NEWTEK Group: Research on High-Efficiency Argon Extraction System Modification And High-Purity Gas System Optimization Scheme

 

Med den-dybdegående udvikling af "dual carbon"-målene er transformationen af ​​traditionelle industrier til grøn og effektiv udvikling blevet en uundgåelig tendens. Som en grundlæggende støtteindustri står gasindustrien over for dobbelte krav om effektiv ressourceudnyttelse og opgradering af produktkvalitet. Relevante politikker udstedt af National Energy Administration foreslår klart at fremme den koordinerede udvikling af den nye energiindustri og traditionelle industrier, hvor efterspørgslen efter specialgasser såsom høj-ren argon fortsætter med at stige inden for high-fremstillingsområder som fotovoltaik og halvledere.

Samtidig har eksisterende industrielle gassystemer generelt smertepunkter: de fleste luftseparationsenheder, der understøtter kulkemiske projekter i det nordvestlige Kina, formår ikke at realisere argongenvinding, med råargon direkte udledt; noget gasproduktionsudstyr med høj-renhed lider under lav effektivitet og dårlig kontinuitet; Opbevaring af flydende gas er tilbøjelig til ustabilitet på grund af temperaturpåvirkninger. Newtek Group, der er dybt engageret inden for gasseparation og udstyrsrenovering, har udviklet målrettede integrerede optimeringsløsninger baseret på markedsbehov og teknisk akkumulering, der hjælper virksomheder med at løse problemer såsom ressourcespild, lav effektivitet og ustabil lagring.

 

 

 

Kerneoptimeringsideer

 

Grundlaget for renovering af argonudvinding

Med henvisning til den nuværende status for luftseparationsenheder i kulkemiske virksomheder i Shaanxi, Indre Mongoliet og andre regioner, kan de fleste konfigurerede argonberigelsestårne ​​kun producere rå argon med et argonindhold på cirka 96 %, med oxygen og nitrogen som de vigtigste urenheder, hvilket ikke opfylder kravene i GB/T 20172-4842. Kernen i optimering ligger i at opnå dyb fjernelse af oxygen- og nitrogenkomponenter fra rå argon gennem tårnopgradering og procesrekonstruktion, og derved forbedre flydende argons produktionskapacitet og renhed.
 

Multi-teknologi synergistisk empowerment

Integrer fordelene ved tre nøglepatenterede teknologier: Anvend et enkelt-dobbelt-detektorgaskromatografiventilsystem med enkelt-ventil for at opnå nøjagtig fler-komponentdetektion med én injektion; anvende en dobbelt-adsorptionssektionsrensningsanordning for at sikre kontinuerlig produktion af høj-ren gas; udstyre et intelligent temperatur-kontrolleret væskelagringssystem for at forbedre stabiliteten af ​​lagring af flydende gas gennem real-temperaturkontrol og trykovervågning, der danner en lukket-sløjfeoptimering af "genvindings-rensnings-detektion-opbevaring" fuld proces.

Tager man to sæt 55.000 m³/h luftseparationsenheder fra en kemisk virksomhed som et casestudie, når deres råargon-emission 900 m³/h, det understøttende eksisterende lagerudstyr mangler intelligente temperaturkontrolfunktioner, og effektiviteten af ​​høj-detektion af gas med høj renhed er lav. Ud fra dette udføres skemadesignet.

 

Integrerede optimeringsløsninger

Grundlæggende opgraderingstype

 

●Kernekonfiguration

Renovering af argonudvinding: Tilføj et Crude Argon Tower I, brug det originale argonberigelsestårn som Crude Argon Tower II, udstyr med et Pure Argon Tower for at fjerne nitrogenkomponenter, behold den originale lagertank og tilføj et grundlæggende temperaturkontrolmodul.

Hjælpesystem: Udstyr et enkelt-ventil dobbelt-detektor gaskromatografiventilsystem med to kvantitative sløjfer og to kromatografiske søjler for at realisere realtidsdetektion af argonrenhed; vedtage en konventionel renseanordning for at opfylde grundlæggende renhedskrav.

●Nøgle gennemgange

Tilpasning af diameteren, pakningsmængden og tilbagesvalingsforholdet af det originale argonberigelsestårn.

Installationsplads til den nye tårnkøleboks og pælefundamentets bæreevne.

Kontrolsystemets kompatibilitet med grænseflader til detektionsinstrumenter.

●Forventede effekter

Produktionskapacitet for flydende argon på ca. 350 m³/h, O₂-indhold Mindre end eller lig med 1×10⁻⁶, N₂-indhold Mindre end eller lig med 2×10⁻⁶; gas med høj-renhed opfylder renhedsstandarder, og udsving i væskeopbevaringstemperaturen kontrolleres inden for ±2 grader; enkelt detektionstid forkortes med 30 %, og instrumentkøbsomkostninger spares med 40 %.

 

Høj-synergitype

●Kernekonfiguration

Renovering af argonudvinding: Brug det originale argonberigelsestårn som Crude Argon Tower I, fjern den gamle kondensator, tilføj en Crude Argon Tower II og en stor-volumenkondensator for at forbedre effektiviteten af ​​fjernelse af iltkomponenter.

Hjælpesystem: Integrer en dobbelt-adsorptionssektion med høj-renhed gasrensningsenhed for at opnå kontinuerlig rensning gennem alternativ drift af adsorbenter; udstyre et intelligent temperatur-styret lagersystem med en køler, realtidsovervågning og automatiske kontrolmoduler; fortsæt med at bruge enkelt-dobbelt-detektordetektorsystem.

●Nøgle gennemgange

Tilpasning af den nye kondensator til den oprindelige rørledning og renoveringsarbejde.

Forbindelse mellem adsorbent-omskiftningslogikken i renseanordningen og styresystemet.

Monteringsplads og energiforbrug matchning af kølemekanismen på lagertanken.

●Forventede effekter

Produktionskapacitet for flydende argon på ca. 750 m³/h, renhed i overensstemmelse med høje-renhedsargonstandarder; kontinuerlig drift af høj-ren gasproduktion uden afbrydelser, rensningseffektivitet øget med 50 %; lagringsstabilitet for flydende gas forbedret, tabsraten reduceret til under 3 %; kortere investeringstilbagebetalingsperiode og betydelige omfattende fordele.

 

Omfattende opgraderingstype

 

●Kernekonfiguration

Renovering af argonudvinding: Udskift det originale argonberigelsestårn med et nyt integreret Crude Argon Tower for at maksimere argonudvindingskapaciteten, udstyret med et højeffektivt Pure Argon Tower-system.

Hjælpesystem: Brug en opgraderet gasrensningsenhed med høj-renhed for at optimere adsorptions- og desorptionseffektiviteten; udstyre en stor intelligent lagertank med multi-parameter realtidsovervågning, automatisk alarm og fjernbetjeningsfunktioner; opgradere gaskromatografidetektionssystemet for at forbedre datanøjagtigheden og responshastigheden.

●Nøgle gennemgange

Koordinering mellem fundamentkonstruktionen af ​​den nye rå argon tårn køleboks og det eksisterende udstyrslayout.

Matchning mellem det maksimale energiforbrug for hele systemet og virksomhedens strømforsyning og energiforsyning.

Det intelligente kontrolsystems kompatibilitet med virksomhedens eksisterende produktionsstyringsplatform.

●Forventede effekter

Produktionskapacitet for flydende argon på 900 m³/h, renhedsindikatorer overstiger nationale standarder; høj-gasproduktionseffektivitet øget med 60 %, produktrenhed stabil; væskeopbevaring realiserer fuld-proces intelligent styring og kontrol, med væsentligt forbedret sikkerhed og praktisk funktionalitet; stærkt teknisk lederskab, der tilpasser sig de langsigtede-behov i høj-produktion.

 

Skema sammenligning og optimering

Baseret på evalueringssystemet for de samlede ejeromkostninger, kombineret med benchmark-betingelser såsom 8.330 driftstimer om året og en -inkluderet markedspris på flydende argon på 1.016 yuan/ton, udføres en omfattende sammenligning af de tre ordninger.
 

Ordning	Kerne fordele	Indledende investering	Driftsomkostninger	Investeringstilbagebetalingsperiode	Applikationsscenarier
Skema 1	Laveste investering, lav renoveringsbesvær	Benchmark	Benchmark	Cirka 12 år	Små og mellemstore-virksomheder med begrænset budget og basale behov
Skema 2	Afbalanceret produktionskapacitet og fordele, laveste samlede omkostninger	Cirka 7 % højere	Cirka 118 % lavere	Cirka 5,2 år	Virksomheder, der søger omkostnings-effektivitet og kræver kontinuerlig og stabil produktion
Skema 3	Højeste produktionskapacitet, mest avanceret teknologi	Cirka 26 % højere	Cirka 169% lavere	Cirka 4,9 år	Virksomheder, der understøtter-avanceret produktion og er orienteret mod langsigtet-udvikling

Omfattende analyse viser, at Scheme 2, der fokuserer på "genbrug af udstyr + nøgleopgraderinger", balancerer produktionskapacitetsforbedringer, omkostningskontrol og teknisk stabilitet, og realiserer effektiv synergi af argonudvindingsgenvinding, høj-renhedsproduktion og intelligent lagring. Dens initiale investeringsstigning er kontrollerbar, driftsomkostningerne reduceres betydeligt, investeringstilbagebetalingsperioden er kort, og de samlede udstyrsomkostninger er de laveste, hvilket gør det til en økonomisk optimal løsning, der passer til behovene i de fleste industrivirksomheder.

 

Konklusion

Optimering og opgradering af industrielle gassystemer bør baseres på virksomhedernes faktiske behov for at opnå fuld-kædesynergi af ressourcegenvinding, produktoprensning, detektion og overvågning og sikker opbevaring. Den integrerede løsning, der er foreslået af Newtek Group, integrerer kerneteknologierne for argonudvindingsrenovering og fordelene ved patenteret udstyr, hvilket effektivt løser smertepunkterne ved traditionelle systemer såsom ressourcespild, lav effektivitet og ustabil lagring.

Efter renoveringen af ​​de to sæt luftseparationsenheder i case-virksomheden med Scheme 2 er den forventede tilbagebetalingsperiode for investeringer omkring 5 år, og den interne afkastningsgrad når 20%. Det kan ikke kun imødekomme efterspørgslen efter argon med høj-renhed i solcelle-, halvleder- og andre industrier i regionen, men også reducere energiforbruget og ressourcespild og opnå en win-win-situation med økonomiske og sociale fordele. I fremtiden vil Newtek Group fortsætte med at iterere tekniske løsninger, levere skræddersyede tjenester til forskellige industriscenarier og hjælpe med den grønne og effektive udvikling af industrigasfeltet.