Unità industriale di separazione dell'aria per l'industria chimica

L'unità di separazione dell'aria industriale per l'industria chimica adotta una comprovata tecnologia di distillazione criogenica per separare in modo efficiente ossigeno, azoto e gas rari dall'aria ed è adatta per scenari di domanda continua di gas-come grandi parchi chimici, complessi chimici-raffinazione integrati, impianti chimici di carbone-e unità di sintesi dell'ammoniaca. L'unità può funzionare in condizioni di pieno-carico a lungo termine per fornire ossigeno, azoto e aria strumentale con purezza stabile, fornendo una base affidabile per processi di ossidazione, sintesi, atmosfere protettive e processi di inertizzazione correlati alla sicurezza a valle.

Rispetto ai gas in bottiglia e ai prodotti liquidi consegnati tramite autocisterne, un pacchetto di separazione dell'aria criogenico installato in loco produce gas localmente, riducendo l'impatto della logistica e delle fluttuazioni dei prezzi sulla produzione e aiutando le imprese chimiche a ottimizzare il consumo energetico a lungo termine-e la configurazione complessiva del sistema di servizi pubblici.

Ambito e configurazione del prodotto

Questa serie di unità criogeniche di separazione dell'aria è progettata per impianti chimici di medie e grandi dimensioni, con capacità tipica di produzione di ossigeno di una singola-unità che copre:

• Ossigeno: 1.000–40.000 Nm³/h (maggiore o uguale a 99,5% O₂, disponibile come prodotto gassoso o liquido)
• Azoto: 1.000–50.000 Nm³/h (99,9–99,999% N₂)
• Liquidi criogenici: ossigeno liquido, azoto liquido e argon liquido configurabili nei rapporti richiesti
• Modalità operativa: funzionamento continuo (tipicamente progettato per 8.000 ore/anno o più)

Una tipica unità industriale monoblocco di separazione dell'aria per l'industria chimica comprende generalmente:

• Compressore d'aria e sistema di trattamento a valle (unità di preraffreddamento, filtri dell'aria)
• Sistema di purificazione a setaccio molecolare (rimozione di umidità, CO₂ e impurità di idrocarburi)
• Scambiatore di calore principale e scatola frigo criogenica (colonne di distillazione ad alta- e bassa-pressione, serbatoi di azoto-liquido/aria/liquido-)
• Serbatoi di stoccaggio liquidi e skid pompa (configurati in base ai requisiti di processo)
• Sistema di strumentazione e controllo (DCS/PLC, analizzatori, interblocchi e protezione)
• Interfacce di utilità (acqua di raffreddamento, acqua di circolazione, alimentazione, aria strumenti, ecc.)

Principio e descrizione strutturale

1. Principio del processo (distillazione criogenica)

• L'aria aspirata viene compressa e preraffreddata, quindi inviata a un sistema di purificazione a setacci molecolari per rimuovere umidità e CO₂, prevenendone il congelamento alle basse temperature.
• L'aria purificata viene raffreddata in profondità in uno scambiatore di calore a piastre-con alette fino a una temperatura vicina al punto di liquefazione.
• Dopo l'espansione attraverso una valvola di strozzamento o un turboespansore, viene formata una miscela gas-liquido a due fasi- che viene immessa nelle colonne ad alta-pressione e a bassa-pressione per la rettifica a fasi.
• Sfruttando le differenze nei punti di ebollizione di ossigeno, azoto e argon, all'interno delle colonne si ottiene una separazione di equilibrio a più stadi, producendo ossigeno ad elevata purezza, azoto ad elevata purezza e prodotti di argon grezzo/rettificato.

2. Principali componenti strutturali

• Sezione di compressione dell'aria: fornisce una pressione dell'aria in ingresso stabile, generalmente compresa tra 0,55 e 0,75 MPa (manometro).
• Sezione di preraffreddamento e purificazione dell'aria: un'unità-ad acqua refrigerata o un sistema ad acqua-di raffreddamento a circuito chiuso-combinato con recipienti adsorbitori a setaccio molecolare per ottenere deumidificazione, rimozione di CO₂ e rimozione di idrocarburi.
• Scatola frigorifera criogenica: contiene lo scambiatore di calore principale, colonne di distillazione ad alta- e bassa-pressione, serbatoi di azoto liquido-aria/liquido-, ribollitori/condensatori e altre apparecchiature chiave; è il nucleo dell'intera unità.
• Sistema di stoccaggio e pompaggio di liquidi: configurato con serbatoi di stoccaggio di ossigeno liquido, azoto liquido e argon liquido e pompe criogeniche secondo necessità.
• Sistema di controllo e sicurezza: DCS/PLC, analizzatori di ossigeno, misuratori del punto di rugiada-, sistemi di interblocco di sicurezza e sistemi di arresto di emergenza.

Specifiche tipiche del prodotto e intervallo di temperature

1. Purezza e portata tipiche del prodotto

Nota: quelle sopra riportate sono gamme di progettazione tipiche e possono essere personalizzate in base al profilo specifico di carico e consumo di gas dell'impianto chimico.

2. Consumo energetico tipico e parametri tecnici

Caratteristiche tecniche e aspetti ingegneristici

• Utilizza scambiatori di calore ad alette a piastre-e un processo di distillazione a doppia-colonna, garantendo un'elevata-efficienza di trasferimento del calore con un ingombro relativamente compatto.
• Il sistema di purificazione a setaccio molecolare rimuove contemporaneamente umidità, CO₂ e parte degli idrocarburi per garantire un funzionamento sicuro a lungo termine della cella frigorifera.
• Può essere integrato con compressori d'aria a velocità variabile-, sistemi di raffreddamento evaporativo e recupero dell'energia fredda-per ridurre il consumo energetico specifico per la produzione di ossigeno e azoto.
• Supporta molteplici combinazioni di prodotti, tra cui ossigeno puro, ossigeno arricchito, azoto e liquidi criogenici, consentendo agli impianti chimici di configurare le utenze in modo flessibile.
• I punti di controllo chiave (analisi della colonna superiore/inferiore, purezza, portata, punto di rugiada, ecc.) sono tutti monitorati online e protetti tramite interblocchi.

Applicazioni industriali

Nelle industrie chimiche e di raffinazione, le unità criogeniche di separazione dell'aria forniscono principalmente una fornitura continua di gas per i seguenti processi:

• Impianti ammoniaca/urea: fornitura di ossigeno per l'ossidazione del gas di sintesi e azoto inerte come gas protettivo.
• Etilene, sostanze aromatiche e prodotti chimici fini downstream: utilizzati per reazioni di ossidazione, trattamento dei gas di scarico e inertizzazione-correlata alla sicurezza.
• Progetti chimici e di gassificazione del carbone-: fornitura di grandi quantità di ossigeno per la combustione dell'aria a fasi, gassificatori e unità di trattamento a valle.
• Raffinerie e unità di idrotrattamento: utilizzate nel-trattamento dei gas di scarico, nel recupero dello zolfo e nei sistemi di copertura dell'azoto per la protezione dalle esplosioni.

Supporto alla selezione e servizi di ingegneria da Shenger Gas

Quando si pianificano o si aggiornano i sistemi di utilità per gli impianti chimici, la selezione di un'unità di separazione dell'aria industriale adeguata per l'industria chimica per un progetto specifico richiede una considerazione globale di molteplici fattori, tra cui la scala dell'impianto, il rapporto prodotto ossigeno-azoto, la fluttuazione del carico, le tariffe elettriche locali e la strategia di funzionamento e manutenzione.

Shenger Gas è da tempo specializzata in gas industriali e sistemi di separazione dell'aria. Sulla base dei profili di consumo di gas dei parchi chimici e delle singole unità di processo, possiamo fornire assistenza con il confronto delle opzioni, la conferma dei parametri tecnici, la valutazione del consumo energetico-e le raccomandazioni sul layout tecnico, fornendo ai proprietari soluzioni integrate che coprono la progettazione del pacchetto di processo, la fornitura completa di apparecchiature, l'installazione e la messa in servizio, nonché supporto per la formazione e la manutenzione.

Per ulteriori informazioni sulla configurazione e l'applicazione delle unità criogeniche di separazione dell'aria nell'industria chimica, non esitate a contattare il team tecnico di Shenger Gas.

Etichetta sexy: unità di separazione dell'aria industriale per l'industria chimica, unità di separazione dell'aria industriale per l'industria chimica produttori, fornitori, fabbrica della Cina