Выбор оптимального источника получения азота для вашего предприятия
Чаще всего предприятия, которым нужен азот, закупают технический газ в баллонах. При этом существуют более эффективные альтернативы, главная из которых — производство на месте с помощью генератора короткоцикловой безнагревной адсорбции или мембранного генератора. В этой статье описываются различные варианты и преимущества каждого из них.
Получение азота от стороннего поставщика
Азот в баллонах
Первый из упомянутых вариантов – приобретение баллонов с азотом у стороннего изготовителя. Этот процесс очень прост. Вы заказываете нужное вашему предприятию количество азота, и производитель поставляет его в больших тяжелых баллонах.
N2O2, произведенный на криогенной азотной станции, преобразуется в газ и закачивается в баллон под очень высоким давлением (300 бар). В результате большое количество газообразного азота удается поместить в относительно небольшой баллон. При этом баллоны достаточно массивные и тяжелые, так как только это позволяет им выдерживать давление газа.
После использования баллоны устанавливаются в баллонную стойку, где и хранятся до возврата изготовителю, что требует дополнительной складской площади.
Преимущества:
● простое решение для предприятий с низким потреблением азота;
● обеспечивает снабжение азотом в случае пиков потребления;
● простая установка.
Недостатки:
● из-за большого размера и веса баллонов их транспортировка не экологична;
● рабочее давление должно быть выше давления в баллоне, так как в противном случае азот расходуется впустую;
● относительно высокая цена из-за затрат на производство и транспортировку;
● избежать перерывов в работе можно только при использовании специальной системы переключения между стойками с баллонами;
● соображения безопасности (погрузка и разгрузка тяжелых стальных баллонов, высокое давление);
● зависимость от поставщиков азота;
● не подходит для предприятий с высоким потреблением газа.
Поставки жидкого азота
Второй вариант, предусматривающий поставки от сторонних производителей и установку резервуара для хранения жидкого азота, который периодически заполняется газовой компанией. Эти резервуары можно арендовать у поставщика или приобрести. Кроме того, чтобы использовать газообразный азот, нужен испаритель.
Испаритель преобразует жидкий азот в газообразный. Как и в случае азота в баллонах, в этом случае необходима транспортировка. Жидкий азот перевозят в термоизолированных автоцистернах и затем перекачивают в изолированный резервуар заказчика для хранения.
Если требуется небольшое количество жидкого азота, можно заказать поставку в небольших баллонах. Такие небольшие баллоны известны как сосуды Дьюара. Жидкий азот, как и азот в баллонах, производится на криогенных азотных станциях.
Преимущества:
● обеспечивает снабжение азотом в случае пиков потребления;
● как правило, это выгоднее, чем азот в баллонах;
● заказчику легко регулировать количество поставляемого азота в зависимости от потребности.
Недостатки:
● изоляция бака не идеальна. Сжиженный газ может нагреваться и испаряться (потери от испарения*);
● газовые компании обычно заключают долгосрочные контракты (стандартный срок 5 – 7 лет);
● требуется дополнительная подготовка, в том числе устройство специального фундамента и установка испарителя;
● неэкологичное решение;
● проблемы безопасности (температура жидкого азота равна -196 °C, при работе с ним существует риск обморожения);
● в холодное время года и при расходе больше номинального испаритель может замерзать.
*Потери от испарения не компенсируются. Каждый раз, когда используется меньше азота, чем есть в резервуаре, давление увеличивается и азот испаряется. Если расхода газа нет, каждый день вы теряете по 1% от оставшегося объема резервуара. Чтобы избежать этих потерь, резервуар следует регулярно дозаполнять (обычно раз в неделю).
Производство на месте с помощью криогенной установки
Альтернативой закупке жидкого азота является его производство на месте с помощью криогенной установки. Если ваше предприятие потребляет очень большое количество газа, газовая компания может установить у вас компактную азотную станцию. Речь идет о таком же генераторе, как и тот, что используется для производства азота в баллонах и цистернах. Дополнительную информацию о криогенных генераторах азота можно найти в статье по ссылке.
Собственное производство азота
В отличие от предыдущих методов покупки и получения азота, в случае собственного производства не используется криогенная технология. Нимембранный генератор азота, ни генератор азота с технологией короткоцикловой адсорбции (КЦА) не требуют экстремальных температур. Такие генераторы разделяют воздух на компоненты другими способами.
Хотя мембранная технология и технология КЦА сильно различаются, они обе используют поток сжатого воздуха. Кроме того, поскольку эти два генератора не используют охлаждение, отличается и состав получаемого газа.
Азот, полученный в криогенных азотных установках отличается высокой степенью чистоты. Доступные на рынке генераторы могут производить азот разной чистоты в соответствии с вашими потребностями. При этом стоит отметить, что не имеет смысла добиваться с помощью генераторов КЦА и мембранных генераторов уровня чистоты полученного криогенным методом азота.
При использовании такого оборудования более высокий уровень чистоты потребует большей мощности, что увеличивает эксплуатационные расходы. Уровень чистоты, который обеспечивают генераторы КЦА и мембранные генераторы, достаточен для большинства областей применения. Пользователи могут снизить для себя затраты на единицу объема азота, используя азот нужной им чистоты, а не самой высокой. Дополнительную информацию о чистоте азота можно найти здесь.
Преимущества:
● обычно производство собственного азота — самое экономичное решение;
● вы можете выбрать требуемую степень чистоты, а от этой степени будут зависеть расходы на электроэнергию;
● независимость от поставщиков газа;
● стабильная стоимость газа;
● безопасность;
● отсутствие отходов;
● самый экологичный вариант.
Недостатки:
● специальные мероприятия для компенсации пикового расхода (например, буферный ресивер, буферный ресивер высокого давления, буфер для сжиженного газа);
● меньше возможностей адаптировать получение азота при колебании потребности в газе, чем при покупке баллонов или сжиженного газа;
● дополнительное техническое обслуживание.
Подробнее о PSA и мембранных генераторах
Генераторы короткоцикловой безнагревной адсорбции
![Схема генератора PSA]()
Генераторы короткоцикловой безнагревной адсорбции
Узнайте больше о выработке азота с помощью технологии PSA.
Узнайте больше о выработке азота с помощью технологии PSA.
Узнайте больше о выработке азота с помощью технологии PSA.
Мембранные генераторы
![]()
Мембранные генераторы
Узнайте больше о выработке азота с помощью мембранных генераторов.
Узнайте больше о выработке азота с помощью мембранных генераторов.
Узнайте больше о выработке азота с помощью мембранных генераторов.