Ar gyfer prosiectau diwydiannol mawr mewn dur, cemegol, gweithgynhyrchu electroneg, a sectorau tebyg, mae cyflenwad parhaus a sefydlog o nwyon diwydiannol swmp yn hanfodol i gynhyrchu. Unedau gwahanu aer cryogenig (ASU) ar-safle yw'r dewis a ffefrir ar gyfer y prosiectau hyn. O'i gymharu â phrynu ocsigen / nitrogen hylifol neu ddefnyddio arsugniad swing pwysau (PSA) ar gyfer cynhyrchu nitrogen, mae technoleg gwahanu aer cryogenig yn cynnig manteision anadferadwy mewn tri dimensiwn: cynhwysedd cyfaint, cysondeb purdeb, ac economeg weithredol.
Heriau Craidd Cyflenwad Nwy ar gyfer Prosiectau Mawr
Mae gan brosiectau ar raddfa fawr nifer o ofynion nwy gwahanol: cyfaint defnydd uchel, pwysedd sefydlog a manylebau purdeb, a goddefgarwch isel iawn ar gyfer ymyrraeth cyflenwad. Ar gyfer uned gwahanu aer sy'n cynhyrchu dros 10,000 Nm³/h o ocsigen, os yw'n dibynnu ar ocsigen hylifol neu nitrogen a brynwyd, mae'r buddsoddiad mewn tanciau storio, tryciau tancer, ac anweddyddion yn y cam cludo yn unig yn sylweddol-heb sôn am gostau cludo hylif parhaus ac anweddolrwydd y gadwyn gyflenwi.
Mater arall a anwybyddir yn aml yw pwynt gwlith ac amhureddau. Mae gan rai adweithiau cemegol neu nwyon amddiffynnol gradd electronig gyfyngiadau llym iawn ar leithder, carbon deuocsid a hydrocarbonau. Mae'r broses ddistyllu cryogenig yn cael gwared ar yr amhureddau hyn yn naturiol, sy'n fantais gudd o gynhyrchu nwy ar-safle.
Sut mae Technoleg Gwahanu Aer Cryogenig yn Ymdrin â Chyfraddau Llif Uchel
Mae egwyddor graidd technoleg gwahanu aer cryogenig yn defnyddio gwahaniaethau berwbwynt cydrannau aer (ocsigen -183 gradd, nitrogen -196 gradd) trwy gamau dilyniannol: cywasgu, cyn-oeri, puro, ehangu rheweiddio, a gwahanu colofnau distyllu. Ar gyfer gofynion nwy uchel yn yr ystod o ddegau o filoedd o fetrau ciwbig yr awr, mae diamedr colofn a dyluniad hambwrdd y golofn distyllu aml-gam yn pennu effeithlonrwydd gwahanu. Mae -unedau cryogenig ar raddfa fawr fel arfer yn defnyddio proses colofn ddwbl (pwysedd colofn is tua 0.5-0.6 MPa, colofn uchaf ger gwasgedd atmosfferig), gan gyflawni cyfraddau echdynnu ocsigen uwchlaw 95% - sy'n sylweddol uwch na PSA 50%-70%.
Mewn peirianneg wirioneddol, mae uned KDON-20000 (20,000 Nm³/h ocsigen, 40,000 Nm³/h nitrogen) yn defnyddio tua 0.45-0.55 kWh fesul Nm³ o ocsigen. Mae cyfanswm cost anweddu ocsigen hylif a brynwyd ar yr un raddfa fel arfer 30% -40% yn uwch. Dyma'r rhesymeg economaidd y tu ôl i pam mae prosiectau mawr yn y pen draw yn dewis unedau cryogenig ar y safle.
Cyfarfod Aml{0}}CydCynnyrch-Cyflenwi a Chyfateb Graddau Pwysedd
Mae prosiectau mawr yn aml yn gofyn am ocsigen, nitrogen, argon, a hyd yn oed nwyon prin ar wahanol lefelau purdeb ar yr un pryd. Mae llif distyllu technoleg gwahanu aer cryogenig yn caniatáu cynhyrchu ar yr un pryd trwy borthladdoedd tynnu ochr: 99.6% o ocsigen proses purdeb, 99.999% nitrogen purdeb, ac argon crai neu buro. Mae ffurfweddiad cyffredin yn cynnwys ocsigen ar gyfer hylosgi neu nwyeiddio, a nitrogen wedi'i rannu'n ddwy ffrwd-un ffrwd gwasgedd isel-ar gyfer carthu a blancedi, a ffrwd bwysedd cyfrwng arall (1.0-1.5 MPa) ar gyfer cyfansoddiad aer offeryn neu bwysau.
Mae graddau pwysau cyfatebol yn effeithio'n uniongyrchol ar ffurfweddiad cywasgydd y defnyddiwr. Gall llawer o unedau cryogenig gynhyrchu nitrogen dan bwysau yn uniongyrchol ar 0.8-1.2 MPa, gan ddileu'r angen am gywasgwyr atgyfnerthu ychwanegol. Fodd bynnag, mae ocsigen yn gofyn am gywasgydd ocsigen neu bwmp ocsigen hylifol o faint yn ôl pwysau proses i lawr yr afon.
Pwyntiau Dethol Allweddol o'r Prosiectau Gwirioneddol
Pan oedd prosiect golosg 2 miliwn tunnell y flwyddyn yn dewis ei uned gwahanu aer, ystyriodd y defnyddiwr brynu ocsigen hylifol i ddechrau. Ar ôl cyfrifo, canfuwyd: roedd angen 3-4 tryciau tancer ar gyfer defnydd dyddiol o ocsigen hylifol o tua 180 tunnell mewn gweithrediad parhaus, cynhwysedd tanc storio o leiaf 150 metr ciwbig, ac roedd dosbarthiad ardal beryglus y gwaith golosg yn golygu pwysau rheoli diogelwch ar gyfer mynediad tryciau. Yn y pen draw, dewisasant uned cryogenig KDON-15000 sy'n meddiannu dim ond 900 metr sgwâr (gan gynnwys blwch oer, adsorbers rhidyll moleciwlaidd, ac adeiladu cywasgydd). Ar ôl dwy flynedd o weithredu, roedd y gost fesul tunnell o ocsigen tua 28% yn is na phrynu.
Darn arall o brofiad: wrth ddewis cyflenwr ASU neu gwmni peirianneg, rhowch sylw manwl i sawl dogfen dechnegol -detholiad pacio strwythuredig yn y golofn ddistyllu (gall pacio effeithlonrwydd uchel leihau uchder y golofn 2-3 metr), cyfluniad sianel y prif gyfnewidydd gwres, ac a yw'r ehangwr yn ddomestig neu'n cael ei fewnforio. Mae'r manylion hyn yn effeithio'n uniongyrchol ar lefel defnydd ynni a chylch gweithredu parhaus yr uned (mae arfer gorau'r diwydiant yn cyflawni dros ddwy flynedd o weithredu heb gau i lawr ar gyfer cynnal a chadw).
Gweithredu, Cynnal a Chadw, a Strategaeth Rhannau Sbâr
Unwaith y bydd uned gwahanu aer cryogenig yn cychwyn, mae'r golofn ddistyllu a'r pibellau y tu mewn i'r blwch oer yn aros ar dymheredd cryogenig. Ar ôl cau, mae ailgynhesu ac ailgychwyn yn cymryd 24-48 awr neu fwy, ac mae pob cylch thermol yn byrhau bywyd offer. Felly, mae prosiectau mawr yn ceisio cadw unedau i redeg yn barhaus, gan ddibynnu ar ddyluniadau diangen megis cywasgwyr dyletswydd/wrth gefn a falfiau newid rhidyll moleciwlaidd i ymdrin â diffygion.
Wrth lofnodi cytundeb cynnal a chadw tymor hir, dylai defnyddwyr nodi sawl metrig: cyfradd gweithredu (dim llai na 95%), ystod amrywiad purdeb ocsigen (±0.1%), ac uchafswm defnydd penodol o ynni. Ar gyfer darnau sbâr, mae rhidyll moleciwlaidd fel arfer yn cael ei ddisodli bob 5-6 mlynedd, mae gan bacio colofn distyllu fywyd dylunio o dros 15 mlynedd, ac mae berynnau ehangu a nozzles yn eitemau gwisgo arferol.
Mae gan dechnoleg gwahanu aer cryogenig rôl amlwg mewn prosiectau diwydiannol mawr: pan fydd y galw am nwy yn uwch na 10,000 Nm³/h a llinell amser y prosiect yn fwy na thair blynedd, mae cyfanswm cost perchnogaeth uned cryogenig ar-safle yn is nag unrhyw ddewis arall a brynwyd neu nad yw'n gallu cryogenig. Mae'r hyn y mae'n ei ddarparu yn mynd y tu hwnt i nwyon-mae'n cynnig rheolaeth dros ymreolaeth y gadwyn gyflenwi. Mae’r allwedd i’r penderfyniad yn dibynnu ar redeg y niferoedd: adiwch gyfanswm y tair blynedd o brynu ocsigen a nitrogen hylifol, costau rheoli trafnidiaeth, a buddsoddiadau diswyddo diogelwch, yna cymharwch hynny â’r buddsoddiad peirianneg ynghyd â chostau gweithredu trydan uned cryogenig. Bydd y data yn rhoi'r ateb i chi.
