Јединица за одвајање ваздуха за хемикалије

Цриогенична технологија раздвајања ваздуха успешно је користила дуги низ година да би се обезбедило кисеоник за гасификацију различитих угљоводоника за производњу синтације за производњу горива, хемикалија и других вредних производа. Примери укључују
Конверзија течног и чврстог отпада из рафинерија на водоник за употребу унутар рафинерија, као и копродукција опефицираних процеса природних гаса који претварају природни гас у синтетичку сирову нафту, воскове и горива. Последњих година, како би се смањила цена опреме или побољшала ефикасност, комбинација процеса производње кисеоника и постројења за прераду угљоводоника и низводно прерађивање угљоводоника примила је све више и више пажње. Описани су традиционални и развијање процеса производње кисеоника и интегрисане шеме за побољшање економије ових објеката.

 

Садржај

1.Овиев не-криогене технологије за прераду индустријског гаса

   1.1 Адсорпција

   1.2 Систем полимерне мембране

2.Лов Температурна технологија за прераду гаса

   2.1 Преглед криогене обраде

   2.2 Циклус компресије циклуса

   2.3 Покретање течног циклузински течни циклус

   2.4 Циклуси ниског притиска и високог притиска

3.цомПапарисон процесних алтернатива и побољшања технологије

4.Цонцлусион

Контактирајте сада

1.Овиев не-криогене технологије за прераду индустријског гаса

1.1 Адсорпција

Процес адсорпције заснива се на способностима неких природних и синтетичких материјала да преференцијално адсорб азот. У случају Зеолити-а, нехомогено електрично поље постоји у празнинама материјала, што резултира повлаштеним адсорпцијом молекула који су поларизиранији, попут оних са већим електростатичким четверолошким тренуцима. Тако су у раздвајању ваздуха, молекули азота снажнији су адсорбовани од молекула кисеоника или аргонских. Како ваздух пролази кроз слој Зеолитског материјала, азот је задржан и ток богат кисеоником оставља Зеолитски слој. Молекуларни сита угљеника су истог редоследа магнитуде као ваздушне молекуле. Будући да су молекули кисеоника нешто мањи од молекула азота, оне брже дишу у шупљине адсорбенса. Стога су молекуларни сита угљеника селективни за кисеоник и молекуларни сита су селективни за азот. Зеолити се обично користе у процесима засноване на адсорпцији засноване на системским кисеоником. Компримовани ваздух се храни у посуду која садржи адсорбент. Азот се адсорбуди и производи се ток отпадних вода богата кисеоником док кревет не буде засићен азотом. У овом тренутку, храњени ваздух је пребачен на свеже пловило и регенерација првог кревета може почети. Регенерација се може постићи загревањем кревета или смањење притиска кревета, смањујући тако равнотежни садржај азота адсорбенса. Грејање се обично назива адсорпције за љуљање температуре (ТСА) и смањење притиска се обично назива притиском или вакуумски заљубљеничка адсорпција (ПСА или ВСА). Смањени притисак има кратак циклус и једноставан је за рад, што га чини пожељним процесом за постројења за одвајање ваздуха. Процесне варијације које утичу на ефикасност рада укључују преношење ваздуха да се одвојено уклањају воде и угљен диоксид, више кревета како би се омогућило опоравак енергије притиска током пребацивања у кревету и вакуумским притиском. Систем је оптимизован на основу протока производа, чистоће, притиска, потрошње енергије и очекиваног радничког живота. Чистоћа кисеоника је обично 93% до 95% по запремини.

 

1.2 Систем полимерне мембране

Процеси мембране Користећи полимерни материјали заснивају се на разликама у стопи дифузије кисеоника и азота кроз мембрану која раздваја токове високог притиска и ниског притиска. Флук и селективност су два својства која одређују економију мембранског система, а обе су функције специфичне мембранске материјале. Мембрански флукс одређује површину мембране и функција је разлике притиска подељена дебљином мембране. Пропорционалност константна која варира са врстом мембране се назива пропустљивост. Селективност је однос пропуштавања гасова који се раздвајају. Већина мембранских материјала је пропуснији за кисеоник него азотом због мање величине молекула кисеоника. Системи мембране су углавном ограничени на производњу ваздуха обогаћеног кисеоником (25% до 50% кисеоника). Активне или олакшане трансферне мембране садрже средство за комплексијски комплекс за повећање селективности кисеоника и потенцијална је метода повећања чистоће кисеоника у мембранским системима, под претпоставком да су и мембрански материјали компатибилни са кисеоником. Главна предност одвајања мембране је једноставност процеса, њен континуитет и њен рад у условима у близини амбијента. Бловер пружа довољно притиска главе за превазилажење падајућих падова преко филтера, мембранских цеви и цевовода. Мембрански материјали се обично састављају у цилиндричне модуле који су повезани са више веза за пружање потребних производних капацитета. Кисеоген прожима кроз влакна (шупљи тип влакана) или кроз листове (тип ране) и екстрахује се као производ. Вакуумска пумпа обично одржава диференцијал притиска преко мембране и испоручује кисеоник на траженом притиску. Угљен диоксид и вода обично су присутни у ваздушном производу обогаћени кисеоником, јер су пропуснији од кисеоника до већине мембранских материјала. Међутим, мембрански системи се лако прилагођавају апликацијама до 20 тона дневно, где се чистоћа ваздуха обогаћена водом и нечистог контаминала угљен-диоксида може се толерисати. Ова технологија је новија од адсорпције или криогених технологија, а побољшања материјала могу учинити мембране атрактивнијим за веће захтеве кисеоника.

 

2.Лов Температурна технологија за прераду гаса

2.1 Преглед криогене обраде

Цриогенична технологија раздвајања ваздуха је тренутно најефикаснија и економична технологија за производњу великих количина гасовита или течног кисеоника, азота и аргона. Јединице за одвајање ваздуха (АСУС) користе конвенционални више-колони криогенични процес дестилације за производњу кисеоника из компримованог ваздуха на високом опоравку и чистоћи. Цриогенична технологија такође може произвести азот високе чистоће као користан нуспроизводни ток на релативно ниском инкременталном трошку. Поред тога, течни аргонски, течни кисеоник и течни азот се могу додати у плочу производа за складиштење резервне копије производа или нуспроизводне продаје по ниском инкременталном капиталу и трошковима електричне енергије. Истраживање се наставља на начине да повећа продуктивност индивидуалне опреме обухвата као средство смањења трошкова јединице економијама скале. Већина опреме користи конвенционалне електричне моторе за покретање опреме за компримирање ваздушног напајања АСУ, као и кисеоник и друге токове производа. Значајно је да иГЦЦ објекти примију све њихово снабдевање ваздухом вађењем ваздуха из гасних турбина које се користе у комбинованом циклусу за производњу електричне енергије од гаса синтезе угља.

 

2.2 Циклус компресије циклуса

Процеси раздвајања ваздуха обично производе ток гасног производа на мало изнад атмосферског притиска и у близини температуре околине. Обично кисеоник производа оставља главни измењивач топлоте на ниском притиску, у распону од 3,5 до 7 0. 0 МПА, а центрифугални трен за компресори са релативно високим протоком јачине улаза доставља производ на траженом притиску.

 

2.3 Покретање течног циклузински течни циклус

Течни производи се могу преузети из криогених измењивача топлоте узводно од одељења за дестилацију за испаравање и грејање. Ови производи се могу испумпавати на жељени притисак испоруке или средњи притисак. Међутим, пошто је моћ потребна за производњу течних производа из система дестилације 2 до 3 пута од производње гасовитих производа, циклус мора бити ефикасан у опоравку расхладног средства који се налази у пумпном току производа. То се постиже кондензацијом испареног тока производа у криогеном измењивачу топлоте против ваздуха за ваздух под високим притиском или азотом. Течни ваздух или храна за азот враћа се у одељак за дестилацију за хлађење. Испуњени циклуси о течности који испумпавају токове производа на средњи притисак на излазне јединице за одвајање ваздуха називају се делимичне испумпане течне циклусе и захтевају додатну опрему за компримирање тока производа у крајњи притисак на крајњи притисак. Потпуно или делимично пумпање токова производа додаје још један степен слободе у оптимизацији криегеног циклуса и може да елиминише или смањи величину компресора кисеоника.

2.4 Циклуси ниског притиска и високог притиска
Ниски притисак (ЛП) Повезани циклуси јединица за одвајање ваздуха заснивају се на компримирању ваздуха за напајање само уз потребу притиска да би се одбацила нуспроизвод азота на атмосферском притиску. Због тога се прехрамбени притисци на ваздух обично разликују између 360 и 6 000 МПА, зависно од чистоће кисеоника и жељеног нивоа енергетске ефикасности. Циклуси високог притиска производе производе и нуспроизводне токове на притисцима добро изнад атмосферског притиска, који обично захтевају мање и компактније криогене компоненте, које могу уштедети трошкове. ЕП циклуси обично користе притиске ваздуха у ваздуху у вишку од 700 МПа. ЕП циклус може бити прикладан када се све или скоро сви азотни нуспроизводи компримирају као ток производа. Поред тога, ЕП циклус је често изабран да интегрише АСУ са другим процесним јединицама, као што су гасне турбине.

 

3.цомПапарисон процесних алтернатива и побољшања технологије

 

Процеси адсорпције и полимерне мембране ће наставити да се побољшају у трошковима и енергетској ефикасности кроз наставак истраживања и развоја адсорбенса и мембранских материјала. Ниједна од технологије не очекује да ће се технологија оспорити криогеном технологијом у својој способности да произведе велике количине кисеоника, посебно на веће чистоће. И адсорпциони и мембрански системи производе нуспоравни азот који садржи значајне количине кисеоника. Ако је потребан азот високе чистоће, морају се користити додатна деоксигенација или други системи за пречишћавање да би се побољшало квалитет азота. Ниједан процес не може директно да произведе аргоне или племенито гасове. Производња течног кисеоника или азота за резервну копију система захтева додатну кришну опрему или превоз производа од биљне опреме. С друге стране, адсорпција и мембрански процеси су једноставнији и пасивнији од криогених технологија. Ваздух екстрахован из компресора за гас турбина може делимично или у потпуности испунити захтеве за напајање АСУ-а. У једноставној конфигурацији, асу притисак дестилације поставиће притисак ваздуха за екстракцију. Ако је проток ваздуха за екстракцију мање од укупне потребан АСУ, користиће се помоћни компресор за ваздух, чији ће притисак пражњења ускладити притисак на ваздуху екстракције. Ако је екстраховани ваздушни довод отприлике једна четвртина укупне АСУ потражње, притисак дестилације АСУ може се успоставити независно и може се користити испумпани течни процес.

Ваздух за екстракцију под високим притиском Вријеме пропије течни кисеоник под притиском или азотом у криогеној зони размене топлоте. Помоћни компримовани ваздушни напајање поставља притисак на АСУ дестилације.

У објектима помоћу гасних турбина, ваздух се може извући из различитих разлога.
АС ФЕЕД АИФТ АИР СПАТЕРАТИОН ЈЕДИНИЦА, као "испушни" хладни ваздух за самрбин или други захтеви за ваздух под притиском у објекту. Екстраховани ваздух садржи драгоцену топлоту која се може вратити кључањем течности на дискретном нивоу температуре, или разумном преносом топлоте у другу течност. Једна класа апликација које се користи опорављена топлота је регенерација растварача, што је процес који први изводи корак апсорпције гаса / течности, а затим преноси топлоту у течност на дезорише гасове производе или контаминанте. Овај корак поседује имовину да примери процеса који могу имати користи од ове интеграције топлоте укључују, али нису ограничени на, следеће јединице које се могу наћи у хидрокарбонском гасификацији или погодностима угљоводоника. Регенерација система за ваздушни однос на течности као део криогене јединице за одвајање ваздуха. Кораци апсорпције на основу течности за уклањање контаминаната из токова ваздуха до постројења за одвајање ваздуха могу имати користи од екстрактивног опоравка топлоте ваздуха. У једном аспекту, врући ваздух је охлађен у односу на течно дно из апсорбер колоне. Охлађени ваздух улази у колону и контактира упијајући течност, где се нечистоће у ваздушном току апсорбују у течност. Корак грејања без ваздуха за упијају се загађивачи од упијајуће течности, који се затим враћа у апсорпциона колона. Систем апсорпције може укључивати једну или више течности у неколико апсорпционих корака за повећање уклањања ефикасности или употреба специфичних упијања да се уклони специфичне нечистоће из ваздушног тока. Упијајући регенерација може да укључује грејање из других извора, у комбинацији са грејањем да би се смањио притисак на нечистоће за десилове. Топлота из екстрахованог ваздуха може се вратити индиректним контактом врућег ваздуха са процесном течношћу или преношењем топлоте са ваздуха у радну течност попут паре или инертног гаса. У овом примеру, висок ниво топлоте који се генерише из екстраховног извора ваздуха преноси се на ток азота који се враћа у гасну турбина. Екстраховани ваздух је даље хлађен контактом са одобреним дном упијања који се користе за пре-лечење ваздушне хране АСУ.
Овај корак преноса топлоте такође се може постићи и у другим апсорпционим системима у оквиру радне површине поена или посног производа. У зависности од материјала за растварач и апсорпцију, важи се степени за опоравак топлоте на високом нивоу и сва екстрахована ваздушна топлота која се користи за апсорборна регенерација.
ЦО2 се може обрадити и продати као нуспроизвод или се користи у постројењу. Пример је да вратите ЦО2 на гас турбину као додатни разблаживач.

 

4.Цонцлусион

Криогени процеси су тренутно пожељни метод за снабдевање индустријских гасова великим објектима. Интеграција топлоте, хлађења, расхладних токова између индустријских гасова и других јединица у целом објекту може побољшати ефикасност и смањити трошкове. Напредни концепти интеграције топлоте могу у будућности олакшати употребу хемијских или ИТМ процеса.