Производство кислорода на плато с использованием VPSA в рамках национальных ключевых проектов НИОКР (NKPs) под руководством PKU PIONEER прошло проверку за первый год

В апреле 2025 года проект под названием «Разработка адсорбента и оборудования для получения кислорода методом VPSA на основе щелочноземельных элементов на плато» под руководством PKU Pioneer прошел приемочную оценку за первый год в качестве проекта «Раскрытие списка и взятие на себя лидерства» в рамках Национальной ключевой программы НИОКР Китая по категории «Высокофункциональные и интеллектуальные материалы».

Национальные ключевые программы НИОКР (NKPs) в настоящее время являются наиболее высокоуровневой инициативой НИОКР в Китае. Они в основном сосредоточены на крупных проектах общественных благ, имеющих решающее значение для национальной экономики и благосостояния народа, а также на ключевых научно-технических вызовах, влияющих на конкурентоспособность промышленного ядра, общую способность к самостоятельным инновациям и национальную безопасность, с целью преодоления технологических узких мест в ключевых областях социально-экономического развития. Каждый ключевой проект разработан так, чтобы охватывать всю инновационную цепочку, с конечной целью достижения как прорывных фундаментальных открытий, так и практических, ориентированных на применение результатов.

Для повышения практического применения крупных инновационных результатов Министерство науки и технологий Китая впервые в 2021 году учредило проекты «Раскрытие списка и взятие на себя лидерства» в рамках 14-й пятилетней Национальной ключевой программы НИОКР. Подчеркивая роль конечных пользователей, эти проекты сосредоточены на ключевых исследовательских задачах, которые срочно необходимы для национальных стратегий, имеют четкую ориентацию на применение и ясных конечных пользователей.

В марте 2023 года Министерство опубликовало список проектов «Раскрытие списка и взятие на себя лидерства» для высокофункциональных и интеллектуальных материалов, нацеленных на энергоэффективные, экономически выгодные и высоконадежные решения по подаче кислорода для экстремальных условий плато Китая, чтобы решить проблемы, связанные с оборудованием и системами вакуумно-адсорбционного производства кислорода с перепадом давления (VPSA), адаптированными к условиям высокогорья.

PKU Pioneer является одним из первых предприятий в Китае, занимающихся исследованиями и разработками технологии производства кислорода VPSA и PSA. Она выполнила множество средних и крупных промышленных проектов по производству кислорода VPSA в регионах плато. Из-за более разреженного воздуха и более низкого содержания кислорода в высокогорных районах достижение ключевых показателей производительности, таких как удельное энергопотребление, чистота продукционного кислорода и расход для кислородных установок VPSA, значительно сложнее, чем в низинных регионах.

Этот ключевой проект будет направлен на удовлетворение потребностей в кислороде в экстремальных условиях высокогорных регионов Китая. Его цель — разработать экономически эффективные и высокопроизводительные кислородные адсорбционные материалы на основе щелочноземельных металлов, выявить механизмы долгосрочной стабильной работы адсорбентов в экстремальных условиях, изучить динамически регулируемые и высокоэффективные VPSA-генерации кислорода процессы, а также разработать систему VPSA-генерации кислорода, подходящую для условий высокогорья, чтобы в итоге достичь демонстрационного применения. Для этого исследовательской группе необходимо глубокое понимание ключевых технических задач процессов VPSA-генерации кислорода, чтобы дополнительно изучить эффективность адсорбентов на основе щелочноземельных металлов.

Крупномасштабная VPSA-кислородная установка, построенная компанией PKU Pioneer для металлургического завода на Тибетском нагорье

После публикации списка проектов Центр высоких технологий и исследований Министерства науки и технологий организовал открытые заявки, экспертные оценки и очные защиты по проекту «Разработка адсорбента и оборудования для VPSA-генерации кислорода на основе щелочноземельных металлов на плато». Господин Тан Вэй, генеральный директор PKU Pioneer и руководитель проекта, выступил с презентацией на защите. Его доклад охватывал предысторию и цели проекта VPSA-генерации кислорода для высокогорных регионов, содержание исследований, ключевые инновации и технические подходы, ожидаемые результаты и выгоды, сильные стороны и базу исследовательской группы, распределение задач и график проекта, а также управление организацией и анализ рисков.

После тщательной оценки в ноябре 2023 года Министерство науки и технологий выбрало PKU Pioneer в качестве ведущей организации проекта. Проект совместно реализуется Университетом Цинхай, Тибетским университетом, Институтом чистой энергии Шаньси Университета Цинхуа, Пекинским университетом химической технологии, Пекинской компанией Gaoxin Huakang Technology Co., Ltd. и компанией Hebei Tianchen New Material Technology Co., Ltd. для проведения прикладных демонстрационных исследований по направлениям «Разработка и крупномасштабное производство недорогих, высокоэффективных кислородных адсорбентов из щелочноземельных металлов», «Механизм стабильной работы адсорбентов и эффективные процессы VPSA-производства кислорода в условиях плато», «Модульная интеграция и стратегии системного управления для VPSA-оборудования по производству кислорода на плато» и «Оценка производительности и цифровое интеллектуальное обслуживание демонстрационных установок по производству кислорода в высокогорных регионах».

Проект НИОКР по VPSA-генерации кислорода на плато рассчитан на 3 года. Он будет проходить полевые проверки, оценки конечными пользователями и сторонние экспертизы, а также реализовываться в реальных сценариях применения с упором на участие конечных пользователей для определения успеха на основе практических результатов. Будучи ключевым компонентом Национальной ключевой программы НИОКР 2023 года «Высокофункциональные и интеллектуальные материалы», проект под руководством PKU Pioneer повысит конкурентоспособность китайской отрасли разделения газов, укрепит общий инновационный потенциал и предоставит модель применения для процессов подачи кислорода в условиях высокогорья с дефицитом кислорода. Проект направлен на обеспечение более дешевой подачи кислорода, улучшение условий жизни и поддержку крупных социально значимых инициатив.

Саморазработанные адсорбенты компании PKU Pioneer, специализированное оборудование для разделения газов и интеллектуальная система управления завоевали доверие промышленных пользователей по всему миру. Являясь мировым лидером в области Технология производства кислорода VPSA и PSA технологий разделения газов, компания PKU Pioneer поставила более 500 комплектных систем производства кислорода, водорода и монооксида углерода для различных промышленных применений, включая сталелитейное производство, цветную металлургию, производство стекла и стекловолокна, целлюлозно-бумажную и химическую промышленность. Компания PKU Pioneer также достигла множества национальных прорывов в технологиях VPSA-генерации кислорода и PSA-очистки CO. Лидируя как в технологиях, так и в реализации проектов, PKU Pioneer продолжит вносить вклад в достижение национальных стратегических целей и способствовать устойчивому промышленному развитию с помощью передовых решений по разделению газов.