De veelzijdige waarde van luchtscheidingseenheden in de petrochemische productie

De petrochemische productie omvat talloze stadia-waaronder de verwerking van grondstoffen, katalytische reacties, scheiding en raffinage, en veilige opslag en transport-waarbij de gastoevoer als een cruciale rode draad door de hele workflow loopt. Luchtscheidingseenheden (ASU's) maken gebruik van processen zoals cryogene scheiding of drukwisseladsorptie (PSA) om componenten met een hoge zuiverheidsgraad-zoals zuurstof, stikstof en argon-uit de atmosferische lucht te isoleren, waardoor petrochemische fabrieken worden voorzien van een verscheidenheid aan essentiële gassen.

 

In de eerste plaats dienen ASU's als een essentiële bron van zeer-zuivere zuurstof. Zuurstof is onmisbaar bij verschillende processen, waaronder katalytisch kraken, oxidatiereacties, de -omzetting van- steenkool en de productie van ethyleen. Het introduceren van zeer-zuivere zuurstof (groter dan of gelijk aan 99,5%) tijdens het kraakproces van ethyleen kan bijvoorbeeld de kraaksnelheid versnellen, de reactietijden verkorten en de vorming van bijproducten minimaliseren. Volgens gegevens uit de sector kan het gebruik van zeer-zuivere zuurstof de ethyleenopbrengst met 5% tot 10% verhogen en tegelijkertijd de energieverbruikskosten verlagen. ASU's beschikken over de flexibiliteit om de zuurstofproductie en zuiverheidsniveaus aan te passen in overeenstemming met de specifieke vereisten van verschillende productieprocessen, waardoor ze fluctuerende productiebelastingen kunnen opvangen.

 

Ten tweede mag de cruciale rol van stikstof bij het waarborgen van de veiligheid niet worden onderschat. Aangezien veel petrochemische producten licht ontvlambare of explosieve stoffen zijn, zijn tijdens de productie, opslag en transport inerte gassen nodig om zuurstof te verdringen en het risico op explosies te beperken. Stikstof met hoge-zuiverheid (groter dan of gelijk aan 99,9%) wordt vaak gebruikt voor het zuiveren en inert maken van reactoren, opslagtanks en pijpleidingen. Tijdens fabrieksonderhoud of materiaalwisselingen kan het zuiveren van stikstof het zuurstofniveau effectief verlagen tot minder dan 3%, waardoor de kans op brand en explosies wordt geëlimineerd. Grootschalige petrochemische complexen-zijn doorgaans voorzien van gecentraliseerde stikstoftoevoersystemen, waarbij ASU's als kerncomponent dienen en de betrouwbaarheid van deze systemen garanderen.

 

Bovendien zijn ASU's in staat zeldzame gassen-zoals argon, neon en xenon-te winnen en te leveren, wat extra inkomsten genereert voor petrochemische bedrijven. Argon wordt op grote schaal gebruikt als beschermgas bij het lassen van metalen en voor de kalibratie van nauwkeurige analytische instrumenten; ondertussen hebben neon en xenon een hoge toegevoegde waarde in gespecialiseerde toepassingen zoals verlichting en lasertechnologie. Voor bedrijven die hun productportfolio's willen diversifiëren en het economisch rendement willen vergroten, vormt de terugwinning van edelgassen een belangrijke functie van luchtscheidingseenheden.

 

Op het gebied van energie-efficiëntie en milieubescherming evolueren moderne luchtscheidingseenheden naar een lager energieverbruik en hogere niveaus van automatisering. Hoewel traditionele cryogene scheidingsprocessen zeer zuivere gassen- kunnen produceren, brengen ze een relatief hoog energieverbruik met zich mee. Daarentegen hebben nieuwe luchtscheidingseenheden aanzienlijke vooruitgang geboekt op het gebied van compressorefficiëntie, ontwerp van de warmtewisselaar en procesoptimalisatie, waardoor een reductie van het energieverbruik met 10-15% mogelijk is bij dezelfde productie. Bovendien hebben sommige petrochemische bedrijven deze eenheden geïntegreerd met systemen voor de terugwinning van restwarmte om het hergebruik van thermische energie binnen het gasproductieproces te vergemakkelijken, waardoor de CO2-uitstoot verder wordt verminderd en wordt afgestemd op de strategische doelstellingen van het "Dual Carbon"-initiatief.