Многогранная ценность воздухоразделительных установок в нефтехимическом производстве

Нефтехимическое производство включает в себя множество этапов,-включая переработку сырья, каталитические реакции, разделение и очистку, а также безопасное хранение и транспортировку-, при этом поставка газа является важнейшим потоком, проходящим через весь рабочий процесс. В установках разделения воздуха (ВРУ) используются такие процессы, как криогенная сепарация или адсорбция при переменном давлении (PSA), чтобы изолировать компоненты высокой-чистоты-такие как кислород, азот и аргон-, из атмосферного воздуха, тем самым снабжая нефтехимические предприятия различными необходимыми газами.

 

Прежде всего, ВРУ служат жизненно важным источником кислорода высокой-чистоты. Кислород незаменим в различных процессах, включая каталитический крекинг, реакции окисления, конверсию угля-в-жидкость и производство этилена. Например, введение кислорода высокой-чистоты (более или равного 99,5%) в процессе крекинга этилена может ускорить скорость крекинга, сократить время реакции и свести к минимуму образование побочных продуктов. По отраслевым данным, использование кислорода высокой-чистоты может повысить выход этилена на 5–10 %, одновременно снижая затраты на потребление энергии. ВРУ обладают возможностью гибкой регулировки выхода кислорода и уровня чистоты в соответствии с конкретными требованиями различных производственных процессов, тем самым приспосабливаясь к меняющимся производственным нагрузкам.

 

Во-вторых, нельзя недооценивать решающую роль азота в обеспечении безопасности. Учитывая, что многие продукты нефтехимии являются легковоспламеняющимися или взрывоопасными веществами, при производстве, хранении и транспортировке необходимы инертные газы для вытеснения кислорода и снижения риска взрыва. Азот высокой-чистоты (более или равный 99,9%) часто используется для продувки и инертизации реакторов, резервуаров для хранения и трубопроводов. Во время технического обслуживания установки или замены материалов продувка азотом может эффективно снизить уровень кислорода до уровня ниже 3%, тем самым устраняя возможность возникновения пожара и взрывов. Крупномасштабные-нефтехимические комплексы обычно имеют централизованные системы подачи азота, при этом ВРУ служат основным компонентом, обеспечивающим надежность этих систем.

 

Кроме того, ВРУ способны утилизировать и поставлять редкие газы,-такие как аргон, неон и ксенон,-принося дополнительный доход нефтехимическим предприятиям. Аргон широко используется в качестве защитного газа при сварке металлов и для калибровки прецизионных аналитических приборов; в то же время неон и ксенон имеют высокую добавленную стоимость в специализированных приложениях, таких как освещение и лазерные технологии. Для компаний, стремящихся диверсифицировать свой ассортимент продукции и повысить экономическую отдачу, извлечение редких газов представляет собой важную функцию воздухоразделительных установок.

 

С точки зрения энергоэффективности и защиты окружающей среды современные воздухоразделительные установки развиваются в сторону более низкого энергопотребления и более высокого уровня автоматизации. Хотя традиционные процессы криогенной сепарации позволяют производить газы высокой-чистоты, они влекут за собой относительно высокие энергозатраты. Напротив, новые воздухоразделительные установки позволили добиться значительного улучшения эффективности компрессоров, конструкции теплообменника и оптимизации процесса, что позволяет снизить потребление энергии на 10–15% при той же производительности. Кроме того, некоторые нефтехимические предприятия интегрировали эти установки с системами рекуперации отходящего тепла, чтобы облегчить повторное использование тепловой энергии в процессе производства газа, тем самым еще больше сокращая выбросы углекислого газа и соответствуя стратегическим целям инициативы «Двойной углерод».