Den mangefacetterede værdi af luftseparationsenheder i petrokemisk produktion

Petrokemisk produktion omfatter adskillige faser-herunder råmaterialebehandling, katalytiske reaktioner, separation og raffinering og sikker opbevaring og transport-med gasforsyning, der fungerer som en kritisk tråd, der løber gennem hele arbejdsgangen. Luftseparationsenheder (ASU'er) anvender processer såsom kryogen separation eller tryksvingningsadsorption (PSA) til at isolere komponenter med høj-renhed-såsom oxygen, nitrogen og argon-fra atmosfærisk luft og derved forsyne petrokemiske anlæg med en række essentielle gasser.

 

Først og fremmest tjener ASU'er som en vital kilde til ilt med høj-renhed. Ilt er uundværligt i forskellige processer, herunder katalytisk krakning, oxidationsreaktioner, kul-til-væskeomdannelse og ethylenproduktion. For eksempel kan indførelsen af ​​oxygen med høj-renhed (større end eller lig med 99,5%) under ethylenkrakningsprocessen accelerere krakningshastigheden, forkorte reaktionstiderne og minimere dannelsen af ​​biprodukter. Ifølge industridata kan brugen af ​​ilt med høj-renhed øge ethylenudbyttet med 5 % til 10 % og samtidig reducere energiforbrugsomkostningerne. ASU'er besidder fleksibiliteten til at justere iltproduktion og renhedsniveauer i overensstemmelse med de specifikke krav fra forskellige produktionsprocesser, og derved imødekomme fluktuerende produktionsbelastninger.

 

For det andet kan nitrogenets kritiske rolle for at sikre sikkerheden ikke undervurderes. Da mange petrokemiske produkter er meget brandfarlige eller eksplosive stoffer, kræves der inerte gasser under produktion, opbevaring og transport for at fortrænge ilt og mindske risikoen for eksplosion. Nitrogen med høj-renhed (større end eller lig med 99,9%) bruges ofte til udrensning og inertering af reaktorer, lagertanke og rørledninger. Under anlægsvedligeholdelse eller materialeskift kan nitrogenrensning effektivt reducere iltniveauet til under 3 % og derved eliminere risikoen for brande og eksplosioner. Store-petrokemiske komplekser har typisk centraliserede nitrogenforsyningssystemer, hvor ASU'er fungerer som kernekomponenten, der sikrer pålideligheden af ​​disse systemer.

 

Ydermere er ASU'er i stand til at genvinde og levere sjældne gasser-såsom argon, neon og xenon-og generere yderligere indtægter til petrokemiske virksomheder. Argon anvendes i vid udstrækning som beskyttelsesgas ved metalsvejsning og til kalibrering af præcisionsanalytiske instrumenter; i mellemtiden har neon og xenon høj merværdi i specialiserede applikationer såsom belysning og laserteknologi. For virksomheder, der søger at diversificere deres produktporteføljer og øge det økonomiske afkast, udgør genvinding af sjældne gasser en væsentlig funktion af luftseparationsenheder.

 

Med hensyn til energieffektivitet og miljøbeskyttelse udvikler moderne luftseparationsenheder sig mod lavere energiforbrug og højere niveauer af automatisering. Mens traditionelle kryogene separationsprocesser er i stand til at producere gasser med høj-renhed, medfører de et relativt højt energiforbrug. I modsætning hertil har nye luftseparationsenheder opnået betydelige fremskridt inden for kompressoreffektivitet, varmevekslerdesign og procesoptimering, hvilket muliggør en 10-15 % reduktion i energiforbruget for samme produktionsoutput. Desuden har nogle petrokemiske virksomheder integreret disse enheder med spildvarmegenvindingssystemer for at lette genbrugen af ​​termisk energi i gasproduktionsprocessen og derved yderligere reducere kulstofemissioner og tilpasse sig de strategiske mål for "Dual Carbon"-initiativet.