NEWTEK Grubu: Yüksek-Verimli Argon Ekstraksiyon Sistemi Modifikasyonu ve Yüksek-Saflıkta Gaz Sistemi Optimizasyon Şeması Üzerine Araştırma

 

"Çifte karbon" hedeflerinin- derinlemesine ilerlemesiyle birlikte, geleneksel endüstrilerin yeşil ve verimli kalkınmaya doğru dönüşümü kaçınılmaz bir trend haline geldi. Temel bir destekleyici endüstri olarak gaz endüstrisi, verimli kaynak kullanımı ve ürün kalitesinin yükseltilmesine yönelik ikili taleplerle karşı karşıyadır. Ulusal Enerji İdaresi tarafından yayınlanan ilgili politikalar, fotovoltaik ve yarı iletken gibi üst düzey üretim alanlarında yüksek-saflıktaki argon gibi özel gazlara olan talebin artmaya devam etmesiyle birlikte, yeni enerji endüstrisinin ve geleneksel endüstrilerin koordineli gelişiminin teşvik edilmesini açıkça önermektedir.

Aynı zamanda, mevcut endüstriyel gaz sistemlerinin genel olarak sıkıntılı noktaları var: Kuzeybatı Çin'deki kömür kimyasal projelerini destekleyen çoğu hava ayırma ünitesi, ham argonun doğrudan boşaltılmasıyla argon geri kazanımını gerçekleştiremiyor; bazı yüksek-saflıktaki gaz üretim ekipmanlarında düşük verimlilik ve zayıf devamlılık sorunu yaşanır; Sıvı gaz depolaması sıcaklık etkilerinden dolayı kararsızlığa eğilimlidir. Gaz ayırma ve ekipman yenileme alanında yoğun bir şekilde faaliyet gösteren Newtek Group, pazar ihtiyaçları ve teknik birikime dayalı olarak hedefe yönelik entegre optimizasyon çözümleri geliştirerek işletmelerin kaynak israfı, düşük verimlilik ve dengesiz depolama gibi sorunları çözmelerine yardımcı oluyor.

 

 

 

Temel Optimizasyon Fikirleri

 

Argon Çıkarma Yenilemesinin Temeli

Shaanxi, İç Moğolistan ve diğer bölgelerdeki kömür kimya işletmelerindeki hava ayırma ünitelerinin mevcut durumuna bakıldığında, yapılandırılmış argon zenginleştirme kulelerinin çoğu, yalnızca yaklaşık %96 argon içeriğine sahip ham argon üretebilir, ana safsızlıklar oksijen ve nitrojendir ve GB/T 4842-2017 gerekliliklerini karşılayamaz. Optimizasyonun özü, kulenin yükseltilmesi ve prosesin yeniden yapılandırılması yoluyla ham argondan oksijen ve nitrojen bileşenlerinin derinlemesine uzaklaştırılmasında ve böylece sıvı argon üretim kapasitesinin ve saflığının iyileştirilmesinde yatmaktadır.
 

Çoklu-Teknoloji Sinerjik Güçlendirme

Üç temel patentli teknolojinin avantajlarını entegre edin: tek-valfli, çift-dedektörlü gaz kromatografisi valf sistemini kullanarak tek enjeksiyonla doğru çok-bileşenli algılama elde edin; Yüksek saflıkta gazın sürekli üretimini sağlamak için ikili-adsorpsiyon bölümlü arıtma cihazı uygulayın; gerçek-zamanlı sıcaklık kontrolü ve basınç izleme yoluyla sıvı gaz depolamanın kararlılığını iyileştirmek için akıllı bir sıcaklık-kontrollü sıvı depolama sistemi donatın ve tüm "geri kazanım-saflaştırma-tespit-depolama" sürecinin kapalı-döngü optimizasyonunu oluşturun.

Bir kimya işletmesinin iki set 55.000 m³/saatlik hava ayırma ünitesini örnek olay olarak ele alırsak, bunların ham argon emisyonları 900 m³/saat'e ulaşır, mevcut destekleyici depolama ekipmanı akıllı sıcaklık kontrol işlevlerinden yoksundur ve yüksek-saflıktaki gaz algılama verimliliği düşüktür. Buna dayanarak şema tasarımı gerçekleştirilir.

 

Entegre Optimizasyon Çözümleri

Temel Yükseltme Türü

 

●Çekirdek Yapılandırması

Argon çıkarma yenilemesi: Bir Ham Argon Kulesi I ekleyin, orijinal argon zenginleştirme kulesini Ham Argon Kulesi II olarak kullanın, nitrojen bileşenlerini çıkarmak için bir Saf Argon Kulesi ile donatın, orijinal depolama tankını koruyun ve temel bir sıcaklık kontrol modülü ekleyin.

Yardımcı sistem: Argon saflığının gerçek-zamanlı tespitini gerçekleştirmek için tek-valfli çift-dedektörlü gaz kromatografisi valf sistemini iki kantitatif döngü ve iki kromatografik sütunla donatın; Temel saflık gereksinimlerini karşılamak için geleneksel bir saflaştırma cihazı kullanın.

●Önemli İnceleme Öğeleri

Orijinal argon zenginleştirme kulesinin çapının, paketleme miktarının ve geri akış oranının uyarlanabilirliği.

Yeni kule soğuk kutusu için kurulum alanı ve kazıklı temelin taşıma kapasitesi.

Kontrol sisteminin algılama cihazlarının arayüzleriyle uyumluluğu.

●Beklenen Etkiler

Yaklaşık 350 m³/saat sıvı argon üretim kapasitesi, O₂ içeriği 1×10⁻⁶'den az veya eşit, N₂ içeriği 2×10⁻⁶'den az veya eşit; yüksek-saflıkta gaz, saflık standartlarını karşılar ve sıvı depolama sıcaklığı dalgalanması ±2 derece dahilinde kontrol edilir; Tek algılama süresi %30 kısalır ve cihaz satın alma maliyetinden %40 tasarruf sağlanır.

 

Yüksek-Verimli Sinerji Türü

●Çekirdek Yapılandırması

Argon çıkarma yenilemesi: Orijinal argon zenginleştirme kulesini Ham Argon Kulesi I olarak kullanın, eski yoğunlaştırıcıyı çıkarın, bir Ham Argon Kulesi II ve oksijen bileşeni giderme verimliliğini artırmak için büyük-hacimli bir yoğunlaştırıcı ekleyin.

Yardımcı sistem: Adsorbanların alternatif çalışması yoluyla sürekli saflaştırma elde etmek için çift-adsorpsiyon bölümü yüksek-saflıkta gaz arıtma cihazını entegre edin; akıllı sıcaklık-kontrollü bir depolama sistemini daha soğutucu, gerçek-zamanlı izleme ve otomatik kontrol modülleriyle donatın; tek-valfli ikili-dedektör algılama sistemini kullanmaya devam edin.

●Önemli İnceleme Öğeleri

Yeni kondansatörün orijinal boru hattına ve yenileme iş yüküne uyarlanabilirliği.

Arıtma cihazının adsorban anahtarlama mantığı ile kontrol sistemi arasındaki bağlantı.

Depolama tankının soğutma mekanizmasının kurulum alanı ve enerji tüketimi uyumu.

●Beklenen Etkiler

Yaklaşık 750 m³/saat sıvı argon üretim kapasitesi, yüksek-saflıktaki argon standartlarını karşılayan saflık; yüksek-saflıkta gaz üretiminin kesintisiz olarak sürekli çalışması, arıtma verimliliği %50 arttı; sıvı gaz depolama stabilitesi iyileştirildi, kayıp oranı %3'ün altına düşürüldü; Daha kısa yatırım geri ödeme süresi ve önemli kapsamlı faydalar.

 

Kapsamlı Yükseltme Türü

 

●Çekirdek Yapılandırması

Argon çıkarma yenilemesi: Argon çıkarma kapasitesini en üst düzeye çıkarmak için orijinal argon zenginleştirme kulesini, yüksek-verimli Saf Argon Kulesi sistemiyle donatılmış yeni bir entegre Ham Argon Kulesi ile değiştirin.

Yardımcı sistem: Adsorpsiyon ve desorpsiyon verimliliğini optimize etmek için yükseltilmiş-yüksek saflığa sahip bir gaz arıtma cihazını benimseyin; büyük bir akıllı depolama tankını çok-parametreli gerçek-zamanlı izleme, otomatik alarm ve uzaktan kontrol işlevleriyle donatın; Veri doğruluğunu ve yanıt hızını artırmak için gaz kromatografisi algılama sistemini yükseltin.

●Önemli İnceleme Öğeleri

Yeni ham argon kulesi soğuk kutusunun temel inşaatı ile mevcut ekipman yerleşimi arasındaki koordinasyon.

Tüm sistemin en yüksek enerji tüketimi ile işletmenin güç kaynağı ve enerji kaynağının eşleştirilmesi.

Akıllı kontrol sisteminin işletmenin mevcut üretim yönetimi platformuyla uyumluluğu.

●Beklenen Etkiler

900 m³/saat sıvı argon üretim kapasitesi, ulusal standartları aşan saflık göstergeleri; yüksek-saflıkta gaz üretim verimliliği %60 arttı, ürün saflığı sabit; sıvı depolama, önemli ölçüde iyileştirilmiş güvenlik ve pratiklik ile tam-süreç akıllı yönetimi ve kontrolünü gerçekleştirir; üst düzey üretimin-uzun vadeli ihtiyaçlarına-uyum sağlayan güçlü teknik liderlik.

 

Şema Karşılaştırması ve Optimizasyonu

Toplam Sahip Olma Maliyeti değerlendirme sistemine dayanarak, yılda 8.330 çalışma saati ve 1.016 yuan/tonluk sıvı argonun -vergiler dahil piyasa fiyatı gibi karşılaştırma koşullarıyla birlikte, üç planın kapsamlı bir karşılaştırması gerçekleştirilir.
 

Şema	Temel Avantajlar	İlk Yatırım	İşletme Maliyeti	Yatırım Geri Ödeme Süresi	Uygulama Senaryoları
Şema 1	En düşük yatırım, düşük yenileme zorluğu	Kalite testi	Kalite testi	Yaklaşık 12 yıl	Sınırlı bütçeye ve temel ihtiyaçlara sahip-küçük ve orta ölçekli işletmeler
Şema 2	Dengeli üretim kapasitesi ve faydaları, en düşük toplam maliyet	Yaklaşık %7 daha yüksek	Yaklaşık %118 daha düşük	Yaklaşık 5,2 yıl	Maliyet-etkinliğinin peşinde koşan, sürekli ve istikrarlı üretime ihtiyaç duyan işletmeler
Şema 3	En yüksek üretim kapasitesi, en ileri teknoloji	Yaklaşık %26 daha yüksek	Yaklaşık %169 daha düşük	Yaklaşık 4,9 yıl	Üst düzey üretimi destekleyen{0}ve uzun-vadeli gelişime odaklanan kuruluşlar

Kapsamlı analiz, "ekipmanın yeniden kullanımı + temel yükseltmeler" üzerine odaklanan Şema 2'nin üretim kapasitesi iyileştirmesini, maliyet kontrolünü ve teknik istikrarı dengeleyerek argon ekstraksiyonu geri kazanımı, yüksek-saflıkta üretim ve akıllı depolamanın etkili sinerjisini gerçekleştirdiğini göstermektedir. İlk yatırım artışının kontrol edilebilir olması, işletme maliyetlerinin önemli ölçüde azalması, yatırımın geri ödeme süresinin kısa olması ve toplam ekipman maliyetinin en düşük olması, onu çoğu endüstriyel işletmenin ihtiyaçlarına uygun, ekonomik açıdan en uygun çözüm haline getirmektedir.

 

Çözüm

Endüstriyel gaz sistemlerinin optimizasyonu ve yükseltilmesi, kaynak kurtarma, ürün saflaştırma, tespit ve izleme ve güvenli depolamadan- oluşan tam zincir sinerjisine ulaşmak için işletmelerin gerçek ihtiyaçlarına dayanmalıdır. Newtek Group tarafından önerilen entegre çözüm, argon ekstraksiyonu yenilemesinin temel teknolojilerini ve patentli ekipmanın avantajlarını birleştirerek kaynak israfı, düşük verimlilik ve dengesiz depolama gibi geleneksel sistemlerin sıkıntılı noktalarını etkili bir şekilde çözüyor.

Örnek işletmenin iki set hava ayırma ünitesinin Şema 2'ye göre yenilenmesinden sonra beklenen yatırım geri ödeme süresi yaklaşık 5 yıl olup iç getiri oranı %20'ye ulaşmaktadır. Bölgedeki fotovoltaik, yarı iletken ve diğer endüstrilerdeki yüksek-saflıktaki argon talebini karşılamakla kalmaz, aynı zamanda enerji tüketimini ve kaynak israfını da azaltarak ekonomik ve sosyal faydalar sağlayan bir kazan-kazan durumu elde eder. Gelecekte, Newtek Grubu teknik çözümleri yinelemeye, farklı endüstri senaryoları için özelleştirilmiş hizmetler sunmaya ve endüstriyel gaz alanının yeşil ve verimli bir şekilde geliştirilmesine yardımcı olmaya devam edecektir.