Grupa NEWTEK: Badania nad-wysokoefektywną modyfikacją systemu ekstrakcji argonem i planem optymalizacji systemu gazu o wysokiej{{1}czystości

 

Wraz z-głębokim osiągnięciem celów „podwójnej emisji dwutlenku węgla” transformacja tradycyjnych gałęzi przemysłu w kierunku ekologicznego i wydajnego rozwoju stała się nieuniknionym trendem. Jako podstawowy przemysł pomocniczy, przemysł gazowy stoi przed podwójnymi wymaganiami w zakresie efektywnego wykorzystania zasobów i poprawy jakości produktów. Odpowiednie zasady wydane przez Krajową Administrację ds. Energii wyraźnie proponują promowanie skoordynowanego rozwoju nowego przemysłu energetycznego i gałęzi przemysłu tradycyjnego, przy jednoczesnym wzroście zapotrzebowania na gazy specjalne, takie jak-argon o wysokiej czystości, w-najwyższych dziedzinach produkcji, takich jak fotowoltaika i półprzewodniki.

Jednocześnie istniejące systemy gazów przemysłowych generalnie mają wady: większość jednostek separacji powietrza wspierających projekty chemii węglowej w północno-zachodnich Chinach nie realizuje odzysku argonu, a argon surowy jest bezpośrednio odprowadzany; niektóre urządzenia do produkcji gazu-o wysokiej czystości charakteryzują się niską wydajnością i słabą ciągłością; Magazynowanie ciekłego gazu jest podatne na niestabilność ze względu na wpływy temperatury. Grupa Newtek, głęboko zaangażowana w dziedzinie separacji gazów i renowacji sprzętu, opracowała ukierunkowane zintegrowane rozwiązania optymalizacyjne w oparciu o potrzeby rynkowe i akumulację techniczną, pomagając przedsiębiorstwom rozwiązywać problemy, takie jak marnowanie zasobów, niska wydajność i niestabilne magazynowanie.

 

 

 

Podstawowe pomysły na optymalizację

 

Podstawa Renowacji Wydobycia Argonu

Odnosząc się do obecnego stanu jednostek separacji powietrza w przedsiębiorstwach chemii węgla w Shaanxi, Mongolii Wewnętrznej i innych regionach, większość skonfigurowanych wież do wzbogacania argonu może produkować jedynie surowy argon o zawartości argonu około 96%, z tlenem i azotem jako głównymi zanieczyszczeniami, co nie spełnia wymagań normy GB/T 4842-2017. Istotą optymalizacji jest osiągnięcie głębokiego usunięcia składników tlenu i azotu z surowego argonu poprzez modernizację wieży i rekonstrukcję procesu, poprawiając w ten sposób zdolność produkcji i czystość ciekłego argonu.
 

Synergistyczne wzmocnienie wielu-technologii

Połącz zalety trzech kluczowych opatentowanych technologii: zastosuj system chromatografii gazowej z jednym-zaworem i dwoma-detektorami, aby uzyskać dokładne wykrywanie wielu-składników za pomocą jednego wtrysku; zastosować urządzenie do oczyszczania z podwójną-sekcją adsorpcyjną, aby zapewnić ciągłą produkcję gazu o wysokiej-czystości; wyposażyć inteligentny system magazynowania cieczy o-kontrolowanej temperaturze, aby poprawić stabilność przechowywania ciekłego gazu poprzez-kontrolę temperatury i monitorowanie ciśnienia w czasie rzeczywistym, tworząc zamkniętą{{7}pętlę optymalizacji całego procesu „odzyskiwania-oczyszczania-wykrywania-przechowywania”.

Biorąc za studium przypadku dwa zestawy jednostek separacji powietrza o wydajności 55 000 m3/h w przedsiębiorstwie chemicznym, emisja surowego argonu osiąga 900 m3/h, istniejący sprzęt do magazynowania nie ma inteligentnych funkcji kontroli temperatury, a skuteczność wykrywania gazów o wysokiej-czystości jest niska. Na tej podstawie przeprowadzany jest projekt schematu.

 

Zintegrowane rozwiązania optymalizacyjne

Podstawowy typ aktualizacji

 

● Konfiguracja podstawowa

Renowacja ekstrakcji argonu: Dodaj wieżę do wzbogacania surowego argonu I, wykorzystaj oryginalną wieżę do wzbogacania argonu jako wieżę do wzbogacania argonu II, wyposaż w wieżę czystego argonu w celu usunięcia składników azotu, zachowaj oryginalny zbiornik magazynujący i dodaj podstawowy moduł kontroli temperatury.

System pomocniczy: system zaworów do chromatografii gazowej z jednym-zaworem i dwoma-detektorami wyposażony w dwie pętle ilościowe i dwie kolumny chromatograficzne, aby umożliwić wykrywanie czystości argonu w czasie rzeczywistym-; zastosować konwencjonalne urządzenie oczyszczające, aby spełnić podstawowe wymagania dotyczące czystości.

●Kluczowe elementy recenzji

Możliwość dostosowania średnicy, ilości upakowania i współczynnika refluksu oryginalnej wieży wzbogacania argonem.

Przestrzeń montażowa nowej chłodnicy wieży i nośność fundamentu palowego.

Kompatybilność systemu sterowania z interfejsami przyrządów detekcyjnych.

●Oczekiwane efekty

Wydajność produkcji ciekłego argonu około 350 m³/h, zawartość O₂ mniejsza lub równa 1×10⁻⁶, zawartość N₂ mniejsza lub równa 2×10⁻⁶; gaz o wysokiej-czystości spełnia standardy czystości, a wahania temperatury przechowywania cieczy są kontrolowane w zakresie ±2 stopni; czas pojedynczej detekcji ulega skróceniu o 30%, a koszt zakupu instrumentu zostaje obniżony o 40%.

 

Typ synergii o wysokiej-wydajności

● Konfiguracja podstawowa

Renowacja ekstrakcji argonu: wykorzystaj oryginalną wieżę wzbogacania argonu jako wieżę surowego argonu I, usuń stary skraplacz, dodaj wieżę surowego argonu II i skraplacz o dużej-objętości, aby poprawić skuteczność usuwania składników tlenu.

System pomocniczy: należy zintegrować urządzenie do oczyszczania gazu o wysokiej{{1}czystości z podwójną-sekcją adsorpcyjną, aby uzyskać ciągłe oczyszczanie poprzez naprzemienne działanie adsorbentów; wyposażyć inteligentny system przechowywania-o kontrolowanej temperaturze w chłodnicę,-monitorowanie w czasie rzeczywistym i moduły automatycznego sterowania; nadal korzystaj z systemu wykrywania z jednym-zaworem i dwoma-detektorami.

●Kluczowe elementy recenzji

Możliwość dostosowania nowego skraplacza do pierwotnego obciążenia rurociągu i prac renowacyjnych.

Powiązanie pomiędzy logiką przełączania adsorbentu urządzenia oczyszczającego a systemem sterowania.

Dopasowanie przestrzeni montażowej i zużycia energii mechanizmu chłodzącego zasobnika.

●Oczekiwane efekty

Wydajność produkcji ciekłego argonu około 750 m³/h, czystość spełniająca wysokie-standardy czystości argonu; ciągła praca przy produkcji-gazu o wysokiej czystości bez przerw, wydajność oczyszczania wzrosła o 50%; poprawiono stabilność magazynowania gazu płynnego, stopień strat obniżono do poniżej 3%; krótszy okres zwrotu inwestycji i znaczące kompleksowe korzyści.

 

Kompleksowy typ aktualizacji

 

● Konfiguracja podstawowa

Renowacja ekstrakcji argonu: wymień oryginalną wieżę wzbogacania argonu na nową zintegrowaną wieżę na surowy argon, aby zmaksymalizować wydajność ekstrakcji argonu, wyposażoną w-wysokowydajny system Pure Argon Tower.

System pomocniczy: zastosowanie zmodernizowanego urządzenia do oczyszczania gazów-o wysokiej czystości w celu optymalizacji wydajności adsorpcji i desorpcji; wyposażyć duży inteligentny zbiornik magazynujący w wielo-parametryczny-monitoring w czasie rzeczywistym, automatyczny alarm i funkcje zdalnego sterowania; zmodernizować system wykrywania chromatografii gazowej, aby poprawić dokładność danych i szybkość reakcji.

●Kluczowe elementy recenzji

Koordynacja pomiędzy budową fundamentów nowej wieży chłodniczej na surowy argon a istniejącym układem wyposażenia.

Dopasowanie szczytowego zużycia energii przez cały system do zasilania przedsiębiorstwa i zasilania w energię.

Kompatybilność inteligentnego systemu sterowania z istniejącą w przedsiębiorstwie platformą zarządzania produkcją.

●Oczekiwane efekty

Wydajność produkcji ciekłego argonu 900 m³/h, wskaźniki czystości przekraczające normy krajowe; wydajność produkcji gazu o wysokiej-czystości zwiększona o 60%, czystość produktu stabilna; przechowywanie cieczy umożliwia inteligentne zarządzanie i kontrolę całego-procesu, przy znacznie poprawionym bezpieczeństwie i praktyczności; silne przywództwo techniczne, dostosowujące się do-długoterminowych potrzeb-wysokiej klasy produkcji.

 

Porównanie i optymalizacja schematów

W oparciu o system oceny całkowitego kosztu posiadania w połączeniu z warunkami referencyjnymi, takimi jak 8330 godzin pracy rocznie i cena rynkowa ciekłego argonu-uwzględniająca podatek wynosząca 1016 juanów/tonę, przeprowadza się kompleksowe porównanie trzech programów.
 

Schemat	Podstawowe zalety	Inwestycja początkowa	Koszt operacyjny	Okres zwrotu inwestycji	Scenariusze zastosowań
Schemat 1	Najniższa inwestycja, niski stopień trudności renowacji	Reper	Reper	Około 12 lat	Małe i średnie-przedsiębiorstwa z ograniczonym budżetem i podstawowymi potrzebami
Schemat 2	Zrównoważona zdolność produkcyjna i korzyści, najniższy całkowity koszt	Około 7% wyższy	Około 118% mniej	Około 5,2 roku	Przedsiębiorstwa dążące do efektywności-kosztowej i wymagające ciągłej i stabilnej produkcji
Schemat 3	Najwyższa zdolność produkcyjna, najbardziej zaawansowana technologia	O około 26% więcej	Około 169% niższa	Około 4,9 roku	Przedsiębiorstwa wspierające-wysokiej jakości produkcję i zorientowane na-długoterminowy rozwój

Kompleksowa analiza pokazuje, że Schemat 2, skupiający się na „ponownym wykorzystaniu sprzętu + kluczowych ulepszeniach”, równoważy poprawę zdolności produkcyjnych, kontrolę kosztów i stabilność techniczną, realizując efektywną synergię odzysku poprzez ekstrakcję argonu,-produkcję o wysokiej czystości i inteligentne magazynowanie. Jego początkowy wzrost inwestycji jest kontrolowany, koszty operacyjne są znacznie obniżone, okres zwrotu inwestycji jest krótki, a całkowity koszt wyposażenia jest najniższy, co czyni go optymalnym ekonomicznie rozwiązaniem, odpowiednim dla potrzeb większości przedsiębiorstw przemysłowych.

 

Wniosek

Optymalizacja i modernizacja systemów gazów przemysłowych powinna opierać się na rzeczywistych potrzebach przedsiębiorstw, aby osiągnąć pełną-synergię łańcucha w zakresie odzyskiwania zasobów, oczyszczania produktów, wykrywania i monitorowania oraz bezpiecznego przechowywania. Zintegrowane rozwiązanie zaproponowane przez Grupę Newtek integruje podstawowe technologie renowacji ekstrakcji argonu i zalety opatentowanego sprzętu, skutecznie rozwiązując problemy tradycyjnych systemów, takie jak marnowanie zasobów, niska wydajność i niestabilne magazynowanie.

Po renowacji dwóch zestawów separacji powietrza przedsiębiorstwa przypadku według Schematu 2 oczekiwany okres zwrotu inwestycji wynosi około 5 lat, a wewnętrzna stopa zwrotu sięga 20%. Może nie tylko zaspokoić zapotrzebowanie na-czystość argonu w branży fotowoltaicznej, półprzewodników i innych gałęziach przemysłu w regionie, ale także zmniejszyć zużycie energii i marnotrawienie zasobów, osiągając-korzystną dla obu stron sytuację korzyści gospodarczych i społecznych. W przyszłości Grupa Newtek będzie nadal udoskonalać rozwiązania techniczne, świadczyć usługi dostosowane do różnych scenariuszy branżowych oraz pomagać w ekologicznym i wydajnym rozwoju złóż gazów przemysłowych.