。.
経済的便益分析
PKUパイオニアは、現在の石炭化学産業の状況を踏まえ、以下の試算を行っています。石炭ガスからCOを分離・精製して1m³の高純度COを生産する場合、現在の石炭価格ではコストは約2.00元となります。 しかし、PKUパイオニアの技術を用いて高炉ガスからCOを分離・精製し、1m³の高純度COを生産する場合、コストは1.00円未満となります。これは、PKUパイオニアが高炉ガスベースの生産と比較して、COの生産コストを50％削減できることを意味します。.
成功事例
この技術は衡陽鋼鉄グループに導入された。本プロジェクトは、高炉ガス（BFG）の処理能力を67,000 Nm³/hとする設計となっており、純度70%のCO製品ガスを17,500 Nm³/h生産する。 このCO濃縮ガスは天然ガスの代替燃料として使用され、フル稼働時には総ガス消費量の30％を占める。これにより、企業には多大な経済的利益がもたらされ、高炉ガスの排出がゼロとなり、二酸化炭素排出量も大幅に削減された。.
富化されたCOガスは、以下の3つの目的で使用できます。
高付加価値化学製品を生産すること
COは化学合成において重要な原料の一つであり、高炉ガスから99.1%の純度まで精製することで、エチレングリコール、酢酸、炭酸ジメチル、ポリカーボネート、TDI、DMFなどの化学製品の製造に利用でき、これによりガスの付加価値を大幅に高めることができる。高炉ガスを利用してCOを製造することには、大きなコスト面でのメリットがある。 非鉄鋼産業の急速な発展に伴い、国内外の多くの著名な鉄鋼企業から注目を集めている。.
2. プレミアム燃料である
高炉から70%まで精製された一酸化炭素は、発熱量が最大8200kJ/m³に達し、製鉄工程の燃焼セクションなどにおける冶金用途において、石炭や天然ガスの代替として利用可能です。.
製鉄所用高炉噴射還元ガス
この研究によると、分離技術を用いて高炉ガスおよび転炉ガス中のCO濃度を45%以上に高め、それを高炉に吹き込むことで、炉内の一酸化炭素および水素含有量が大幅に改善され、炉殻内での焼結物の間接還元が促進される。これにより、生産効率と熱効率の向上が期待できる。.
ガスをCOに変換
コンバーターガスからのCO分離は、主にコンバーターガスに大量のN₂とCO₂が含まれるため、国際的な課題となっています。N₂とCOは沸点が近いため、従来の極低温精製プロセスではコンバーターガスからCOを分離することはできません。また、COとN₂の吸着選択性が低いため、従来の圧力変動吸着法もコンバーターガスからのCO分離には適していません。.
PKU Pioneerは、成熟した最先端のPSA CO技術と転炉ガスの特性を基に、転炉ガス専用の独自のCO分離プロセスを開発しました。これにより、純度99.1%以上のCOを経済的に大規模生産することが可能となります。濃縮されたCOガスは、高付加価値化学製品の製造に利用できます。.
COは化学合成における重要な原料です。コンバーターガスからCOを精製し、純度99.1%以上に高めることで、エチレングリコール、酢酸、炭酸ジメチル、ポリカーボネート、TDI、DMFなどの化学製品の製造に利用でき、それによってガスの付加価値を大幅に高めることができます。.
経済的便益分析
残存する転炉ガスは、転炉燃料ガスとしての利用を除き、発電に利用可能である。しかしながら、発熱量が低いため、発電による付加価値は低く、同時に炭素排出量も高い。化学合成のための精製COは、化石資源からの調達投資を削減できるだけでなく、付加価値を向上させ、炭素排出量を削減することができる。環境に優しい。.
成功事例
この技術は山東アサイド・テクノロジー社で導入されています。コンバーターガスの流量は45,000 Nm³/hで、純度98.51%のCO生成ガスを18,000 Nm³/h生産しています。この設備は、年間20万トンのギ酸および5万トンのシュウ酸の製造に使用されています。 コンバーターガスを発電に利用するケースと比較して、年間約318,000トンの二酸化炭素排出量を削減できる。.
カーバイド炉排ガス浄化
現在、中国には約400社の炭化カルシウム製造企業があり、その年間総生産能力は1,500万トンを超えています。中国では毎年、150億Nm³以上の炭化カルシウム炉排ガスが発生しています。このガスには主に一酸化炭素（CO）が含まれており、その濃度は75～90%です。.
もし有効活用されずに完全に排出されれば、年間約240万トンの標準炭の無駄に相当し、CO₂約1200万トン、粉塵90万トン以上の排出につながります。したがって、COの合理的な利用は、省エネルギー、排出削減、廃棄物の価値転換の有効な手段となります。.
カルシウムカーバイド産業におけるPSA-CO技術の応用
PSA-CO技術によるCOの精製により、99%規格の高純度COを得ることができ、MEG、炭酸メチル、酢酸、メタノール、TDI、DMFなどの高付加価値化学製品の合成が可能となる。.
経済的便益分析
炭化カルシウム炉のテールガスのうち、75%以上がCOである。PSA技術によるCOの精製およびMEGなどの高付加価値化学製品の合成は、高純度COの原料コストを大幅に削減する。 PKU Pioneer社の新型精製装置は、カルシウムカーバイド炉の高付加価値排ガスを活用するだけでなく、合成ガスからMEGを製造する技術の開発に新たな示唆を与えるものである。.
成功事例
新疆天業集団は、北京大学先駆者（PKU Pioneer）の独自のPSA技術を採用し、カーバイド炉排ガスから高純度COを分離してMEGを合成しています。これは中国で初めてカーバイド炉排ガスを合成原料としてMEGを製造する工業設備であり、排ガス回収の問題を完全に解決しました。さらに、排出削減を促進するだけでなく、高純度COの原料コストも大幅に削減され、ガス発生費用も大幅に節約されました。.
リンオフガス精製
黄リンの排ガス中のCO濃度は最大90%に達することがある。黄リンの排ガスは鉱石製錬の排ガスに分類され、組成が複雑で様々な不純物を含んでいる。ガス中に含まれるリンや硫黄は設備を腐食させ、触媒の寿命を縮めるため、利用率は比較的低くなっている。.
中国は黄リン資源が豊富で、埋蔵量は80万～100万トンと推定されており、これは世界総量の約80％を占めている。 しかし、効率的な高度な精製技術や利用経路が不足しているため、ほとんどの黄リン工場では、排ガスのごく一部を原料の乾燥やボイラー燃焼に利用しているだけで、その大部分は直接排出されている。これにより、著しい資源の浪費や環境汚染の悪化を招き、省エネ・排出削減の取り組みを阻害している。.
さらに、C1化学製品の利用には原料ガスの不純物を深く精製する必要があります。しかし、黄リン廃ガスに含まれるリン、硫黄、ヒ素、シアン化合物、フッ素などの不純物は、化学触媒を被毒させ、材料の腐食を引き起こす可能性があります。したがって、不純物の精製深度は、黄リン廃ガスの利用価値を直接決定します。.
黄リン産業におけるPKU Pioneer技術の応用は、精製レベルに依存する。黄リン尾ガスの既存の精製技術は主に、 1. **伝統的なアルカリスクラビング**: 基本的な精製にのみ適している。 2. **温度スイングPSA**: 複雑でエネルギー集約型である。 3. **一般的な触媒酸化**: 連続的な脱リンができず、大量の触媒を消費する。 といったものがある。.
最近、黄リン排ガスの組成と精製における課題に対応するため、PKU Pioneer は新しい脱リン触媒である DePOx 触媒を開発しました。この触媒は、リンおよび複数の不純物を排ガスから連続的に除去することができ、触媒の頻繁な再生を必要としないシンプルなプロセスが特徴です。精製されたガスは、発電に利用したり、他の精製技術と組み合わせることで C1 化学製品の合成に利用することができます。.
技術応用
PKU Pioneer社のPSA-CO技術は、エチレングリコール、ブチルアルコール、酢酸、無水酢酸、ギ酸、シュウ酸、シュウ酸アセテート、ジメチルホルムアミド、ジメチルカーボネート、TDI、MDIの製造に成功裏に適用されています。.
PKU Pioneerは、世界中のPSA-COプラントの大部分を建設しており、その中には、酸素製品20,000Nm³/時、CO製品20,000Nm³/時、水素製品40,000Nm³/時の容量を持つ世界最大のPSAプラントクラスターも含まれています。また、カーバイド排ガスからCOとH₂を精製する世界初のプラント、高炉ガスからCOを分離する世界初のプラントも建設しています。.
PKU Pioneer はこの分野で明確な技術的リーダーシップを確立し、PSA CO業界のリーディングカンパニーとなっています。.
主なメリットと競合優位性
高純度COの供給により、カルボニル合成のニーズに対応します。製品純度は95～99.9%、回収率は80%～95%であり、高品質かつ低コストのCOガスを提供します。.
特許取得済みのPU-1吸着剤は、超高CO吸着容量と選択性を可能にし、COと窒素、メタン、その他の成分との効率的な分離をサポートします。.
幅広い原料ガス許容性により、本技術はCOリッチな原料ガスにも適しており、多様な産業ソースや統合戦略をサポートします。.
市場で実証された技術的リーダーシップが調達における信頼を支えており、PKU Pioneerは中国国内のPSA-COプラントの大部分を建設し、90%市場で90％以上のシェアを占めています。.
穏やかな運転条件と容易な負荷調整により、変動するプラント条件においても安定した日々の運転と実用的な運用管理が可能になります。.
製鉄排ガスの浄化と二次エネルギー利用における強力な産業的インパクト、高炉ガス、転炉ガス、コークス炉ガス、および複雑な産業排ガスからの価値創造を可能にします。.
PKU Pioneerの高純度CO製造コスト比較に基づく実証された経済的価値。CO製造における石炭ガス化ルートと比較して、大幅なコスト削減の可能性を含む。.
PSA-CO技術経路に対する国家レベルの技術発明賞のステータスにより、革新的な信頼性が認められました。.
システム設計を開始
外部供給への依存を減らし、VPSA酸素発生装置で生産を安定させましょう。.
あらゆる酸素利用シーンに対応するソリューション
すべての産業分野で独自のガスニーズがあります。当社はそれに適合するソリューションをエンジニアリングします。.
アプリケーションシナリオとユースケース
| シナリオ | 産業 | 主な利点 | この商品を選ぶ理由 |
|---|---|---|---|
| エチレングリコール合成用高純度CO | 石炭化学と石油化学 | カルボニル合成のための安定したCO供給を保証する | エチレングリコールおよびCOの製品純度99.91%において実績あり |
| 化学原料のための高炉ガスからのCO精製 | 鉄鋼・化学品コプロダクション | 低価値テールガスを高付加価値化学品に変換する | 独自の高炉ガスCO分離技術と実績のある製鋼廃ガス浄化経路 |
| 製銑ガスからのCO濃縮による高級燃料化 | 鉄と鋼 | 冶金用燃焼において石炭と天然ガスを置き換える | COを最大70%まで精製し、発熱量は最大8200kJ/m³に達し、高品質燃料として使用可能 |
| C1化学品の高純度COへのガス転換 | 鉄鋼と化学合成 | コンバーターガスから99% CO生成物を経済的に生成可能 | コンバーターガス特性および下流化学合成用途の開発プロセス |
| カーバイド炉排ガスCO回収 | カーバイドと石炭化学 | 排出量を削減し、高付加価値CO2利用を促進します | テールガス中のCO 75%～90%は、下流工程の製品向けに99%まで精製することができる |
| 黄リン尾ガス深部浄化統合 | 黄リンと鉱石製錬 | 触媒と設備を保護し、利用価値を高める | DePOx触媒が、より広範な利用経路のために連続脱リンを可能にする |
| COとH2の共同精製統合 | 工業用ガス分離・合成 | 合成ガス用途向けの統合精製をサポートします | カルシウムカーバイド排ガスからのCOとH2の浄化プラントにおける、実績あるリーダーシップの主張 |
| 複雑な排ガスと合成ガスの精製 | 環境・化学プロセス | ガスの製品価値を向上させ、排出量を削減します | PSA-COは、様々な複雑な排ガスや石炭化学合成ガスの処理に広く利用されています。 |
典型的なケース
競合比較
| 特徴/側面 | この製品 | 典型的な代替 |
|---|---|---|
| CO製品純度能力 | 95-99.9% | フィードやプロセスによっては、より低く、または不安定になることがよくあります |
| CO回収性能 | 80%-95% | たいてい、回復が低いか損失が高い |
| 燃料ガス供給柔軟性 | CO富化ガス feed gas に適しています | 飼料組成の制約により、しばしば限られる |
| キー分離材 | 特許取得済みのPU-1吸着材：超高CO吸着容量と選択性 | 特許を受けていない吸着剤または選択性の低い材料 |
| 稼働条件 | 穏やかな運転条件 | しばしば、より高い複雑さや厳しい条件 |
| 負荷調整 | 容易な負荷調整 | 柔軟性に欠けることが多い |
| BFGをCOに提示する能力 | 高炉ガス開発のユニークな技術 | 従来の深冷分離法では、窒素(N2)と一酸化炭素(CO)の沸点が近いため、一酸化炭素(CO)を分解炉ガス(BFG)から分離することができません。 |
| 市場で実証されたデリバリー能力 | 市場シェアの高い植物が多数納品されました | 比較可能なCO PSAスコープにおける限定的な参考文献 |
| 経済的利益の可能性 | BFGベースの分離経済性によるCO製品コストの低減 | ルートによって生産コストが高くなる |
| 下流アプリケーションの広範さ | TDIやMDIを含む複数のカルボニル合成チェーンで実績あり | 適用範囲の狭小化 |
テクノロジー＆デザインハイライト
PATENT-PU-1吸着剤によるCO浄化性能の核
PSA-COプラントは、PKU Pioneerが独自に開発・製造したPSA-CO吸着材PU-1を中心に構築されています。PU-1は中国、米国、カナダで特許を取得しています。PU-1はCOに対して超高吸着容量と選択性を発揮し、カルボニル合成産業の競争力に不可欠な高純度・高回収率のCO生産を可能にします。.
高・低消費PSA-COプロセス技術
PU-1に基づき、PKU Pioneerは、窒素、メタン、その他の成分からCOを効率的に分離する、高・低消費電力のPSA-CO技術を開発しました。このプロセスは、実用的な工業展開を重視し、穏やかな運転条件、供給ガスへの柔軟性、および負荷調整の容易さにより、連続生産モデルと変動生産モデルの両方で安定した経済性をサポートします。.
困難なCO分離ストリームの解決
高炉ガスや転炉ガスは、大量のN2とCO2が含まれており、またN2とCOの沸点が近いため、従来の深冷分離法では分離が困難であることが国際的に認識されています。PKU Pioneerは、これらのガス源からCOを分離するための独自の技術を開発し、実績のあるPSA技術を、製鉄・化学品の共同生産戦略に対応した、工業的に実用可能なCO精製ソリューションへと展開しました。.
統合されたテールガス活用経路と排出削減
PSA-COプラントは、カーバイド炉排ガスや黄リンオフガスなどのテールガスをアップグレードすることで、より広範な産業用省エネルギーおよび低炭素戦略をサポートします。これらのガス流はCOが豊富ですが、不純物や精製が困難なため、歴史的に十分に活用されていませんでした。PKU Pioneer の技術と触媒開発アプローチは、発電、プレミアム燃料代替、C1化学合成統合のための利用可能な経路を拡大します。.
業界コンプライアンス＆品質保証
北京・北京大学先導技術集団有限公司は、国家級のハイテク企業として認定されており、長年にわたりVPSA、PSAガス分離、省エネルギー、環境保護技術に注力してきました。同社は、研究開発センター、パイロットプラント、吸着剤・触媒製造拠点を擁する専門的な研究開発能力を維持しており、材料開発から機器納品までの品質管理をサポートしています。.
PKUパイオニア社の技術的信頼性は、PSA-COプラントの早期導入や、国家技術発明賞次席受賞によるPSA-CO技術の国家的評価など、画期的な産業的実績によって強化されています。同社は、大規模な統合PSAプラントクラスターや、CO精製における初の産業応用を実現しており、産業界や政府関係者が期待する成熟したエンジニアリングガバナンス、プロセス検証の実践、そして納品の一貫性を反映しています。.
産業用バイヤーにとって、品質保証の強みは、再現性のあるプラント性能、自社製造された吸着剤および触媒による安定した材料供給、そしてエンジニアリング設計、機器供給、建設、試運転、長期的な運転・保守の連携をサポートするように設計されたサービスシステムによって表現されます。.
グローバル展開とターゲット市場
PSA-COプラントは、鉄鋼および化学プロセスからの排ガス流を活用した、安全な一酸化炭素供給、テールガスアップグレード、低炭素価値創造を追求するグローバル産業を支援します。多数の成功事例と豊富な地域クライアントへのサービス経験を持つPKU Pioneerは、地域産業基準、CO取り扱いに関する安全要求、化学合成および工業用ガスプロジェクトに求められるコンプライアンス慣行に沿った、ローカライズしやすいエンジニアリングを提供します。.
東アジア
東南アジア
中東
ヨーロッパ
アメリカ
カスタマーサクセス＆エクスペリエンス
数十年にわたる製造ノウハウと、ガス分離吸着剤、触媒、および完全な設備システムにおける継続的なイノベーションに基づき、PKU Pioneerは産業顧客向けに数十件のPSA-COプラントを設計・建設してきました。この実践的な納入経験は、多様な原料ガス、運転条件、および下流のCO純度要件にわたる、実用的なプロジェクト遂行能力に反映されています。.
代表的なプロジェクト実績としては、新疆におけるエチレングリコール製造のためのコークス炉ガスからの大規模CO精製、山東省におけるシュウ酸およびギ酸合成のための転炉ガスからのCO精製、河北省におけるポリカーボネートおよびTDI製造のための天然ガス改質ガスからのCO精製、そして新疆におけるエチレングリコール製造のためのフェーズ拡張CO精製プロジェクトなどが挙げられます。これらの事例は、製鉄関連ガスと化学合成ガス源の両方における実際のエンジニアリング能力を反映しています。.
顧客は、独自のPU-1吸着材供給、成熟したPSAプロセスエンジニアリング、および設計、特殊機器供給、建設、試運転、運用サポートを支援する体系的なサービスシステムを統合したデリバリーモデルから恩恵を受けます。この組み合わせは、再現性のあるCO製品品質、信頼性の高いプラント運用、そして後工程合成経済性における長期的な競争力を通じて、顧客満足度を向上させるのに役立ちます。.
よくある質問
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