Въведение: Стратегическата позиция на въздушните сепаратори в нефтохимическата промишленост
В съвременната верига на нефтохимическата промишленост промишлените газови системи са основен компонент на основната комунална система. Устройството за разделяне на въздуха (ASU) отговаря за разделянето на въздуха на ключови газове като кислород и азот с висока-чистота и е ключова инфраструктура за осигуряване на непрекъснато химическо производство.
Изследванията показват, че при работата на широко{0}}мащабни нефтохимически предприятия системите за кислород, вода и пара заедно формират ключова опора на производствената верига на стойността, а доставката на кислород пряко влияе върху ефективността и стабилността на няколко основни процеса на химична реакция.
Чрез стабилно извеждане на промишлени газове, ASU позволява сложни нефтохимически процеси да работят непрекъснато, ефективно и безопасно; следователно неговата експлоатационна надеждност пряко влияе върху общия капацитет на инсталацията.
Основен принцип на работа на модула за разделяне на въздуха (ASU)
Основното оборудване на ASU обикновено се нарича "Cold Box" и неговите основни функции са:
Компресиране и пречистване на въздуха
Втечняване на газове при изключително ниски температури
Разделяне на газовете чрез разликата в точките на кипене
Чрез технологията на криогенна дестилация може да се получи следното:
Газообразен кислород (GOX)
Азот
Други странични газове-
Драматичните температурни промени са ключовият физически механизъм за постигане на разделяне на въздуха.
В нефтохимическата промишленост криогенното разделяне на въздуха се счита за единствения технологичен път, способен едновременно да отговори на изискванията за висока чистота и широко{0}}мащабно производство.
Основни изисквания за промишлени газове в нефтохимическата преработка
Нефтохимическото производство включва множество процеси при висока-температура, високо{1}}налягане и каталитични реакции. Тези процеси поставят следните изисквания към индустриалните газове:
Непрекъснато и стабилно снабдяване
Високи стандарти за чистота
Голям дебит
Висока надеждност на работа
Кислородът, по-специално, се счита за ключов реагент в много химични реакции, а не просто спомагателна среда.
Документът посочва, че кислородът е един от най-критичните продуктови газове в нефтохимическото производство и се използва широко в различни процеси на химичен синтез.
Основната роля на агрегатите за разделяне на въздуха в нефтохимическата обработка
4.1 Ролята на кислорода в реакциите на химично окисление
Кислородът с висока{0}}чистота, осигурен от агрегатите за разделяне на въздуха, се използва широко в окислителни реакции, като например:
Окисление на пропилен до пропиленов оксид
Производство на азотна киселина
Производство на етиленов оксид
Производство на винилхлорид и други основни химически суровини
Тези реакции обикновено изискват прецизен контрол на концентрацията на кислород; в противен случай селективността на реакцията и добивът ще бъдат засегнати.
Стабилното снабдяване с кислород може значително да подобри ефективността на реакцията и качеството на продукта.
4.2 Подобряване на производствената ефективност на единиците за рафиниране и крекинг
В инсталациите за рафиниране и крекинг кислородът играе решаваща роля за подобряване на скоростта на горене и реакция:
Подобряване на възможностите за контрол на температурата на крекера
Подобряване на ефективността на обработка на компоненти с високо-октаново число
Увеличаване на общия капацитет на единицата
Проучванията показват, че подаването на кислород може директно да подобри капацитета за обработка на крекинг единиците, като по този начин увеличи производството на рафинериите.
4.3 Подобряване на потока на нефт и газ и ефективността на обработката
При обработката на нефт и газ кислородът се използва и за подобряване на свойствата на течността, като например:
Намаляване на вискозитета на суровия петрол
Оптимизиране на свойствата на потока на нефт и газ
Подобряване на транспортната ефективност
Това е особено важно за преработката на тежък нефт или сложни суровини.
4.4 Контролиране на замърсяването и генерирането на странични продукти
Устройствата за разделяне на въздух косвено участват в контрола на околната среда:
Намаляване на образуването на отлагания на сяра
Подобряване на пълнотата на изгаряне
Намаляване на емисиите на замърсяване
Чрез оптимизиране на кислородното съотношение, генерирането на странични продукти по време на рафинирането може да бъде намалено, подобрявайки чистотата на работата на блока.
Значението на ASU за въглища-към-течност (CTL) и интегрирани петрохимични процеси
В процеса Coal{0}}to-Liquid (CTL) модулът за разделяне на въздуха се счита за един от ключовите компоненти.
Причините включват:
Процесът CTL е силно зависим от доставката на кислород.
Кислородът директно определя ефективността на производството на синтетичен газ.
Колебанията в доставките на газ могат да засегнат цялата производствена верига.
Проучването ясно посочва, че охладителната кутия е критична част от оборудването в CTL процеса и нейната стабилна работа директно определя непрекъснатостта на производството.
Значението на непрекъснатото снабдяване с кислород за стабилна работа на блока
Нефтохимическите заводи са непрекъснати производствени системи. Прекъсването на подаването на кислород ще доведе до:
Изключване на уреда
Повишени производствени загуби
Повишени рискове за безопасността
Следователно въздушният отделител е не само производствено оборудване, но и:
Основна гаранционна система за стабилна работа на нефтохимическите заводи.
Казусът споменава, че търсенето на кислород може да достигне мащаб на доставка от над 1,4 милиона тона на час, което допълнително демонстрира основната позиция на ASU в индустриалната система.
Заключение: Въздушните сепаратори са "системата за поддържане на живота" на съвременните нефтохимически заводи
В обобщение, ролята на въздушните сепаратори в нефтохимическата обработка може да се обобщи, както следва:
Осигуряване на основния реактивен газ (кислород)
Подобряване на ефективността на химичните реакции
Подобряване на капацитета за рафиниране и крекинг
Подобряване на производителността на обработката на нефт и газ
Намаляване на проблемите със замърсяването и утаяването
Подпомагане на работата от-в-нефт и широкомащабни-химически процеси
Тъй като нефтохимическата промишленост се развива към широко{0}}мащабни, непрекъснати и високо{1}}ефективни операции, въздушните сепаратори се надградиха от спомагателни съоръжения до ключово ядро на производствената система.
Може да се каже, че:
Без стабилно работещ въздушен сепаратор няма непрекъснат производствен капацитет в съвременните нефтохимически продукти.
