Wieloaspektowa wartość jednostek separacji powietrza w produkcji petrochemicznej

Produkcja petrochemiczna obejmuje wiele etapów,-w tym przetwarzanie surowców, reakcje katalityczne, separację i rafinację oraz bezpieczne przechowywanie i transport,-przy czym dostawy gazu stanowią krytyczny wątek całego procesu. Jednostki separacji powietrza (ASU) wykorzystują procesy takie jak separacja kriogeniczna lub adsorpcja zmiennociśnieniowa (PSA) w celu izolowania składników o wysokiej-czystości-takich jak tlen, azot i argon- z powietrza atmosferycznego, zaopatrując w ten sposób zakłady petrochemiczne w różnorodne niezbędne gazy.

 

Przede wszystkim ASU stanowią istotne źródło-tlenu o wysokiej czystości. Tlen jest niezbędny w różnych procesach, w tym w krakingu katalitycznym, reakcjach utleniania, konwersji węgla-do-cieczy i produkcji etylenu. Na przykład wprowadzenie tlenu o-czystości (większej lub równej 99,5%) podczas procesu krakingu etylenu może przyspieszyć szybkość krakingu, skrócić czas reakcji i zminimalizować powstawanie produktów ubocznych. Według danych branżowych zastosowanie tlenu-o wysokiej czystości może zwiększyć uzysk etylenu o 5–10%, jednocześnie zmniejszając koszty zużycia energii. ASU charakteryzują się elastycznością w dostosowywaniu wydajności tlenu i poziomów czystości zgodnie ze specyficznymi wymaganiami różnych procesów produkcyjnych, dostosowując się w ten sposób do zmiennych obciążeń produkcyjnych.

 

Po drugie, nie można niedoceniać kluczowej roli azotu w zapewnieniu bezpieczeństwa. Biorąc pod uwagę, że wiele produktów petrochemicznych to substancje wysoce łatwopalne lub wybuchowe, podczas produkcji, przechowywania i transportu wymagane są gazy obojętne, aby wyprzeć tlen i zmniejszyć ryzyko wybuchu. Azot o wysokiej-czystości (większej lub równej 99,9%) jest często używany do oczyszczania i zobojętniania reaktorów, zbiorników magazynowych i rurociągów. Podczas konserwacji instalacji lub zmiany materiałów przepłukiwanie azotem może skutecznie obniżyć poziom tlenu do poziomu poniżej 3%, eliminując w ten sposób ryzyko pożarów i eksplozji. Wielkoskalowe-kompleksy petrochemiczne zazwyczaj wyposażone są w scentralizowane systemy dostarczania azotu, w których jednostki ASU stanowią podstawowy element zapewniający niezawodność tych systemów.

 

Co więcej, jednostki ASU są w stanie odzyskiwać i dostarczać rzadkie gazy,-takie jak argon, neon i ksenon,-generując dodatkowe przychody dla przedsiębiorstw petrochemicznych. Argon jest szeroko stosowany jako gaz osłonowy przy spawaniu metali i do kalibracji precyzyjnych przyrządów analitycznych; Tymczasem neony i ksenony mają dużą wartość dodaną w specjalistycznych zastosowaniach, takich jak oświetlenie i technologia laserowa. Dla firm chcących zdywersyfikować swoje portfolio produktów i zwiększyć zyski ekonomiczne, odzyskiwanie gazów rzadkich stanowi istotną funkcję jednostek separacji powietrza.

 

Pod względem efektywności energetycznej i ochrony środowiska nowoczesne jednostki separacji powietrza ewoluują w kierunku niższego zużycia energii i wyższego poziomu automatyzacji. Chociaż tradycyjne procesy separacji kriogenicznej umożliwiają wytwarzanie gazów-o wysokiej czystości, wiążą się one ze stosunkowo wysokim zużyciem energii. Natomiast nowatorskie jednostki separacji powietrza osiągnęły znaczny postęp w wydajności sprężarek, konstrukcji wymienników ciepła i optymalizacji procesów, umożliwiając zmniejszenie zużycia energii o 10–15% przy tej samej wydajności produkcyjnej. Ponadto niektóre przedsiębiorstwa petrochemiczne zintegrowały te jednostki z systemami odzyskiwania ciepła odpadowego, aby ułatwić ponowne wykorzystanie energii cieplnej w procesie produkcji gazu, tym samym jeszcze bardziej ograniczając emisję dwutlenku węgla i dostosowując się do celów strategicznych inicjatywy „Dual Carbon”.