Cyflwyniad:Mae gan ddiwydiannau megis cemegol trwm, meteleg, gwydr, cemegol ac electroneg alw mawr am -ocsigen purdeb uchel (O₂), nitrogen (N₂), ac argon (Ar). Er mwyn sicrhau parhad, purdeb ac economi cyflenwad nwy, mae nifer cynyddol o weithfeydd mawr yn dewis gosod unedau gwahanu aer cryogenig (ASUs) ar-safle yn hytrach na dibynnu ar nwyon a brynwyd. Mae dewis yr ASU cywir yn hanfodol ar gyfer sicrhau cynhyrchiant sefydlog, arbed costau gweithredu, a sicrhau'r enillion gorau posibl ar fuddsoddiad.
Bydd yr erthygl hon yn trafod yn fanwl sut i ddewis ASU ar gyfer prosiect penodol o dri dimensiwn allweddol-Capasiti, Defnydd o Ynni ac OPEX, a CAPEX & Total Investment-ac, ar y cyd â model gwasanaeth EPC & Turnkey NEWTEK, yn dangos sut i gyflawni datrysiad effeithlon a dibynadwy trwy gyflenwi un stop, gan gwmpasu peirianneg, dylunio a gweithredu, caffael, dylunio a darparu offer, adeiladu a gweithredu.
1. Egwyddorion Sylfaenol ASU a Senarios Perthnasol
Yn gyntaf, gadewch i ni adolygu'n fyr egwyddor weithredol sylfaenol ASU cryogenig. Mae ASU cryogenig yn gweithio trwy gywasgu, puro (tynnu lleithder, CO₂, ac amhureddau) aer, ei oeri i dymheredd hynod o isel (tua -180 gradd i -200 gradd), ac yna gwahanu'r cydrannau yn seiliedig ar eu gwahaniaethau pwynt berwi mewn colofn ffracsiynu. Gellir allbwn nitrogen (N₂), ocsigen (O₂), ac argon (Ar) fel nwyon cynnyrch (neu hylifau), yn y drefn honno. Yn dibynnu ar raddfa a ffurfwedd yr uned (colofn sengl, dwbl, neu golofn -driphlyg ag adfer argon), mae ASUs yn berthnasol iawn mewn gwneud dur (cyfoethogi ocsigen mewn ffwrnais chwyth, chwythu trawsnewidydd), petrocemegol/nwyeiddio (angen symiau mawr o ocsigen ar gyfer adweithiau ocsideiddio rhannol), ffwrnais toddi gwydr {0} electroneg/lled-ddargludyddion (nitrogen/argon purdeb uchel), triniaeth wres ar raddfa fawr, a ffwrneisi atmosffer anadweithiol. Felly, mae ASUs yn aml yn seilwaith craidd mewn prosiectau diwydiannol mawr a chanolig, a rhaid i'w dyluniad gael ei addasu'n fawr yn seiliedig ar anghenion i lawr yr afon (cyfaint cynhyrchu nwy, purdeb, pwysau) ac amodau lleol.
2. Cynhwysedd: Pennu Maint ASU yn seiliedig ar y galw.
Y brif ystyriaeth wrth ddewis ASU yw ei allu (hy, faint o dunelli/metr ciwbig safonol o O₂/N₂/Ar y gall ei gynhyrchu bob dydd). Rhaid i'r capasiti hwn gyfateb i'r defnydd o nwy brig a thwf disgwyliedig prosesau i lawr yr afon.
Mae ystod gallu ASUs cryogenig yn eang iawn. Yn ôl data'r diwydiant, gall unedau colofn sengl bach gynhyrchu degau i gannoedd o dunelli o ocsigen y dydd; gall systemau {{2}colofn/canolig-dwbl gyrraedd cannoedd i ddwy fil o dunelli'r dydd; tra gall unedau mawr aml-golofn (gan gynnwys adfer argon) gynhyrchu miloedd i filoedd o dunelli o O₂ y dydd. Yn benodol, mae data'n dangos y gall ystod capasiti ASU diwydiannol mawr nodweddiadol gwmpasu tua 100 i dros 5,000 tunnell y dydd o O₂. Wrth ddewis cynhwysedd, mae'n bosibl y bydd angen llawer iawn o ocsigen ar lwyth brig (ffwrnesau chwyth, trawsnewidyddion, nwyyddion a ffwrneisi yn ystod cyfnodau llwyth uchel), gofynion gweithredu parhaus (24/7), a dylid ystyried potensial ehangu yn y dyfodol (ee, ychwanegu llinellau cynhyrchu, cynyddu capasiti, a diogelwch wrth gefn / diswyddo).
Felly, ar gyfer -prosiectau metelegol, petrocemegol neu wydr ar raddfa fawr, argymhellir yn gyffredinol ffurfweddu ASUs canolig i fawr (cannoedd i filoedd o dunelli/diwrnod O₂) i sicrhau cyflenwad sefydlog a lleihau tagfeydd. Ar gyfer cymwysiadau nwy ar raddfa lai neu ategol (ee, nythod triniaeth wres, atmosfferau anadweithiol lleol, cynhwysedd sbâr), gellir ystyried unedau bach/modiwlar hefyd.
3. Defnydd o Ynni & OPEX: Gyrwyr Allweddol
Unwaith y bydd capasiti wedi'i bennu, cyfrifo costau gweithredu (yn enwedig y defnydd o drydan) yw'r cam hanfodol nesaf yn y broses ddethol, gan fod OPEX yn aml yn pennu economeg hirdymor.
- Ystod Defnydd o Ynni
Mae defnydd ynni penodol nodweddiadol ASU cryogenig yn gyffredinol yn dod o fewn yr ystod o tua 250–500 kWh/tunnell O₂ (neu tua 0.3-0.6 kWh/Nm³ O₂).
Efallai y bydd gan rai dyluniadau hŷn neu lai ddefnydd ychydig yn uwch (ac yn waeth), tra gall dyluniadau arbed ynni modern sy'n defnyddio systemau adfer gwres uwch, turbo-ehangwr, a systemau cyfnewid gwres uwchraddol leihau'r defnydd o ynni yn sylweddol.
Mae ffactorau megis pwysau allbwn, purdeb cynnyrch, a strwythur cynhyrchu nwy hefyd yn effeithio ar y defnydd gwirioneddol o ynni (p'un a yw argon / N₂ yn cael ei adennill). Er enghraifft, gallai cynyddu'r gymhareb pwysau danfon/cywasgu neu ofyn am burdeb uwch gynyddu'r defnydd o ynni.
- Cyfansoddiad Costau Gweithredu
Yn dibynnu ar y ffynhonnell, mae costau trydan fel arfer yn cyfrif am ≈70–80% o'r gost gweithredu (OPEX). Mae costau eraill yn cynnwys personél (gweithredwyr, rheoli), cynnal a chadw (atgyweirio cywasgydd, cynnal a chadw blychau oer, ailosod hambwrdd / pacio), ailosod catalydd / amsugnol / oergell (os yw'n berthnasol), yn ogystal ag iro, nwyddau traul, yswiriant / trethi, ac ati. Yn gyffredinol, mae'r eitemau amrywiol hyn yn cyfrif am tua 10-20% o OPEX. Felly, mewn ardaloedd â chostau trydan uchel (neu brisiau trydan diwydiannol lleol uchel), gall costau gweithredu ASU fod yn faich economaidd. I'r gwrthwyneb, os yw'r prosiect wedi'i leoli mewn ardal sydd â phrisiau trydan isel a phŵer rhad/rhoddedig (ee, agosrwydd at weithfeydd pŵer, defnydd o wres gwastraff/pŵer ei hun), bydd economeg gweithredu'r ASU yn cael ei gwella'n sylweddol.
Gwerth Economaidd Nwyon Is-gynnyrch (N₂/Ar/Argon)
Mae llawer o ASUs nid yn unig yn cynhyrchu ocsigen (O₂) ond hefyd nitrogen (N₂) ac (yn ddewisol) argon (Ar). Trwy adennill a gwerthu (neu ddefnyddio o fewn y gwaith) trwy-nwyon cynnyrch, gellir gwrthbwyso costau gweithredu/treuliau trydan yr UGG yn rhannol. Gan gymryd argon fel enghraifft, gan fod y cynnwys argon yn yr aer oddeutu 0.93%, gall gwerth economaidd argon a adferwyd (neu argon hylif) leihau costau O₂ net yn sylweddol os oes marchnad ar ei gyfer (ee, mewn castio metel, electroneg, nwyon amddiffynnol anadweithiol, ac ati). Felly, wrth ddewis a gwneud penderfyniadau buddsoddi, dylid ystyried yn gynhwysfawr cynhyrchu ocsigen, cynhyrchu a defnyddio nitrogen / argon ar yr un pryd (gwerthiant mewnol neu farchnad) i wneud y mwyaf o effeithlonrwydd economaidd cyffredinol.
4. Costau Buddsoddi (CAPEX a Chyfanswm Cost y Prosiect): Graddfa a Dull Cyflawni yn Cael Effaith Sylweddol
Ar wahân i gostau gweithredu, mae gwariant cyfalaf (CAPEX) yn ffactor hollbwysig mewn penderfyniadau dethol ASU. Mae costau gosod ac adeiladu ASUs o wahanol feintiau / dyluniadau / cyfluniadau (p'un a yw adferiad argon wedi'i gynnwys, trenau lluosog, colofnau lluosog) yn amrywio'n fawr.
Mae rhai adroddiadau diwydiant yn nodi y gall cost prynu (PEC) ASU bach/sgid fod yn y miliynau o ddoleri; bydd cyfanswm y gost gosod (TPC) ar ôl gosod a chomisiynu hyd yn oed yn uwch. Yn ôl data ar ASU 200 tunnell y dydd (TPD), daw tua 75% o'i gostau cylch bywyd o ynni; felly, hyd yn oed gyda CAPEX isel, gall gweithredu OPEX bennu'r hyfywedd economaidd terfynol. Yn seiliedig ar amcangyfrifon diwydiant sydd ar gael yn gyhoeddus, ar gyfer ASUs canolig (cannoedd-miloedd o dunelli/dydd), mae buddsoddiad cychwynnol (offer, gosod, comisiynu, seilwaith, cysylltiadau pibellau, rhwydweithiau nwy, cyfleusterau pŵer, blychau inswleiddio, ac ati) fel arfer yn amrywio o ddegau o filiynau i gannoedd o filiynau o ddoleri'r UD.
Yn enwedig ar gyfer systemau mawr, cymhleth gydag adferiad argon, trenau lluosog, ac allbynnau nwy lluosog (O₂/N₂/Ar), mae CAPEX yn uwch, ond mae cost cynhyrchu nwy uned (ar ôl amorteiddio CAPEX + OPEX) yn aml yn is, gan ddangos arbedion maint.
Felly, yng nghamau cynnar prosiect (cyfnod FEED/Asesiad Buddsoddi), rhaid diffinio’r canlynol yn glir:
Capasiti dylunio (cyfredol + ehangu posibl yn y dyfodol)
Purdeb gofynnol (O₂, N₂, Ar) a gwasgedd allbwn/cyfradd llif
Amrywiad yn y defnydd o nwy (parhaus 24/7 neu'r tymor brig + i ffwrdd-)
A oes angen argon/nitrogen fel sgil-gynnyrch ac a oes sianeli defnyddio/gwerthu
Prisiau trydan lleol, sefydlogrwydd cyflenwad pŵer/strwythur cost/contractau pŵer (e.e., argaeledd-trydan diwydiannol cost isel)
Cymhlethdod adeiladu peirianneg (peirianneg sifil, sylfeini, pibellau, gosod, pŵer / rheweiddio / inswleiddio / diogelwch / offeryn)
Dim ond trwy ystyried y ffactorau hyn yn gynhwysfawr y gellir amcangyfrif yn rhesymol gyfanswm buddsoddiad y prosiect (CAPEX) ac economeg gweithredu'r dyfodol (cost nwy uned).
5. Cyfuno EPC a Model Turnkey NEWTEK - Darparu Atebion Un Stop ar gyfer Cleientiaid
Wrth wynebu'r heriau cymhleth o ran gwneud penderfyniadau a pheirianneg a grybwyllwyd uchod, mae dewis cyflenwr â galluoedd integreiddio systemau helaeth a'r gallu i ddarparu gwasanaethau EPC (Peirianneg, Caffael, Adeiladu) + Turnkey (o ddylunio i gomisiynu a gweithredu) yn hanfodol i lwyddiant prosiect. Dyma union leoliad NEWTEK.
Pam mae EPC a Turnkey yn Bwysig
Rheolaeth Dylunio a Pheirianneg Unedig: Mae prosiectau ASU yn cynnwys cywasgwyr aer, blychau oer, tyrau ffracsiynu, cyfnewidwyr gwres, pibellau, inswleiddio, systemau rheoli, cyfleusterau diogelwch, systemau trydanol, a seilwaith. Trwy EPC, gall contractwyr cyffredinol (fel NEWTEK) gydlynu pob disgyblaeth (proses, adeileddol, trydanol, offeryniaeth, sifil, a gosod), gan osgoi problemau rhyngwyneb aml-gyflenwr, costau cyfathrebu/cydgysylltu, a mannau dall posibl mewn atebolrwydd.
Integreiddio Caffael a Chadwyn Gyflenwi: Mae galluoedd integreiddio adnoddau NEWTEK (peirianneg nwy + caffael byd-eang) yn sicrhau darpariaeth amserol o offer (cywasgwyr, blychau oer, tyrau ffracsiynu), deunyddiau (dur arbennig, deunyddiau inswleiddio), a systemau rheoli offeryniaeth, gan osgoi oedi wrth gyflenwi neu risgiau cydnawsedd a achosir gan sianeli cyrchu lluosog.
Adeiladu, Gosod a Chomisiynu: Mae gosod a chomisiynu'r ASU (inswleiddio blwch oer, comisiynu systemau rheweiddio, profi aerglosrwydd, cylchrediad thermol, cysylltu system reoli, ac archwilio systemau diogelwch) yn hanfodol. Mae'r model EPC + Turnkey yn gwarantu ansawdd gosod, yn byrhau llinellau amser adeiladu'r safle, ac yn galluogi cychwyn cyflym.
Integreiddio Rhyngwyneb a Phrosesau i Lawr yr Afon: Ar gyfer -prosiectau ar raddfa fawr megis meteleg, peirianneg gemegol, gweithgynhyrchu gwydr, a nwyeiddio, dim ond un rhan o'r system gyflenwi nwy planhigion gyffredinol yw'r ASU. Gall NEWTEK helpu i integreiddio'r ASU yn ddi-dor â phrosesau i lawr yr afon (ffwrneisi hylosgi, nwyyddion, piblinellau, tanciau storio, a systemau cywasgu nwy) i gyflawni dyraniad ar alw, storio a darparu O₂/N₂/Ar.
Darparu Prosiectau a Chymorth Gweithredol: O gomisiynu, derbyn, a hyfforddiant gweithredol i waith cynnal a chadw a gwarant dilynol, mae'r model Turnkey yn rhoi profiad "un stop, pryder-yn arbennig o addas ar gyfer gweithfeydd newydd heb brofiad helaeth mewn systemau gwahanu aer) i ddefnyddwyr.
Felly, ar gyfer cleientiaid sy'n ceisio cyflenwad nwy effeithlonrwydd uchel, uchel a phurdeb uchel, ac sy'n dymuno lliniaru risgiau rheoli prosiect a thechnegol (fel melinau dur, gweithfeydd petrocemegol, ffatrïoedd gwydr, a gweithfeydd cemegol), gall mabwysiadu model Turnkey NEWTEK's EPC + leihau cymhlethdod y prosiect yn sylweddol, lleihau llinellau amser y prosiect, a gwneud y gorau o linellau amser y prosiect.
6. Sut i Ddewis ASU Addas mewn-Prosiect Byd Go Iawn - Cam-Yn ôl-Argymhellion Cam
1. Yn seiliedig ar y dadansoddiad uchod, mae'r canlynol yn broses ddethol/buddsoddi/gweithredu ASU a argymhellir, sy'n addas ar gyfer rheolwyr peirianneg, buddsoddwyr prosiect, neu wneuthurwyr penderfyniadau peiriannau:
1.1 Penderfynu ar y Galw am Nwy
1.1.1 Cyfrifo'r defnydd o O₂/N₂/Ar gan bob uned broses yn y prosiect (presennol + ehangu a ragwelir) (cyfradd llif, gwasgedd, purdeb, dosbarthiad amser)
1.1.2 Amcangyfrif y galw brig a'r galw cyfartalog, a chadw'r elw o ddiswyddo/diogelwch
1.2 Egluro Gofynion Ansawdd Nwy
1.2.1 O₂ purdeb (ee, 99.5%–99.9%), gofynion purdeb N₂/Ar
1.2.2 Pwysedd allbwn, nwyol neu hylif (ee, os oes angen storio ocsigen hylifol / nitrogen hylifol)
1.3 Asesu Prisiau Trydan Lleol/Amodau Ynni
1.3.1 Cael prisiau trydan diwydiannol (dydd/nos/brig/pris a drafodwyd), sefydlogrwydd pŵer, argaeledd Pŵer Gwres Gwastraff/pwer rhad/yn berchen arno/ar gael
1.3.2 Cyfrifo cost gweithredu fesul uned o nwy (O₂/N₂) yn seiliedig ar gostau ynni
1.4 Dewiswch Raddfa a Chyfluniad ASU
1.4.1 Pennu ffurfwedd trên sengl/dwbl/triphlyg (gan gynnwys adfer argon) yn seiliedig ar y galw am nwy; mae trên sengl yn addas ar gyfer defnydd {-ar raddfa fach/nwy ategol, mae trên dwbl/triphlyg yn addas ar gyfer galw cynnyrch mawr a chanolig-maint/aml-
1.4.2 Ystyried ehangu a dileu swyddi yn y dyfodol (ee trenau lluosog ochr yn ochr)
1.5 Dewis Model Cyflenwi/Contractio
1.5.1 Blaenoriaethu cyflenwyr system sy'n gallu darparu gwasanaethau EPC + Turnkey (ee, NEWTEK)
1.5.2 Ei gwneud yn ofynnol i gyflenwyr ddarparu gwasanaethau un stop o ddylunio peirianneg, caffael offer, peirianneg sifil/sylfaen, gosod, comisiynu, gweithredu treial, hyfforddiant gweithredu i gyflenwi a gweithredu
1.6 Cynnal Gwerthusiad Economaidd (CAPEX + OPEX + Nwy yn ôl{-Refeniw Cynnyrch)
1.6.1 Amcangyfrif o gyfanswm y buddsoddiad (CAPEX), costau gweithredu blynyddol/cylch bywyd (trydan yn bennaf + cynnal a chadw + (Adnoddau Dynol)
1.6.2 Amcangyfrif y refeniw defnydd/gwerthiant o nwy fesul-nwy (N₂/Ar) a'r gost net o gymharu â'r opsiynau cyflenwad nwy/ategol a brynwyd.
1.7 Asesu Risg a Rheoli Prosiectau
1.7.1 Ystyried amser dosbarthu offer, cyfnod adeiladu, cymhlethdod comisiynu, sefydlogrwydd gweithredol, cyfleustra cynnal a chadw, diogelwch a gofynion rheoleiddio (llestr pwysedd / rheweiddio / diogelwch).
1.7.2 Os bydd y defnydd o nwy yn amrywio neu os bydd y galw'n cynyddu, ystyriwch ddyluniad ehangu modiwlaidd/camol (aml-trên) i leihau'r risg o fuddsoddi un amser.
7. Crynodeb - Cydbwyso Capasiti, Defnydd o Ynni, Buddsoddiad a Gallu Gwasanaeth
Mae dewis ASU addas yn wahaniaeth cynhwysfawr rhwng capasiti (diwallu'r galw), defnydd o ynni (economeg gweithredu), costau buddsoddi (CAPEX a chostau ariannu), gweithredu prosiectau, a chymorth gweithredu a chynnal a chadw.
Ar gyfer {0}defnyddwyr bach neu ganolig (nwy ategol, defnydd lleol, galw hyblyg), gall ASUs sengl rhes/modiwlar neu systemau PSA/bilen fod yn ddigonol. Fodd bynnag, pan fo'r galw yn sefydlog, mae'r raddfa'n fawr, ac mae gofynion purdeb, amrywiaeth cynnyrch a dibynadwyedd yn uchel, ASU cryogenig yw'r dewis gorau.
O fewn ASUs cryogenig, mae dewis priodol (capasiti/nifer y colofnau/adfer gwres) yn hanfodol.
Mae cyfluniad nwy sgil-gynnyrch a chadwraeth ynni (cywasgu/oeri/dyluniad cyfnewid gwres ardderchog) yn allweddol i leihau costau uned nwy (O₂/N₂/Ar).
Er nad yw gwariant cyfalaf yn isel, gyda dyluniad priodol, defnydd uchel o offer (gweithrediad parhaus 24/7), a defnydd llawn o werth sgil-gynhyrchion (nitrogen, argon), mae'n hawdd rheoli costau uned nwy o fewn ystod gystadleuol trwy amorteiddiad gweithredol aml-flwyddyn.
Yn olaf, gall dewis cyflenwr gyda galluoedd gwasanaeth Turnkey EPC + cyflawn (fel NEWTEK) leihau cymhlethdod prosiect yn sylweddol, anawsterau adeiladu a chomisiynu, costau a risgiau cydgysylltu traws-ddisgyblaethol, gan roi datrysiad gwirioneddol "dyluniad-i-weithredu-integredig, di-bryder" i gleientiaid.
Ar gyfer cwmnïau sy'n bwriadu adeiladu neu ehangu prosiectau cemegol/metelegol/gwydr/nwyeiddio/ynni ar raddfa fawr, mae dewis cywir, dyluniad rhesymol, a chontractio proffesiynol EPC + Turnkey yn hanfodol i sicrhau gweithrediad llwyddiannus, darbodus ac effeithlon prosiectau ASU.
