ຊຸດໄນໂຕຣເຈນ (II) ການກະກຽມຂອງໄນໂຕຣເຈນ

ໂຮງງານຜະລິດໄນໂຕຣເຈນ - ຈີນ ໂຮງງານຜະລິດໄນໂຕຣເຈນ ແລະຜູ້ສະໜອງ (xinfatools.com)

ໄນໂຕຣເຈນແມ່ນອົງປະກອບຕົ້ນຕໍຂອງອາກາດ, ກວມເອົາປະມານ 78% ຂອງອາກາດ. ທາດໄນໂຕຣເຈນ N2 ເປັນອາຍແກັສທີ່ບໍ່ມີສີແລະບໍ່ມີກິ່ນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂປົກກະຕິ. ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງອາຍແກັສພາຍໃຕ້ສະຖານະມາດຕະຖານແມ່ນ 1.25 g / L. ຈຸດ​ລະ​ລາຍ​ແມ່ນ -210 ℃​ແລະ​ຈຸດ​ຮ້ອນ​ແມ່ນ -196 ℃​. ໄນໂຕຣເຈນຂອງແຫຼວເປັນເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນທີ່ມີອຸນຫະພູມຕ່ໍາ (-196 ℃).

ມື້​ນີ້​ພວກ​ເຮົາ​ຈະ​ນໍາ​ສະ​ເຫນີ​ວິ​ທີ​ການ​ຕົ້ນ​ຕໍ​ຈໍາ​ນວນ​ຫນຶ່ງ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ຜະ​ລິດ​ໄນ​ໂຕຣ​ເຈນ​ຢູ່​ພາຍ​ໃນ​ແລະ​ຕ່າງ​ປະ​ເທດ​.

ມີສາມວິທີການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນໃນອຸດສາຫະກໍາທົ່ວໄປ: ການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນທີ່ແຍກອອກອາກາດ cryogenic, ການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນທີ່ແຍກຄວາມກົດດັນ swing, ແລະການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນແຍກເຍື່ອ.

ທໍາອິດ: ວິທີການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນແຍກອາກາດ Cryogenic

ການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນທີ່ແຍກອອກຈາກອາກາດ Cryogenic ແມ່ນວິທີການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນແບບດັ້ງເດີມທີ່ມີປະຫວັດສາດເກືອບຫຼາຍທົດສະວັດ. ມັນໃຊ້ອາກາດເປັນວັດຖຸດິບ, ບີບອັດແລະເຮັດຄວາມສະອາດມັນ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນນໍາໃຊ້ການແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນເພື່ອ liquefy ອາກາດເຂົ້າໄປໃນອາກາດແຫຼວ. ອາກາດຂອງແຫຼວສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະສົມຂອງອົກຊີເຈນທີ່ເປັນຂອງແຫຼວແລະໄນໂຕຣເຈນຂອງແຫຼວ. ຈຸດຕົ້ມທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງອົກຊີເຈນທີ່ເປັນຂອງແຫຼວແລະໄນໂຕຣເຈນຂອງແຫຼວແມ່ນໃຊ້ເພື່ອແຍກພວກມັນໂດຍຜ່ານການກັ່ນອາກາດຂອງແຫຼວເພື່ອໃຫ້ໄດ້ໄນໂຕຣເຈນ.

ຂໍ້ໄດ້ປຽບ: ການຜະລິດອາຍແກັສຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະຄວາມບໍລິສຸດສູງຂອງໄນໂຕຣເຈນຂອງຜະລິດຕະພັນ. ການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນ Cryogenic ສາມາດຜະລິດບໍ່ພຽງແຕ່ໄນໂຕຣເຈນແຕ່ຍັງໄນໂຕຣເຈນຂອງແຫຼວ, ເຊິ່ງຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງໄນໂຕຣເຈນຂອງແຫຼວແລະສາມາດເກັບຮັກສາໄວ້ໃນຖັງເກັບຮັກສາໄນໂຕຣເຈນຂອງແຫຼວ. ເມື່ອມີການໂຫຼດໄນໂຕຣເຈນໄວ້ເປັນໄລຍະໆຫຼືການສ້ອມແປງເລັກນ້ອຍຂອງອຸປະກອນການແຍກອາກາດ, ໄນໂຕຣເຈນຂອງແຫຼວໃນຖັງເກັບຮັກສາເຂົ້າໄປໃນ vaporizer ແລະໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຖືກສົ່ງໄປຫາທໍ່ໄນໂຕຣເຈນຂອງຜະລິດຕະພັນເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການໄນໂຕຣເຈນຂອງຫນ່ວຍງານຂະບວນການ. ວົງຈອນການດໍາເນີນງານຂອງການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນ cryogenic (ໂດຍອ້າງອີງໃສ່ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງສອງຄວາມຮ້ອນຂະຫນາດໃຫຍ່) ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຫຼາຍກ່ວາ 1 ປີ, ສະນັ້ນການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນ cryogenic ໂດຍທົ່ວໄປບໍ່ໄດ້ພິຈາລະນາເປັນການສະແຕນບາຍ.

ຂໍ້ເສຍ: ການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນ Cryogenic ສາມາດຜະລິດໄນໂຕຣເຈນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດຂອງ ≧99.999%, ແຕ່ຄວາມບໍລິສຸດຂອງໄນໂຕຣເຈນແມ່ນຖືກຈໍາກັດໂດຍການໂຫຼດໄນໂຕຣເຈນ, ຈໍານວນຖາດ, ປະສິດທິພາບຖາດແລະຄວາມບໍລິສຸດຂອງອົກຊີໃນອາກາດຂອງແຫຼວ, ແລະລະດັບການປັບຕົວແມ່ນນ້ອຍຫຼາຍ. ດັ່ງນັ້ນ, ສໍາລັບຊຸດຂອງອຸປະກອນການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນ cryogenic, ຄວາມບໍລິສຸດຂອງຜະລິດຕະພັນແມ່ນພື້ນຖານທີ່ແນ່ນອນແລະບໍ່ສະດວກໃນການປັບ. ນັບຕັ້ງແຕ່ວິທີການ cryogenic ໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາທີ່ສຸດ, ອຸປະກອນຕ້ອງມີຂະບວນການເລີ່ມຕົ້ນຂອງຄວາມເຢັນກ່ອນທີ່ຈະຖືກໃສ່ເຂົ້າໄປໃນການດໍາເນີນງານປົກກະຕິ. ເວລາເລີ່ມຕົ້ນ, ນັ້ນແມ່ນ, ເວລາຈາກການເລີ່ມຕົ້ນຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍໄປສູ່ເວລາທີ່ຄວາມບໍລິສຸດຂອງໄນໂຕຣເຈນບັນລຸຄວາມຕ້ອງການ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວບໍ່ຫນ້ອຍກວ່າ 12 ຊົ່ວໂມງ; ກ່ອນທີ່ອຸປະກອນຈະເຂົ້າສູ່ການ overhaul, ມັນຕ້ອງມີໄລຍະເວລາຂອງການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນແລະເວລາ thawing, ໂດຍທົ່ວໄປ 24 ຊົ່ວໂມງ. ດັ່ງນັ້ນ, ອຸປະກອນການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນ cryogenic ບໍ່ຄວນເລີ່ມຕົ້ນແລະຢຸດເຊົາເລື້ອຍໆ, ແລະແນະນໍາໃຫ້ດໍາເນີນການຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເປັນເວລາດົນນານ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ຂະບວນການ cryogenic ແມ່ນສະລັບສັບຊ້ອນ, ຄອບຄອງພື້ນທີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່, ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນພື້ນຖານໂຄງລ່າງສູງ, ຕ້ອງການກໍາລັງການບໍາລຸງຮັກສາພິເສດ, ມີຈໍານວນຜູ້ປະຕິບັດງານຫຼາຍ, ແລະຜະລິດອາຍແກັສຊ້າ (18 ຫາ 24 ຊົ່ວໂມງ). ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນໃນອຸດສາຫະກໍາຂະຫນາດໃຫຍ່.

ອັນທີສອງ: ຄວາມກົດດັນ Swing Adsorption (PSA) ວິທີການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນ

ເທກໂນໂລຍີການແຍກອາຍແກັສ Pressure Swing Adsorption (PSA) ເປັນສາຂາທີ່ສຳຄັນຂອງເທັກໂນໂລຍີການແຍກອາຍແກັສທີ່ບໍ່ແມ່ນ cryogenic. ມັນແມ່ນຜົນມາຈາກຄວາມພະຍາຍາມໃນໄລຍະຍາວຂອງປະຊາຊົນເພື່ອຊອກຫາວິທີການແຍກອາກາດທີ່ງ່າຍດາຍກວ່າວິທີການ cryogenic.

ໃນຊຸມປີ 1970, ບໍລິສັດຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່ Essen ຂອງເຢຍລະມັນຕາເວັນຕົກໄດ້ປະສົບຜົນສໍາເລັດໃນການພັດທະນາ sieves ໂມເລກຸນກາກບອນ, ປູທາງໄປສູ່ອຸດສາຫະກໍາການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນທີ່ແຍກອອກຈາກອາກາດ PSA. ໃນໄລຍະ 30 ປີທີ່ຜ່ານມາ, ເຕັກໂນໂລຢີນີ້ໄດ້ພັດທະນາຢ່າງໄວວາແລະເຕີບໃຫຍ່. ມັນໄດ້ກາຍເປັນຄູ່ແຂ່ງທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງການແຍກອາກາດ cryogenic ໃນຂະແຫນງການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນຂະຫນາດນ້ອຍແລະຂະຫນາດກາງ.

ຄວາມກົດດັນ swing adsorption ການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນໃຊ້ອາກາດເປັນວັດຖຸດິບແລະ sieve ໂມເລກຸນກາກບອນເປັນ adsorbent. ມັນໃຊ້ຄຸນລັກສະນະຂອງການດູດຊຶມຂອງໂມເລກຸນຄາບອນໂມເລກຸນຂອງອົກຊີເຈນແລະໄນໂຕຣເຈນໃນອາກາດ, ແລະນໍາໃຊ້ຫຼັກການຂອງຄວາມກົດດັນ swing adsorption (ການດູດຊຶມຄວາມກົດດັນ, ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກົດດັນ desorption ແລະການຟື້ນຟູ molecular sieve) ເພື່ອແຍກອອກຊິເຈນແລະໄນໂຕຣເຈນຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງເພື່ອຜະລິດໄນໂຕຣເຈນ.

ເມື່ອປຽບທຽບກັບການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນທີ່ແຍກອອກຈາກອາກາດ cryogenic, ການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນທີ່ມີຄວາມກົດດັນ swing adsorption ມີຂໍ້ດີທີ່ສໍາຄັນ: ການແຍກ adsorption ແມ່ນດໍາເນີນຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງ, ຂະບວນການແມ່ນງ່າຍດາຍ, ອຸປະກອນແມ່ນຫນາແຫນ້ນ, ຮອຍຕີນແມ່ນຂະຫນາດນ້ອຍ, ມັນງ່າຍທີ່ຈະເລີ່ມຕົ້ນແລະຢຸດ, ມັນ. ເລີ່ມຕົ້ນຢ່າງໄວວາ, ການຜະລິດອາຍແກັສແມ່ນໄວ (ໂດຍທົ່ວໄປປະມານ 30 ນາທີ), ການໃຊ້ພະລັງງານແມ່ນຫນ້ອຍ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດໍາເນີນງານຕ່ໍາ, ລະດັບຂອງອັດຕະໂນມັດແມ່ນສູງ, ການດໍາເນີນງານແລະການບໍາລຸງຮັກສາແມ່ນສະດວກ, ການຕິດຕັ້ງ skid ແມ່ນສະດວກ, ບໍ່ມີພື້ນຖານພິເສດ. ຕ້ອງການ, ຄວາມບໍລິສຸດໄນໂຕຣເຈນຂອງຜະລິດຕະພັນສາມາດປັບໄດ້ພາຍໃນຂອບເຂດສະເພາະໃດຫນຶ່ງ, ແລະການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນແມ່ນ ≤3000Nm3 / h. ດັ່ງນັ້ນ, ການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນທີ່ດູດຊຶມຄວາມກົດດັນ swing ແມ່ນເຫມາະສົມໂດຍສະເພາະສໍາລັບການດໍາເນີນການ intermittent.

ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມາຮອດປະຈຸບັນ, ຄູ່ຮ່ວມງານພາຍໃນແລະຕ່າງປະເທດພຽງແຕ່ສາມາດຜະລິດໄນໂຕຣເຈນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດ 99.9% (ie, O2≤0.1%) ໂດຍໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນ PSA. ບາງບໍລິສັດສາມາດຜະລິດໄນໂຕຣເຈນບໍລິສຸດ 99.99% (O2≤0.01%). ຄວາມບໍລິສຸດທີ່ສູງຂຶ້ນແມ່ນເປັນໄປໄດ້ຈາກທັດສະນະຂອງເທກໂນໂລຍີການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນ PSA, ແຕ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດສູງເກີນໄປແລະຜູ້ໃຊ້ບໍ່ຫນ້າຈະຍອມຮັບມັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ການນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນ PSA ເພື່ອຜະລິດໄນໂຕຣເຈນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງກໍ່ຕ້ອງເພີ່ມອຸປະກອນການເຮັດຄວາມສະອາດຫລັງຂັ້ນຕອນ.

ວິທີການເຮັດຄວາມສະອາດໄນໂຕຣເຈນ (ຂະຫນາດອຸດສາຫະກໍາ)

(1) ວິທີການ hydrogenation deoxygenation.

ພາຍໃຕ້ການປະຕິບັດຂອງ catalyst, ອົກຊີເຈນທີ່ຕົກຄ້າງໃນໄນໂຕຣເຈນ reacts ກັບ hydrogen ເພີ່ມເພື່ອຜະລິດນ້ໍາ, ແລະສູດຕິກິຣິຍາແມ່ນ: 2H2 + O2 = 2H2O. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ນ້ໍາໄດ້ຖືກໂຍກຍ້າຍອອກໂດຍເຄື່ອງເສີມທາດໄນໂຕຣເຈນທີ່ມີຄວາມກົດດັນສູງ, ແລະໄນໂຕຣເຈນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງທີ່ມີອົງປະກອບຕົ້ນຕໍຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນໄດ້ຮັບໂດຍການແຫ້ງຫລັງ: N2≥99.999%, O2≤5×10-6, H2≤1500×. 10-6, H2O≤10.7×10-6. ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນແມ່ນປະມານ 0.5 ຢວນ / m3.

(2) ວິທີການ Hydrogenation ແລະ deoxygenation.

ວິທີການນີ້ແບ່ງອອກເປັນສາມຂັ້ນຕອນ: ຂັ້ນຕອນທໍາອິດແມ່ນ hydrogenation ແລະ deoxygenation, ຂັ້ນຕອນທີສອງແມ່ນ dehydrogenation, ແລະຂັ້ນຕອນທີສາມແມ່ນການກໍາຈັດນ້ໍາ. ໄນໂຕຣເຈນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງທີ່ມີອົງປະກອບດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນໄດ້ຮັບ: N2 ≥ 99.999%, O2 ≤ 5 × 10-6, H2 ≤ 5 × 10-6, H2O ≤ 10.7 × 10-6. ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນແມ່ນປະມານ 0.6 ຢວນ/m3.

(3) ວິທີການ deoxygenation ກາກບອນ.

ພາຍໃຕ້ການປະຕິບັດຂອງ catalyst ທີ່ສະຫນັບສະຫນູນກາກບອນ (ໃນອຸນຫະພູມສະເພາະໃດຫນຶ່ງ), ອົກຊີເຈນທີ່ຕົກຄ້າງຢູ່ໃນໄນໂຕຣເຈນທໍາມະດາ reacts ກັບຄາບອນທີ່ສະຫນອງໂດຍ catalyst ຕົວຂອງມັນເອງເພື່ອສ້າງ CO2. ສູດປະຕິກິລິຍາ: C + O2 = CO2. ຫຼັງຈາກຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປຂອງການຖອນ CO2 ແລະ H2O, ໄນໂຕຣເຈນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງທີ່ມີອົງປະກອບດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນໄດ້ຮັບ: N2 ≥ 99.999%, O2 ≤ 5 × 10-6, CO2 ≤ 5 × 10-6, H2O ≤ 10.7 × 10-6. ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນແມ່ນປະມານ 0.6 ຢວນ/m3.

ອັນທີສາມ: ການແຍກ Membrane ແລະການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນແຍກຕ່າງຫາກທາງອາກາດ

ການແຍກ Membrane ແລະການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນແຍກອອກອາກາດຍັງເປັນສາຂາໃຫມ່ຂອງເຕັກໂນໂລຢີການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນທີ່ບໍ່ແມ່ນ cryogenic. ມັນເປັນວິທີການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນໃຫມ່ທີ່ພັດທະນາຢ່າງໄວວາໃນຕ່າງປະເທດໃນຊຸມປີ 1980. ມັນໄດ້ຖືກສົ່ງເສີມແລະນໍາໃຊ້ໃນປະເທດຈີນໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້.

ການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນທີ່ແຍກ Membrane ໃຊ້ອາກາດເປັນວັດຖຸດິບ. ພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນສະເພາະໃດຫນຶ່ງ, ມັນໃຊ້ອັດຕາການ permeation ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງອົກຊີເຈນແລະໄນໂຕຣເຈນໃນເຍື່ອເສັ້ນໄຍເປັນຮູເພື່ອແຍກອອກຊິເຈນແລະໄນໂຕຣເຈນເພື່ອຜະລິດໄນໂຕຣເຈນ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບສອງວິທີການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນຂ້າງເທິງ, ມັນມີລັກສະນະຂອງໂຄງສ້າງອຸປະກອນທີ່ງ່າຍກວ່າ, ປະລິມານຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ, ບໍ່ມີວາວປ່ຽນ, ການດໍາເນີນງານແລະການບໍາລຸງຮັກສາທີ່ງ່າຍດາຍ, ການຜະລິດອາຍແກັສໄວຂຶ້ນ (ພາຍໃນ 3 ນາທີ), ແລະການຂະຫຍາຍຄວາມອາດສາມາດສະດວກກວ່າ.

ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເຍື່ອເສັ້ນໄຍທີ່ເປັນຮູມີຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຂັ້ມງວດກວ່າກ່ຽວກັບຄວາມສະອາດຂອງອາກາດທີ່ຖືກບີບອັດ. ເຍື່ອແມ່ນມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການແກ່ແລະຄວາມລົ້ມເຫຼວ, ແລະຍາກທີ່ຈະສ້ອມແປງ. ເຍື່ອໃຫມ່ຕ້ອງໄດ້ຮັບການທົດແທນ.

ການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນທີ່ແຍກ Membrane ແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບຜູ້ໃຊ້ຂະຫນາດນ້ອຍແລະຂະຫນາດກາງທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການຄວາມບໍລິສຸດຂອງໄນໂຕຣເຈນ ≤98%, ແລະມີອັດຕາສ່ວນຫນ້າທີ່ລາຄາທີ່ດີທີ່ສຸດໃນເວລານີ້; ໃນເວລາທີ່ຄວາມບໍລິສຸດໄນໂຕຣເຈນແມ່ນຕ້ອງການທີ່ຈະສູງກ່ວາ 98%, ມັນແມ່ນປະມານ 30% ສູງກ່ວາອຸປະກອນການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນ swing ຄວາມກົດດັນຂອງຂໍ້ກໍາຫນົດດຽວກັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ເມື່ອໄນໂຕຣເຈນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງຖືກຜະລິດໂດຍການຜະສົມຜະສານການຜະລິດໄນໂຕຣເຈນທີ່ແຍກອອກຈາກເຍື່ອແລະອຸປະກອນການຊໍາລະໄນໂຕຣເຈນ, ຄວາມບໍລິສຸດຂອງໄນໂຕຣເຈນໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນ 98%, ເຊິ່ງຈະເພີ່ມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດໍາເນີນງານຂອງອຸປະກອນການເຮັດຄວາມສະອາດ.