Oxigén üzem

Áttekintés

Az Industrial Purity Nitrogen Plant egyesíti a levegősűrítést, az adszorpciós tisztítást és a kriogén desztillációt. Akár 99,999 százalékos tisztaságú nitrogént termelnek.

A nitrogéngeneráló rendszerek biztonságosak, megbízhatóak és könnyen kezelhetők és karbantarthatók. Számos lehetőség áll rendelkezésre, az ügyfél igényeitől függően. Tartalmazhatnak például egy készenléti elpárologtatót és tárolóeszközt a rendelkezésre állás és a megbízhatóság javítása érdekében, vagy egy folyékony kapcsolt energiatermelő berendezést, amely kiegészíti a készenléti folyadéktároló eszközt. Hasonlóképpen, a nitrogéntermelő rendszer a vevői igényeknek megfelelően optimalizálhatja a beruházási ráfordításokat (capex) és az üzemeltetési költségeket (OPEX). Ezek a berendezések teljesen be vannak csomagolva a gyors telepítés érdekében.

1. Oxigéngyár

2. ASU Indukció: A levegőleválasztó berendezés a levegőt a légkörből fő összetevőire választja szét, általában nitrogénre és oxigénre, néha pedig argonra és más ritka és inert gázokra.

3. Gyártási folyamat:

Az alacsony desztillációs hőmérséklet eléréséhez a légleválasztó egységnek olyan hűtési ciklusra van szüksége, amely a Joule-Thomson effektuson keresztül működik, és a hűtőberendezést szigetelő burkolatban kell tartani (gyakran "hidegdoboznak" nevezik). A gáz hűtése nagy mennyiségű energiát igényel ennek a hűtési ciklusnak a működéséhez, és a légkompresszor biztosítja. A modern ASU-k expanziós turbinákat használnak a hűtésre; az expander teljesítménye segíti a légkompresszor meghajtását, ami növeli a hatékonyságot. A folyamat a következő fő lépéseket tartalmazza

Egyfajta. A sűrítés előtt a levegőt előszűrjük a por eltávolítására.

b. A levegő összenyomódik, és a végső szállítási nyomást a termék visszanyerési sebessége és a folyadék állapota (gáz vagy folyadék) határozza meg. A tipikus nyomástartományok 5 és 10 bar között vannak. A légáram különböző nyomásokra is összenyomható az ASU hatékonyságának növelése érdekében. A kompressziós folyamat során a víz lecsapódik a fokozatközi hűtőben.

C. A technológiai levegőt általában egy molekulaszita ágyon vezetik át, hogy eltávolítsák a maradék vízgőzt és szén-dioxidot, amelyek megfagyhatnak és eltömíthetik a kriogén berendezést. A molekulaszitákat általában úgy tervezték, hogy eltávolítsák a levegőből a gáz halmazállapotú szénhidrogéneket, mivel ezek problémát jelenthetnek a későbbi levegős desztillációk során, ami robbanáshoz vezethet. A molekulaszita ágyat regenerálni kell. Ez úgy történik, hogy több, váltakozó üzemmódban működő egységet telepítenek, és száraz koprodukciós füstgázt használnak a víz deszorpciójára.

d. A technológiai levegő egy integrált hőcserélőn (általában lemezbordás hőcserélőn) halad át, és alacsony hőmérsékletű termék- (és hulladék-árammal) szemben hűtik. A levegő egy része cseppfolyósodik, és oxigénben gazdag folyadékot képez. A maradék gázt nitrogénben dúsítják, és egy nagynyomású (HP) desztillációs oszlopban közel tiszta nitrogénné (jellemzően < 1 ppm) desztillálják. Ennek az oszlopnak a kondenzátora hűtést igényel, amit úgy érnek el, hogy az oxigénben gazdagabb áramot egy szelepen vagy egy expanderen (fordított kompresszoron) keresztül tovább expandálják.

e. Alternatív megoldásként, amikor az ASU tiszta oxigént állít elő, a kondenzátor lehűthető egy alacsony nyomású (LP) desztillációs oszlopban (1.2-1,3 bar abszolút nyomáson működő) újraforralóval. A kompressziós költségek minimalizálása érdekében a HP/LP oszlop kombinált kondenzátorának/újraforralójának csak 1-2 Kelvin fokos hőmérséklet-különbséggel kell működnie, ehhez lemezbordás keményforrasztott alumínium hőcserélőre van szükség. A tipikus oxigéntisztaság 97,5 százalék és 99,5 százalék között van, és befolyásolja a maximális oxigénvisszanyerést. A folyékony termékek előállításához szükséges hűtést az expander JT-effektusa biztosítja, amely sűrített levegőt közvetlenül az alacsony nyomású oszlopba táplál. Ezért a levegő egy része nem válik le, és hulladékáramként el kell hagynia az alacsony nyomású oszlop felső részét.

F. Mivel az argon forráspontja (87,3 K normál körülmények között) oxigén (90,2 K) és nitrogén (77,4 K) között van, az argon felhalmozódik az alacsony nyomású oszlop alsó részében. Az argon előállítása során a kisnyomású oszlopból gőzoldali húzást vonnak le, ahol a legmagasabb az argonkoncentráció. Egy másik oszlopba küldik, hogy az argont a kívánt tisztaságig rektifikálják, ahonnan a folyadék visszakerül az LP-oszlop ugyanarra a helyére. 1 ppm alatti argontisztaság érhető el modern strukturált, nagyon alacsony nyomásesésű töltetekkel. Bár az argon kevesebb, mint 1 százalékban van jelen a betáplálásban, a levegős argonoszlop sok energiát igényel az argonoszlopban szükséges magas (körülbelül 30) refluxarány miatt. Az argonoszlop hűtése hideg expandált, gazdag folyékony vagy folyékony nitrogénnel biztosítható.

G. Végül a gáznemű formában előállított terméket a beáramló levegőben környezeti hőmérsékletre melegítik. Ez gondosan megtervezett termikus integrációt igényel, amelynek figyelembe kell vennie a zavarokkal szembeni robusztusságot (a molekulaszita ágyak váltása miatt). Indításkor további külső hűtésre is szükség lehet.

Népszerű tags: oxigén üzem