চীন: পিএসএ হাইড্রোজেন - প্রযুক্তি এবং প্রবণতা? 

যখন লোকেরা চীনে হাইড্রোজেন সম্পর্কে কথা বলে, তখন অনেক লোক অবিলম্বে ইলেক্ট্রোলাইজার বা বিশাল বাষ্প সংস্কারকদের কথা মনে করে। এবং সম্পর্কেPSA হাইড্রোজেনপ্রায়শই গৌণ কিছু হিসাবে চিন্তা করা হয়, শুধুমাত্র একটি পরিষ্কার পদক্ষেপ। কিন্তু বাস্তবে, বিশেষ করে গত 5-7 বছরে, এখানেই অনেক সূক্ষ্মতা রয়েছে যা নির্ধারণ করে যে পুরো প্রকল্পটি অর্থনৈতিকভাবে কার্যকর হবে কি না। আমি নিজেই এমন পরিস্থিতির মুখোমুখি হয়েছি যেখানে সংস্কার, কাগজে আদর্শ, হাইড্রোজেন তৈরি করেছিল, যা তখন একটি আদর্শ পিএসএ ইনস্টলেশন দ্বারা কার্যকরভাবে বিশুদ্ধ করা যায়নি - এবং সবকিছু উতরাই হয়ে গিয়েছিল।

শুধু একটি "চালনি" নয়: যেখানে তারা সত্যিই চীনে পিএসএ এর সাথে হোঁচট খায়

প্রধান ভুল হল PSA (স্বল্প-চাপ শোষণ) প্রযুক্তিকে প্রতিষ্ঠিত এবং সর্বজনীন কিছু হিসাবে বিবেচনা করা। চীনে, কাঁচামাল খুব আলাদা: মিথানল সংস্কার থেকে হাইড্রোজেন, ক্লোর-ক্ষার উত্পাদন থেকে, কোক ওভেন গ্যাস থেকে। অমেধ্যের সংমিশ্রণ (কেবল CO বা CO2 নয়, সালফার, অ্যারোমেটিক্স, আর্দ্রতার চিহ্ন) আমূল ভিন্ন। "বক্সড" নিন একটি সমাধান হল সমস্যার সরাসরি পথ। আমি শানডং-এর একটি প্রকল্পের কথা মনে করি, যেখানে কাঁচামালের প্রবাহে বেহিসাব চাপের ওঠানামার কারণে, শোষণকারীগুলি "বিষ হয়ে গিয়েছিল?" আনুমানিক সময়ের চেয়ে অনেক গুণ দ্রুত। ফলস্বরূপ, হাইড্রোজেনের বিশুদ্ধতা মাত্র ছয় মাস পরে 99.9% এর নিচে নেমে আসে, যদিও চুক্তিটি তিন বছরের স্থিতিশীল অপারেশনের গ্যারান্টি দেয়।

মূল পয়েন্ট হল শোষণকারী এবং অপারেটিং চক্রের অভিযোজন। adsorbents চীনা নির্মাতারা, মত? সিনহুয়া? বা?জিয়াংসু হুয়ানকিউ?, ভাল জিওলাইট এবং সক্রিয় কার্বন তৈরি করে, কিন্তু তাদের নির্বাচন প্রায় আলকেমি। এটি শুধুমাত্র সাধারণ রচনাটিই নয়, একটি নির্দিষ্ট প্রধান উত্পাদনের বৈশিষ্ট্যযুক্ত অমেধ্যগুলির সম্ভাব্য সর্বোচ্চ নির্গমনকেও বিবেচনায় নেওয়া প্রয়োজন। তারা প্রায়ই সস্তা sorbents ক্রয় দ্বারা এই পর্যায়ে সংরক্ষণ, এবং তারপর ঘন ঘন প্রতিস্থাপন এবং ডাউনটাইম জন্য অতিরিক্ত অর্থ প্রদান করা হয়.

আরেকটি সূক্ষ্মতা হল অটোমেশন এবং নিয়ন্ত্রণ। আধুনিক চীনা PSA ইনস্টলেশনগুলি আর বিশুদ্ধ রিলে যুক্তিতে কাজ করে না। তবে উন্নত নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদমগুলির বাস্তবায়ন যা কাঁচামালের সংমিশ্রণে পরিবর্তনের পূর্বাভাস দেয় এখনও বিরল। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে একটি হার্ড চক্র ব্যবহার করা হয়। এটি পুনর্নবীকরণযোগ্য উত্সগুলির সাথে একীভূত করার সময় চ্যালেঞ্জের সৃষ্টি করে, যেমন সৌর ইলেক্ট্রোলাইসিসের মাধ্যমে বিরতিহীন উত্পাদনের সাথে যুক্ত ফ্লাক্স থেকে হাইড্রোজেনকে বিশুদ্ধ করা প্রয়োজন। এখানেই জিনিসগুলি আকর্ষণীয় হয় - নমনীয়, "স্মার্ট" পণ্যগুলির দিকে প্রবণতা৷ P.S.A.

প্রবণতা: নমনীয়তা, একীকরণ এবং "সবুজ" প্রসঙ্গ

এখন প্রধান চালক তথাকথিত "সবুজ হাইড্রোজেন"। কিন্তু ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্বারা এটি উত্পাদন করা যথেষ্ট নয়; এটা কার্যকরভাবে শুদ্ধ করা আবশ্যক. প্রথাগত বড় PSA ইউনিটগুলি একটি অবিচলিত প্রবাহের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এবং এখানে প্রবাহ লাফ দিতে পারে. অতএব, মডুলার এবং দ্রুত পুনরায় কনফিগারযোগ্য সিস্টেমের জন্য একটি অনুরোধ ছিল। আমি উন্নয়ন দেখেছি, উদাহরণস্বরূপ, থেকেচেংডু ইজি টেকনোলজি কো.(তাদের ওয়েবসাইট হলyzkjhx.ru), যা রাসায়নিক প্রযুক্তিতে অভিজ্ঞতা সহ একটি ডিজাইন ইনস্টিটিউট হিসাবে নিজেদের অবস্থান করে। তারা অস্থির, প্রবাহ সহ নির্দিষ্ট জন্য চিকিত্সা সিস্টেম ডিজাইন করার উপর ফোকাস করে। এটি কেবল সরঞ্জাম বিক্রি নয়, টার্নকি ইঞ্জিনিয়ারিং, যা সমালোচনামূলকভাবে গুরুত্বপূর্ণ।

কার্বন ক্যাপচার সিস্টেমের সাথে ইন্টিগ্রেশন (CCUS) ফোকাসের আরেকটি ক্ষেত্র। স্টিম মিথেন রিফর্মিং (এসএমআর) থেকে হাইড্রোজেন দীর্ঘকাল আমাদের সাথে থাকবে। এবং এখানে পিএসএ শুধুমাত্র বিশুদ্ধ H2 প্রাপ্তির বিষয়ে নয়, পরবর্তী নিষ্পত্তি বা ব্যবহারের জন্য CO2 এর একটি ঘনীভূত স্ট্রিম মুক্ত করার বিষয়েও। বর্জ্য প্রবাহের সাথে এই বিচ্ছেদ এবং হাইড্রোজেন ক্ষয় কমানোর দক্ষতা একটি পৃথক প্রকৌশল কাজ। চীনের কিছু উদ্ভিদ এখন 90% এর উপরে 99.999% বিশুদ্ধতায় হাইড্রোজেন পুনরুদ্ধারের হার অর্জন করছে যখন 95% এর বেশি ঘনত্বে CO2 উত্পাদন করছে। কিন্তু পাইলট প্ল্যান্টে নয়, বাস্তব শিল্প পরিস্থিতিতে এটি অর্জন করা আরেকটি চ্যালেঞ্জ।

বিকেন্দ্রীকরণের প্রবণতাও প্রভাবিত করে। 100,000 Nm3/h এর জন্য একটি বিশাল ইনস্টলেশনের পরিবর্তে, বেশ কয়েকটি মাঝারি বা ছোট তৈরি করা হয়েছে, যা খরচের পয়েন্টের কাছাকাছি অবস্থিত। এটি PSA-এর প্রয়োজনীয়তাগুলিকে পরিবর্তন করে: ছোট ইনস্টলেশনের জন্য শক্তি দক্ষতার উপর অধিক জোর, সাইটের রক্ষণাবেক্ষণের সহজতা এবং সম্ভবত দূরবর্তী পর্যবেক্ষণ এবং ডায়াগনস্টিকস। আমি দেখেছি কিভাবে ঝেজিয়াং-এর একটি রাসায়নিক পার্ক তুলনা করার জন্য বিভিন্ন সরবরাহকারী থেকে তিনটি অপেক্ষাকৃত ছোট পিএসএ সিস্টেম ইনস্টল করেছে। নির্ভরযোগ্যতা এবং অপারেটিং খরচের ফলাফল উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়।

ব্যবহারিক বাধা এবং ক্ষতি

সবচেয়ে বড় বাধা হল রক্ষণাবেক্ষণ কর্মীদের যোগ্যতা। জটিল মাল্টি-পোর্ট ভালভ, সংবেদনশীল ভালভ যেগুলির নিয়মিত পরীক্ষা করা প্রয়োজন, শোষণকারীর অবস্থার ডায়াগনস্টিকস - এগুলো দ্রুত শেখানো হয় না। প্রায়শই সাইটগুলিতে আমি এই সত্যটি পেয়েছি যে মেকানিক্সের একটি দল মূল উত্পাদনটি খুব ভালভাবে জানে, তবে তাদের জন্য পিএসএ ইনস্টলেশন একটি কালো বাক্স। যদি কোন সমস্যা হয়, সরবরাহকারীর প্রকৌশলীদের ডাকা হয়, যা দীর্ঘ ডাউনটাইম বাড়ে। উল্লেখিত একটি সহ কয়েকটি কোম্পানিচেংডু ইজি টেকনোলজি কো., এখন চুক্তিতে অন-সাইট প্রশিক্ষণের একটি বর্ধিত চক্র অন্তর্ভুক্ত করা বাধ্যতামূলক, তবে এটি এখনও ব্যাপক অনুশীলনে পরিণত হয়নি।

সমস্যাটি উপাদানগুলির নির্ভরযোগ্যতা। ভালভ হল সবচেয়ে দুর্বল লিঙ্ক। চীনা নির্মাতারা ইতিমধ্যেই শিখেছে কিভাবে ভাল অ্যাডজরবার এবং কন্ট্রোল সিস্টেম তৈরি করতে হয়, কিন্তু দ্রুত পিএসএ চক্রের জন্য উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ভালভ কখনও কখনও বিদেশে কেনা বা অনুলিপি করা হয় এবং এটি স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করে। সিচুয়ানের একটি অ্যামোনিয়া উত্পাদন কেন্দ্রে একটি গল্প ছিল যখন অপারেশনের এক বছর পরে একটি মডিউলে ভালভের পুরো ব্যাচটি জরুরিভাবে পরিবর্তন করা প্রয়োজন ছিল - তারা কেবল গণনা করা চক্রের সংখ্যা সহ্য করতে পারেনি।

শক্তি খরচ একটি প্রায়ই উপেক্ষিত ফ্যাক্টর. PSA-এর জন্য purging, কম্প্রেশন, ভ্যাকুয়াম করার জন্য শক্তি প্রয়োজন। উচ্চ বিশুদ্ধতা এবং পুনরুদ্ধারের হারের অন্বেষণে, সিস্টেমগুলি কখনও কখনও অত্যধিক সংখ্যক পর্যায় বা দীর্ঘ চক্রের সাথে ডিজাইন করা হয়, যা নাটকীয়ভাবে অপারেটিং খরচ বাড়ায়। বিশুদ্ধতা, পুনরুদ্ধার এবং শক্তি খরচের মধ্যে আদর্শ ভারসাম্য সর্বদা একটি আপস যা একটি প্রকল্প দ্বারা প্রকল্পের ভিত্তিতে চাওয়া হয়।

কেস: মিথানল উত্পাদনের সাথে একীকরণ

একটি ভাল কেস স্টাডি হল নিংজিয়া মিথানল প্ল্যান্টের আধুনিকীকরণ। সেখানে উপ-পণ্য হাইড্রোজেন-ধারণকারী গ্যাস ছিল, যা আগে কেবল জ্বলে উঠত। আমরা পিএসএ সরবরাহ করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি এটিকে বিশুদ্ধ করতে এবং মিথেনল সংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় হাইড্রোজেন ফিরিয়ে আনতে। এটি একটি সাধারণ প্রকল্প মত মনে হবে.

কিন্তু সমস্যাটি রচনায় ছিল: H2, CO, CO2 ছাড়াও নাইট্রোজেনের একটি শালীন শতাংশ এবং উচ্চতর হাইড্রোকার্বনের চিহ্ন ছিল। স্ট্যান্ডার্ড স্কিমটি মোকাবেলা করতে পারেনি, হাইড্রোজেনের বিশুদ্ধতা কম ছিল এবং সংশ্লেষণ চুল্লিতে ফিরে আসা ভারসাম্যকে বিপর্যস্ত করতে পারে। এর সাথে যুক্ত একটি প্রতিষ্ঠানের ডিজাইনারহুয়াক্সি প্রযুক্তি(যেমন বর্ণনায় বলা হয়েছেচেংডু ইজি টেকনোলজি কো., তারা এই কোম্পানি দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল), একটি অ-মানক সমাধান প্রস্তাব করেছে: একটি দুই-পর্যায়ের PSA। প্রথম পর্যায়ে প্রচুর পরিমাণে CO2 এবং ভারী অমেধ্য অপসারণ করা হয়, দ্বিতীয়টি, শোষণকারীর একটি ভিন্ন সেট, সূক্ষ্মভাবে বিশুদ্ধ CO এবং নাইট্রোজেন। হাইড্রোজেন ক্ষয় কমানোর জন্য আমাকে সাইকেল সেট আপ করার সাথে টিঙ্কার করতে হয়েছিল।

ফলস্বরূপ, লঞ্চ এবং রান-ইন পিরিয়ডের পরে, 99.99% বিশুদ্ধতার সাথে হাইড্রোজেনের একটি স্থিতিশীল সরবরাহ অর্জন করা সম্ভব হয়েছিল এবং মোট মিথানল ফলন কয়েক শতাংশ বৃদ্ধি করা সম্ভব হয়েছিল। কিন্তু সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল যে ইনস্টলেশনটি আনুমানিক 4 বছরে নয়, প্রায় 6 বছরে নিজের জন্য অর্থপ্রদান করেছে। কেন? তারা আরও জটিল সিস্টেম বজায় রাখার বর্ধিত খরচ এবং শাসন সামঞ্জস্য করার জন্য কাঁচামালের রচনার আরও ঘন ঘন বিশ্লেষণের প্রয়োজনীয়তাকে বিবেচনায় নেয়নি। এটি একটি সাধারণ গল্প: সবকিছুই নিখুঁত ইঞ্জিনিয়ারিং, কিন্তু অগণিত অপারেটিং খরচের কারণে অর্থনীতি স্থবির হয়ে পড়েছে।

সামনের দিকে তাকিয়ে: চীনে পিএসএর কী হবে

আমি মনে করি যে আগামী বছরগুলিতে আমরা একটি বিপ্লব নয়, একটি বিবর্তন দেখতে পাব। যতটা সম্ভব বিশুদ্ধ হাইড্রোজেন উৎপাদন করা থেকে ফোকাস সরে যাবে? "নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে যতটা সম্ভব সস্তায় এবং স্থিরভাবে এটি উত্পাদন করতে?" এর মানে হল কাস্টমাইজড সলিউশনের চাহিদা বৃদ্ধি, যেখানে PSA সিস্টেমকে আলাদা ডিভাইস হিসেবে নয়, পুরো প্রযুক্তিগত চেইনের অবিচ্ছেদ্য অংশ হিসেবে ডিজাইন করা হয়েছে।

ডিজিটালাইজেশনের বিকাশ ঘটবে। শোষণকারীর অবস্থার অনলাইন নিরীক্ষণের জন্য সেন্সরগুলির প্রবর্তন, ভালভের ভবিষ্যদ্বাণীমূলক রক্ষণাবেক্ষণের জন্য বড় ডেটার ব্যবহার, রিয়েল টাইমে চক্রের অপ্টিমাইজেশনের জন্য ডিজিটাল যমজ - এটি আর কল্পনা নয়, প্রতিযোগিতার জন্য প্রয়োজনীয়তা। চীনা কোম্পানি, বিশেষ করে ডিজাইন ইনস্টিটিউট যেমনচেংডু ইজি টেকনোলজি কো., এখানে একটি সুবিধা আছে যেহেতু তারা স্থানীয় বাস্তবতার কাছাকাছি এবং দ্রুত বাস্তব বস্তুতে এই ধরনের সমাধান পরীক্ষা করতে পারে।

এবং শেষ জিনিস বাস্তুবিদ্যা. কার্বন পদচিহ্ন কমানোর চাপ শুধুমাত্র হাইড্রোজেন বিশুদ্ধ করার জন্য নয়, উদ্ভিদ-ব্যাপী নির্গমন পরিচালনার জন্য একটি হাতিয়ার হিসেবেও PSA-তে উন্নতি করতে বাধ্য করবে। PSA ইনস্টলেশন একটি ইউনিট হয়ে উঠতে পারে যা একই সাথে অর্থনৈতিক দক্ষতা বৃদ্ধি করে (মূল্যবান H2 ফেরত দিয়ে) এবং পরিবেশগত প্রভাবকে হ্রাস করে। এটি বিনিয়োগকারীদের এবং রাষ্ট্রের জন্য একটি শক্তিশালী যুক্তি। সুতরাং, তার আপাত পরিপক্কতা সত্ত্বেও, প্রযুক্তিPSA হাইড্রোজেনচীনের এখনও বৃদ্ধি এবং জটিলতার অনেক সম্ভাবনা রয়েছে। মূল জিনিসটি ভুলে যাওয়া নয় যে এটি সর্বদা অনুশীলন, এবং কেবল একটি ক্যাটালগ থেকে একটি তত্ত্ব নয়।