Меню Рубрики

Установки криогенного разделения воздуха

Воздухоразделительные установки немецкого производителя

Кислородные станции. Азотные станции.

Производство Германия

Модульная конструкция

Высокая экономическая эффективность

Экологическая безопасность

Оптимизированные решения в части затрат энергии

Современная концепция автоматизации

Высокая доступность и длительный срок службы

Сертифицированное производство

В случае, если стандартные установки не подходят под задачи клиента разрабатываются индивидуальные технологические решения для самых сложных проблемы наших клиентов, при наилучшим соотношении затрат. Инновационные идеи применяемые при проектировании, позволяют конфигурировать установки для особых случаев

«Сырье» для процесса разделения воздуха — это окружающий воздух с его основными компонентами в виде кислорода, азота и аргона. Основой разделения воздуха является процесс криогенной ректификации. В результате продукты доступны в газообразной или жидкой форме с высокой чистотой

Установка управляется с помощью АСУ Siemens SIMATIC S7. Ведётся сбор, анализ и соответствующая обработка всех требуемых данных и параметров. Графический операторский
интерфейс обеспечивает удобную работу оператора с установкой.

В процессе криогенной ректификации сжатый воздух охлаждается примерно до -180 ° С, частично сжижается и «разделяется», на его компоненты кислород, азот и аргон путем ректификации. В результате продукты доступны в газообразной или жидкой форме с высокой чистотой

Компания КРИОТЕХ готова взять на себя управление процессом реализации проектов в области воздухоразделения — от инвестиционного замысла до ввода в эксплуатацию с применением современных технологий

КИСЛОРОД

Производительность: 50-5000 Нм3/час
Чистота: 99,5-99,9%
Все продукты жидкие и/или газообразные

Производительность: 50-10000 Нм3/час
Чистота: до 1 ppm(V) O2
Все продукты жидкие и/или газообразные

АРГОН

Производительность: 12-120 Нм3/час
Чистота: до 5 ppm(V) O2
Все продукты жидкие и/или газообразные

Воздушное охлаждение
Охлаждение сжатого воздуха путем воздушного охлаждения со встроенным холодильным оборудованием

Сжатие воздуха
Сжатие воздуха до нужного давления с использованием винтового или турбокомпрессора со встроенным фильтром всасывания

Очистка воздуха от влаги, диоксида углерода и других примесей с помощью адсорберов

Разделение воздуха
Разделение технологического воздуха на кислород, азот и аргон в блоке разделения с конденсатором и ректификационными системами и охлаждения турбодетандерным агрегатом

Обработка газообразных продуктов разделения
Кислород и азот поступают из блока разделения с температурой окружающей среды, сжимаются до требуемого давления поршневым, винтовым или турбокомпрессором и выдаются в линию потребителю

Обработка жидких продуктов разделения
Кислород, азот и аргон поступают из блока разделения при температуре приблизительно -183 ° C до -196 ° С и хранятся при таких низких температурах в криогенных емкостях с вакуумно-перлитной изоляцией.

Воздухоразделительная установка

Использование продуктов разделения

  • Наполнение сжиженным газом цистерн транспортных криогенных
  • Заполнение баллонов высокого давления с помощью поршневого насоса сжиженных газов (криогенного насоса)
  • Подача в трубопровод через атмосферный испаритель во время пиковой нагрузки

Для консультации по воздухоразделительным установкам заполните форму ниже или скачайте опросный лист и мы свяжемся с Вами в течение одного рабочего дня. Просьба указать Ваш телефон и как к Вам можно обращаться.

Варианты конфигураций воздухоразделительных станций:

Установка предназначена как для размещения внутри помещения, так и для наружного размещения. Для облегчения монтажа на стройплощадке заказчика основные компоненты установки сконструированы агрегированными узлами и устанавливаются комплексными модулями.

При необходимости, в проекте воздухоразделительной установки возможна реализация системы хранения готового продукта любого объема и его последующей газификации.

Общие сведения о воздухоразделительной установке

В воздухоразделительной установке применяется технология разделения воздуха криогенным методом, низкого давления. Метод основан на низкотемпературной ректификации сжатого и предварительно подготовленного воздуха. Технологический процесс начинается сжатием воздуха далее воздух проходит систему предварительного охлаждения, систему адсорбционной сушки и очистки от углеводородов. Далее воздух поступает в ректификационную колонну для получения жидких продуктов разделения воздуха.

Читайте также:  Установка плазменного раскроя металла с чпу

Управление установкой осуществляется с помощью автоматизированной системы управления. Система ведёт сбор, анализ, обработки данных и параметров. Графический операторский интерфейс обеспечивает удобную работу оператора с установкой.

Воздухоразделительная установка размещается в помещении, также доступно наружное размещение. Для облегчения монтажа на стройплощадке основные компоненты установки сконструированы агрегированными узлами и устанавливаются комплексными модулями.

Состав криогенной воздухоразделительной установки

Состав компонентов зависит от требований и задач поставленных заказчиком. Ниже приведен ориентировочный перечень блоков установки.

Турбокомпрессор Hanwha, многоступенчатый центробежный воздушный компрессор , серии SM полностью укомплектован, смонтирован и оснащен всеми компонентами, соединительными трубопроводами, системой управления.

Концепция Plug&Play дает максимальную готовность оборудования к работе сразу после установки.

Блок очистки состоит из двух вертикальных адсорберов засыпанных активным оксидом алюминия и молекулярным ситом. В нижней части адсорбера присутствует активный оксид алюминия, а в верхней части молекулярное сито. Когда один адсорбер в работе, другой регенерируется при повышенной температуре сбрасывая пермиат (влагу, воздух обогащённый углеводородами) в атмосферу. На выходе из блока очистки фильтром тонкой очистки удаляется пыль адсорбентов.

В блоке очистки используется молекулярное сито нового типа. Такое сито дает высокий адсорбционный эффект очистки от воды, углекислого газа, углеводородов и т. д. с более низкой температурой регенерации и энергопотреблением. Повышенное энергосбережение достигается за счет короткого времени необходимого для обеспечения эффекта адсорбции, обеспечивающей повышенное энергосбережение.

Турбодетандерный агрегат воздухоразделительной установки имеет следующие преимущества:

  • Изменяемые сопла позволяют работать с широким диапазоном потоков и давлений.
  • Cистема смазки обеспечивает маслянное торможение и смазку подшипников.

  • Применение передового программного обеспечения повышает эффективность использования агрегата, что улучшает аэродинамические характеристики и оптимально распределяет потоки.
  • Удобная конструкция турбодетандерного агрегата упрощает его сервисное обслуживание.
  • Турбодетандерный агрегат, контролируется ПЛК и управляется из центральной диспетчерской.

Ректификационная колонна/блок разделения.

Стальной блок (колд бокс) с теплоизоляцией (перлит) предназначен для установки под открытым небом, с полной трубопроводной обвязкой и электропроводкой. Все приборы и электрооборудование соединены с распределительным щитом или шкафом электроуправления на модуле.

Конструкция ректификационных тарелок в ректификационной колонне улучшает эффективность ректификации и позволяет уменьшить высоту колонны при сохранении высокой чистоты продукта. Тарелки выполнены из медного сплава.

Система теплообменника. Алюминиевые паяные пластинчато-ребристые теплообменники не требуют техобслуживания, а готовность этого оборудования к эксплуатации превышает 99,99% (т.е. время простоя меньше 0,01%).

Разность температур в пластинчато-ребристом теплообменнике не превышает 2-3°C,что ведет к уменьшению энергопотребления. В некоторых случаях разность температур может составлять всего 1°C, что гарантирует заказчикам минимальное энергопотребление.

источник

Получение продуктов разделения воздуха

Для получения основных продуктов разделения воздуха – азота и кислорода -используются воздухоразделительные установки, которые по принципу работы разделены на три основных типа:

  • криогенные — с разделением воздуха методом низкотемпературной ректификации;
  • адсорбционные — работающие при температуре окружающей среды и обеспечивающие разделение воздуха с помощью адсорбентов;
  • мембранные — работающие при температуре окружающей среды и обеспечивающие разделение воздуха с помощью полимерных мембран (молекулярных сит), выполненных в виде капиллярных трубок.

Критерием выбора типа установки является необходимый продукт, его состояние (сжиженное или газообразное), чистота, давление продуктового газа, производительность и экономичность.

Криогенные воздухоразделительные установки (ВРУ)

Принцип работы криогенных воздухоразделительных установок основан на низкотемпературной ректификации сжиженного воздуха. Установки состоят из компрессорного, технологического и вспомогательного оборудования. Упрощенная технологическая схема выглядит следующим образом: воздух после сжатия в компрессоре проходит блоки очистки, где освобождается от влаги, углекислоты и углеводородов, расширяется в детандере с понижением температуры, проходит через теплообменники, сжижается и попадает в ректификационную колонну на разделение, после чего, в зависимости от режима, выдается азот или кислород в жидком или газообразном состоянии.

Читайте также:  Установка кондиционера бухгалтерские проводки

Криогенные ВРУ технически достаточно сложны, требуют значительного времени для выхода на режим, смену режима и отогрев, включают в себя энергоемкую систему очистки, металлоемкое тепло- и массообменное оборудование, детандер, систему автоматики. Криогенные установки требуют высококвалифицированного обслуживания и достаточно энергоемки. Эти недостатки компенсируются возможностью получения сжиженных продуктов разделения воздуха и чистого медицинского кислорода.

НПО «ГЕЛИЙМАШ» выпускает малые криогенные установки по циклу высокого давления в двух базовых исполнениях: стационарную СКДС-100В и транспортабельную ТКДС-100В, размещенную в двух стандартных 20-футовых контейнерах. Станции предназначены для получения газообразного азота или кислорода под давлением, сжиженного азота или кислорода а также сухого воздуха высокого давления, свободного от примесей. По требованиям заказчиков возможно изготовление установок — модификаций базовых моделей.

Адсорбционные воздухоразделительные установки

Для потребителей газообразного азота и кислорода выпускаются адсорбционные воздухоразделительные установки. Их работа основана на селективном поглощении компонентов воздуха молекулярными адсорбентами по технологии Короткоцикловой безнагревной адсорбции (КБА) или в английском варианте Pressure Swing Adsorption (PSA).

При прохождении сжатого воздуха через один из двух попеременно работающих адсорберов происходит преимущественное поглощение азота или кислорода (одновременно с водяными парами, двуокисью углерода и углеводородными соединениями) из воздуха, а оставшийся газ направляется потребителю. Регенерация адсорбента осуществляется при сбросе давления в адсорбере и его продувке. Рабочий процесс на осуществляется при положительной температуре в полностью автоматическом режиме.

К числу факторов, обеспечивающих конкурентоспособность установок КБА (PSA), относится их сравнительная дешевизна, простота монтажа, эксплуатации и технического обслуживания. Кроме того, установки этого типа отличает компактность оборудования, высокая степень безопасности, надежности, автоматизации технологического процесса (включая пуск и остановку), короткий период пуска и практически неограниченная продолжительность рабочей кампании.

Адсорбционный метод разделения воздуха в достаточно большом диапазоне производительности и концентрации отличается большей экономичностью по сравнению с криогенным методом, что связано с меньшим давлением в цикле. Однако этот метод не позволяет получать чистый технический кислород и сжиженные газы.

Установки КБА для производства кислорода

Воздухоразделительные установки КБА (PSA) предназначенные для получения кислорода, обеспечивают относительно невысокую концентрацию продукта (не более 95%). Эта величина в определенной степени ограничивает применение установок. Не смотря на ограничения по концентрации кислорода, спектр применения установок достаточно широк:

  • для получения кислорода для автогенных работ (за исключением автоматической резки металлов);
  • в силикатной промышленности и целлюлозно-бумажном производстве;
  • в рыбоводстве;
  • для обработки сточных вод и обеспечения кислородом озонаторных установок;
  • в процессе переработки органических отходов (пиролиз);
  • в микробиологических производствах;
  • в пищевой и фармацевтической промышленностях, в сельском хозяйстве;
  • в других областях для интенсификации технологических процессов.

Установки КБА для производства азота

Серийные воздухоразделительные установки, работающие по принципу КБА (PSA) и предназначенные для производства газообразного азота, обеспечивают чистоту продукта до 99,9995%. Применение дополнительных модулей позволяет получить ещё более чистый азот.

Установки применяются:

  • для обеспечения пожаро-взрывобезопасности во время проведения монтажных, профилактических и ремонтных работ на установках, блоках и элементах нефтегазового комплекса;
  • для создания «азотной подушки» при переливе и транспортировке нефтепродуктов;
  • для создания инертной среды в химических производствах при разделении сложных растворов и смесей, в том числе в лако-красочной промышленности;
  • для создания инертных сред в электронной промышленности;
  • в качестве средств пожаротушения и прекращения процессов тления в технологических процессах;
  • для упаковки пищевых продуктов;
  • в других областях для создания нейтральных сред.

Мембранные воздухоразделительные установки

Мембранные воздухоразделительные установки отличаются от остальных выдачей только одного целевого продукта – азота.
По составу оборудования мембранные установки аналогичны адсорбционным, только вместо адсорбционного блока разделения устанавливается блок со стандартными мембранными картриджами. Объем и чистота продуктового азота определяется производительностью компрессора, пропускной способностью мембранных картриджей и соотношением перерабатываемого и продуктового потоков.

Читайте также:  Установка дверных ригелей это

Мембраны очень чувствительны к капельной влаге и маслу, поэтому установки эксплуатируются при температуре выше 0?С, а процессу подготовки воздуха уделяется особое внимание.

источник

Преимущества криогенных воздухоразделительных установок и современные воздухоразделительные установки

Криогенная технология разделения воздуха

Криогенная технология разделения воздуха содержит в своей основе методику ректификации, происходящей при низких температурах и дает ряд неоспоримых преимуществ которыми обладают воздухоразделительные установки данного типа.
В основе криогенного способа лежит глубокое охлаждение атмосферного воздуха и использование различных температур кипения кислорода и азота, являющихся основными его компонентами.

На данный момент криогенный метод является самым эффективным благодаря высокому коэффициенту извлечения продуктов разделения и самому высокому уровню чистоты. Метод короткоцикловой адсорбции, на котором основаны производство генераторов азота и кислорода не дает таких показателей.

Криогенная воздухоразделительная установка позволяет получать сразу несколько продуктов разделения, как в газообразном, так и в жидком состоянии.

Преимущества криогенных воздухоразделительных установок

Установки на основе криогенного разделения наиболее экономически эффективны при больших объемах потребления технических газов и обладают высокими техническими характеристиками.

Такие установки позволяют получать газы высокой чистоты в очень больших объемах, например, газообразный азот сверхвысокой чистоты (до 1 ppb), который не может быть получен в адсорбционных и мембранных системах.

Криогенный метод необходим для получения значительного количества кислорода при чистоте более 96%. Для получения большей чистоты кислорода требуется удаление аргона, и единственной коммерчески жизнеспособной технологией для этого разделения является дистилляция. Аргон кипит при температуре, очень близкой к кислороду. Низкотемпературная дистилляция необходима для производства аргона. Аргон составляет только 1% воздуха, поэтому его можно производить только экономически как побочный продукт:

Криогенные ВРУ являются экономически эффективными при долгосрочной эксплуатации за счет низкого удельного энергопотребления и низких эксплуатационных затрат.

При относительно высокой стоимости они очень надежны, в эксплуатации. Долгий ресурс работы воздухоразделительных установок обеспечивается минимальным количеством вращающихся и движущихся механизмов.

К недостаткам возудхоразделительных установок можно отнести более длительный, по сравнению с адсорбционными и мембранными установками, пусковой период. В силу чего данный метод целесообразно применять для крупных предприятий с большими объемами потребления технических газов.

Современные воздухоразделительные установки

Предлагаемые компанией КРИОТЕХ современные воздухоразделительные установки от одного из ведущих мировых производителей имеют ряд достоинств. Перечислим некоторые из преимуществ:

  • Компактный дизайн, высокоэффективные технические характеристики
  • Короткий срок выхода на производственные мощности
  • Управление на базе автоматизированной системы управления Siemens. С помощью системы управления ведётся сбор, анализ и соответствующая обработка всех данных и параметров работы станции.
  • Удобный графический операторский интерфейс позволяет оператору осуществлять управление воздухоразделительной установкой.
  • Влагоотделитель используемый в системе предварительного охлаждения имеет высокую эффективность при удалении влаги из воздуха.
  • Повышенное энергосбережение блока очистки достигается за счет короткого периода времени необходимого для обеспечения эффекта адсорбции, обеспечивающей повышенное энергосбережение.
  • Конструкция ректификационных алюминиевых тарелок, используемых в ректификационной колонне, позволяют значительно улучшить эффективность ректификации и уменьшить высоту колонны при сохранении высокой чистоты продукта.
  • Модульно-контейнерное исполнение позволяет сократить время по монтажу и сократить расходы на подготовку месторасположение установки
  • Для облегчения монтажа основные компоненты установки сконструированы агрегированными узлами и устанавливаются комплексными модулями. Установка оснащена лестницами, площадками и освещением, необходимыми для нормальной работы установки и её технического обслуживания.

источник