चीन: सोखना हाइड्रोजन शुद्धिकरण तकनीक कैसे काम करती है? 

जब वे हाइड्रोजन के सोखना शुद्धिकरण के बारे में बात करते हैं, तो कई लोग तुरंत जिओलाइट्स या कार्बन के साथ मानक योजनाओं की कल्पना करते हैं। लेकिन वास्तव में, विशेष रूप से पिछले दशक की चीनी परियोजनाओं में, सब कुछ अक्सर सोखने के विचार पर नहीं आता है, बल्कि इसे एक विशिष्ट, कभी-कभी काफी गंदे, प्रवाह पर कैसे स्थिर रूप से काम करना है। मुख्य बिंदुओं में से एक जो सामान्य विवरण में अक्सर छूट जाता है वह अधिशोषक का चयन नहीं है, बल्कि कच्चे माल के दबाव और संरचना में उतार-चढ़ाव के साथ प्रक्रिया का नियंत्रण है। यही वह चीज़ है जिसके बारे में बात करना सबसे अधिक सार्थक है।

सिद्धांत से हार्डवेयर तक: जहां खामियां हैं

उदाहरण के लिए, क्लासिक को लेंलघु-चक्र ताप-मुक्त सोखना प्रौद्योगिकी(केसीबीए)। पाठ्यपुस्तकों में सब कुछ सुचारू है: कई कॉलम, वैकल्पिक सोखना और पुनर्जनन, आउटपुट शुद्ध हाइड्रोजन है। लेकिन जब आप इंस्टॉलेशन के साथ काम करना शुरू करते हैं, जैसे हाइड्रोट्रीटिंग प्लांट या मेथनॉल संश्लेषण की दुकानों में, तो यह पता चलता है कि मुख्य सिरदर्द कच्चा माल है। चीनी हाइड्रोजन उत्पादक अक्सर प्राकृतिक गैस या रिफाइनरी गैसों के भाप सुधार का उपयोग करते हैं, जहां मुख्य एच के अलावा? इसमें CO, CO?, सल्फर यौगिकों और हाइड्रोकार्बन के अंश शामिल हैं। और यदि डिज़ाइनर ने केवल CO को हटाने की योजना बनाई है, तो छह महीने में आप जाम में फंस सकते हैंअवशोषकभारी अशुद्धियाँ, जो स्पष्ट रूप से इतनी सांद्रता में नहीं होनी चाहिए थीं।

मुझे सिचुआन प्रांत के एक उद्यम में अनुभव हुआ, जहां उन्हें ऐसी ही समस्या का सामना करना पड़ा। सीसीबीए इंस्टॉलेशन को एक विशिष्ट संरचना के लिए डिज़ाइन किया गया था, लेकिन व्यवहार में यह समय-समय पर गैस मिश्रण में "फिसल" जाता है। प्रोपेन और ब्यूटेन की बढ़ी हुई सामग्री। मानक आणविक चलनी इसका प्रभावी ढंग से सामना नहीं कर पाई, पुनर्जनन चक्र कायम नहीं रहा और उत्पाद की शुद्धता कम हो गई। हमें तुरंत प्री-ड्राइंग सिस्टम को आधुनिक बनाना था और भारी हाइड्रोकार्बन को पकड़ने के लिए एक अतिरिक्त चरण स्थापित करना था। यह मामला है जब सोखना का एक सिद्धांत है, और गैर-आदर्श औद्योगिक परिस्थितियों में इसका अनुकूलन एक अलग कला है।

और यहां आप सिर्फ उपकरण के आपूर्तिकर्ता और प्रक्रिया इंजीनियरिंग में गहराई से डूबे व्यक्ति के बीच अंतर देख सकते हैं। ऐसी कंपनियाँ जो अनुसंधान संस्थानों से विकसित हुईं, जैसेचेंगदू यिझी प्रौद्योगिकी कंपनी(चेंग्दू हुआक्सी केमिकल टेक्नोलॉजी की एक सहायक कंपनी) से अक्सर अलग ढंग से संपर्क किया जाता है। वे न केवल अधिशोषक के साथ कॉलम बेच सकते हैं, बल्कि पहले ग्राहक की वास्तविक गैस पर दीर्घकालिक परीक्षण कर सकते हैं ताकि अधिशोषक के बहुपरत बिस्तर का चयन किया जा सके जो विशिष्ट परिस्थितियों में काम करेगा। यह अत्यंत महत्वपूर्ण है, क्योंकि संपूर्ण स्थापना की आर्थिक दक्षता इन्हीं अधिशोषकों के सेवा जीवन और उत्पाद उपज की स्थिरता पर निर्भर करती है।

अधिशोषक: विकल्प, संयोजन और कोई सार्वभौमिक समाधान क्यों नहीं है

बहुत से लोग पूछते हैं: "हाइड्रोजन के लिए कौन सा अधिशोषक सबसे अच्छा है?" सच कहूं तो सवाल गलत है। यह सब लक्ष्य अशुद्धता पर निर्भर करता है। सुखाने के लिए - केवल सामग्री (सक्रिय एल्यूमीनियम ऑक्साइड, जिओलाइट्स), CO हटाने के लिए? - अक्सर जिओलाइट्स; हाइड्रोजन-समृद्ध धाराओं में सीओ को पकड़ने के लिए विशेष तांबा युक्त अवशोषक का उपयोग किया जा सकता है। वास्तविक सीसीबीए इंस्टॉलेशन में, आप लगभग कभी भी एक भी बैकफ़िल नहीं देखेंगे। यह हमेशा एक ?सैंडविच होता है? या कई परतें, जिनमें से प्रत्येक अशुद्धियों के अपने समूह के लिए जिम्मेदार है।

ईंधन कोशिकाओं के लिए हाइड्रोजन को शुद्ध करने की एक परियोजना पर, हमने सभी अशुद्धियों के योग के आधार पर 99.999% की शुद्धता प्राप्त करने के लिए संयोजनों के साथ लंबे समय तक प्रयोग किया। विशेष रूप से कठिन कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) था, जिसके लिए कई पीपीएम तक गहरे शुद्धिकरण की आवश्यकता होती थी। मानक जिओलाइट्स ने हमेशा यहां आवश्यक स्तर पर प्रदर्शन नहीं किया। परिणामस्वरूप, पायलट परीक्षणों की एक श्रृंखला के बाद, हम नमी और सीओ को प्रारंभिक रूप से हटाने वाली एक योजना पर सहमत हुए? एक परत पर, और फिर CO के लिए एक विशेष अधिशोषक पर। मुख्य बात परतों और ग्रैनुलोमेट्रिक संरचना का क्रम था - बहुत छोटे कणिकाओं ने उच्च हाइड्रोलिक प्रतिरोध बनाया, बहुत बड़े - कम दक्षता।

वहीं, पुनर्जनन एक अलग मामला है। वे अक्सर सोचते हैं कि चूँकि यह दबाव विमोचन (अवशोषण) के कारण होता है, तो सब कुछ सरल है। लेकिन यदि आप चक्र समय और दबाव ड्रॉप की सही गणना नहीं करते हैं, तो आप या तो अधिशोषक को शुद्ध नहीं कर सकते हैं (और फिर अगले चक्र में हाइड्रोजन की शुद्धता कम हो जाएगी), या शुद्ध करने पर बहुत अधिक उत्पादक गैस खर्च कर सकते हैं, जिससे समग्र उपज कम हो जाएगी। यह हमेशा एक संतुलन होता है जो अनुभव के माध्यम से पाया जाता है। ऐसी बारीकियों के बारे में जानकारी शायद ही कभी खुले स्रोतों में समाप्त होती है; यह बिल्कुल इंजीनियरिंग कंपनियों की जानकारी है।

चीनी बाज़ार संदर्भ: मांग संबंधी आवश्यकताओं के लिए डिज़ाइन करना

चीन में, शुद्ध हाइड्रोजन की मांग न केवल पारंपरिक रसायन विज्ञान में, बल्कि नए क्षेत्रों - ईंधन सेल ऊर्जा, इलेक्ट्रॉनिक्स और धातु विज्ञान में भी तेजी से बढ़ी है। और वहां साफ-सफाई की आवश्यकताएं बिल्कुल अलग हैं। यह इंजीनियरिंग कंपनियों को बहुत लचीला होने के लिए मजबूर करता है। मानक ब्लॉक "टर्नकी" अक्सर पर्याप्त नहीं है.

उदाहरण के लिए, साइट को लेंhttps://www.yzkjhx.ruउल्लिखित चेंगदू यिझी प्रौद्योगिकी का रूसी भाषा प्रतिनिधि कार्यालय है। यदि आप उनके पोर्टफोलियो को देखें, तो आप देख सकते हैं कि वे विभिन्न स्रोतों के लिए हाइड्रोजन शुद्धिकरण संयंत्रों पर काम कर रहे हैं: रासायनिक उत्पादन गैसों से लेकर कोक ओवन गैस तक। यह व्यापक विशेषज्ञता की बात करता है, क्योंकि प्रत्येक प्रकार का कच्चा माल अशुद्धियों की संरचना के संदर्भ में नई चुनौतियाँ प्रस्तुत करता है। 120 मिलियन युआन की पंजीकृत पूंजी के साथ बनाए गए एक डिजाइन संस्थान के रूप में उनके दृष्टिकोण में प्रत्येक मामले के लिए प्रौद्योगिकी का गहन विकास शामिल है, न कि मानक समाधानों की बिक्री।

आज कई चीनी आपूर्तिकर्ताओं की जो विशेषता है वह जटिल और गैर-मानक कार्यों को करने की उनकी इच्छा है। उदाहरण के लिए, यदि किसी ग्राहक के पास हाइड्रोजन सल्फाइड की उच्च सामग्री वाली उप-उत्पाद गैस है, तो पहलेहाइड्रोजन सोखना शुद्धिएक गंभीर पूर्व-सफाई कदम की आवश्यकता होगी। और ऐसे जटिल समाधान, जहां सीसीबीए केवल एक ब्लॉक है, की मांग तेजी से बढ़ रही है। यहां जो महत्वपूर्ण है वह विभिन्न तकनीकी चरणों का एक विश्वसनीय श्रृंखला में एकीकरण है।

अभ्यास से: जब कुछ गलत हो जाता है

असफलताओं के बिना कोई तकनीक नहीं है। मैं आपको एक ऐसी घटना के बारे में बताऊंगा जिसने मुझे बहुत कुछ सिखाया। एक स्थापना पर, छह महीने के दोषरहित संचालन के बाद, उत्पादकता में अचानक कमी शुरू हो गई। स्तंभों में दबाव बढ़ गया, चक्र अधिक बार हो गए, लेकिन शुद्धता कम हो गई। मानक जांच - फिल्टर बदलना, वाल्व की जांच करना - कुछ भी हासिल नहीं हुआ।

स्तंभों को खोलने के बाद, यह पता चला कि मुख्य अधिशोषक परत निचले हिस्से में सिंटर हो गई थी। कारण सूक्ष्म निकला लेकिन पिछले चरण में कंप्रेसर से लगातार तेल का रिसाव हो रहा था। अधिशोषक, जिसे गैसों को पकड़ना चाहिए था, तेल वाष्प को अवशोषित करना शुरू कर दिया, और दबाव जारी करके पुनर्जनन के दौरान, तेल को हटाया नहीं गया, बल्कि, इसके विपरीत, जमा हुआ और पकाया गया। यह इस बात का उत्कृष्ट उदाहरण था कि कैसे समस्या स्वयं उपचार तकनीक में नहीं है, बल्कि इनलेट पर आदर्श स्थिति सुनिश्चित करने में है। मुझे एक अतिरिक्त, अधिक कुशल सहसंयोजक महीन तेल फ़िल्टर स्थापित करना पड़ा और अधिशोषक का हिस्सा बदलना पड़ा। तब से, मैंने गैस पूर्व-उपचार पर प्राथमिक ध्यान दिया है।

इस तरह की स्थितियाँ उस सफलता को दर्शाती हैंसोखना प्रौद्योगिकीसैकड़ों छोटे विवरणों पर निर्भर करता है: पाइपिंग और शट-ऑफ वाल्व की गुणवत्ता से लेकर ऑपरेटर के प्रशिक्षण तक, जिन्हें दबाव रीडिंग में मामूली विचलन पर ध्यान देना चाहिए। यह "खरीदो और भूल जाओ" नहीं है, यह एक ऐसी प्रणाली है जिसे समझने की आवश्यकता है।

आगे की ओर देखना: दक्षता और एकीकरण

वर्तमान प्रवृत्ति केवल हाइड्रोजन को शुद्ध करने की नहीं है, बल्कि इसे अधिकतम ऊर्जा दक्षता और उत्पाद के न्यूनतम नुकसान के साथ करने की है। आधुनिक योजनाओं में, वे पुनर्जनन के दौरान दबाव राहत से ऊर्जा पुनर्प्राप्त करने या झिल्ली पृथक्करण या भाप सुधार इकाइयों के साथ एक सोखना उपचार इकाई को एकीकृत करने के बारे में तेजी से सोच रहे हैं। परिणाम हाइब्रिड सिस्टम है।

चीन में समग्र हरित रणनीति के हिस्से के रूप में इस पर बहुत ध्यान दिया जाता है। हाइड्रोजन. यहाँ तक कि ?ग्रे? साफ़ करना भी? हाइड्रोजन को यथासंभव अनुकूलित किया जाना चाहिए। इसलिए, चेंगदू यिझी टेक्नोलॉजी जैसी कंपनियों की नई परियोजनाओं में, आप न केवल सीसीबीए इंस्टॉलेशन की उम्मीद कर सकते हैं, बल्कि उन्नत नियंत्रण के साथ एक बुद्धिमान प्रणाली की भी उम्मीद कर सकते हैं, जो कच्चे माल के भार और संरचना के आधार पर चक्र अवधि को समायोजित करता है, जिससे नुकसान कम होता है।

परिणामस्वरूप, मेरे अनुभव को संक्षेप में प्रस्तुत करने के लिए,सोखना द्वारा हाइड्रोजन शुद्धिकरण प्रौद्योगिकीचीन में यह लंबे समय से पश्चिमी पेटेंट उधार लेने से कहीं अधिक है। यह एक परिपक्व इंजीनियरिंग अभ्यास है, जहां वास्तविक, अक्सर "घटिया" लोगों के लिए अनुकूलन महत्वपूर्ण महत्व रखता है। गैस प्रवाह, अधिशोषक को संयोजित करने और विश्वसनीय प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली बनाने की क्षमता। और सबसे महत्वपूर्ण ज्ञान पाठ्यपुस्तकों से नहीं, बल्कि पहले से संचालित प्रतिष्ठानों में उत्पन्न होने वाली समस्याओं का विश्लेषण करने के बाद आता है। यह व्यावहारिक अनुभव ही है जो इस क्षेत्र में सच्चे विशेषज्ञों को अलग पहचान देता है।