Uma Visão Geral de 20 Anos: Promovendo a Separação de Gases para Conservação de Energia e Proteção Ambiental

1.Baseado em Ciência e Tecnologia desde o Início

Em 1988, Xie Youchang, professor da Universidade de Pequim, desenvolveu um adsorvente à base de cobre com alta seletividade para monóxido de carbono, baseado no princípio da dispersão espontânea em monocamada em pesquisa básica. O novo adsorvente obteve patentes nos EUA, Canadá e China, sendo classificado como o melhor adsorvente de monóxido de carbono conhecido, com capacidade de adsorção e seletividade muito superiores às relatadas na literatura. Em 1991, foi reconhecido como um novo produto nacional.

Xie Youchang acredita que a química é uma disciplina altamente aplicável, e combinar teoria com prática é essencial para gerar valores de utilidade para o país e a sociedade. Por isso, realizou a produção piloto do adsorvente de monóxido de carbono com a P&D equipe, quando várias empresas internacionais de gases conhecidas focaram nos adsorventes de alta eficiência e expressaram claras intenções de cooperar com ele. No entanto, muitos problemas surgidos na fase de negociação interromperam o trabalho conjunto.

Após mais de 10 anos de esforços para a industrialização do adsorvente, em 1999, o Departamento de Desenvolvimento de Ciência e Tecnologia da Universidade de Pequim, juntamente com a Peking University Resources, decidiu investir na Pioneer. Em 13 de outubro de 1999, a Beijing Peking University Pioneer Technology Co., Ltd. finalmente entrou no campo da separação de gases com o processo de adsorção por oscilação de pressão recentemente desenvolvido, erguendo suas velas e avançando em direção ao mercado do Oceano Azul.

Os resultados práticos provaram que é difícil atender às necessidades dos usuários simplesmente vendendo adsorventes. Assim, a Pioneer transformou o negócio da empresa no fornecimento de equipamentos de engenharia completos, o que mudou o desenvolvimento futuro de uma vez por todas. Nesse momento, a Pioneer iniciou a exploração da tecnologia de engenharia PSA.

Sob o impulso de toda a empresa, o primeiro a obter o ingresso no mercado de separação de gases foi a tecnologia de oxigênio por adsorção por oscilação de pressão.

Em 2000, a primeira planta piloto de oxigênio PSA foi instalada. Os técnicos propuseram que o consumo de energia para oxigênio puro é de 0,35 kw/h por metro cúbico, o que é bastante elevado em comparação com o padrão de 0,46 kw/h para geração de oxigênio PSA doméstica.

Esta planta de oxigênio com capacidade de produção de 50 m³/h atraiu muitos especialistas para visitá-la. Os pesquisadores presentes ficaram todos maravilhados com o corpo miniaturizado, que nunca havia estado disponível antes.

Após dois anos, a Pioneer finalmente recebeu o primeiro pedido de produção de oxigênio em 2001. No entanto, havia um ponto cego técnico por trás das obras civis e do carregamento do adsorvente, que pareciam progredir sem problemas. 3-4 horas após a partida, o leito de adsorvente na torre de adsorção foi instantaneamente virado devido ao forte jato do gás. A Pioneer tomou medidas em tempo hábil - os técnicos desceram a torre à uma hora da manhã e tentaram recarregar o adsorvente. No entanto, repetidas tentativas terminaram em repetidas falhas, tornando o problema mais grave do que o esperado. De acordo com a análise no local, Xie Youchang escalou o volume de 50 m³/h para 1000 m³/h, o que exigiu resolver o problema da distribuição de ar.

Para a planta de oxigênio PSA, a transição bem-sucedida da peneira molecular 5A tradicional para a nova à base de lítio requer experiência para dominar o processo estável, e a tentativa e erro acima apenas impulsionou a otimização do processo do distribuidor de ar da empresa para o leito de adsorção plano, que se tornou a chave para garantir a operação estável na competição de mercado subsequente.

Após ser otimizada, a planta gerou oxigênio com sucesso, enquanto a experiência geral do usuário foi melhorada. A Pioneer nunca se esquivou da responsabilidade ou enganou os clientes, e seu serviço integrado foi afirmado e apreciado. Portanto, a confiança foi semeada e depois floresceu na Hengyang Valin Steel Tube Co., Ltd. 10 anos depois, que é o 1º projeto mundial de BFG para gás de alto valor calorífico.

Em 2003, foi o caso da Jiangsu Danhua Group Co., Ltd que precisava purificar monóxido de carbono do gás de água semi-sintético. O pessoal responsável soube da tecnologia de separação de monóxido de carbono por PSA da Pioneer após investigações. O gás de alimentação tem um alto teor de nitrogênio. Portanto, o rendimento de CO seria inferior a 60%, e a pureza não poderia ser garantida usando peneira molecular 5A, o que obviamente não atendia aos seus requisitos técnicos. Após discussões, o líder principal disse a Zhang Jiaping, gerente geral da Pioneer, que apenas a tecnologia de separação de CO da Pioneer correspondia ao projeto. O desempenho altamente direto e eficiente da Pioneer abriu uma nova jornada nos negócios de oxigênio e monóxido de carbono.

2. Lançar uma Base Sólida para o Desenvolvimento Estável

Em 11 de fevereiro de 2007, faltavam ainda 7 dias para o Ano Novo Chinês. Pela manhã, os prêmios foram solenemente anunciados no Grande Salão do Povo, onde o vencedor do Prêmio Nacional de Invenção Tecnológica de 2005, Xie Youchang, subiu ao pódio e recebeu o certificado do segundo prêmio das mãos do Primeiro-Ministro Wen Jiabao. A tecnologia de separação de monóxido de carbono de alta eficiência ganhou o 1º prêmio nacional de invenção tecnológica na história da Universidade de Pequim após ser emendada e demonstrada por práticas industriais. Em todo o campo de separação de gases, não existe uma segunda empresa que possa conquistar o louro.

Em 2007, a Pioneer ganhou a licitação para o projeto de suporte de etileno glicol da Shanghai Jinmei Chemical Co., Ltd.. Este contrato foi assinado para um projeto abrangente de gás no valor de ￥200 milhões, incluindo produção de oxigênio, purificação de monóxido de carbono e hidrogênio, tornando-se assim o contrato individual com o maior valor. Em dezembro de 2009, este projeto foi colocado em operação e produziu produtos qualificados. Ao mesmo tempo, geração de oxigênio quebrou o recorde na história, ou seja, a Pioneer entrou com sucesso em um contrato de produção de oxigênio VPSA 40.700 Nm³/h com a Guizhou Kailin Xifeng Synthetic Ammonia Co., Ltd.

Planta de Suporte de Etileno Glicol para a Shanghai Jinmei Chemical

Em 2009, um grande número de empresas faliu na crise financeira devido ao ambiente de mercado deteriorado causado pela crise. Mas a Pioneer manteve-se firme, esperando a recuperação econômica. Neste ano, a empresa obteve pedidos próximos a ￥300 milhões e tornou-se um dos fornecedores mais profissionais de tecnologia de adsorção por oscilação de pressão, o que a permitiu ficar no topo neste campo.

Com a tecnologia de geração de oxigênio PSA sendo amplamente aplicada, a tecnologia doméstica ganhou competitividade internacional. A empresa dedicou-se a melhorar a experiência do cliente otimizando o design do processo e o serviço por meio da competição por diferença. A implementação bem-sucedida desta estratégia trouxe o desenvolvimento vigoroso da empresa.

Em 2012, a empresa superou muitas dificuldades e ganhou a licitação para a planta de produção de oxigênio para o Sichuan Glass Fibre Group, que foi o primeiro projeto de fornecimento de oxigênio. A Pioneer segmentou grupos de clientes com necessidades específicas e estabeleceu uma empresa de fornecimento de gás particularmente, transformando assim o fluxo de gás em fluxo de caixa vendendo tanto a planta quanto o gás.

A redução do consumo de energia é um índice importante para representar o avanço do processo de produção de oxigênio e até mesmo a linha de vida da empresa. Engenheiros técnicos tiveram uma exploração muito séria neste aspecto. A empresa desenvolveu o processo de leito radial e assinou o primeiro contrato de planta de produção de oxigênio de leito radial com a Linzhou Guangyuan New Material Science & Technology Company, com o consumo de eletricidade para oxigênio puro por metro quadrado sendo de apenas 0,29 kw/h, mais de 20% menor que o do leito axial.

3. Aproveitamento Integral de Gases de Exaustão Industriais

A inovação tecnológica pode fornecer mais chances para a expansão dos negócios no que diz respeito à separação de gases. Quanto à estratégia operacional concreta, o aproveitamento de gases de exaustão industriais deve ser realizado. Por exemplo, CO de alta pureza pode ser purificado do gás de usina siderúrgica e usado como matéria-prima para a química C-1. A produção conjunta de aço e química é proposta neste contexto.

Em 2012, a Pioneer colocou em operação a planta de purificação de BFG para CO na Hualing Henggang Steel Pipe Co., Ltd.. Neste projeto, o CO não foi sintetizado quimicamente, mas atuou apenas como gás natural para atender às demandas da usina siderúrgica, o que alcançou a etapa anterior da produção conjunta de aço e química. Um ano depois, a Pioneer forneceu ao Xinjiang Tianye Group Co., Ltd. a planta de purificação de gás de exaustão de forno de carboneto de cálcio para CO para sintetizar etileno glicol, realizando assim a etapa posterior da produção conjunta de aço e indústria química. Na verdade, os dois projetos são os únicos no mundo em termos de planta de purificação de BFG para CO e de gás de exaustão de forno de carboneto de cálcio para CO até agora, que são os resultados periódicos guiados pela produção conjunta de aço e indústria química.

Como a terceira maior província produtora de aço da China, Shandong possui 22 empresas siderúrgicas. Destas, o Shiheng Special Steel Group Co., Ltd, a maior empresa siderúrgica em Feicheng, completou a fusão com a Shandong Aside Chemical Co., Ltd. em 2016 e estabeleceu um conglomerado ultragrande integrando aço, química e outras cadeias industriais. Em janeiro de 2017, a Pioneer desenvolveu um conjunto completo de planta de purificação de BOFG para CO na área da usina siderúrgica do Shiheng Special Steel Group Co., Ltd.. O produto é entregue continuamente à linha de produção de ácido fórmico através de um gasoduto subterrâneo de 13 quilômetros de extensão.

O 1º Conjunto Mundial de BOFG para Ácido Fórmico da Shandong Aside

Um ano depois, a Pioneer concluiu o contrato do segundo projeto para produção conjunta de aço e química com a Shanxi Liheng Iron & Steel Co., Ltd.

A Shanxi Liheng Iron & Steel Co., Ltd estende com sucesso a indústria siderúrgica para a produção química utilizando CO purificado do BOFB e H2 do COG como gás de alimentação para a síntese de etileno glicol (EG). De acordo com o preço atual do EG a ￥7.500/t e do aço a ￥3.800/t, o projeto aumenta o valor de produção equivalente a 600.000 toneladas de aço em comparação com ￥2,25 bilhões de EG.

Em 2018, o conjunto completo de plantas da Pioneer que utilizam gás de exaustão industrial rico em CO torna a empresa a única empresa que utiliza gás de exaustão industrial listada no Catálogo de Equipamentos Técnicos de Proteção Ambiental Prioritários Incentivados Nacionalmente. O avanço e a inovação da Pioneer foram reconhecidos tecnicamente a nível nacional e nossas plantas têm garantida a viabilidade de serem amplamente utilizadas.

4. Visão Geral dos Principais Projetos

Em 2007, a planta PSA-CO de 10.500 Nm³/h da Pioneer, com a maior capacidade mundial na época, foi comissionada com sucesso em Yulin.

Em 2010, a Pioneer exportou a maior planta de produção de oxigênio de 8000 Nm³³/h para a Zâmbia.

Em 2015, a Pioneer venceu a licitação do projeto de geração de oxigênio para a Sichuan Zhongke Glass Co., Ltd. (2200 Nm³³/h, 93%), realizando assim a primeira aplicação da tecnologia PSA na produção de oxigênio em garrafas de vidro.

Em 2016, a Pioneer assinou o contrato de atualização e reforma do alto-forno de refinaria com a maior siderúrgica da Índia para desenvolver uma planta de produção de oxigênio de 15.000 Nm³³/h, estabelecendo um novo recorde para a exportação de plantas de oxigênio PSA da China.

Em 2017, a Pioneer assinou o quarto contrato de produção de oxigênio VPSA e estabeleceu uma cooperação sólida com a Baotou Huading Copper Company.

Em 2018, a primeira planta de produção de oxigênio VPSA para fabricação de aço em forno elétrico foi comissionada com sucesso em Luzhou, Sichuan.

Em 2018, o primeiro projeto global de gás de coqueria para etilenoglicol entrou em operação com as plantas de PSA-CO e PSA-H₂ fornecidas pela Pioneer.

Em 2019, a planta de produção de H₂ de um projeto de etilenoglicol (EG) entrou em operação no Anhui Haoyuan Chemical Group. Esta é a 33ª planta de PSA usada na produção de carvão para EG. Até então, a Pioneer esteve envolvida em um total de 22 projetos de produção de etilenoglicol.

Em outubro de 2019, a Pioneer venceu a licitação para o primeiro projeto de gás bruto de coqueria (N₂>50%, CO≈28%) para etilenoglicol e construirá a maior planta de PSA-CO, que será a primeira planta a purificar CO a partir de gás bruto de coqueria no mundo.

Até 2019, a Pioneer construiu mais de 280 plantas de separação de gás PSA e se tornou o fornecedor profissional de tecnologia de adsorção por oscilação de pressão no mundo.