কিভাবে ক্রায়োজেনিক বায়ু বিচ্ছেদ বৃহৎ শিল্প গ্যাসের চাহিদা পূরণ করে

ইস্পাত, রাসায়নিক, ইলেকট্রনিক্স উত্পাদন এবং অনুরূপ সেক্টরে বড় শিল্প প্রকল্পগুলির জন্য, উৎপাদনের জন্য বাল্ক শিল্প গ্যাসের একটি অবিচ্ছিন্ন এবং স্থিতিশীল সরবরাহ অপরিহার্য। সাইটে - ক্রায়োজেনিক এয়ার সেপারেশন ইউনিট (ASU) এই প্রকল্পগুলির জন্য পছন্দের পছন্দ হয়ে উঠেছে৷ তরল অক্সিজেন/নাইট্রোজেন ক্রয় বা নাইট্রোজেন জেনারেশনের জন্য প্রেসার সুইং অ্যাডসর্পশন (PSA) ব্যবহার করার তুলনায়, ক্রায়োজেনিক এয়ার সেপারেশন টেকনোলজি তিনটি মাত্রায় অপরিবর্তনীয় সুবিধা প্রদান করে: ভলিউম ক্ষমতা, বিশুদ্ধতা সামঞ্জস্য এবং অপারেশনাল ইকোনমিক্স।

বড় প্রকল্পের জন্য গ্যাস সরবরাহের মূল চ্যালেঞ্জ

বৃহৎ-প্রজেক্টের বিভিন্ন স্বতন্ত্র গ্যাসের প্রয়োজনীয়তা রয়েছে: উচ্চ খরচের পরিমাণ, স্থির চাপ এবং বিশুদ্ধতার বৈশিষ্ট্য, এবং সরবরাহে বাধার জন্য অত্যন্ত কম সহনশীলতা। 10,000 Nm³/ঘন্টার বেশি অক্সিজেন উৎপাদনকারী একটি বায়ু বিভাজন ইউনিটের জন্য, যদি ক্রয়কৃত তরল অক্সিজেন বা নাইট্রোজেনের উপর নির্ভর করে, শুধুমাত্র পরিবহন পর্যায়ে স্টোরেজ ট্যাঙ্ক, ট্যাঙ্কার ট্রাক এবং ভ্যাপোরাইজারগুলিতে বিনিয়োগ করা যথেষ্ট-চলমান তরল পরিবহন খরচ এবং সরবরাহের চেইনের উল্লেখ না করার জন্য।

আরেকটি সমস্যা প্রায়ই উপেক্ষা করা হয় শিশির বিন্দু এবং অমেধ্য। কিছু রাসায়নিক বিক্রিয়া বা ইলেকট্রনিক-গ্রেডের প্রতিরক্ষামূলক গ্যাসের আর্দ্রতা, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং হাইড্রোকার্বনের উপর অত্যন্ত কঠোর সীমা রয়েছে। ক্রায়োজেনিক পাতন প্রক্রিয়া স্বাভাবিকভাবেই এই অমেধ্য অপসারণ করে, যা সাইটের গ্যাস উৎপাদনের একটি গোপন সুবিধা।

কিভাবে ক্রায়োজেনিক এয়ার সেপারেশন টেকনোলজি উচ্চ প্রবাহের হার পরিচালনা করে

ক্রায়োজেনিক বায়ু পৃথকীকরণ প্রযুক্তির মূল নীতিটি অনুক্রমিক ধাপের মাধ্যমে বায়ু উপাদানগুলির স্ফুটনাঙ্কের পার্থক্য (অক্সিজেন -183 ডিগ্রি, নাইট্রোজেন -196 ডিগ্রি) ব্যবহার করে: কম্প্রেশন, প্রি-কুলিং, বিশুদ্ধকরণ, প্রসারণ হিমায়ন, এবং পাতন কোল বিভাজন। প্রতি ঘন্টায় হাজার হাজার ঘনমিটারের পরিসরে উচ্চ গ্যাসের চাহিদার জন্য, বহু-পর্যায়ের পাতন কলামের কলামের ব্যাস এবং ট্রে নকশা পৃথকীকরণ দক্ষতা নির্ধারণ করে। বড়{10}}স্কেল ক্রায়োজেনিক ইউনিটগুলি সাধারণত ডাবল-কলাম প্রক্রিয়া ব্যবহার করে (নিম্ন কলামের চাপ প্রায় 0.5-0.6 MPa, বায়ুমণ্ডলীয় চাপের কাছাকাছি উপরের কলাম), 95%-এর উপরে অক্সিজেন নিষ্কাশনের হার অর্জন করে - PSA-এর 50%-70% থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি।

প্রকৃত প্রকৌশলে, একটি KDON-20000 ইউনিট (20,000 Nm³/h অক্সিজেন, 40,000 Nm³/h নাইট্রোজেন) প্রতি Nm³ অক্সিজেনের জন্য প্রায় 0.45-0.55 kWh খরচ করে। একই স্কেলে কেনা তরল অক্সিজেন বাষ্পীভূত করার মোট খরচ সাধারণত 30%-40% বেশি। কেন বড় প্রকল্পগুলি শেষ পর্যন্ত অন-সাইট ক্রায়োজেনিক ইউনিট বেছে নেয় তার পিছনে এই অর্থনৈতিক যুক্তি।

মিটিং মাল্টি-প্রোডাক্ট কো-সাপ্লাই এবং প্রেসার গ্রেড ম্যাচিং

বড় প্রকল্পগুলির জন্য প্রায়ই অক্সিজেন, নাইট্রোজেন, আর্গন এবং এমনকি বিরল গ্যাসের প্রয়োজন হয় একই সাথে বিভিন্ন বিশুদ্ধতা স্তরে। ক্রায়োজেনিক বায়ু পৃথকীকরণ প্রযুক্তির পাতন প্রবাহ পার্শ্ব-ড্র পোর্টের মাধ্যমে একযোগে উৎপাদনের অনুমতি দেয়: 99.6% বিশুদ্ধতা প্রক্রিয়া অক্সিজেন, 99.999% বিশুদ্ধতা নাইট্রোজেন, এবং অপরিশোধিত বা পরিশোধিত আর্গন। একটি সাধারণ কনফিগারেশনের মধ্যে রয়েছে জ্বলন বা গ্যাসীকরণের জন্য অক্সিজেন, এবং নাইট্রোজেন দুটি স্ট্রীমে বিভক্ত-একটি নিম্ন-চাপ প্রবাহ শুদ্ধকরণ এবং কম্বল করার জন্য, এবং আরেকটি মাঝারি-চাপ প্রবাহ (1.0-1.5 MPa) যন্ত্রের বায়ু বা চাপ মেকআপের জন্য।

মিলিত চাপ গ্রেড সরাসরি ব্যবহারকারীর কম্প্রেসার কনফিগারেশনকে প্রভাবিত করে। অনেক ক্রায়োজেনিক ইউনিট সরাসরি 0.8-1.2 MPa-তে চাপযুক্ত নাইট্রোজেন তৈরি করতে পারে, অতিরিক্ত বুস্টার কম্প্রেসারের প্রয়োজনীয়তা দূর করে। তবে, অক্সিজেনের জন্য একটি অক্সিজেন সংকোচকারী বা তরল অক্সিজেন পাম্প প্রয়োজন যা নিম্নধারার প্রক্রিয়ার চাপ অনুযায়ী আকারের।

প্রকৃত প্রকল্প থেকে মূল নির্বাচন পয়েন্ট

যখন প্রতি বছর 2-মিলিয়ন-টন-কোকিং প্রকল্প তার বায়ু বিভাজক ইউনিট নির্বাচন করছিল, ব্যবহারকারী প্রাথমিকভাবে তরল অক্সিজেন কেনার কথা বিবেচনা করেছিলেন। গণনা করার পরে, তারা দেখতে পেল: দৈনিক প্রায় 180 টন তরল অক্সিজেন খরচের জন্য 3-4টি ট্যাঙ্কার ট্রাক ক্রমাগত অপারেশন, কমপক্ষে 150 কিউবিক মিটারের একটি স্টোরেজ ট্যাঙ্কের ধারণক্ষমতা এবং কোকিং প্ল্যান্টের বিপজ্জনক এলাকার শ্রেণিবিন্যাস মানে ট্রাক অ্যাক্সেসের জন্য নিরাপত্তা নিয়ন্ত্রণ চাপ। তারা শেষ পর্যন্ত একটি KDON-15000 ক্রায়োজেনিক ইউনিট বেছে নেয় যা মাত্র 900 বর্গ মিটার (কোল্ড বক্স, আণবিক চালনী অ্যাডজরবার এবং কম্প্রেসার বিল্ডিং সহ) দখল করে। অপারেশনের দুই বছর পর, প্রতি টন অক্সিজেনের খরচ কেনার তুলনায় প্রায় 28% কম ছিল।

অভিজ্ঞতার আরেকটি অংশ: একটি ASU সরবরাহকারী বা ইঞ্জিনিয়ারিং কোম্পানি নির্বাচন করার সময়, বেশ কিছু প্রযুক্তিগত নথির প্রতি গভীর মনোযোগ দিন-পাতন কলামে কাঠামোগত প্যাকিং নির্বাচন (উচ্চ-দক্ষতা প্যাকিং কলামের উচ্চতা 2-3 মিটার কমাতে পারে), প্রধান হিট এক্সচেঞ্জারের চ্যানেল কনফিগারেশন, এবং দেশীয় তাপ এক্সচেঞ্জার আমদানি করা কিনা। এই বিবরণগুলি সরাসরি ইউনিটের শক্তি খরচ স্তর এবং ক্রমাগত অপারেশন চক্রকে প্রভাবিত করে (শিল্পের সর্বোত্তম অনুশীলন রক্ষণাবেক্ষণের জন্য বন্ধ ছাড়াই দুই বছরেরও বেশি সময় ধরে অপারেশন অর্জন করে)।

অপারেশন, রক্ষণাবেক্ষণ, এবং খুচরা যন্ত্রাংশ কৌশল

একবার একটি ক্রায়োজেনিক বায়ু পৃথকীকরণ ইউনিট চালু হলে, পাতন কলাম এবং কোল্ড বাক্সের ভিতরে পাইপিং ক্রায়োজেনিক তাপমাত্রায় থাকে। শাটডাউনের পরে, পুনরায় গরম করা এবং পুনরায় চালু হতে 24-48 ঘন্টা বা তার বেশি সময় লাগে এবং প্রতিটি তাপচক্র সরঞ্জামের জীবনকে ছোট করে। অতএব, বড় প্রকল্পগুলি ক্রমাগত ইউনিটগুলিকে চালু রাখার চেষ্টা করে, অপ্রয়োজনীয় ডিজাইনের উপর নির্ভর করে যেমন ডিউটি/স্ট্যান্ডবাই কম্প্রেসার এবং আণবিক চালনী সুইচিং ভালভের ত্রুটিগুলি পরিচালনা করার জন্য।

একটি দীর্ঘ-মেয়াদী রক্ষণাবেক্ষণ চুক্তি স্বাক্ষর করার সময়, ব্যবহারকারীদের বেশ কয়েকটি মেট্রিক্স উল্লেখ করা উচিত: অপারেশন রেট (95% এর কম নয়), অক্সিজেন বিশুদ্ধতা ওঠানামা পরিসীমা (±0.1%), এবং সর্বাধিক নির্দিষ্ট শক্তি খরচ। খুচরা যন্ত্রাংশের জন্য, আণবিক চালনী সাধারণত প্রতি 5-6 বছরে প্রতিস্থাপিত হয়, পাতন কলাম প্যাকিং এর ডিজাইন 15 বছরের বেশি সময় ধরে থাকে এবং এক্সপেন্ডার বিয়ারিং এবং অগ্রভাগ হল রুটিন পরিধানের আইটেম।

বড় শিল্প প্রকল্পে ক্রায়োজেনিক এয়ার সেপারেশন প্রযুক্তির একটি স্পষ্ট ভূমিকা রয়েছে: যখন গ্যাসের চাহিদা 10,000 Nm³/h এর উপরে পৌঁছে এবং প্রকল্পের সময়সীমা তিন বছরের বেশি হয়, তখন একটি ক্রায়োজেনিক বিকল্প থেকে ক্রায়োজেনিক বা অ{3}}সাইটের মালিকানার মোট খরচ কম হয়। এটি যা সরবরাহ করে তা গ্যাসের বাইরে যায়-এটি সরবরাহ চেইন স্বায়ত্তশাসনের উপর নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে। সিদ্ধান্তের মূল চাবিকাঠিটি সংখ্যাগুলি চালানোর জন্য নেমে আসে: তরল অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেন ক্রয়, পরিবহন ব্যবস্থাপনা খরচ, এবং নিরাপত্তা অপ্রয়োজনীয় বিনিয়োগের মোট তিন-বছর যোগ করুন, তারপর এটি একটি ক্রায়োজেনিক ইউনিটের ইঞ্জিনিয়ারিং বিনিয়োগ এবং অপারেটিং বিদ্যুতের খরচের সাথে তুলনা করুন। ডেটা আপনাকে উত্তর দেবে।