China: Neue LNG-Verflüssigungstechnologien? 

Wann hört man von „neuen Technologien“? Bei der Gasverflüssigung in China fallen einem wahrscheinlich als Erstes riesige Anlagen, Megaprojekte und Zahlen in Milliarden Kubikmetern ein. Aber wenn Sie tiefer graben, in die „Küche“ selbst. Dabei wird deutlich, dass die eigentliche Revolution oft nicht im Maßstab, sondern im Detail liegt: in der Anpassung von Standardlösungen an die örtlichen Gegebenheiten, in der Optimierung von Gerätelieferketten, in der Bekämpfung spezifischer, manchmal völlig unerwarteter technologischer Engpässe. Und hier wird die Erfahrung chinesischer Ingenieure und Designinstitute besonders interessant, die vom Import von Technologien zu deren tiefgreifender Verarbeitung übergegangen sind. Dies ist kein einfacher Wettlauf um Leistung, sondern eher ein komplexer Prozess des „Einschleifens“? globale Technologien zur chinesischen Realität.

Vom Import zur Adaption: Wo liegen die wahren Herausforderungen?

Viele Menschen glauben fälschlicherweise, dass die Hauptaufgabe darin besteht, einfach eine Lizenz beispielsweise für die Verflüssigungstechnologie von einem westlichen Riesen zu kaufen und sie zu reproduzieren. Tatsächlich kommt der schwierigste Teil später. Klimatische Bedingungen, die Qualität des lokalen Stahls für Wärmetauscher, Energieeffizienzanforderungen, die in China aufgrund der „grünen“ Politik möglicherweise noch strenger sind. Entwicklung - all dies zwingt uns zu gravierenden Anpassungen. Ich erinnere mich an eines der ProjekteMini-LNGDer Standard-Verflüssigungszyklus funktionierte unter den plötzlichen Änderungen der Umgebungstemperatur, die für bestimmte Regionen Chinas charakteristisch sind, nicht stabil. Wir mussten die Steuerung tatsächlich neu berechnen und konfigurieren und nicht nur „einschalten und vergessen“.

In dieser Nische – Anpassung und Optimierung – arbeiten viele chinesische Designinstitute aktiv. Nehmen wir zum BeispielChengdu Yizhi Technology Co.(Ihre Website isthttps://www.yzkjhx.ru). Dies ist nicht nur ein Büro mit Zeichnern. Das Institut wurde 2013 von Huaxi Technology mit einem Grundkapital von 120 Millionen Yuan gegründet, was auf ernsthafte Absichten hinweist. Ihr Wert liegt oft nicht in der Entwicklung einer völlig neuen Verflüssigungstechnologie von Grund auf, sondern in einer tiefgreifenden technischen Untersuchung. Sie können ein bekanntes Verfahren, beispielsweise auf Basis des Stickstoffkreislaufs oder eines gemischten Kältemittels, für einen bestimmten Rohstoff modifizieren – zum Beispiel Erdölbegleitgas mit instabiler Zusammensetzung, das für viele Bereiche typisch ist. Das ist die gleiche „neue Technologie“? im übertragenen Sinne: nicht die Entdeckung eines neuen physikalischen Prinzips, sondern die Schaffung einer zuverlässigen und wirtschaftlichen Lösung aus verfügbaren Komponenten.

Ein häufiges Problem, auf das Sie in der Praxis stoßen, ist die Logistik und Lokalisierung von Geräten. Die Bestellung jedes Ventils oder jeder Spezialpumpe aus Europa ist mit enormem Zeit- und Kostenaufwand verbunden. Daher besteht ein Teil der Arbeit solcher Institute darin, lokale Hersteller zu finden und zu qualifizieren, ihre Produkte zu testen und Änderungen am Design vorzunehmen, damit inländische Analoga ohne Verlust an Zuverlässigkeit verwendet werden können. Manchmal gelingt das, manchmal nicht – und dann muss das Projekt lange auf importierte Lieferungen warten. Dies ist eine Realität, über die in Hochglanzbroschüren selten geschrieben wird.

Fokus auf Energieeffizienz und „grüne“ Lösungen

Heutzutage reicht die bloße Verflüssigung von Gas nicht mehr aus. Dies muss mit minimalem Energieverbrauch erfolgen. Trend weiterEnergieeffizienzIn China wird nicht nur die Wirtschaft, sondern auch strenge staatliche Vorschriften bestimmt. Daher beziehen sich viele „Innovationen“ speziell auf die Wärmerückgewinnung, die Optimierung von Kühlkreisläufen und die Integration von Verflüssigungsanlagen mit anderen Industrien zur Nutzung von Abwärme. Es ist zum Beispiel interessant, Projekte zu beobachten, bei denenLNG-Anlagewird neben einer Chemieanlage gebaut – die Wärme aus exothermen Reaktionen kann versuchsweise im Prozess der Regasifizierung oder Vorkühlung genutzt werden.

Aber auch hier gibt es Fallstricke. Theoretische Berechnungen zur Energieeinsparung können in der Praxis durchkreuzt werden. An einem der Standorte stieß der Versuch, minderwertige Wärme aus einer benachbarten Produktion zur Erwärmung des Kältemittels im Verflüssigungskreislauf zu nutzen, auf das Problem der Instabilität dieses Wärmeflusses. Als Chemiker die Betriebsart ihrer Anlage änderten, begann unser Verflüssigungssystem zu „ersticken“. Es war notwendig, ein komplexes Puffersystem und Kontrollalgorithmen zu entwickeln, die einen Teil des wirtschaftlichen Effekts zunichte machten. Es stellte sich heraus, dass es manchmal einfacher und zuverlässiger ist, über eine eigene unabhängige Energiequelle zu verfügen, wenn auch eine weniger „grüne“ Energiequelle. auf Papier.

In diesem Zusammenhang fungieren Designinstitute wie die bereits erwähnte Chengdu Yizhi Technology Co. Ltd. oft als Integratoren, die all diese Risiken kalkulieren müssen. Ihre Aufgabe besteht nicht darin, ein ideales Diagramm zu zeichnen, sondern eine Anlage zu entwerfen, die unter den Bedingungen einer bestimmten Region funktioniert und, was wichtig ist, reparierbar ist. Bedeutet das manchmal eine bewusste Weigerung, zu komplex und „ausgefallen“ zu sein? Entscheidungen zugunsten härterer, aber bewährter.

Mini- und Mikro-LNG: ein Testfeld für Innovation?

Während große Onshore- und schwimmende Anlagen die meiste Aufmerksamkeit erhalten, glaube ich, dass Anlagen zum eigentlichen Labor für neue technologische Ansätze werden.Mini-LNGund Mikro-LNG. Ihr relativ kleiner Maßstab ermöglicht es, schnell neue Kreisläufe zu testen, mit Kältemitteln zu experimentieren und modulare Lösungen umzusetzen. Hier werden chinesische Unternehmen flexibler.

Ein klassisches Beispiel ist der Einsatz von Verflüssigung zur Nutzung von APG (Associated Petroleum Gas) in abgelegenen Feldern. Standard-Großtechnologien sind hier aufgrund kleiner Volumina und Strömungsinstabilität nicht geeignet. Gefragt ist eine kompakte, mobile oder leicht transportierbare Lösung. Und hier tauchen Entwicklungen auf, die beispielsweise auf Turboexpander-Zyklen oder Zyklen mit Vorkühlung mit Propan basieren, jedoch in stark reduzierter und vereinfachter Bauweise. Die zentrale Herausforderung ist nicht die Effizienz, sondern die „Überlebensfähigkeit“, die Fähigkeit, über einen langen Zeitraum ohne die ständige Anwesenheit von hochqualifiziertem Personal und mit einem Minimum an Wartungsaufwand zu arbeiten.

Bei solchen Projekten werden oft Lösungen getestet, die dann ggf. skaliert werden. Das Problem der Filterung von Rohstoffen vor der Verflüssigung, der Kampf gegen die Hydratbildung in Miniaturwärmetauschern, Automatisierungsprobleme – all das wird vor Ort gelöst? Bedingungen. Und oft sind diese Lösungen auf den ersten Blick rein anwendungstechnischer, ja handwerklicher Natur, doch sie sind es, die die ganz praktische Erfahrung ausmachen, die man nicht für irgendwelche Lizenzgebühren kaufen kann.

Ausrüstung und Materialien: versteckte Arbeitsfront

Wenn wir über Technologie sprechen, können wir die Hardware nicht außer Acht lassen. Durchbruch inVerflüssigungstechnologienhängt oft von der Verfügbarkeit spezieller Materialien und Geräte ab. Der Hauptwärmetauscher ist das Herzstück jeder Anlage. Die Herstellung von Spiralwärmetauschern war lange Zeit ein Monopol einiger westlicher Unternehmen. Jetzt erschließen chinesische Hersteller diesen Markt aktiv, aber der Weg ist schwierig. Die Qualität von Aluminiumbändern, Löttechniken, Qualitätskontrolle – all das erfordert die Ansammlung von Erfahrung.

Ich habe gesehen, wie bei einem der ersten Projekte mit einem solchen Haushaltswärmetauscher nach mehreren Start-Stopp-Zyklen ein Mikroriss in der Lötnaht entstand. Der Grund ist der unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizient von Materialien in einem bestimmten Temperaturbereich, der nicht vollständig berücksichtigt wurde. Dies führte zu einem mehrmonatigen Stillstand wegen Ersatzlieferungen. Die in solchen Situationen gesammelten Erfahrungen sind von unschätzbarem Wert. Dies wirkt sich direkt auf die Anpassung der Produktionsablaufpläne und letztendlich auf die Zuverlässigkeit der gesamten Kette aus.

Die Arbeit der Designinstitute in diesem Teil besteht aus einem engen Dialog mit Geräteherstellern. Sie übermitteln ihnen Daten aus realen Betriebsanlagen: wo Spannungen auftreten, welche Modi am stärksten sind, welche Verunreinigungen im Gas am aggressivsten sind. Dies ist ein iterativer Prozess, der die Branche als Ganzes voranbringt. Ein Unternehmen, das beispielsweise als Designer und Integrator fungiert,Chengdu Yizhi Technology Co.Unter solchen Bedingungen wird es zu einem wichtigen Bindeglied zwischen Grundlagenwissenschaft, Maschinenbau und Endbetreiber.

Blick in die Zukunft: Was wird die Branche antreiben?

Aus der Praxis geht hervor, dass der Motor der Entwicklung nicht so sehr revolutionäre Entdeckungen sein werden, sondern vielmehr eine schrittweise Entwicklung in mehrere Richtungen. Das erste ist Digitalisierung und Predictive Analytics. Implementierung von Sensoren und Datenanalysesystemen zur Vorhersage des Geräteverschleißes und zur Optimierung der Betriebsmodi in Echtzeit, insbesondere für schwimmende Anlagen oder entfernte Objekte. Zweitens geht es um weitere Arbeiten zur Technologieflexibilität. Anlagen müssen in der Lage sein, mit einem breiteren Spektrum an Gaszusammensetzungen effizient zu arbeiten, was für die Entwicklung dezentraler Energie und die Nutzung von Biogas von entscheidender Bedeutung ist.

Der dritte und vielleicht wichtigste Aspekt ist die Ansammlung und Systematisierung dieser sehr praktischen Erfahrung. Jeder Ausfall, jede Notsituation in einer Betriebsanlage ist Gold. Diejenigen Unternehmen und Institutionen, die ein System zum Sammeln und Analysieren dieser Daten erstellen und sie in konkrete technische Empfehlungen umwandeln können, werden einen ernsthaften Vorteil haben. Dabei handelt es sich um dasselbe „Know-how“, das nicht einfach durch den Kauf von Zeichnungen kopiert werden kann.

Um die Frage im Titel zu beantworten: Ja, es gibt neue Technologien in China. Aber sie entstehen nicht im luftleeren Raum, sondern im Prozess der Lösung spezifischer, manchmal sehr banaler Probleme: wie man die Bildung von Hydraten in diesem bestimmten Rohr vermeidet, wie man die Lebensdauer dieses Kompressors um 10 % verlängert, wie man eine Anlage nach einem plötzlichen Stromausfall mit minimalen Verlusten startet. Und genau diese angewandte, manchmal sogar „mit Heizöl befleckte“ Erfahrung prägt die technologische Landschaft, die chinesische Lösungen im Bereich der Gasverflüssigung nicht nur im Inland, sondern auch im Ausland immer interessanter und wettbewerbsfähiger macht.