Сравнение различных способов получения азота: преимущества выработки инертных газов на собственном оборудовании

В предыдущей статье мы подробно рассмотрели метод выработки азота путем короткоцикловой безнагревной адсорбции (PSA), а также - какое оборудование использует данная технология, и в чем состоят особенности производства азота. В данной статье мы разберемся в преимуществах и недостатках различных способов получения азота для применения его в технологических процессах на предприятии.

Такой сравнительный анализ поможет узнать тонкости различных технологий получения промышленных газов и определиться в выборе оборудования.

1 Получение азота от сторонних поставщиков

Приобретение или аренда газовых баллонов

Данный способ предполагает заказ и получение сжиженного газа в специальных сосудах – газовых баллонах. Оксид азота вырабатывается в криогенном оборудовании и под высоким давлением (300 атм) закачивается в тяжелые толстостенные емкости, которые затем доставляют потребителям. Один газовый баллон емкостью 40 литров вмещает 5,7 м3 технического азота (по ГОСТ 9293-74).

При расчете потребности промышленных газов из баллонов можно воспользоваться следующей таблицей:

Таким образом, в относительно небольшой таре под высоким давлением можно хранить жидкий азот или другие промышленные газы. Периодические закупки или аренда газовых баллонов осуществляется самим потребителем по мере необходимости.

Преимущества аренды газовых баллонов:

1. Подходит для небольших предприятий, которым требуется ограниченный объем рабочей среды.
2. Простой монтаж и подключение к технологическому процессу. Газовый баллон имеет компактные габариты, поэтому его легко устанавливать в помещениях с ограниченной площадью.
3. Допускается пиковый (максимальный) расход промышленных газов.

Недостатки:

1. Газовые баллоны никогда не опустошаются полностью на 100%, поэтому предприятие переплачивает за газ, который фактически не будет использован для технологических процессов.
2. При подключении баллона к оборудованию часто происходят утечки, что негативно воздействует на окружающую среду и влечет за собой финансовые потери.
3. Газовые баллоны представляют собой толстостенные тяжелые емкости, которые требуют физической силы для переноски и установки на месте.
4. Затраты на приобретение, доставку, возврат пустых баллонов и потери азота при подключении значительно выше, чем производство промышленных газов непосредственно у потребителя.
5. Даже если поставщик азота имеет безупречную репутацию и перебоев с поставками азота по его вине никогда не было, всегда существует риск возникновения форс-мажорных ситуаций (пробки на дорогах, ДТП, карантинные ограничения на передвижения транспорта и т.д.).
6. Для подсоединения баллонов к технологическому оборудованию требуется специальная система переключения, которая создает перерывы в работе. Такая система не подходит для технологических процессов, требующих непрерывную подачу азота.
7. Стоимость жидкого газа в баллонах значительно выше, чем стоимость газа, произведенного на собственном оборудовании. Особенно разница ощутима для предприятий, где требуется большие объемы азота.
8. Транспортировка, погрузка/разгрузка газовых емкостей всегда сопровождается травмоопасными ситуациями.

Баллоны с азотом

Установка цистерн для жидкого азота

Другой способ получения азота – это установка на предприятии специальных емкостей, которые по мере необходимости заправляют жидким азотом. Такие баки приобретаются или берутся в аренду у газовых компаний, которые доставляют газ в специальных автоцистернах с термоизоляцией. Для выработки рабочей среды из таких цистерн требуется дополнительное оборудование – испаритель, который преобразует азот из жидкого состояния в газообразное. Как и азот в баллонах, жидкий азот производится на криогенной установке.

Преимущества:

1. Способ получения азота из цистерн более экономически выгоден, чем заказ газовых баллонов.
2. Допускается пиковый (максимальный) расход газа, т.к. он всегда в наличии.
3. Возможность изменения производительности системы (преобразование азота из жидкого состояние в газообразное), при условии, если производительность испарителя соответствует новым параметрам.

Недостатки:

1. Несовершенство изоляции цистерн для хранения жидкого азота. При нагревании рабочей среды, происходит ее испарение и повышение давления в емкости. При достижении давления определенных параметров, срабатывает предохранитель, который выпускает часть азота. Таким образом, предприятие несет безвозвратные потери от испарения.
2. Утечки азота негативно влияют на экологию.
3. Долгосрочность договоров на заправку цистерн с жидким азотом (как правило, газовые компании заключают договоры на поставку газа минимум на 3-5 лет, что не всегда выгодно потребителю).
4. Установка цистерны для жидкого азота потребует подготовки фундамента и приобретение испарителя.
5. При установке цистерны потребуется контроль над уровнем температуры окружающего воздуха, так как при низких температурах испаритель может выйти из строя.
6. Работа с жидким азотом требует соблюдения правил безопасности, т.к. его температура хранения составляет -195С.

2 Собственное производство азота

Вышеперечисленные методы существенно отличаются от производства азота на собственном оборудовании – рассмотрим для примера генерторы азота Атлас Копко:

• Вы можете самостоятельно регулировать степень чистоты азота, который вам требуется в зависимости от производственных потребностей. Например, для закачки азота в шины не требуется азот высокой степени чистоты. В данном случае, добиваться высокой степени очистки азота, как при криогенных технологиях, будет неэффективно и убыточно.
• Производство жидкого азота основана на криогенных технологиях, а мембранные генераторы азота и установки PSA Атлас Копко (для короткоцикловой безнагревной адсорбции) не используют низкие температуры. Данное оборудование разделяет рабочую среду на компоненты разными способами, но для их работы одинаково необходим сжатый воздух.

Преимущества собственного производства азота:

1. Возможность подобрать оборудование требуемой производительности под собственные технологические нужды – мембранный генератор азота или установки для короткоцикловой безнагревной адсорбции (метод PSA), компрессор, фильтры.
2. Отпадает зависимость от поставщика промышленных газов.
3. Исключаются случаи перебоев в поставках газа – азот в требуемых объемах производится на предприятии.
4. Исключаются потери азота при транспортировке и подключении оборудования.
5. Возможность оборудования площадки для производства азота в нужном помещении.
6. Возможность регулировать чистоту газов в соответствии с производственными потребностями.
7. Безопасность выработки инертных газов.
8. Снижение негативных последствий вследствие утечек азота.
9. Отсутствие безвозвратных потерь.
10. Возможность иметь азот постоянно, особенно для непрерывных технологических процессов.

Как подобрать генератор газа для вашего предприятия

При установке генераторов азота на предприятии следует помнить, что:

1. Заказ компонентов для монтажа оборудования у разных поставщиков может затруднить и затянуть по срокам интеграцию и обслуживание оборудования.
2. Для полноценной работы генераторных установок следует разработать специальные меры для обеспечения пикового расхода (например, буферный бак, буферный бак высокого давления, резерв жидкого газа).
3. Следует заранее произвести расчет потребности азота на предприятии, чтобы подобрать оборудование и компоненты по оптимальным параметрам.

Надежное и долговечное оборудование Dalgakiran

Одним из лучших производителей компрессорного оборудования на данный момент является Dalgakiran. Это турецкая фирма, которая производит компрессорное оборудование по европейским технологиям и не уступает в качестве передовым зарубежным моделям.

Помимо компрессоров, компания Dalgakiran поставляет на российский рынок большой номенклатурный ряд генераторов газа и закрыть потребность практически любого предприятия.

Наша компания является официальным представителем производителя Dalgakiran, если вам нужен генератор азота на вашем предприятии, мы можем спроектировать и реализовать проект азотной станции "под ключ". Чтобы получить консультацию, свяжитесь с нами одним из способов:

• По телефону: 8 800 555 95 28 (звонок бесплатный)
• По электронной почте: to@novatecs.ru
• Заполнив заявку в нашем онлайн-чате.