Криогенная азотная установка - Cryogenic nitrogen plant
Азот , как элемент, имеющий большое техническое значение, может производиться на криогенной азотной установке с чистотой более 99,9999%. Воздух внутри дистилляционной колонны отделяется при криогенных температурах (около 100K / -173 ° C) для получения азота высокой чистоты с 1 ppm примесей. Процесс основан на разделении воздуха , которое было изобретено доктором Карлом фон Линде в 1895 году.
Цель
Основное назначение криогенной азотной установки - обеспечить потребителя газообразным азотом высокой чистоты (GAN). Кроме того, одновременно производится жидкий азот (LIN), который обычно составляет 10% от добычи газа. Жидкий азот высокой чистоты, производимый криогенными установками, хранится в местном резервуаре и используется в качестве стратегического резерва. Эта жидкость может быть испарена для покрытия пиков спроса или для использования, когда азотная установка отключена. Типичные криогенные азотные установки варьируются от 250 Нм3 / час до очень крупных установок с суточной производительностью 63 000 тонн азота в день (как завод Cantarell Field в Мексике).
Модули завода
Криогенная азотная установка включает:
Теплый конец (W / E) контейнер
- Компрессор
- Ресивер воздуха
- Чиллер ( теплообменник )
- Предварительный фильтр
- Блок очистки воздуха (ВСУ)
Холодильник
- Главный теплообменник
- Колонна дистилляции
- Конденсатор
- Турбина расширительного тормоза
Система хранения и резервного копирования
- Бак с жидким азотом
- Испаритель
Как работает завод
Теплый конец процесса
Атмосферный воздух грубо фильтруется и подвергается сжатию с помощью компрессора , который обеспечивает давление продукта для доставки потребителю. Количество всасываемого воздуха зависит от потребности клиента в азоте.
Ресивер воздуха собирает конденсат и сводит к минимуму падение давления. Сухой и сжатый воздух уходит в теплообменник хладагента с температурой около 10 ° C.
Для дальнейшей очистки технологического воздуха существуют разные стадии фильтрации . В первую очередь удаляется больше конденсата, это удаляет часть углеводородов .
Последним единичным технологическим процессом в контейнере с теплым концом является адсорбер с тепловым колебанием (TSA). Блок очистки воздуха очищает сжатый технологический воздух, удаляя любой остаточный водяной пар, диоксид углерода и углеводороды . Он состоит из двух резервуаров, клапанов и выхлопа, позволяющих заменять резервуары. В то время как один из слоев TSA находится в рабочем состоянии, второй регенерируется потоком обогащенных кислородом сточных вод, который выводится через глушитель в окружающую среду.
Холодный процесс
После выхода из блока очистки воздуха технологический воздух поступает в основной теплообменник, где быстро охлаждается до -165 ° C. Все остаточные примеси (например, CO 2 ) вымораживаются, а технологический воздух поступает в нижнюю часть дистилляционной колонны в частично сжиженном виде.
Процесс резервного копирования
Жидкий азот, полученный из холодильной камеры, переходит в резервуар для хранения жидкости . Испаритель окружающего воздуха используется для испарения хранимой жидкости во время пиковой нагрузки. Панель управления давлением определяет потребность в газообразном азоте и регулирует поток газа в трубопровод конечных пользователей для поддержания давления в трубопроводе.
Области применения для производства азота высокой чистоты
- Аммиак производство для удобрений промышленности
- Производство флоат-стекла
-
Нефтехимия
- Продувочный газ
- Защитный газ для резервуаров и корпусов реакторов
- Обработка аминового газа
- Уплотнительный газ подшипника
- Производство полиэстера
- Производство полупроводников
- Фотоэлектрическое производство