Швидкий розвиток енергетичних циклів надкритичного двоокису вуглецю (sCO₂), зберігання вуглецю CCUS і технологій надкритичного вилучення стимулює зростаючий попит на високо-продуктивні насоси для підкачування CO₂.
Будучи однією з основних частин обладнання в системі sCO₂, підкачувальний насос працює в складних умовах, коли властивості рідини можуть суттєво змінюватися поблизу критичної точки. Стабільна подача тиску, надійне ущільнення та стійкість до нестабільності потоку є ключовими технічними проблемами.
У всьому світі провідні виробники накопичили значний досвід у високо-потужних,-насосних системах, тоді як китайські науково-дослідні інститути та виробники обладнання прискорюють внутрішні розробки для мегават-виробництва sCO₂ електроенергії, проектів CCUS і промислового застосування під високим{3}}тиском.
Чому надкритичні насоси для підкачування CO₂ є технічно складними
Надкритичний CO₂ має фізичні властивості, які сильно відрізняються від звичайних рідин.
Поблизу критичної точки невеликі зміни тиску та температури можуть викликати значні зміни щільності та стисливості. Це висуває підвищені вимоги до конструкції насоса, систем ущільнення, стабільності потоку та керування системою.
Основні технічні проблеми включають:
- Герметизація під високим{0}}тиском у надкритичних умовах
- Стабільна доставка рідини поблизу критичної точки
- Запобігання газовій пробці та кавітації-як нестабільність
- Довгострокова-надійність за безперервної роботи
- Контроль пульсації потоку
- Сумісність матеріалів
- Координація насоса і системи
- Моніторинг-стану в реальному часі
Ці фактори зробили підвищувальні насоси sCO₂ критично важливою технологією для виробництва електроенергії, уловлювання вуглецю, хімічної обробки та систем вилучення.
Основні міжнародні виробники
Декілька міжнародних виробників насосів розробили продукцію та технології для надкритичної або щільної-фази CO₂.
Перукар-Ніколсу Сполучених Штатах бере участь у дослідницьких програмах-циклу sCO₂ і зосереджується на компактних, високошвидкісних-відцентрових насосах для підвищення тиску для експериментальних і демонстраційних платформ.
LEWAу Німеччині відома поршневими-насосами високого тиску, перевагами яких є точні вимірювання, контроль потоку та технологія герметизації. Його продукція використовується в надкритичних екстракціях, хімічній обробці та дослідницьких системах під високим{2}}тиском.
ЗульцеріFlowserveзосередьтеся більше на рішеннях-відцентрових насосів із великим потоком для транспортування-CO₂ в щільній фазі та застосуваннях трубопроводів CCUS, де важливі-тривала безперервна робота та висока ефективність.
УРАКАспеціалізується на технології поршневих насосів високого-тиску та надає рішення для плунжерних насосів для процесів високого-тиску, включно з надкритичною екстракцією та тестовими{2}}системами.
ГЕРМЕТИЧНИЙвідома технологією безгерметичного балонного{0}}моторного насоса, яка пропонує переваги в сферах застосування, де запобігання витоку є головною проблемою.
Розробка надкритичних насосів CO₂ у Китаї
Китай досяг швидкого прогресу в розробці насосного обладнання для надкритичної та щільної{0}}фази CO₂.
Наразі насоси малого- та середнього-потоку для лабораторних і пілотних-масштабів досягли відносно високого рівня локалізації. Водночас вітчизняні виробники працюють над удосконаленням-насосних систем із великим-потоком,-високим{5}}тиском для CCUS, покращення вилучення нафти та проектів із -мегаватного{6}}виробництва sCO₂ електроенергії-.
Представницькі китайські виробники зосереджуються на кількох технічних напрямках, зокрема:
- Поршневі-насоси високого тиску
- Великі-насоси з щільною{1}}фазою CO₂
- Газові-системи підвищення тиску
- Інтегровані насосні-блоки, встановлені на платформі
- Багато-ступінчасті відцентрові насоси
- Інтелектуальні системи контролю тиску та витрати
Nanjing Yalong: Плунжерні насоси високого{0}}тиску для надкритичного CO₂
Nanjing Yalong Petrochemical Equipment Technology Co., Ltd. зосереджується на розробці та виробництвіпоршневі й плунжерні-насоси високого тискудля вимогливих нафтових, нафтохімічних, енергетичних і дослідницьких застосувань.
Для надкритичних застосувань CO₂ компанія Nanjing Yalong розробилаПлунжерні насоси високого{2}}тиску серії 3CQ і 5CQ, що охоплює широкий діапазон тиску для різних експериментальних і промислових вимог.
Технічний підхід компанії зосереджений на:
- Структура поршневого-насосу високого тиску
- Стабільна доставка рідини
- Знижена пульсація потоку
- Надійне ущільнення
- Знос{0}}стійка конструкція плунжера
- Адаптація до умов надкритичного та високого{0}}тиску CO₂
Керамічні плунжери використовуються у вибраних конфігураціях для підвищення зносостійкості та підтримки довшого терміну служби в складних умовах експлуатації.
Надкритичні насоси CO₂ компанії Nanjing Yalong можна застосовувати в:
- sCO₂ енергетичні{0}}платформи тестування
- Лабораторії університету та науково-дослідних інститутів
- Надкритичні екстракційні системи
- Хімічна обробка-і нових матеріалів
- Системи циркуляції CO₂ під високим{0}}тиском
- Пілотні-масштабні енергетичні дослідницькі проекти
Компанія також постачає насосне обладнання для вітчизняних університетів і дослідницьких установ, підтримуючи розробку надкритичного CO₂ енергетичного-циклу та платформ для випробування рідин під високим-тиском.
Ключові тенденції світового ринку насосів sCO₂
Загальний напрямок розвитку надкритичного насосного обладнання CO₂ стає все більш ясним.
Вищий потік і потужність
Оскільки технологія sCO₂ переходить від лабораторних досліджень до демонстраційних і комерційних-масштабних проектів, попит зміщується в бік більшої швидкості потоку, більшої потужності та довших безперервних періодів роботи.
Покращена надійність ущільнення
Герметизація під високим{0}}тиском залишається однією з найважливіших технічних проблем. Майбутня розробка насосів і надалі зосереджуватиметься на передових ущільнювальних матеріалах, нижчому рівні витоків та подовженні інтервалів технічного обслуговування.
Краща стабільність поблизу критичної точки
Зміни-властивостей рідини поблизу критичної точки можуть спричинити нестабільність роботи. Тому виробники насосів вдосконалюють гідравлічну конструкцію, конфігурацію-кінцевої рідини та стратегії керування, щоб підтримувати стабільний тиск і потік.
Інтеграція-на платформі
Системи-на рамі стають дедалі популярнішими, оскільки вони спрощують установку, введення в експлуатацію, транспортування та-обслуговування на місці.
Інтелектуальний моніторинг і управління
Більше проектів включають-моніторинг тиску, температури, вібрації та потоку в режимі реального часу, щоб підвищити безпеку експлуатації та можливості прогнозованого технічного обслуговування.
Від дослідницького обладнання до промислового застосування
Міжнародні виробники все ще мають переваги у великомасштабних,-високо{1}}потужних,-насосних системах із тривалим-життям, особливо у великих трубопроводах CCUS та проектах-генерації електроенергії.
Проте китайські виробники швидко усувають розрив за допомогою дослідницьких програм, демонстраційних проектів і розробки локалізованого обладнання.
Для досліджень малого- та середнього-потоку рішення для домашніх насосів уже широко доступні. Наступний етап розвитку буде зосереджений на:
- Велико{0}}насосні системи високого{1}}напору
- Довгострокова-надійність
- Надкритична технологія ущільнення
- Операція зі змінною{0}}умовою
- Інтегроване керування-системою насоса
- Перевірка-проекту промислового масштабу
Outlook
У міру розвитку демонстраційних платформ sCO₂-генерації електроенергії та проектів CCUS, очікується, що попит на надійні надкритичні насоси для підкачування CO₂ продовжуватиме зростати.
Галузь переходить від лабораторного-обладнання до більших, більш інтегрованих і розумніших насосних систем.
Для китайських виробників, таких якNanjing Yalong Petrochemical Equipment Technology Co., Ltd., нинішній ринок представляє важливу можливість для прискорення індустріалізації технології насосів високого-надкритичного CO₂ та надання більш локалізованих рішень обладнання для енергетики, уловлювання вуглецю, хімічної обробки та досліджень.
