طرح توجیهی گاز آرگون ، نیتروژن و اکسیژن ⭐️ 0 تا 100 تولید

جهت نگارش مطالعات بازار و طرح توجیهی تولید گاز آرگون ، نیتروژن و اکسیژن با اطلاعات کاملاً به روز برای سال 1403 ، با فرمت DOC و PDF و با گزارش گیری نرم افزار کامفار ، جهت اخذ مجوز یا ارائه به بانک ، این صفحه را مطالعه نموده و سپس با ما تماس بگیرید . ضمنا می توانید فایل pdf و word طرح توجیهی و مطالعات بازار تولید گازهای طبی و صنعتی آرگون ، نیتروژن و اکسیژن را که در سال 1403 آپدیت شده است را صرفا جهت مطالعه از انتهای همین صفحه دانلود نمایید.

✔️ معرفی خواص و ویژگی های محصولات طرح توجیهی تولید گازهای طبی و صنعتی آرگون ، نیتروژن و اکسیژن !

اکسیژن و نیتروژن به عنوان مهم ترین گازهای تشکیل دهنده هوا که در حیات موجودات زنده نقش عمده ای را ایفا می کنند ، شناخته می شوند.

هوا متشکل از 21% اکسیژن ، 78% نیتروژن و یک درصد مابقی گازها از جمله دی اکسید کربن ، گازهای بی اثر ، اکسیدهای نیتروژن و گوگرد است.

آرگون نیز همان طور که از اسمش پیداست به معنای غیر فعال می باشد که از کلمه یونانی Argos گرفته شده است که به وضوح خاصیت و طبیعت خنثی این گاز را در شرایط عادی نشان می دهد و این نام برای اولین بار در سال 1894 به کار برده شد.

نام اکسیژن از کلمه یونانی Oxy (به معنای اسیدی – تیز) و لاتین gen (به معنای تولید) تشکیل شده است که معنای تحت الفظی غلط تولید اسید را می دهد. این اعتقاد اشتباه برای اولین بار توسط لاوازیه مطرح شده بود.

این گاز که از سال 1790 به بعد اکسیژن نامیده شد ، برای نخستین بار در سال 1774 (با نام Dephlogisticated) کشف شد.

تولید گاز اکسیژن در دهه های اخیر در مقیاس بزرگ در دماهای پایین به صورت تقطیر هوای مایع یا دوره های معمولی با استفاده از مواد جاذب انجام می شودو این مواد جاذب عمدتاً غربال های مولکولی هستند.

در این روش با حذف نیتروژن از هوا اکسیژن و آرگون تولید می شود. این گاز در دهه 80 میلادی تقریباً چهارمین رتبه از نظر حجم تولید در جهان را داشته است.

نام نیتروژن نیز از کلمات لاتین (Niter یا Nitrum) به معنای شوره و (gen) تشکیل شده است و از سال 1790 به بعد به کار برده شد.

این اسم تداعی موادی را می کند که دارای ترکیب شوره هستند ، مانند جوهر شوره که نام مستعار اسید نیتریک (HNO₂) می باشد.

این گاز تقریباً پنجمین رتبه را از نظر حجم تولید در دهه 80 میلادی دارا بوده است که فرآوری آن در مقیاس صنعتی به وسیله تقطیر جزئی هوای مایع مسیر می باشد و این گاز از تجزیه آمونیاک نیز به دست می آید.

نام محصولات مورد بررسی در این طرح توجیهی ، آرگون (با درجه خواص 99.999%) اکسیژن (با درجه خلوص 99.5%) و نیتروژن (با درجه خلوص 99.999%) می باشد.

کارخانه مورد بررسی در این طرح توجیهی ظرفیت تولید 43200 m³  آرگون و 2160000 m³  اکسیژن و 1440000 m³  نیتروژن را داراست.

✳️ کد آیسیک محصولات مورد بررسی در بیزنس پلن آرگون ، نیتروژن و اکسیژن به قرار زیر میباشند:

• آرگون 24111112
• اکسیژن 24111111
• نیتروژن 24111118

از تولید کنندگان گازهای آرگون ، اکسیژن و نیتروژن میتوان از شرکت های زیر نام برد :

• شرکت Secure Energy , Inc در آمریکا
• شرکت Hangzhou Apollo Welding Consumables Co. , Ltd در چین
• شرکت Industrial Energy Co در چین
• شرکت Dongguan Yong Ming Lighting Industrial Co Ltd در چین
• شرکت Global T &B co. , ltd در ویتنام
• شرکت tecno agro vial در آرژانتین

✳️ طبقه بندی گازهای طبی و صنعتی آرگون ، اکسیژن و نیتروژن بر چه اساسیت !

به طور کل طبقه بندی گازهای آرگون ، اکسیژن و نیتروژن براساس درجه خلوص و حالت محصول (گاز یا مایع) می باشد.

اکثر واحدهای تولیدی محصولات خود را در یک محدوده مشخص از درجه خلوص و همین طور حالت معین محصول که هر دو از پیش طراحی شده و واحد براساس آن کار می کند عرضه می کنند. برای تغییر این دو پارامتر لازم است برخی از دستگاه ها و تجهیزات واحد و یا نوع عملکرد تغییر کند.

برای محصول نیتروژن صنعتی براساس دامنه کاربرد دو نوع محصول متصور است که نوع اول برای مصارف عمومی صنعتی است و نوع دوم برای مصارف اختصاصی صنعتی است که مقدار اکسیژن محتوی آن کاهش داده شده است.

محصول اکسیژن نیز براساس نوع کاربرد به دو نوع صنعتی و طبی طبقه بندی می شود که در مورد نوع طبی درصد ناخالصی ها باید بسیار پایین باشد.

محصول آرگون نیز در دسته بندی جهانی در نوع تکنیکال و درجه خلوص بالا طبقه بندی می شود. شایان ذکر است که محصولات در این طرح توجیهی بر مبنای کاربردهای صنعتی عمومی پایه گذاری شده است.

مشخصات فنی گازهای آرگون ، نیتروژن و اکسیژن به قرار زیر میباشند :

• آرگون : ((عدد اتمی) نماد شیمیایی : Ar (18)) ، (خواص ظاهری : بی رنگ ، بی بو ، بی مزه) ، (نقطه جوش در فشار 1 اتمسفر : C°7-) ، (دانسیته در حالت گاز در فشار اتمسفر : Kg/m³ 1.782 در C^° 0) ، (درجه خلوص : 99.999%)
• اکسیژن : ((عدد اتمی) نماد شیمیایی : O₂ (16)) ، (خواص ظاهری : بی رنگ ، بی بو ، بی مزه) ، (نقطه جوش در فشار 1 اتمسفر : C° 183-) ، (دانسیته در حالت گاز در فشار اتمسفر : Kg/m³429 در C^° 0) ، (درجه خلوص : 99.5%)
• نیتروژن : ((عدد اتمی) نماد شیمیایی : N₂ (14)) ، (خواص ظاهری : بی رنگ ، بی بو ، بی مزه) ، (نقطه جوش در فشار 1 اتمسفر : C° 196-) ، (دانسیته در حالت گاز در فشار اتمسفر : Kg/m³185 در C^° 15) ، (درجه خلوص : 99.999%)

✔️ موارد مصرف و کاربرد محصولات طرح توجیهی تولید گازهای طبی و صنعتی آرگون ، نیتروژن و اکسیژن !

✳️ موارد مصرف و کاربرد گازهای طبی و صنعتی آرگون ، نیتروژن و اکسیژن به قرار زیر میباشند :

موارد مصرف و کاربرد گاز آرگون :

مصرف آرگون بیشتر در ساخت قطعات الکترونیکی ، جوشکاری های حساس و نیز به عنوان ماده اولیه لامپ سازی و غیره می باشد.

موارد مصرف و کاربرد گاز اکسیژن :

مصرف اکسیژن در صنایع جوشکاری ، برشکاری ، فولاد سازی ، ریخته گری ، شیمیایی و همچنین پزشکی می باشد. اکسیژن عمدتاً به عنوان کالای واسطه ای در صنایع سرما سازی ، نگهداری مواد غذایی (به صـورت نیتروژن مایع) و صنایع الکترونیک ، عملیات حرارتی و ... کاربرد دارد.

موارد مصرف و کاربرد گاز نیتروژن :

نیتروژن هم در صنایع سرما سازی ، نگهداری مواد غذایی (به صورت نیتروژن مایع) صنایع الکترونیک ، عملیات حرارتی و شست و شوی خطوط لوله و بعضی دستگاه های شیمیایی و به طور کلی در صنایع شیمیایی به عنوان ماده اولیه بعضی محصولات با استفاده های جانبی کاربرد دارد.

✳️ آیا گازهای آرگون ، اکسیژن و نیتروژن کالای جایگزینی در صنعت دارند!

آرگون کالای واسطه ای می باشد که در ساخت قطعات الکترونیکی و جوشکاری های حساس و نیز به عنوان ماده اولیه صنایع لامپ سازی و غیره به کار برده می شود. با توجه به اینکه آرگون از گازهای بی اثر به شماره می آید می توان از بعضی گازهای بی اثر دیگر به عنوان کالای جانشین این ماده استفاده کرد. البته باید توجه داشت که خصوصیات گازهای بی اثر نیز می تواند در شرایط مختلف متفاوت باشد و یا هزینه های بالایی در بر داشته باشد.

در مورد نیتروژن هم می توان گفت که کالای جانشینی که دارای همین خصوصیات باشد وجود ندارد و باید دقیقاً مشخص شود که هدف استفاده از نیتروژن چیست تا بتوان کالای جانشین آن را در صورت وجود ، تعیین کرد. البته این مساله را نباید از نظر دور داشت که نیتروژن از نظر هزینه نسبت به گازهای دیگر که تقریباً خواص بی اثر دارند خیلی ارزان تر و دسترسی به آن نیز راحت تر است.

با توجه به خواص ویژه اکسیژن محصول جایگزینی برای آن وجود ندارد.

✔️ بررسی تشریحی روش ها و فرایندهای تولید گازهای آرگون ، نیتروژن و اکسیژن !

✳️ روش های مختلف تولید گاز های اکسیژن ، نیتروژن و آرگون در جدول زیر ارائه شده است.

1 – روش تقطیر هوای مایع :

کاربرد علمی کریوژنیک (Cryogenic) با جدا سازی اجزاء متشکله موجود در هوا آغاز شد. امروزه جدا سازی هوا به این روش از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است و با استفاده از این روش مجتمع هایی تا حد 75 تن در ساعت به تولید اکسیژن ، نیتروژن و آرگون پرداخته اند.

هوا با فشار ورودی 700 کیلو پاسکال ، ضمن تبادل حرارتی در یک خنک کن ، سرد شده که بدین ترتیب دی اکسید کربن و رطوبت را از دست می دهد.

سپس ضمن انبساط ، دمای هوا پایین تر می رود که وارد ستون (برج) تقطیر دوگانه می شود که از نظر فشار با یکدیگر متفاوت می باشند که جدا سازی اکسیژن ، نیتروژن و همچنین تغلیظ آرگون را انجام می دهد. آرگون حاوی اکسیژن (خام) جهت حذف اکسیژن و افزایش خلوص به ستون (برج) آرگون خام هدایت می شود.

2 – روش الکترولیز آب :

اهمیت فرآیند الکترولیز آب عمدتاً به عنوان یکی از روش های مطرح جهت تولید هیدروژن می باشد که اکسیژن محصول فرعی چنین واحدهایی محسوب می شود. چنانچه در آینده بحث به کارگیری هیدروژن به عنوان منبع انرژی جدید ، جدی شود در آن صورت تهیه اکسیژن به این روش اهمیت خواهد یافت.

3 – روش جداسازی جذبی (PSA):

اکسیژن و نیتروژن را با استفاده از فرآیند جذب در بسترهایی از غربال ملکولی می توان تولید کرد. نمونه ای از فرآیند جذبی جهت تولید نیتروژن با بکارگیری دو بستر حاول کک (به عنوان جاذب از نوع غربال ملکولی) انجام می شود.

هوای فشرده در تماس با بستر اول ، اکسیژن ، بخار آب و دی اکسید کربن خود را به علت جذب مولکولی در غربال ، از دست می دهد. اما نیتروژن از غربال مولکولی عبور می کند.

در همان زمان در بستر دوم با حذب فشار ، اکسیژن ، بخار آب و دی اکسید کربن از غربال مولکولی آزاد می شود. به طور متناوب عمل اعمال فشار و حذب فشار تکراری می شود که بر حسب خلوص نیتروژن مورد نیاز ، اپتیمم شرایط تغذیه هوای فشرده و حذب فشار ، انتخاب می شود.

با استفاده از این روش نیتروژن با خلوص 99.9 – 95 درصد وزنی تولید می شود. انرژی مورد نیاز 0.6 کیلووات ساعت به ازای متر مکعب نیتروژن می باشد که نیتروژن حاصل حاوی ppm 1000 اکسیژن می باشد.

با این روش اکسیژن نیز با خلوص 95-90 درصد با محدود ظرفیت 60 - 1 تن در روز تولید می شود ، در این فرآیند ساده نیازی به تجهیزات تبریدی ، خشک کن و گرمکن نمی باشد.

هر یک از مخازن در سیکل دو مرحله ای جذب و احیا فعالیت می کند. چنانچه یک مخزن در حال فرآیند جذب باشد ، دیگر مخازن مرحله احیا را طی می کنند با اشباع شدن مخزن جذب از نظر ناخالصی ها ، هوای فشرد به طور اتوماتیک به مخازن دیگر سوئیچ می شود و مخزن اولی در سیکل احیاء قرار می گیرد.

ناخالصی های حاصل از احیاء به اتمسفر هدایت می شود و نهایتاً عمل احیاء در فشار محیط تکمیل می شود.

4 – روش احتراق هیدروکربن با هوا :

با این روش تولید نیتروژن در محدود 300-30 متر مکعب در ساعت امکان پذیر است. گاز طبیعی با پروپان با هوا سوزانده می شود. بعد از جدا سازی محصولات حاصل از احتراق ، نیتروژن خالص باقی می ماند.

قبل از ورود به مشعل ، نسبت هوا و گاز طبیعی مورد نیاز تنظیم می شود. در محفظه احتراق ، گاز طی یک فرآیند گرما زا و به طور کامل سوزانده می شود. گازهای حاصل از احتراق حاوی N₂ ، CO₂ ، H₂o  و مقادیر کمی Co ، H₂ باشد. گازها در یک کندانسور صفحه ای خنک می شوند و از یک جدا کننده بخار ، آب کندانس شده ، جدا می شود.

پس از آن گازهای حاصل از یک خشک کن تبریدی که طی آن نقطه شبنم تا حدود 4 درجه سانتی گراد تقلیل می یابد ، عبور داده می شود. دی اکسید کربن و بخار آب مازاد در بستر غربال ملکولی (که به طور متناوب از دو بستر استفاده می شود) جذب و حذف می شوند.

در یک بستر گازها تخلیص و در بستر دیگر عمل فعال سازی صورت می گیرد (توسط پمپ خلاء) ، محصول نیتروژن حاوی ppm 500 دی اکسید کربن و ppm 1000 مونواکسید کربن هیدروژن با نقطه شبنم 60 درجه سانتیگراد ، با فشار اندکی بالاتر از فشار اتمسفر یک می باشد.

یک ژنراتور تولید نیتروژن به ظرفیت 115 متر مکعب در ساعت ، حدود 0.15 متر مکعب گاز طبیعی ، 0.14 کیلو وات ساعت برق و 0.05 متر مکعب آب به ازای هر مترمکعب نیتروژن مصرف می نمایند.

✔️ روش بهینه تولید گازهای طبی و صنعتی اکسیژن ، نیتروژن و آرگون کدامیک از موارد بالاست و چرا !

از جمع بندی روش های مختلف تولید گاز اکسیژن ، نیتروژن و آرگون می توان دریافت که تولید توام هر سه گاز صرفاً از طریق تقطیر هوای مایع میسر است. این روش اصطلاحاً به کریوژنیک موسوم است. تکنولوژی کریوژنیک شاخه ای از فیزیک است که در دماهای بسیار پایین کاربرد دارد.

مزایای اقتصادی روش کریوژنیک مشتمل است بر:

• قابلیت در ذخیره سازی و حمل و نقل گاز به صورت مایع فشرده
• توانایی در تولید ارزانتر و با خلوص بالای گازها

ایجاد سرما (تبرید) در فرآیند کریوژنیک به صورت جذب یا استخراج حرارت در دمای پایین و بازگشت آن در دماهای بالاتر به محیط صورت می گیرد.

✳️ تشریح فرآیند تولید گازهای طبی و صنعتی آرگون ، اکسیژن و نیتروژن !

تقطیر هوای مایع فرآیندی است که از حدود 120 سال پیش به منظور جداسازی متشکله و نهایتاً دستیابی به عناصر موجوددر آن (اکسیژن و نیتروژن ، آرگون ، کریپتون و گزنون) تحت روش های مختلف تقطیر (با یک ستون یا دو ستون) ، در ابتدا با فشارهای بالا و به تدریج با تکمیل و توسعه تکنولوژی ، در فشارهای کمتر به کار گرفته می شود.

در این روش هوا به عنوان تنها ماده اولیه پس از عبور از فیلتر و جذب مواد معلق و ذرات گرد و غبار آن ، وارد کمپرسور سانتریفیوژ شده و تا Kpa 520 فشرده می شود.

هوای فشرده پس از خنک شدن در پیش سرد کن آبی و جدا کننده کندانس شده و آب موجود در هوا به صورت مایع حذف می شود ، سپس به منظور حذف دی اکسید کربن و رطوبت وارد خالص کننده (خشک کن) ، که بستری از مواد غربال ملکولی (مولکولاسیون) است ، می شود.

واحد خالص کننده شامل دو مخزن می باشد که در جریان پیوسته ، یکی در حال سرویس و دیگری در حال احیاء و آماده شده جهت بهره برداری می باشد.

البته باید اشاره کرد که دو سیستم کلی در روش منتخب وجود دارد که روش اول استفاده از سیستم غربال مولکولی است و روش دوم استفاده از سیستم Reversing Heat Exchanger می باشد که در اینجا روش منتخب ، سیستم غربال مولکولی می باشد.

شایان ذکر است که در بعضی موارد سیستم مبدل حرارتی معکوس بهتر از سیستم غربال ملکولی می باشد ولی با توجه به تکنولوژی پیچیده تر آن در مورد طراحی بعضی از قسمت های واحد و برخی از موارد دیگر در این طرح سیستم غربال ملکولی استفاده شده است.

بستر جاذب (حاوی غربال های ملکولی) مجهز به مواد متخلخل از نوع کریستال آلومینیوم سیلیکات آبی که دارای ساختمان مشخصی است ، می باشد. یون های مثبت و ملکول های آب دارای قدرت تحرک و آزادی زیادی جهت حرکت در ساختمان ملکولارسیو می باشند ، بنابراین با تعویض یون های مثبت انواع مختلفی از غربال های ملکولی به دست می آید.

از آن جایی که در مرحله احیاء غربال های ملکولی ، ملکول های آب به وسیله نیتروژن گرم (حاصل از برج تفکیک) دفع می گردد در نتیجه مقدار زیادی خلل و فرج هم اندازه در داخل کریستال به اندازه های 10-0.5 میکرون تشکیل می گردد که قدرت جذب بسیاری را فراهم می آورد. غربال ملکولی از نظر ظاهری دارای کرم روشن ، بی بو و بدون خورندگی می باشد.

✳️ مقایسه دو سیستم مولکولارسیو و مبدل حرارتی معکوس ( کدام سیستم گزینه ی بهتریست!؟)

• عملیات عادی : (جاذب های مولکولارسیو : عملیات حالت پایدار و هیچ توقفی در سیستم وجود ندارد) ، (مبدل های حرارتی معکوس : توقف ناچیز 5 تا 10 دقیقه برای سوئیچ کردن مبدل ها)
• استارت اولیه : (جاذب های مولکولارسیو : افت دما سریعتر است چون تمیز کاری اجباری وجود ندارد) ، (مبدل های حرارتی معکوس : روش افت دمای مخصوص باید بعد از حذف Co₂ و آب انجام شود)
• شروع مجدد سرد سازی : (جاذب های مولکولارسیو : شروع مجدد مجدد سریع تر است دلیل نداشتن تمیزکاری های اجباری) ، (مبدل های حرارتی معکوس : ممکن است گرم شدن مبدل اصلی قبل از شروع مجدد وجود داشته باشد و باید دقت شود که آب و Co₂ حذف شده باشد)
• برفک زدایی : (جاذب های مولکولارسیو : گاز خشک برفک زدایی را ساده تر می کند) ، (مبدل های حرارتی معکوس : برفک زدایی با هوای مرطوب فرآیند سخت تری)
• طراحی جعبه سرد : (جاذب های مولکولارسیو : معمولاً راحت تر است – مبدل ها کوچک تر است - به ستون جذب Co₂ نیاز نیست - تعداد مدار های برفک زدایی - جاذب هیدروکربن وجود ندارد) ، (مبدل های حرارتی معکوس : معمولاً بسیار مشکل است ، مبدل های معکوس ، گاهی اوقات ستون جذب Co₂ به مدارهای مخصوص برای افت ها شیرهای کنترل برای مبدل معکوس نیاز است)
• طراحی محوطه کارخانه : (جاذب های مولکولارسیو : بسیار مشکل است - واحد خنک سازی ، سیستم های الکتریکی برای احیاء مجدد ، بسترهای جاذب و سیستم احیاء مجدد لازم می باشد) ، (مبدل های حرارتی معکوس : تجهیزات مورد نیاز در سطح کمتری هستند فقط شیرهای سوئیچ برای عملیات معکوس سازی نیاز است)
• تعمیر و نگهداری : (جاذب های مولکولارسیو : واحد سردسازی به تعمیر نگهداری نیاز دارد) ، (مبدل های حرارتی معکوس : شیرهای سوئیچ به تعمیر نگهداری نیاز دارد)
• انرژی مورد نیاز : (جاذب های مولکولارسیو : به انرژی اضافی به منظور احیاء مجدد جاذب های مولکولارسیو نیاز است) ، (مبدل های حرارتی معکوس : فشار کمتر تخلیه هوا توسط کمپرسور مقدار از انرژی مصرفی را کاهش می دهد)

به واسطه شدت و راندمان جذب ، در مقایسه با سایر جذب کننده ها ، غربال های ملکولی بهترین شرایط جذب را دارا می باشند. جهت حذف ذرات احتمالی حاصل از غربالهای ملکولی ، هوای فشرده وارد فیلتر پودر می گردد. سپس وارد مبدل حرارتی (از نوع Plate - Fin) می شود.

پس از کاهش درجه حرارت آن تا حدود 100- تا 120- درجه سانتیگراد به طرف ماشین انبساط (توربین) هدایت شده و در این مرحله با افت فشار ، هوا سرد تر می شود به نحوی که هوا به صورت مایع در می آید.

هوای مایع وارد ستون تقطیر می شود. این ستون از دو قسمت تشکیل شده است : بخش فوقانی (اصطلاحاً موسوم به ستون با فشار کم) و بخش تحتانی (اصطلاحاً موسوم به ستون با فشار بالا) هوای مایع از انتهای ستون (فشار بالا) وارد می شود که جریانی از این هوای مایع پس از عبور از فیلتر سیلیکاژل (به عنوان جاذب استیلن) دوباره در ستون بالا (فشار کم) منبسط می شود.

پس از عملیات تقطیر و تبخیر بر روی سینی های متعدد که در داخل ستون ها تعبیه شده است ، بسته به نقاط جوش و اختلاف در نقاط جوش اکسیژن (183 درجه سانتیگراد) ، نیتروژن (196 درجه سانتیگراد) و آرگون (186 درجه سانتیگراد) در نقاط مختلف ستون تشکیل می گردند به نحوی که محصول اکسیژن از بخش تحتانی ستون بالایی (به صورت مایع و گاز) ، محصول نیتروژن از بخش فوقانی ستون بالایی و جزء آرگون از سینی مناسبی در ستون بالایی (که حدود 10 درصد آرگون و 90 درصد نیتروژن و اکسیژن دارد) گرفته می شود.

ارتباط حرارتی میان این دو ستون سینی دار ، از طریق بخش میانی و با استفاده از یک مبدل حرارتی ، برقرار می شود. این مبدل حرارتی برای ستون تحتانی به عنوان کندانسور و برای ستون فوقانی ، نقش ریبویلر را خواهد داشت.

به جهت آن که نیتروژن از اکسیژن فرارتر است ، نیتروژن در هر ستون تبخیر و اکسیژن مایع می شود. بنابراین در طرف ریبویلر ستون فوقانی ، اکسیژن مایع و در حال جوش با خلوص بالا تجمع می یابد در حالی که در طرف کندانسور ستون تحتانی ، نیتروژن تقریباً خالص در حال کندانس شدن است.

به دلیل آن که نقطه جوش اکسیژن حدود 13 درجه سانتیگراد بیشتر از نیتروژن است ، فشار در ستون تحتانی می بایستی به قدر کافی بالا باشد تا دمای کندانس شدن نیتروژن افزایش مطلوب داشته و نیروی محرکه مثبت دمایی در کندانسور اصلی ایجاد می کند.

بخشی از نیتروژن کندانس شده به عنوان رفلاکس به ستون تحتانی برگشت داده می شود و بخش دیگر پس از عبور از ساب کولر به عنوان رفلاکس به ستون فوقانی هدایت می شود. جریان مایع غنی از اکسیژن (حاوی 35 درصد اکسیژن) بعد از آن که نیتروژن در ساب کولر خنک شد ، به عنوان خوراک اصلی ستون فوقانی ، از بخش پایین ستون تحتانی خارج می شود.

محصول اکسیژن به صورت بخار اشباع از کندانسور اصلی جدا می شود و محصول نیتروژن با خلوص بالا از بالای ستون فوقانی جدا می شود. گازهای باقیمانده به عنوان جریانی از نیتروژن زائد با خلوص کم از چندین سینی در بالای ستون فوقانی جدا می شود.

دی اکسید کربن و هیدروکربن های سبک تمایل به تجمع در اکسیژن مایع (کندانسور اصلی) دارند که برای حذف این اجزاء ،  از سیرکولاسیون مایع کندنسور اصلی از درون بستر جاذب حاوی سیلیکاژل ، به عنوان عاملی جهت جلوگیری از افزایش و تجمع میزان دی اکسید کربن و هیدروکرین های خطرناک ، استفاده می شود.

علاوه بر اکسیژن و نیتروژن ، هوا شامل حدود 1% آرگون و مقادیر کمتری نئون ، کریپتون و ... است. ادغام ستون های تقطیر دو گانه و ستون تصفیه جانبی ، در تولید آرگون مورد استفاده قرار ، می گیرد.

به طور کلی مجموعه تصفیه و پالایش آرگون شامل دو قسمت اساسی ستون آرگون خام و خالص سازی آرگون می باشد. از آنجایی که آرگون در دمایی کمتر از اکسیژن می جوشد ، میزان غلظت آن در ستون فوقانی ، در نقطه ای بالای سطح تولید اکسیژن ، افزایش می یابد.

بخار غنی از آرگون از ستون فوقانی (در نقطه ای حدود یک سوم فاصله میان محصول اکسیژن و جریان مازاد نیتروژن) خارج و به ستون جانبی آرگون خام تغذیه می شود.

مخلوط در بدو امر شامل آرگون و اکسیژن (همراه مقادیر کمی نیتروژن) است که به علت نزدیکی نقاط جوش اجراء ستون آرگون خام در نسبت رفلاکس نسبتا بالا کار می کند و رفلاکس مایع در ستون آرگون به ستون فوقانی و همان نقطه ای که بخار آن خارج شده بود ، برگشت می شود.

پس از تقطیر و تبخیر برروی سینی های متعددی که در ستون طراحی گردیده اند ، بخش اول خالص سازی به طوری که محصول خروجی از ستون به میزان 98% آرگون باشد ، انجام می پذیرد.

کلیه جریانات ستون آرگون خام (به جز جریان محصول) به ستون اصلی برگردانده می شود. آرگون خام در بخش دیگری از واحد (پالایش و تصفیه آرگون) مورد فرآیند قرار می گیرد. آرگون خام حاوی  ناخالصی های اکسیژن و نیتروژن است.

ناخالصی اکسیژن آن با احتراق کاتالیستی با هیدروژن که منجر به تولید آب شده با خشک کردن در دو دسیکاتور که یکی در حال کار و دیگری در حال احیاء شدن است جدا می شود. حذف ناخالصی نیتروژن با یک مرحله تقطیر دیگر که به تولید آرگون با خلوص 99.999% می انجامد ، صورت می گیرد.

قلب فرآیند تقطیر دوبل و کندانسور اصلی ستون است ، که هوای مایع را به نیتروژن فرارتر (نقطه جوش 196 درجه سانتیگراد) و اکسیژن دیر جوش تر (نقطه جوش 183 درجه سانتیگراد) جدا می کند.

✳️ جریانات مختلف ستون تقطیر در روش کرایوژنیک به قرار زیر میباشند:

1. هوای فشرده و سرد ورودی در 582 تا 651 کیلوپاسکال
2. دیگ مایع غنی از اکسیژن (35 درصد)
3. ستون یا برج پایین با فشار بیشتر (582 تا 651 پاسکال)
4. شیر فشار شکن برای دیگ مایع
5. جریان خوراک مایع به ستون بالا
6. ستون یا برج بالایی با فشار کمتر (122 تا 183 کیلوپاسکال)
7. اکسیژن مایع جمع آوری شده
8. اکسیژن خروجی با 99.5% درصد خلوص
9. کندانسور - ری بویلر از نوع صفحه و پره
10. رفلاکس نیتروژن مایع به ستون پایین
11. رفلاکس نیتروژن مایع به ستون بالا
12. شیر فشار شکن برای رفلاکس نیتروژن
13. مبدل حرارتی صفحه ، پره ای رفلاکس نیتروژن مایع و مایه دیگ جهت تولید نیتروژن و نیتروژن مازاد
14. بخار سرد نتیروژن به کندانسور اصلی
15. هوای سرد خروجی حاصل از انبساط
16. گاز نتیروژن محصول (سرد)
17. نیتروژن مازاد (سرد)

محصولات واحد پس از ذخیره سازی و متعادل شدن در مخازن ذخیره و عبور از تبخیر کننده توسط کمپرسور دیافراگمی در ایستگاه شارژ در سیلندرهایی با فشار 150 با یا در تانکرهای نصب شده روی کامیون ها ، پر می شوند.

✔️ بررسی ایستگاه ها و شیوه های کنترل کیفیت در کارخانه تولید گازهای طبی و صنعتی آرگون ، اکسیژن و نیتروژن !

در این طرح ماشین آلات خط تولید به صورت پکیج بوده و نحوه کنترل عملکرد دستگاه ها در ارتباط با یکدیگر از طریق سیستم کنترل مرکزی واحد انجام می شود و لذا نتیجه آنالیز محصولات علاوه بر نمایش روی صفحه نمایش به صورت اتوماتیک در نحوه عملکرد برج تقطیر و سایر قسمت ها اثر لازم را می گذارد.

با توجه به این که استاندارد ملی محصولات نیتروژن و اکسیژن در دسترس می باشد ، لذا روی کنترل کیفی این دو محصول بیشتر بحث خواهد شد.

الف) نیتروژن صنعتی: با استناد به استاندارد ملی شماره 3012 ماده مورد نظر باید در دما و فشار معمولی گازی بی رنگ و بی بو باشد و جرم مخصوص 1.1854 کیلوگرم بر متر مکعب را در 15 درجه سانتیگراد و فشار 1013 میلی بار دارا باشد.

✳️ ناخالص های موجود در این فرآورده که باید تعیین درصد شوند مواد ذیل است :

• اکسیژن ، ترکیبات کربن دار ، هیدورژن ، آب
• درصد این مواد نباید از حد مجاز تعیین شده بیشتر باشد. برای مثال محدوده های زیر برای ازت با مصارف عمومی کاربرد دارد.
• مقدار اکسیژن کمتر از 0.5 درصد حج - ترکیبات کربن دار کمتر از 10 قسمت جمعی در سیلندر با فشار 130 بار مطلق و دمای 15 درجه سیلیوس باشد.

اندازه گیری مواد فوق توسط دستگاه های خاص آزمایشگاهی صورت می گیرد که مهم ترین آن ها عبارت اند از :

• دستگاه نگهداری نمونه
• دستگاه ارسات
• بورت اندازه گیری دستگاه ارسات
• دستگاه اندازه گیری اکسیژن
• دستگاه اندازه گیری هیدروژن
• دستگاه اندازه گیری هیدروکربورها
• پی پت اندازه گیری اکسیژن
• دستگاه جذب مارپیچ
• دستگاه اندازه گیری آب

✳️ استاندارد های ملی و جهانی صنعت تولید گازهای آرگون ، اکسیژن و نیتروژن به قرار زیر می باشند :

• ویژگی ها و روش های آزمون ازت صنعتی : (شماره استاندارد ISIRI : 3012)
• ویژگی ها و روش های آزمون اکسیژن فشرده صنعتی : (شماره استاندارد ISIRI : 603)
• ویژگی ها و روش های آزمون گاز اکسیژن طبی : (شماره استاندارد ISIRI : 3240)
• Hight Purity Nitrogen (نیتروژن با خلوص بالا) : (شماره استاندارد JIS : K 1107-1985)
• آرگون : (شماره استاندارد JIS : K 1105-1985)
• Oxygen equipment (Industrial Process measurement & Control equipment : (شماره استاندارد BS : 6869-1990)

✔️ براورد مواد اولیه ، یوتیلیتی مصرفی و پرسنل مورد نیاز کارخانه تولید گازهای طبی و صنعتی آرگون ، نیتروژن و اکسیژن !

✳️ مواد اولیه سالیانه مورد نیاز جهت تولید 43200 m³  آرگون و 2160000 m³  اکسیژن و 1440000 m³  نیتروژن :

• هوا : حاوی 78% نیتروژن ، 21% اکسیژن و حدود 1% آرگون
• غربال مولکولی : 1400 کیلو گرم
• هیدروژن : 480 کپسول

کلیه مواد اولیه مورد نیاز از داخل کشور قابل تامین خواهد بود.

یوتیلیتی مورد نیاز کارخانه تولید آرگون ، نیتروژن و اکسیژن  به قرار زیر میباشند :

• آب : 102300 متر مکعب در سال
• برق : 4336000 کیلووات ساعت در سال
• سوخت : 373158 متر مکعب در سال

✳️ براورد نیروی انسانی مورد نیاز کارخانه تولید گازهای طبی و صنعتی آرگون ، نیتروژن و اکسیژن  !

پرسنل بخش اداری و مدیریت به قرار زیر میباشند:

• مدیر عامل : 1 نفر
• مسئول اداری و مالی : 1 نفر
• کارمند اداری و مالی : 2 نفر
• مسئول تدارکات : 1 نفر
• منشی : 2 نفر
• انبار دار : 2 نفر
• راننده : 1 نفر
• نظافتچی و آبدارچی : 1 نفر
• نگهبان : 4 نفر

پرسنل بخش تولید به قرار زیر میباشند:

• مدیر تولید : 1 نفر
• سرپرست شیفت : 8 نفر
• مهندس فرایند : 8 نفر
• تکنسین خط تولید : 8 نفر
• کارگرماهر : 8 نفر
• کارگر ساده : 8 نفر
• مجموع : 56 نفر

✔️ براورد مساحت زمین و محوطه سازی و ساختمان های مورد نیاز کارخانه تولید آرگون ، نیتروژن و اکسیژن !

کارخانه مورد بررسی در این طرح توجیهی ظرفیت تولید 43200 m³  آرگون و 2160000 m³  اکسیژن و 1440000 m³  نیتروژن را داراست.

✳️ زمین و محوطه سازی مورد نیاز کارخانه تولید آرگون ، نیتروژن و اکسیژن به قرار زیر میباشد :

• زمین مورد نیاز طرح 9000 متر مربع ‌
• تسطیح زمین : 9000 متر مربع ‌
• دیوار کشی : 759 متر مربع ‌
• خیابان کشی و آسفالت و جدول کشی و فضای سبز : 5400 متر مربع ‌

✳️ ساختمان های مورد نیاز کارخانه تولید آرگون ، نیتروژن و اکسیژن به قرار زیر میباشد :

• سوله خط تولید : 1800 متر مربع ‌
• سوله انبار مواد اولیه : 450 متر مربع ‌
• سوله انبار محصول : 500 متر مربع ‌
• سوله های تاسیسات : 200 متر مربع ‌
• نگهبانی : 150 متر مربع ‌
• ساختمان های اداری وخدماتی : 300 متر مربع ‌

✍️ جهت تهیه مطالعات بازار و طرح توجیهی تولید گاز آرگون ، نیتروژن و اکسیژن ، با اطلاعات کاملا به روز با فرمت Word و PDF و با گزارش گیری نرم افزار کامفار ، جهت اخذ جواز تاسیس یا وام و تسهیلات بانکی ،با ما تماس بگیرید .

📚 دانلود فایل های طرح توجیهی تیپ تولید گاز آرگون ، نیتروژن و اکسیژن

👈 توجه : کلیه ی طرح های تیپ یا آماده ، صرفا کاربرد مطالعاتی و تحقیقاتی داشته و جهت اخذ مجوز و یا تسهیلات و وام بانکی مناسب نمیباشند . جهت تهیه طرح توجیهی با کاربرد اجرایی و بانکی با ما تماس بگیرید.

فايل‌ها:

طرح توجیهی تولید اکسیژن ، نیتروژن و آرگون با ظرفیت 59،787 هزار تن در سال در زمینی به مساحت 10000 مترمربع 177 صفحه (فروردین 1403، فرمت pdf+word)(اختصاصی - برای اشتراک سه ماهه و بالاتر)

دوشنبه, 13 فروردين 1403 23:17

 3.36 MB

 0

برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.

مطالعات بازار تولید اکسیژن ، نیتروژن و آرگون - 88 صفحه (زمستان 1402، فرمت pdf+word)(اختصاصی - برای اشتراک یکساله)

دوشنبه, 13 فروردين 1403 23:19

 2.68 MB

 0

برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.

طرح توجیهی تولید آرگون اکسیژن نیتروژن 49 صفحه داغ

;امیر حبیبی

پنج شنبه, 09 آذر 1396 16:20

 565.26 KB

 106

برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.

طرح توجیهی تولید گاز استیلن از آهک 20 صفحه سال 93 داغ

طرح توجیهی

شنبه, 21 دی 1398 21:35

 2.61 MB

 115

برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.