ژنراتورهای نیتروژن کانتینری برای صنعت پتروشیمی

در صنعت پتروشیمی، نیتروژن هرگز سرلوحه کار نیست، با این حال بدون آن، اکثر قطارهای فرآیندی اصلی نمی توانند به طور ایمن راه اندازی شوند یا به طور پیوسته کار کنند. صرف نظر از بی‌حرکتی راکتور، پوشش مخزن، تصفیه خط لوله یا انتقال پنوماتیک به عنوان یک گاز محافظ، خلوص، سرعت جریان و پایداری نیتروژن مستقیماً برنامه‌های چرخش کارخانه و حاشیه‌های ایمنی را تعیین می‌کند. در سال های اخیر، یک روند قابل توجه ظاهر شده است: ژنراتورهای نیتروژن کانتینری در حال انتقال از تجهیزات اجاره ای موقت به منابع گاز مکمل استاندارد در پروژه های یکپارچه پالایش و شیمیایی هستند و حتی تبدیل به راه حل اولیه تامین نیتروژن برای ایستگاه های پایانه راه دور می شوند.

چرا "ظروف"؟

پروژه‌های پتروشیمی محدودیت‌های مشترکی دارند-جایگاه‌های فشرده سایت، برنامه‌ریزی فشرده ساخت‌وساز، و محدودیت‌های سختگیرانه در کار گرم و تاسیسات مرتفع. ساخت یک واحد جداسازی هوای برودتی معمولی یا یک ایستگاه نیتروژن PSA در مقیاس بزرگ در-محدوده-معمولاً به بیش از شش ماه نیاز دارد که پایه‌های عمرانی، پیش‌ساخت لوله‌ها و ابزار دقیق و راه‌اندازی برق را پوشش دهد. در مقابل، یک مولد نیتروژن کانتینری، کمپرسور هوا، سیستم تصفیه، مخازن جذب PSA، پانل کنترل PLC و تمام شیرها و ابزار دقیق را در یک ظرف استاندارد 20{7}}فوتی یا 40{8}}فوتی با پیش راه اندازی کارخانه با بار کامل قبل از تحویل یکپارچه می کند.

پس از ورود به سایت، کاربران تنها به سه اتصال کامل نیاز دارند-منبع تغذیه خارجی، لوله‌های خروجی نیتروژن، و اتصال هوای ابزار-در-و سیستم می‌تواند در عرض 48 ساعت وارد عملیات خودکار شود. این قابلیت "وصل-و-بازی" ارزشی فراتر از صرفه جویی در زمان برای پنجره های چرخش کارخانه پتروشیمی یا نیازهای پشتیبان اضطراری ارائه می دهد. همچنین از خطرات ایمنی ساخت‌وساز در سایت و هزینه‌های تاییدیه مربوطه جلوگیری می‌کند.

سازگاری های فنی برای شرایط خدمات پتروشیمی

سایت‌های پتروشیمی پوشش‌های عملیاتی سختی را اعمال می‌کنند: گرما و رطوبت تابستان، نیازهای حفاظتی در برابر سرمازدگی زمستان، و طبقه‌بندی دقیق مناطق خطرناک. استقرار یک مولد نیتروژن استاندارد صنعتی- بدون تغییر منجر به تخریب جاذب ناشی از انتقال روغن، چسبیدن سوپاپ به دلیل ذرات معلق در هوا، و خلوص خلوص ناشی از نوسانات دمایی فصلی می‌شود.

سیستم‌های نیتروژن PSA محفظه‌ای به سه انطباق طراحی اجباری نیاز دارند:

1. تهویه مطبوع ورودی
هوای محیط اغلب حامل هیدروکربن های سبک، H2S و غبار است. ظرف دارای فیلتراسیون چند مرحله ای ادغام کننده به همراه جاذب های هیدروکربنی اختصاصی برای کاهش محتوای روغن به<0.003 ppm before air enters the PSA vessels. This prevents irreversible molecular sieve fouling and maintains design capacity over service life.

2. دما{1}}توالی جبران شده
عملکرد PSA به سینتیک جذب/واجذب بستگی دارد. با محیط سایت از -20 درجه تا 45 درجه، PLC الگوریتم‌های جبران‌شده با دمای واقعی{4}} را اجرا می‌کند که مدت زمان تساوی و زمان‌بندی گام را بر اساس دمای هوای ورودی تنظیم می‌کند. این امر خلوص محصول را در ± 0.5٪ از نقطه تعیین شده در تمام افراط های فصلی حفظ می کند.

3. انفجار{1}}محفظه محافظت شده
پوسته کانتینر باید دارای رتبه‌بندی‌های ایمنی Ex d IIB یا Ex e افزایش- باشد. دریچه‌های تنفسی بازدارنده-شعله نصب‌شده روی سقف، به‌علاوه تشخیص گاز قابل احتراق داخلی که با تهویه اجباری در هم قفل شده‌اند، قابل مذاکره نیستند. اینها ارتقاء اختیاری نیستند-آنها پیش نیازهای ورود{7}}سایت هستند.

تکامل نقش: از آماده به کار تا عرضه اولیه اقتصادی

صاحبان پتروشیمی به طور سنتی با ژنراتورهای نیتروژن کانتینری به عنوان واحدهای پاکسازی راه اندازی یا پشتیبان اضطراری برای خاموشی های برودتی ASU رفتار می کنند. با این حال، داده های میدانی داستان متفاوتی را بیان می کند.

برای شرایط خدماتی که نیاز به 200 تا 1000 نیوتن متر مکعب در ساعت با خلوص 95 تا 99.9 درصد دارند-پوشش مخزن، تخلیه آب ترش، انتقال کاتالیزور-واحدهای کانتینری PSA اکنون به مصرف برق خاصی نزدیک می‌شوند که به هزینه نهایی قطارهای برودتی بزرگ نزدیک می‌شود. از بین بردن تلفات انتقال خط لوله و هزینه های تبخیر نیتروژن مایع یک مزیت اقتصادی واضح به همراه دارد.

مهمتر از آن، لوح های تولید پتروشیمی با سیگنال های بازار تغییر می کند و باعث افزایش تقاضای N2 پله ای می شود. سیستم‌های کانتینری مقیاس‌پذیری موازی مدولار را ارائه می‌کنند: یک واحد را برای بار فعلی مستقر کنید، سپس با شروع فاز دو، ظرف دوم را در پیکربندی "1+1" یا "2+1" اضافه کنید-بدون کار مجدد روی هدرهای ابزار موجود. این انعطاف پذیری سرمایه گذاری و قابلیت حمل دارایی به سادگی با ایستگاه های نیتروژن مرکزی ثابت امکان پذیر نیست.

بهینه سازی هزینه پنهان در عملیات و تعمیر و نگهداری

مدیران تجهیزات کارخانه در تاسیسات پتروشیمی قابلیت اطمینان را بیش از هر چیز در اولویت قرار می دهند. مزایای عملیاتی و نگهداری ژنراتورهای نیتروژن ظرفی اغلب دست کم گرفته می شود:

• قطعات یدکی استاندارد: کمپرسورها، عناصر فیلتر و شیرهای پنوماتیکی همگی از مدل‌های رابط استاندارد بین‌المللی استفاده می‌کنند که نیازی به ساخت سفارشی ندارند و زمان‌های کوتاهی را برای خرید ارائه می‌کنند.
• دروازه‌های بالابر یکپارچه و راهروهای سرویس: هنگام تعویض جاذب یا شیرهای سرویس، نیازی به بسیج جرثقیل‌های سقفی کارخانه نیست{0}بیشتر وظایف تعمیر و نگهداری را می‌توان در خود کانتینر انجام داد و تلاش‌های هماهنگی در زمان توقف برنامه‌ریزی نشده را کاهش می‌دهد.
• رابط‌های تشخیصی از راه دور: سیستم PLC شامل پورت‌های پروتکل Modbus TCP برای ارتباطات DCS است که مهندسین فرآیند را قادر می‌سازد تا پروفایل‌های فشار جذب، روند خلوص و تعداد فعال‌سازی دریچه‌ها را از اتاق کنترل مرکزی نظارت کنند و امکان پیش‌بینی اولیه عمر سرویس غربال مولکولی را فراهم می‌کند.

چه زمانی یک ژنراتور نیتروژن ظروفی معنی بیشتری دارد؟

از نقطه نظر عمل مهندسی، سه سناریو زیر دلایل تصمیم گیری روشن-منطقی را ارائه می دهند:

• ظرفیت جداسازی هوای برودتی موجود کوتاه است، با این حال فرآیندهای تأیید گسترش طولانی می‌شوند-یک واحد کانتینری می‌تواند به عنوان یک منبع گاز پل زدن 1 تا 2 ساله با ارزش باقیمانده نسبتاً بالا عمل کند که امکان استفاده مجدد به عنوان یک واحد پشتیبان برای سایر تأسیسات را در مراحل بعدی فراهم می‌کند.
• چندین مزرعه مخزن پراکنده یا پایانه های بارگیری/تخلیه-هر شعبه را می توان به طور مستقل به یک ژنراتور نیتروژن محفظه کوچک مجهز کرد، با فشار تحویل به صورت جداگانه بر اساس نیازهای کاربر نهایی تنظیم می شود، و از هدر رفتن{2}}فشار بالا ناشی از افت فشار هدر جلوگیری می شود.
• پروژه‌های EPC در خارج از کشور{0}}کانتینرها با استانداردهای بین‌المللی حمل و نقل دریایی مطابقت دارند، ترخیص کالا از گمرک را تسهیل می‌کنند، و-نصب در محل به تعداد زیادی جوشکار واجد شرایط محلی نیاز ندارد و پیچیدگی مدیریت ساخت و ساز در خارج از کشور را کاهش می‌دهد.

چشم انداز عرضه نیتروژن در صنعت پتروشیمی در حال گذر از یک انقلاب بهره وری آرام است. مولد نیتروژن محفظه‌ای دیگر یک "توقف موقت" نیست، بلکه یک ابزار بهره‌وری تایید شده مهندسی با سازگاری محیطی قوی است. ارزش آن در خود تجهیزات نیست، بلکه در ارائه عملکرد ایمنی فرآیند با ابزاری بسیار قطعی، سریع پاسخگو و دارایی{3}}قابل جابجایی برای کسب نیتروژن است. برای مهندسانی که در حال حاضر استراتژی‌های تعادل نیتروژن را توسعه می‌دهند، ارزش گنجاندن این پیکربندی یکپارچه در ماتریس انتخاب منبع گاز اولیه را دارد-پاسخ‌هایی که ارائه می‌دهد اغلب بیشتر از آنچه تجربه معمول نشان می‌دهد با نیازهای انعطاف‌پذیری عملیاتی شرایط واقعی{6}}جهان همسو هستند.