NEWTEK Group: Дослідження модифікації високо-ефективної системи екстракції аргону та схеми оптимізації-системи високочистого газу

 

З-глибоким просуванням цілей «подвійного вуглецю» трансформація традиційних галузей промисловості в бік екологічного й ефективного розвитку стала неминучою тенденцією. Будучи основною допоміжною галуззю, газова промисловість стикається з подвійними вимогами щодо ефективного використання ресурсів та підвищення якості продукції. Відповідна політика, видана Національним енергетичним управлінням, чітко пропонує сприяти узгодженому розвитку нової енергетичної промисловості та традиційних галузей промисловості, оскільки попит на спеціальні гази, такі як високо-аргон високої чистоти, продовжує різко зростати в-сферах високоякісного виробництва, таких як фотоелектрична та напівпровідникова промисловість.

У той же час, існуючі промислові газові системи, як правило, мають больові моменти: більшість установок поділу повітря, які підтримують вугільні хімічні проекти на північному заході Китаю, не можуть реалізувати рекуперацію аргону, сирий аргон виводиться безпосередньо; деяке-обладнання для виробництва газу високої чистоти страждає від низької ефективності та поганої безперервності; зберігання рідкого газу схильне до нестабільності через вплив температури. Newtek Group, глибоко залучена в галузі розділення газу та оновлення обладнання, розробила цільові інтегровані рішення з оптимізації на основі потреб ринку та технічного накопичення, допомагаючи підприємствам вирішити такі проблеми, як марна витрата ресурсів, низька ефективність і нестабільне зберігання.

 

 

 

Основні ідеї оптимізації

 

Основа відновлення видобутку аргону

Посилаючись на поточний стан установок поділу повітря на вугільних хімічних підприємствах у Шеньсі, Внутрішній Монголії та інших регіонах, більшість налаштованих веж для збагачення аргону можуть виробляти лише неочищений аргон із вмістом аргону приблизно 96%, з киснем і азотом як основними домішками, що не відповідає вимогам GB/T 4842-2017. Суть оптимізації полягає в досягненні глибокого видалення компонентів кисню та азоту з сирого аргону шляхом модернізації башти та реконструкції процесу, тим самим покращуючи продуктивність і чистоту рідкого аргону.
 

Мульти-Синергетичне розширення можливостей

Об’єднайте переваги трьох ключових запатентованих технологій: використовуйте одно-клапанну систему з подвійним-детектором газової хроматографії для досягнення точного багато-компонентного виявлення за допомогою однієї ін’єкції; застосувати очисний пристрій із подвійною-адсорбційною секцією для забезпечення безперервного виробництва газу високої{4}}чистоти; обладнати інтелектуальну-систему зберігання рідини з контрольованою температурою, щоб покращити стабільність зберігання рідкого газу за допомогою-контролю температури та моніторингу тиску в реальному часі, утворюючи замкнутий-контур оптимізації повного процесу «відновлення-очищення-виявлення-зберігання».

Взявши два комплекти повітророзділювачів хімічного підприємства продуктивністю 55 000 м³/год, викиди сирого аргону сягають 900 м³/год, допоміжне існуюче обладнання для зберігання не має інтелектуальних функцій контролю температури, а ефективність виявлення -чистого газу низька. На основі цього виконується проектування схеми.

 

Комплексні рішення для оптимізації

Базовий тип оновлення

 

●Конфігурація ядра

Реконструкція видобутку аргону: додайте вежу неочищеного аргону I, використовуйте оригінальну вежу збагачення аргону як вежу неочищеного аргону II, обладнайте вежу чистого аргону для видалення компонентів азоту, збережіть оригінальний резервуар для зберігання та додайте базовий модуль контролю температури.

Допоміжна система: обладнайте один-клапан з подвійним{1}}детектором газової хроматографічної системи з двома кількісними петлями та двома хроматографічними колонками для здійснення-виявлення чистоти аргону в реальному часі; застосувати звичайний очисний пристрій для задоволення основних вимог до чистоти.

● Ключові елементи огляду

Можливість адаптації діаметра, кількості упаковки та флегмового коефіцієнта вихідної вежі для збагачення аргону.

Монтажний простір для нового баштового холодного боксу та несуча здатність пальового фундаменту.

Сумісність системи керування з інтерфейсами засобів виявлення.

●Очікувані ефекти

Потужність виробництва рідкого аргону приблизно 350 м³/год, вміст O₂ менше або дорівнює 1×10⁻⁶, вміст N₂ менше або дорівнює 2×10⁻⁶; газ високої-чистоти відповідає стандартам чистоти, а коливання температури зберігання рідини контролюються в межах ±2 градусів; час одного виявлення скорочується на 30%, а витрати на придбання приладу економляться на 40%.

 

Високо-ефективний синергічний тип

●Конфігурація ядра

Реконструкція видобутку аргону: використовуйте оригінальну башту для збагачення аргону як башту сирого аргону I, видаліть старий конденсатор, додайте башту сирого аргону II та конденсатор великого-об’єму, щоб покращити ефективність видалення компонентів кисню.

Допоміжна система: об’єднайте подвійну-адсорбційну секцію-пристрій очищення газу високої чистоти для досягнення безперервного очищення шляхом чергування роботи адсорбентів; оснастити інтелектуальну-температурну систему зберігання з охолоджувачем,-моніторингом у реальному часі та модулями автоматичного керування; продовжуйте використовувати одно-систему виявлення з подвійним-детектором.

● Ключові елементи огляду

Адаптація нового конденсатора до оригінального трубопроводу та навантаження на оновлення.

Зв'язок між логікою перемикання адсорбенту пристрою очищення та системою керування.

Відповідність місця установки та енергоспоживання механізму охолодження накопичувального резервуару.

●Очікувані ефекти

Потужність виробництва рідкого аргону становить приблизно 750 м³/год, чистота, що відповідає стандартам високої{1}}чистоти аргону; безперервна робота-видобутку газу високої чистоти без перерв, ефективність очищення збільшена на 50%; покращено стабільність зберігання рідкого газу, рівень втрат зменшено до рівня нижче 3%; коротший термін окупності інвестицій та значні комплексні переваги.

 

Тип комплексного оновлення

 

●Конфігурація ядра

Оновлення видобутку аргону: замініть оригінальну башту для збагачення аргону на нову інтегровану башту сирого аргону, щоб збільшити потужність вилучення аргону, оснащену високо-ефективною системою башти чистого аргону.

Допоміжна система: модернізований пристрій для очищення-газу високої чистоти для оптимізації ефективності адсорбції та десорбції; обладнати великий інтелектуальний резервуар для зберігання з багатьма-параметрами-моніторингу в реальному часі, автоматичною сигналізацією та функціями дистанційного керування; оновити систему виявлення газової хроматографії для підвищення точності даних і швидкості відповіді.

● Ключові елементи огляду

Узгодження між конструкцією фундаменту нової холодильної камери башти сирого аргону та наявним розташуванням обладнання.

Узгодження пікового енергоспоживання всієї системи з електропостачанням та енергопостачанням підприємства.

Сумісність інтелектуальної системи управління з існуючою платформою управління виробництвом підприємства.

●Очікувані ефекти

Продуктивність рідкого аргону 900 м³/год, показники чистоти перевищують національні стандарти; високо{1}}ефективність виробництва високочистого газу зросла на 60%, чистота продукту стабільна; зберігання рідини реалізує повне-інтелектуальне управління процесом і контроль із значно покращеною безпекою та практичністю; сильне технічне лідерство, адаптація до довгострокових-потреб високо{5}}виробництва.

 

Порівняння та оптимізація схем

На основі системи оцінки загальної вартості володіння в поєднанні з контрольними умовами, такими як 8330 робочих годин на рік і ринковою ціною рідкого аргону -з урахуванням податку в 1016 юанів за тонну, проводиться всебічне порівняння трьох схем.
 

Схема	Основні переваги	Початкові інвестиції	Операційні витрати	Термін окупності інвестицій	Сценарії застосування
Схема 1	Найменші інвестиції, низька складність ремонту	Еталон	Еталон	Приблизно 12 років	Малі та середні-підприємства з обмеженим бюджетом і основними потребами
Схема 2	Збалансована виробнича потужність і переваги, найнижчі загальні витрати	Приблизно на 7% вище	Приблизно на 118% нижче	Приблизно 5,2 років	Підприємства, які прагнуть-рентабельності та потребують постійного та стабільного виробництва
Схема 3	Найвища виробнича потужність, найсучасніша технологія	Приблизно на 26% вище	Приблизно на 169% нижче	Приблизно 4,9 років	Підприємства, які підтримують високо-виробництво та орієнтовані на довгостроковий-розвиток

Всебічний аналіз показує, що схема 2, зосереджена на «повторному використанні обладнання + ключових модернізаціях», збалансовує покращення виробничих потужностей, контроль витрат і технічну стабільність, реалізуючи ефективну синергію відновлення екстракції аргону, високо-чистого виробництва та інтелектуального зберігання. Приріст його початкових інвестицій контрольований, експлуатаційні витрати значно знижені, термін окупності інвестицій короткий, а загальна вартість обладнання найнижча, що робить його економічно оптимальним рішенням, придатним для потреб більшості промислових підприємств.

 

Висновок

Оптимізація та модернізація промислових газових систем має ґрунтуватися на фактичних потребах підприємств для досягнення повної-ланцюжкової синергії відновлення ресурсів, очищення продуктів, виявлення та моніторингу, а також безпечного зберігання. Інтегроване рішення, запропоноване Newtek Group, поєднує основні технології відновлення видобутку аргону та переваги запатентованого обладнання, ефективно вирішуючи больові точки традиційних систем, такі як марнотратне використання ресурсів, низька ефективність і нестабільне зберігання.

Після реконструкції двох комплектів повітророзділювачів корпусного підприємства за схемою 2 очікуваний термін окупності інвестицій становить близько 5 років, а внутрішня норма прибутку досягає 20%. Він може не лише задовольнити попит на -аргон високої чистоти у фотоелектричній, напівпровідниковій та інших галузях промисловості в регіоні, але й зменшити споживання енергії та втрати ресурсів, досягнувши безпрограшної ситуації економічної та соціальної вигоди. У майбутньому Newtek Group продовжить удосконалювати технічні рішення, надавати індивідуальні послуги для різних галузевих сценаріїв і сприяти екологічному та ефективному розвитку промислового газового поля.