Kimyasal işleme ortamları doğası gereği uçucudur. Yanıcı solventlerin, reaktif ara maddelerin ve yanıcı tozun varlığı, kapalı bir tanka, boru hattına veya depolama tankına anlık bir oksijen girişinin bile felaketle sonuçlanabileceği anlamına gelir. Geleneksel yangın söndürme ve patlamayı önleme yöntemleri (havalandırma kontrolleri, topraklama sistemleri, kıvılcım önleyici ekipmanlar) ateşleme kaynaklarını ele alır, ancak oksitleyicinin kendisini ortadan kaldırmaz.
İnert gaz battaniyesi sorunu kökünden çözer. Yanmayı sürdürmek için gereken eşiğin altındaki oksijeni inert bir ortamla (tipik olarak nitrojen) değiştirerek (genellikle hacimce %8 O₂'nin altında çoğu hidrokarbon ortamı için), tesisler tutuşma riskinden bağımsız olarak patlayıcı atmosferleri kimyasal olarak inert hale getirebilir. Bu yaklaşım, ATEX, IECEx ve NFPA 69 gibi uluslararası standartlarda giderek daha fazla kodlanmakta olup, bu standartlar artık sürekli inertlemeyi ek bir önlemden ziyade birincil patlama önleme yöntemi olarak açıkça kabul etmektedir.
Periyodik nitrojen silindiri teslimatlarından yerinde sürekli üretime geçiş, kimya tesislerinin bu zorluğa nasıl yaklaştığı konusunda yapısal bir değişime işaret ediyor ve PSA nitrojen jeneratörleri bu geçişin merkezinde yer alıyor.
Basınç Salınımlı Adsorpsiyon (PSA), değişen basınç koşulları altında oksijen ve nitrojen molekülleri için malzemelerin (en yaygın olarak karbon moleküler elek (CMS)) diferansiyel adsorpsiyon afinitesinden yararlanan bir gaz ayırma işlemidir. Tipik bir çift kuleli PSA sisteminde:
Kimyasal patlamaya dayanıklı bölgeler için tasarlanan modern PSA sistemleri, nitrojen saflığı sağlamak üzere tasarlanmıştır. %99,0 ila %99,999 Küçük reaktörler için birkaç Nm³/saat'ten rafineri ölçekli temizleme ve kaplama sistemleri için binlerce Nm3/saat'e kadar ölçeklendirilebilen akış hızları. En önemlisi, saflık seviyesi gerçek zamanlı olarak ayarlanabilir; operatörlerin üretimi durdurmadan genel temizleme uygulamaları için %99,5'e kadar ayarlamasına veya oksijene duyarlı katalizör koruması için %99,99'a yükseltmesine olanak tanır.
| Uygulama Senaryosu | Gerekli N₂ Saflığı | Tipik Akış Aralığı |
|---|---|---|
| Depolama tankı battaniyesi | %99,0 – %99,5 | 10 – 500 Nm³/saat |
| Reaktör inertleme ve temizleme | %99,5 – %99,9 | 50 – 2.000 Nm³/saat |
| Katalizör koruması | %99,99 – %99,999 | 5 – 200 Nm³/saat |
| Boru hattı temizleme ve devreye alma | %99,0 – %99,5 | 100 – 5.000 Nm³/saat |
Bir entegre PSA nitrojen jeneratörü ATEX Bölge 1 veya Bölge 2 (veya Kuzey Amerika çerçevelerinde NEC Sınıf I, Bölüm 1/2) olarak sınıflandırılan tehlikeli bir alana yerleştirme, teknik açıdan uygun bir makinenin seçilmesinden daha fazlasını içerir. Dağıtımın hem süreç mühendisliği gereksinimlerini hem de alan sınıflandırma kısıtlamalarını aynı anda karşılaması gerekir.
Çoğu kurulumda, PSA jeneratörünün kendisi tehlikeli bölgenin dışında konumlandırılmıştır - güvenli bir alanda veya basınçlı bir muhafaza içinde - yalnızca nitrojen dağıtım boruları sınıflandırılmış alana girecek şekilde. Bu düzenleme, tüm jeneratör kızağının patlamaya dayanıklı servis için sertifikalandırılması ihtiyacını ortadan kaldırarak sermaye maliyetini azaltır ve bakım erişimini basitleştirir. Saha kısıtlamalarının uzak yerleşimi kullanışsız hale getirdiği durumlarda, kontrol panelleri, solenoid valfler ve sensörler gibi elektrikli bileşenleri korumak için Ex dereceli muhafazalar (bileşen kategorisine bağlı olarak Ex d, Ex p veya Ex e) kullanılır.
Kimyasal patlamaya dayanıklı bir bölgede veya yakınında çalışan bir PSA nitrojen jeneratörü, hem jeneratör çıkışında hem de proses içindeki kritik dağıtım noktalarında gerçek zamanlı bir oksijen analizörü ile entegre edilmelidir. Çıkış saflığı ayar noktasının altına düşerse (örneğin, CMS bozulması, kompresör arızası veya anormal talep artışı nedeniyle), otomatik bir yönlendirme valfi, spesifikasyon dışı nitrojenin korunan bölgeye girmesine izin vermek yerine havalandırmaya yönlendirir. Bu oksijen saflığı kilidi, IEC 61511 ile uyumlu herhangi bir güvenlik enstrümanlı sistem (SIS) mimarisinde zorunlu bir özelliktir.
Kimyasal süreçler nadiren kararlı durumdadır. Kesikli reaktörler yükleme ve boşaltma; depolama tankları sıcaklık ve ürün seviyesindeki değişikliklerle nefes alır; Temizleme dizileri kısa aralıklarla büyük hacimler tüketir. Bu ortamlar için tasarlanan PSA sistemleri, hava kompresöründe değişken frekanslı sürücüleri (VFD'ler) içerir ve saflık sapmaları olmadan en yüksek talebi karşılayacak şekilde hesaplanan tampon tankı boyutuyla birleştirilir. Sonuç, proses talebine dinamik olarak yanıt verirken aynı zamanda bir sistemdir. sabit pozitif basınçlı nitrojen battaniyesi — Basınçsızlaştırma olayları sırasında hava girişinin önlenmesi için temel bir gereklilik.
Geçmişte, kimyasal tesisler nitrojeni toplu sıvı teslimatlarından veya yüksek basınçlı silindir manifoldlarından temin ediyordu; bu, hem tedarik zinciri riskini hem de önemli yaşam döngüsü maliyetini ortaya çıkaran bir modeldi. Sürekli olarak 500 Nm³/saat nitrojen tüketen bir tesis, beş yıllık bir süre boyunca, eşdeğer bir PSA sisteminin sermaye ve işletme maliyetinden çok daha fazlasını teslim edilen gaza harcayacaktır. Bağımsız yaşam döngüsü analizleri sürekli olarak şunu gösteriyor: 18-36 aylık geri ödeme süreleri orta ve büyük ölçekli kimya tesisleri için nitrojen dağıtımından yerinde PSA üretimine geçiş ve sonrasında nitrojen maliyetlerinde %40-70'lik devam eden tasarruf.
Doğrudan maliyetin ötesinde, yerinde üretim, kriyojenik yanma tehlikeleri, basınç tahliye olayları ve üretimin durdurulmasına neden olabilecek teslimat programı bağımlılıkları da dahil olmak üzere toplu sıvı nitrojen depolamayla ilişkili güvenlik ve lojistik risklerini ortadan kaldırır. Azot mevcudiyetinin isteğe bağlı bir proses girdisi olmaktan ziyade güvenlik açısından kritik bir fayda olduğu patlamaya dayanıklı bölge uygulamaları için, bu tedarik esnekliğinin tek başına maliyet tasarrufundan daha değerli olduğu tartışmasız.
Modern PSA üniteleri aynı zamanda uzaktan izleme yeteneklerine de sahiptir; saflık, akış, basınç ve ekipman sağlığı verilerini tesis DCS veya SCADA sistemlerine ileterek öngörücü bakımı mümkün kılar ve plansız arıza sürelerini azaltır. CMS yatak ömrü, genellikle 5-10 yıl uygun çalışma koşulları altında, giriş havası filtreleme ve nem kontrolü yoluyla daha da genişletilebilir, bu da PSA nitrojen jeneratörlerini bir kimya tesisinin varlık portföyünde en az bakım gerektiren araçlardan biri haline getirir.
Daha sıkı düzenleme standartlarının birleşmesi, patlamaya dayanıklı kimyasal tesisler için artan sigorta gereklilikleri ve modern PSA teknolojisinin kanıtlanmış güvenilirliği, inert gaz koruması için etkili bir şekilde yeni bir temel oluşturmuştur. Hâlâ periyodik nitrojen temizleme, manüel silindir değiştirme veya gereğinden küçük kaplama sistemlerine dayanan tesisler, yalnızca dış standartlarla değil, aynı zamanda sigorta şirketlerinin ve kurumsal EHS fonksiyonlarının dahili risk tolerans çerçeveleriyle de giderek daha fazla uyumsuz hale geliyor.
Günümüzde kimyasal patlamaya dayanıklı bölgeler için sınıfının en iyisi PSA nitrojen koruma sistemini diğerlerinden ayıran özellikler şunları içerir:
Kimyasal tesisler, düzenleyici kurumlardan, sigortacılardan ve tedarik zinciri denetimlerini yürüten alt müşterilerden proaktif patlama riski yönetimini sergileme konusunda artan baskıyla karşı karşıya kaldıkça, PSA nitrojen jeneratörleri bir maliyet optimizasyon aracından proses güvenliği altyapısının temel bir unsuruna geçti. Kriter değişti: Sahada sürekli inert gaz koruması artık birinci sınıf bir seçenek değil. Beklenen standarttır.
TEL: +86-15850254955
EMAIL: [email protected]
ADD: No.2, Güney Sanayi Bölgesi, Sancang Kasabası, Dongtai Şehri, Yancheng Şehri, Jiangsu Eyaleti, Çin
Telif hakkı © Jiangsu Luoming Arıtma Teknolojisi Co, Ltd Her hakkı saklıdır.
Oksijen Üretim Tesisi Üreticileri PSA Oksijen Tesisi Fabrikası PSA Oksijen Üretim Tesisi Tedarikçileri
The information provided on this website is intended for use only in countries and jurisdictions outside of the People's Republic of China.
