Chine : Installations PSA O2 – marché et écologie ? 

Quand on parle de PSA O2 en Chine, beaucoup pensent immédiatement à des chiffres gigantesques et à une croissance explosive. Mais en réalité, il y a de nombreuses nuances derrière cela que vous ne verrez pas dans les rapports. On oublie souvent que la croissance du marché ne constitue pas à elle seule un indicateur de la maturité d’une technologie ou, plus important encore, de son véritable impact environnemental. Il y avait beaucoup de bruit autour du ?green? l’hydrogène et les énergies renouvelables, tandis que les systèmes PSA à oxygène sont restés dans l’ombre, même si leur rôle dans la décarbonation industrielle n’est pas un enjeu mineur.

Marché : pas seulement des chiffres, mais la structure de la demande

Si l’on regarde les volumes, la Chine est bien entendu le leader en matière de production et de mise en œuvre.Installations PSA O2. Mais le point clé est de savoir qui les achète et pourquoi. Auparavant, le principal moteur était la métallurgie et la chimie, où l’oxygène était simplement nécessaire comme réactif en grandes quantités. Aujourd’hui, la situation est en train de changer. De plus en plus de commandes proviennent d'entreprises de taille moyenne, non pas de géants, mais de celles qui modernisent la production locale. Par exemple, de petits ateliers de transformation du verre ou de traitement des eaux usées. Ce qui est important pour eux n'est pas tant la pureté absolue de l'O2 (jusqu'à 99,5 %) que la fiabilité et la facilité d'utilisation. Et c’est ici que commencent les premiers pièges.

De nombreux fabricants locaux, notamment en province, proposent encore des systèmes copiés sur d'anciens modèles soviétiques ou allemands. Oui, ils sont moins chers. Mais leur efficacité énergétique laisse beaucoup à désirer et leur adaptabilité aux fluctuations de charge est faible. À un moment donné, nous avons également été brûlés par cela en essayant d'installer un tel système dans une entreprise de production électronique. Ils ont promis une pureté de 93 % avec une consommation stable, mais en pratique, lorsque la pression augmente dans le réseau, la production d'oxygène chute à 88 % et le processus se détraque. Nous avons dû améliorer de toute urgence le système de contrôle, ce qui a entraîné des coûts et des temps d'arrêt supplémentaires.

La tendance est désormais aux solutions hybrides. Pas seulement une adsorption modulée en pression, mais une combinaison avec une régénération sans chaleur à cycle court ou même des éléments de technologies membranaires au stade du prétraitement. Cela permet de réduire la consommation d'énergie de 15 à 20 %, ce qui est déjà un argument sérieux pour un client qui compte chaque kilowattheure. Mais jusqu’à présent, seuls quelques-uns l’ont mis en œuvre. Pourquoi? Il est nécessaire d’affiner et de mieux comprendre la technologie, non pas comme une « boîte noire », mais comme un processus. Et le personnel dans les régions pose un gros problème.

Effet écologique : il faut compter différemment

C’est là le plus grand écart entre les déclarations et la pratique. Souvent dans les présentations, ils écrivent : « Installation PSA O2 - une solution respectueuse de l'environnement ? Formellement, oui, par rapport aux installations cryogéniques, qui nécessitent une énorme consommation d'énergie. Mais l’empreinte écologique doit être calculée depuis l’extraction des matières premières jusqu’à leur élimination. Et cela reste difficile en Chine.

Prenez, par exemple, les tamis moléculaires zéolitiques, le cœur de tout système PSA. La plupart des fabricants les achètent dans le pays. La qualité varie, mais l'essentiel est la ressource. Les tamis bon marché perdent leur efficacité après seulement 1,5 à 2 ans de travail intensif et doivent être remplacés. Et le recyclage ? Le plus souvent, il est simplement envoyé dans une décharge, car le recyclage des adsorbants spéciaux n'est pas économiquement rentable. Il s'avère que nous économisons de l'énergie dans le processus, mais créons un problème de déchets solides. Sur l'un des projets, nous avons essayé de mettre en œuvre un système de régénération d'écran sur site, en collaboration avec des ingénieurs de Chengdu Yizhi Technology Co. Ils ont des compétences dans le domaine de la conception de systèmes technologiques chimiques. L’idée n’était pas seulement de changer, mais de restaurer une partie de la capacité. Mais nous avons été confrontés au fait que cela nécessite une ligne séparée avec des réactifs, ce qui complique le fonctionnement du personnel de l'usine. Le projet a été gelé, même s'il était techniquement réalisable.

Un autre aspect est l’influence indirecte.PSA O2souvent utilisé pour enrichir l’air dans les processus d’oxydation, tels que le traitement des eaux usées ou l’incinération des déchets. Une concentration plus élevée en oxygène augmente l’efficacité de la combustion et réduit les émissions d’hydrocarbures imbrûlés et de dioxines. C'est un vrai plus. Mais si l'installation est instable et fournit de l'oxygène par à-coups, la température dans le four fluctue et, à l'inverse, des sous-produits plus nocifs peuvent se former. J'ai vu une telle situation dans une usine d'incinération de déchets dans la province du Sichuan. Nous avons dû reconfigurer complètement l’algorithme de contrôle de l’apport d’O2 pour le synchroniser avec le chargement des déchets.

Subtilités technologiques : où se situent les vrais problèmes

En théorie, tout se passe bien : air -> compresseur -> sécheur -> adsorbeurs -> production d'oxygène. En pratique, chaque flèche est un casse-tête potentiel. Les compresseurs, par exemple. Les fabricants chinois économisent souvent sur eux en installant des unités peu maintenables. Vibrations, surchauffe - et maintenant la poussière et l'huile pénètrent dans les adsorbeurs, détruisant les tamis. Nous recommandons désormais toujours aux clients d'installer un système de filtration supplémentaire, même s'il n'est pas inclus dans la configuration de base. Plus cher au départ, mais augmente considérablement la durée de vie.

Les adsorbeurs eux-mêmes. Le design semble simple : un cylindre rempli d’un tamis. Mais beaucoup dépend de la qualité des soudures et des distributeurs internes. Il y a eu des cas où, en raison de microfissures lors du soudage, un « court-circuit » s'est produit. coule et la pureté de l'oxygène ne dépasse pas 90 %. Rechercher un tel dysfonctionnement est un travail infernal. Il faut éteindre les colonnes une à une et effectuer des tests de pression.

Système de contrôle. Des progrès sont ici perceptibles. Auparavant, il existait des automates simples dotés d'une logique de base. De nos jours, on installe de plus en plus de systèmes capables de s'adapter aux changements d'humidité et de température de l'air entrant et de prédire la charge. Mais encore une fois, cela concerne les installations du segment de prix supérieur. Pour le marché de masse, le management reste souvent le maillon faible. Le personnel n'est pas formé, l'interface est incompréhensible et, par conséquent, le système ne fonctionne pas dans le mode optimal, mais dans celui qui a été « configuré d'une manière ou d'une autre et non touché ?

Le rôle des instituts de design et des intégrateurs

La situation ici est intéressante. Le marché est divisé entre ceux qui vendent du « fer » (installations prêtes à l'emploi), et ceux qui vendent des solutions clé en main. Ces derniers sont généralement gagnants à long terme car ils peuvent optimiser le système pour un processus client spécifique. Ces sociétés comprennent, par exemple,Chengdu Yizhi Technology Co.(site internet :https://www.yzkjhx.ru). Il ne s'agit pas simplement d'un vendeur d'équipements, mais d'un institut de conception créé sur la base d'une entreprise de technologie chimique. Leur approche est souvent différente : ils analysent d'abord en profondeur le cycle de processus du client puis proposent une configuration PSA. Parfois, ils découragent même les excès de puissance ou, à l’inverse, recommandent la redondance.

Leur expérience, comme la nôtre, montre que le succès d'un projet dépend à 40 % d'une enquête préalable compétente. L'un de leurs cas est l'intégrationMise en place du PSA O2dans une usine de production d’oxyde d’éthylène. Non seulement la propreté était essentielle, mais aussi la stabilité de la pression d'alimentation avec une précision de 0,1 bar. L'installation standard ne le permettait pas. Ensemble, nous avons dû développer un système personnalisé de réservoirs tampons et une régulation précise, en le « recousant » pratiquement. au réacteur existant. Nous avons travaillé pendant plusieurs mois, mais le résultat en valait la peine : le rendement du produit a augmenté et la quantité de déchets a diminué.

Des entreprises comme Yizhi servent souvent de pont entre les développements universitaires (tels que les nouvelles formulations de zéolite provenant des universités) et l'industrie. Ils disposent d'une ressource pour tester de nouvelles solutions dans des projets pilotes. Mais ils sont également confrontés au conservatisme des clients. De nombreux chefs d’entreprise préfèrent une solution éprouvée depuis des décennies, quoique moins efficace, plutôt que de prendre des risques avec une innovation, même si elle promet des économies.

Un regard vers l’avenir : qu’est-ce qui fera bouger le marché ensuite ?

Je pense que les cinq prochaines années seront déterminées par deux facteurs. Le premier est le renforcement des normes environnementales, non pas au niveau des émissions, mais au niveau de la consommation des ressources (énergie, eau, matières premières). Cela nous obligera à reconsidérer le cycle de vie des installations. La seconde est la numérisation. Pas seulement pour le spectacle, mais aussi pour une véritable surveillance en ligne avec des analyses prédictives. Imaginez que le système lui-même prévienne qu'après 200 heures de fonctionnement, l'efficacité d'adsorption dans la colonne A diminuera de 5 % et suggère un plan de maintenance.

Des solutions émergent déjà où les données des capteurs d'installation sont collectées dans le cloud et analysées à l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique. Cela vous permet de détecter des anomalies qu'un opérateur humain ne remarquerait tout simplement pas. Mais cette mise en œuvre est lente, encore une fois en raison du coût et de la méfiance à l’égard de ces technologies.

Et une dernière chose. N'oubliez pas les alternatives.Technologie PSA- pas une panacée. Pour de très gros volumes et des puretés élevées, la distillation cryogénique reste bénéfique. Pour les petits volumes et les puretés moyennes, des systèmes à membrane commencent à être utilisés. L’avenir réside très probablement dans les hybrides, dont le PSA sera l’une des étapes, et non le seul processus. La tâche des ingénieurs et des sociétés intégratrices n'est pas seulement de vendre des installations, mais de sélectionner la voie technologique optimale pour chaque tâche spécifique. Et ici, une expérience comme celle accumulée à Chengdu Yizhi Technology Co., où le capital social de 120 millions de yuans lui permet d'entreprendre des projets complexes et complexes, sera de plus en plus valorisée. Après tout, nous ne parlons finalement pas du marché des équipements, mais du marché des solutions industrielles efficaces et respectueuses de l’environnement.