فصل الهواء بطريقة التبريد (Cryogenic)
عادةً ما يتم استخدام فصل الهواء المبرد في القطاعات التي تتطلب توليد الغاز المستمر في الغلاف الجوي. يولد هذا النظام كمية هائلة من الأكسجين السائل والغازي والنيتروجين وغازات الأرجون. يعد فصل مكونات الهواء عن طريق التقطير المستمر عند درجة حرارة منخفضة أحد أكثر تقنيات إنتاج النيتروجين والأكسجين والأرجون شيوعًا في العديد من الصناعات الكيميائية. نظرًا لأن تقطير الهواء يتم عند درجة حرارة منخفضة جدًا (تقريبًا)، يُشار إليه بالتقطير المبرد (بمعنى بارد جدًا).
عادةً ما يتم استخدام فصل الهواء المبرد في القطاعات التي تتطلب توليد الغاز المستمر في الغلاف الجوي. يولد هذا النظام كمية هائلة من الأكسجين السائل والغازي والنيتروجين وغازات الأرجون.
واحد جداسازی هوا (Air Separation Unit) فرایندی است که طی آن گازهای سازنده هوا از یکدیگر جدا میشوند. لذا با توجه به عناصر اصلی تشکیل دهنده آن، میتوان هوا را منبع مناسبی برای تولید صنعتی نیتروژن، اکسیژن، آرگون و سایر گازهای نجیب دانست.
عادةً ما يتم استخدام فصل الهواء المبرد في القطاعات التي تتطلب توليد الغاز المستمر في الغلاف الجوي. يولد هذا النظام كمية هائلة من الأكسجين السائل والغازي والنيتروجين وغازات الأرجون. يعد فصل مكونات الهواء عن طريق التقطير المستمر عند درجة حرارة منخفضة أحد أكثر تقنيات إنتاج النيتروجين والأكسجين والأرجون شيوعًا في العديد من الصناعات الكيميائية. نظرًا لأن تقطير الهواء يتم عند درجة حرارة منخفضة جدًا (تقريبًا)، يُشار إليه بالتقطير المبرد (بمعنى بارد جدًا).
عادةً ما يتم استخدام فصل الهواء المبرد في القطاعات التي تتطلب توليد الغاز المستمر في الغلاف الجوي. يولد هذا النظام كمية هائلة من الأكسجين السائل والغازي والنيتروجين وغازات الأرجون.
التقطير المبرد
يعد فصل مكونات الهواء عن طريق التقطير المستمر عند درجة حرارة منخفضة أحد أكثر تقنيات إنتاج النيتروجين والأكسجين والأرجون شيوعًا في العديد من الصناعات الكيميائية. نظرًا لأن تقطير الهواء يتم عند درجة حرارة منخفضة جدًا (تقريبًا)، يُشار إليه بالتقطير المبرد (بمعنى بارد جدًا).
التقطير المبرد في صناعات النفط والغاز والمقارنة مع طرق إنتاج النيتروجين والأكسجين والأرجون الأخرى
من أهم استخدامات التقطير المبرد إنتاج النيتروجين السائل أو الأكسجين أو الأرجون. نظرًا لأن موثوقية الوحدة مهمة جدًا في الوحدات الكيميائية، فإن تخزين المواد مهم جدًا. لا يمكن استخدام أي من الوحدات الكيميائية تقريبًا بدون النيتروجين لأن هذا الغاز له استخدامات عديدة في التنظيف والضغط وحالات أخرى بسبب خموله. نظرًا لأن النيتروجين غاز في الظروف العادية، فإن تخزينه في الظروف العادية يرتبط بالعديد من التحديات والصعوبات. لهذا السبب، يُحاول دائمًا تخزين النيتروجين والغازات الأخرى في صورة سائلة في خزانات شديدة البرودة ومضغوطة. يتيح استخدام وحدات فصل الهواء إمكانية إنتاج غازات النيتروجين والأكسجين والأرجون بكميات كبيرة وتخزينها في خزانات حسب احتياجات العميل وفي شكل سائل. تنتج طرق أخرى لإنتاج النيتروجين (طرق تعتمد على امتصاص الضغط المتقلب والطرق القائمة على الغشاء) منتجًا في شكل غازي وبالتالي لا يمكن تخزينه بكميات كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأساليب المستندة إلى الأغشية أو المستندة إلى PSA لها قيود في السعة، ولا يمكن لأنظمة التكرير والبتروكيماويات التي تستهلك الكثير من غاز النيتروجين استخدامها. استخدام هذه الطرق عندما تكون كمية استهلاك النيتروجين عالية جدًا ليس اقتصاديًا. على سبيل المثال، إذا تم استبدال وحدة فصل الهواء المبردة بنظام PSA، فإن كمية الهواء المضغوط تكون أكثر من مرتين.
كيف تعمل وحدات فصل الهواء
مبادئ تشغيل وحدات فصل الهواء هي نفس مبادئ التقطير، ولكن مع اختلاف أن هذا التقطير يتم في درجة حرارة منخفضة للغاية. غازات النيتروجين الثلاثة والأكسجين والأرجون هي المكونات الرئيسية للهواء، ومن بينها النيتروجين أخف من الأكسجين والأرجون وبالتالي فهو أكثر تقلبًا. الفرق في تطاير هذه المواد الثلاثة هو الأساس لفصلها عن بعضها البعض.
تم تصميم وبناء وحدات فصل الهواء اعتمادًا على الحاجة للأغراض الثلاثة لإنتاج النيتروجين والأكسجين والأرجون. في الوحدات التي يتم تصنيعها لإنتاج الأكسجين والأرجون، يتم أيضًا إنتاج النيتروجين (على الرغم من أن الغرض الرئيسي ليس إنتاج النيتروجين). مع زيادة عدد المكونات المنتجة في وحدات فصل الهواء، يزداد أيضًا عدد الأبراج المطلوبة لفصل المكونات.
تحتوي وحدات إنتاج النيتروجين على برج تقطير من النوع المعدل. لا تحتوي هذه الأنواع من الأبراج على مرجل أو نقطة غليان، وفيها يدخل العلف إلى البرج على شكل غاز من الأسفل، ويخرج النيتروجين النقي على شكل سائل وغاز من أعلى البرج. تحتوي وحدات إنتاج الأكسجين وإنتاج الأرجون على برجين وثلاثة أبراج تقطير، على التوالي. نظرًا لنطاق درجة حرارة التشغيل لوحدات فصل الهواء، والتي تقع بينهما تم دمج الهيكل بأكمله في غرفة معزولة بالكامل لمنع فقدان الحرارة. تُعرف هذه الغرفة بالصندوق البارد أو الصندوق البارد. يوضح الشكل أدناه مخططًا لوحدة فصل الهواء المصممة فقط لإنتاج النيتروجين.
في الوحدات المبردة، تقلل بشكل عام درجة حرارة السائل باستخدام إنتاج العمل وعملية الاختناق بحيث يصبح السائل سائلاً. في العملية المذكورة أعلاه، يتم استخدام Turbo-Expander لتقليل درجة حرارة العملية بأكملها.
صهاريج تخزين مبردة للنيتروجين السائل والأكسجين والأرجون
بعد تصنيع النيتروجين بتقنية التبريد، يجب تخزين النيتروجين في ظروف معينة حتى يمكن استخدامه عند الحاجة. الخزانات المبردة هي تلك التي يمكنها الاحتفاظ بالمواد في درجات حرارة منخفضة للغاية، مثل النيتروجين والأكسجين والأرجون السائل. تتميز هذه الخزانات بجدار مزدوج مع حجرة مركزية مملوءة بعازل عالي المقاومة للحرارة. علاوة على ذلك، تحتوي الغرفة المركزية على فراغ نسبي، مما يقلل من فقدان الحرارة من داخل الغرفة إلى البيئة المحيطة. يمكن تصنيع هذه الخزانات بسعات تصل إلى 400 متر مكعب.
المبخرات
بالإضافة إلى المعدات المذكورة، من أجل تحويل النيتروجين السائل إلى غاز، يتم استخدام جهاز يسمى المبخر أو المبخر. عن طريق تسخين النيتروجين السائل، تحوله هذه المعدات إلى غاز وتجعله جاهزًا للاستخدام في وحدات مختلفة. يتم تصنيف المبخرات في فئات مختلفة اعتمادًا على نوع مصدر الحرارة الموجود لديهم. إذا كان مصدر الحرارة يبخر الهواء المحيط، فإن النيتروجين السائل يتبادل الحرارة مع الهواء المحيط ويتحول إلى غاز. تُعرف هذه الأنواع من المبخرات بالمبخرات الجوية. نوع آخر من أجهزة التبخير يستخدم بخار الماء لتوفير الحرارة اللازمة لتبخير النيتروجين وتسخينه. تُعرف هذه الأنواع من المبخرات بمبخرات بخار الماء ويمكن أن تزيد من درجة حرارة غاز النيتروجين إلى أعلى من درجة الحرارة المحيطة.
باستخدام فريق من الخبراء في تصميم وهندسة وتصنيع الوحدات المبردة بموجب ترخيص من العلامات التجارية المرموقة، فإن شركة هوايار قادرة على تصميم وإنتاج وتوريد وحدات فصل الهواء المختلفة لإنتاج النيتروجين والأكسجين والأرجون بتركيزات مختلفة.
أقصى تركيز (mole Fraction) | سعة الوحدة (Nm3/hr) | وحدة فصل الهواء |
Up to 99.9999 | Up to 200,000 | إنتاج النيتروجين (N2) |
Up to 99.9999 | Up to 200,000 | الأكسجين (O2) |
Up to 99.9999 | Up to 500 | الأرجون (Ar) |
(هنوز امتیازی داده نشده است)
Loading...الأسئلة الاکثر تداولاً
يتم استخدامه في الغالب في الصناعات التي يكون فيها معيار الإنتاج دون إيقاف الغازات في الغلاف الجوي.
تم تصميم حزمة فصل الهواء المبردة كسائل أو غاز من الغلاف الجوي الحالي من خلال حزمة فصل الهواء في بيئة درجة حرارة منخفضة.