20-летний обзор: продвижение разделения газов для энергосбережения и защиты окружающей среды

1.Основано на науке и технологиях в начале

В 1988 году Се Ючан, профессор Пекинского университета, разработал адсорбент на основе меди с высокой селективностью к монооксиду углерода, основанный на принципе спонтанной мономолекулярной дисперсии в фундаментальных исследованиях. Новый адсорбент получил патенты США, Канады и Китая и был признан лучшим известным адсорбентом монооксида углерода с гораздо более высокой адсорбционной способностью и селективностью, чем те, что описаны в литературе. В 1991 году он был признан национальным новым продуктом.

Се Ючан считает, что химия — это высокоприменимая дисциплина, и сочетание теории с практикой необходимо для создания полезных ценностей для страны и общества. Поэтому он провел пилотное производство адсорбента монооксида углерода с командой НИОКР когда несколько известных международных газовых компаний сосредоточились на высокоэффективных адсорбентах и все выразили четкие намерения сотрудничать с ним. Однако многие проблемы, возникшие на стадии переговоров, остановили совместную работу.

После более чем 10 лет борьбы за индустриализацию адсорбента, в 1999 году Управление по развитию науки и технологий Пекинского университета совместно с Peking University Resources решили инвестировать в Pioneer. 13 октября 1999 года компания Beijing Peking University Pioneer Technology Co., Ltd. наконец вышла в сферу разделения газов с недавно разработанным процессом адсорбции с перепадом давления, подняв паруса и направившись к рынку «Голубого океана».

Практические результаты доказали, что простой продажей адсорбентов сложно удовлетворить потребности пользователей. Таким образом, Pioneer трансформировал бизнес компании в поставку полного инженерного оборудования, что раз и навсегда изменило будущее развитие. В это время Pioneer начал исследование технологии PSA.

Под влиянием всего предприятия первой получила билет на рынок разделения газов технология адсорбции с перепадом давления для получения кислорода.

В 2000 году первая пилотная установка PSA по производству кислорода была запущена. Техники предложили, что потребляемая мощность для чистого кислорода составляет 0,35 кВт/ч на кубический метр, что довольно высоко по сравнению со стандартом 0,46 кВт/ч для отечественного производства кислорода методом PSA.

Эта установка по производству кислорода производительностью 50 м³/ч привлекла многих экспертов для посещения. Присутствующие исследователи были поражены миниатюрным корпусом, который никогда не был доступен ранее.

Через два года, в 2001 году, Pioneer наконец получил первый заказ на производство кислорода. Однако за строительными работами и загрузкой адсорбента, которые, казалось, шли гладко, скрывалась техническая слепая зона. Через 3-4 часа после запуска слой адсорбента в адсорбционной колонне был мгновенно опрокинут из-за сильного потока газа. Pioneer своевременно принял меры — техники спустились в колонну в час ночи и попытались перезагрузить адсорбент. Однако повторные попытки заканчивались повторными неудачами, что делало проблему более серьезной, чем ожидалось. Согласно анализу на месте, Се Ючан увеличил объем с 50 м³/ч до 1000 м³/ч, что потребовало решения проблемы распределения воздуха.

Для установки PSA по производству кислорода успешный переход от традиционного цеолита 5А к новому литий-содержащему требует опыта для освоения стабильного процесса, и вышеупомянутые пробы и ошибки просто способствовали оптимизации процесса распределителя воздуха компании для плоского адсорбционного слоя, что стало ключом к обеспечению стабильной работы в последующей рыночной конкуренции.

После оптимизации установка успешно генерировала кислород, при этом общее впечатление пользователей улучшилось. Pioneer никогда не уклонялся от ответственности и не обманывал клиентов, и его комплексное обслуживание было подтверждено и оценено. Поэтому доверие было посеяно, а затем расцвело в компании Hengyang Valin Steel Tube Co., Ltd. 10 лет спустя, что стало первым в мире проектом по преобразованию доменного газа в газ с высокой теплотворной способностью.

В 2003 году компания Jiangsu Danhua Group Co., Ltd нуждалась в очистке монооксида углерода из полуводяного газа. Ответственные лица узнали о технологии PSA разделения монооксида углерода компании Pioneer после расследований. Исходный газ имел высокое содержание азота. Поэтому выход CO составлял бы менее 60%, а чистота не могла быть гарантирована при использовании цеолита 5А, что явно не соответствовало их техническим требованиям. После обсуждений главный руководитель сообщил Чжан Цзяпину, генеральному менеджеру Pioneer, что только технология разделения CO от Pioneer подходит для этого проекта. Высокая прямая и эффективная производительность Pioneer открыла новый путь в бизнесе по производству кислорода и монооксида углерода.

2.Заложить прочную основу для стабильного развития

11 февраля 2007 года до Праздника Весны оставалось 7 дней. Утром в Большом зале народных собраний торжественно объявили награды: лауреат Государственной технической премии 2005 года Се Ючанг поднялся на подиум и получил диплом второй степени из рук премьер-министра Вэнь Цзябао. Высокоэффективная технология разделения оксида углерода после доработки и подтверждения промышленными испытаниями стала первой в истории Пекинского университета государственной технической премией. Во всей области разделения газов нет второго предприятия, способного завоевать этот лавр.

В 2007 году компания Pioneer выиграла тендер на вспомогательный проект по производству этиленгликоля для компании Shanghai Jinmei Chemical Co., Ltd. Этот контракт был подписан на комплексный газовый проект стоимостью 200 миллионов юаней, включая производство кислорода, очистку оксида углерода и водорода, и стал единым контрактом с наибольшей суммой. В декабре 2009 года проект был введён в эксплуатацию и начал выпускать качественную продукцию. В то же время получение кислорода был побит исторический рекорд: компания Pioneer заключила контракт на поставку VPSA 40 700 Нм³³/ч кислородного производства с компанией Guizhou Kailin Xifeng Synthetic Ammonia Co., Ltd.

Вспомогательный завод по производству этиленгликоля для Shanghai Jinmei Chemical

В 2009 году из-за ухудшившейся рыночной среды, вызванной финансовым кризисом, множество предприятий потерпели крах. Но компания Pioneer устояла, ожидая восстановления экономики. В этом году компания получила заказы на сумму около 300 миллионов юаней и стала одним из самых профессиональных поставщиков технологий адсорбции при переменном давлении, что позволило ей занять лидирующие позиции в этой области.

С широким применением технологии генерации кислорода методом PSA отечественные технологии обрели международную конкурентоспособность. Компания сосредоточилась на улучшении качества обслуживания клиентов путём оптимизации технологического проектирования и сервиса через дифференцированную конкуренцию. Успешная реализация этой стратегии привела к бурному развитию компании.

В 2012 году компания, преодолев множество трудностей и препятствий, выиграла тендер на строительство кислородной установки для Sichuan Glass Fibre Group, что стало первым проектом по поставке кислорода. Компания Pioneer нацелилась на группы клиентов с особыми потребностями и специально создала газоснабжающую компанию, превратив таким образом газовый поток в денежный поток, продавая как установки, так и газ.

Снижение энергопотребления является важным показателем, отражающим передовой уровень процесса производства кислорода, и даже жизненной линией компании. Технические инженеры провели очень серьёзные исследования в этом направлении. Компания разработала процесс с радиальным слоем и подписала первый контракт на поставку кислородной установки с радиальным слоем с компанией Linzhou Guangyuan New Material Science & Technology Company, где расход электроэнергии на кубический метр чистого кислорода составил всего 0,29 кВт/ч, что более чем на 20% ниже, чем у установок с осевым слоем.

3. Комплексное использование промышленных отходящих газов

Инновации в технологиях могут предоставить больше возможностей для расширения бизнеса в области разделения газов. Что касается конкретной операционной стратегии, то необходимо реализовать использование промышленных отходящих газов. Например, из газов сталелитейных заводов можно получать высокочистый CO, который используется как сырьё для C1-химии. На этом фоне предлагается совместное производство стали и химических продуктов.

В 2012 году компания Pioneer ввела в эксплуатацию установку по очистке доменного газа до CO на заводе Hualing Henggang Steel Pipe Co., Ltd. В этом проекте CO не использовался для химического синтеза, а служил только в качестве природного газа для удовлетворения потребностей сталелитейного завода, что позволило достичь начального этапа совместного производства стали и химической продукции. Год спустя компания Pioneer предоставила компании Xinjiang Tianye Group Co., Ltd. установку по очистке отходящих газов карбидных печей до CO для синтеза этиленгликоля, тем самым реализовав заключительный этап совместного производства стали и химической продукции. По сути, эти два проекта до сих пор являются единственными в мире установками по очистке доменного газа до CO и отходящих газов карбидных печей до CO в этом отношении, и они представляют собой периодические достижения, полученные под руководством концепции совместного производства стали и химической промышленности..

Будучи третьей по величине провинцией по производству стали в Китае, Шаньдун насчитывает 22 сталелитейных предприятия. Из них компания Shiheng Special Steel Group Co., Ltd., крупнейшее сталелитейное предприятие в Фэйчэне, в 2016 году завершила слияние с Shandong Aside Chemical Co., Ltd. и создала сверхкрупный конгломерат, объединяющий сталь, химию и другие промышленные цепочки. В январе 2017 года компания Pioneer разработала полный комплект установок по очистке конвертерного газа до CO на территории сталелитейного завода Shiheng Special Steel Group Co., Ltd. Продукт непрерывно подаётся на линию производства муравьиной кислоты по подземному трубопроводу длиной 13 километров.

Первая в мире установка конвертерного газа для производства муравьиной кислоты для Shandong Aside

Год спустя компания Pioneer заключила второй контракт на проект совместного производства стали и химической продукции с Shanxi Liheng Iron & Steel Co., Ltd.

Компания Shanxi Liheng Iron & Steel Co., Ltd. успешно расширила свою деятельность от сталелитейной промышленности до химического производства, используя очищенный CO из конвертерного газа и H2 из коксового газа в качестве сырья для синтеза этиленгликоля (EG). При текущей цене EG 7 500 юаней за тонну и стали 3 800 юаней за тонну проект увеличивает объём производства на сумму, эквивалентную 600 000 тонн стали, по сравнению с 2,25 миллиарда юаней за EG.

В 2018 году полные комплекты установок компании Pioneer, использующих промышленные отходящие газы, богатые CO, сделали компанию единственным предприятием по использованию промышленных отходящих газов, включённым в Каталог поощряемых государством основных природоохранных технологических средств. Передовое развитие и инновации компании Pioneer получили техническое признание в стране, и наши установки обеспечены возможностью широкого применения.

4. Обзор основных проектов

В 2007 году установка PSA-CO компании Pioneer мощностью 10 500 Нм³³/ч, крупнейшая в мире на тот момент, была успешно введена в эксплуатацию в Юлине.

В 2010 году компания Pioneer экспортировала крупнейшую установку по производству кислорода мощностью 8 000 Нм³³/ч в Замбию.

В 2015 году компания Pioneer выиграла тендер на проект генерации кислорода для Sichuan Zhongke Glass Co., Ltd. (2200 Нм³³/ч, 93%), впервые реализовав применение технологии производства кислорода методом PSA в производстве стеклянной тары.

В 2016 году компания Pioneer подписала контракт на модернизацию и реконструкцию доменной печи НПЗ с крупнейшей сталелитейной компанией Индии для разработки установки по производству кислорода мощностью 15 000 Нм³³/ч, установив новый рекорд экспорта установок PSA из Китая.

В 2017 году компания Pioneer подписала четвёртый контракт на поставку VPSA-кислородной установки и установила прочное сотрудничество с компанией Baotou Huading Copper.

В 2018 году первая установка VPSA по производству кислорода для электросталеплавильного производства была успешно введена в эксплуатацию в Лучжоу, провинция Сычуань.

В 2018 году первый в мире проект по переработке коксового газа в этиленгликоль был введён в эксплуатацию с использованием вспомогательных установок PSA-CO и PSA-H2, поставленных компанией Pioneer.

В 2019 году установка по производству H2 для проекта этиленгликоля (EG) была введена в эксплуатацию в Anhui Haoyuan Chemical Group. Это наша 33-я установка PSA, используемая для переработки угля в EG. К тому времени компания Pioneer приняла участие в общей сложности в 22 проектах по производству этиленгликоля.

В октябре 2019 года компания Pioneer выиграла тендер на первый проект по переработке сырого коксового газа (N₂>50%, CO≈28%) в этиленгликоль и построит крупнейшую в мире установку PSA-CO, которая станет первой установкой по очистке CO из сырого коксового газа.

К 2019 году компания Pioneer построила более 280 установок PSA для разделения газов и стала профессиональным поставщиком технологий адсорбции при переменном давлении в мире.