Řešení průmyslových plynů pro stanice na rafinaci ropy — GNEE PSA Onsite Nitrogen Generation

V komplexním provozním systému ropných rafinerií hrají generátory dusíku stěžejní roli a jsou klíčovým zařízením pro zajištění bezpečné výroby a efektivního provozu. Mezi běžné technologie výroby dusíku používané v současnosti v rafinérských stanicích patří předevšímAdsorpce při kolísání tlaku (PSA)a membránovou separaci, které nepřetržitě poskytují vysoce čistý dusík pro rafinerské stanice prostřednictvím jejich příslušných jedinečných pracovních metod.

Adsorpce při kolísání tlaku (PSA)Technologie výroby dusíku na místě realizuje separaci dusíku-kyslíku na základě rozdílu v adsorpčním výkonu molekulárních sít pro různé plyny. Vzduch se skládá hlavně z dusíku (asi 78 %), kyslíku (asi 21 %) atd. Když stlačený vzduch vstupuje do adsorpční věže naplněnéuhlíková molekulární sítaprotože adsorpční kapacita uhlíkových molekulárních sít pro kyslík, oxid uhličitý a další plyny je mnohem silnější než pro dusík, za tlakových podmínek jsou plyny nečistot, jako je kyslík, adsorbovány molekulárními síty, zatímco dusík prochází adsorpční věží hladce a je shromažďován jako produktový plyn. Když je molekulární síto nasyceno adsorpcí, adsorbovaný kyslík a další plyny jsou desorbovány a uvolňovány snížením tlaku a molekulární síto je regenerováno, čímž dochází k cyklické tvorbě dusíku. Tato technologie se vyznačuje vysokou automatizací, stabilním a spolehlivým provozem, relativně nízkou spotřebou energie a dokáže produkovat dusík o čistotě 95 % - 99.999 %, což může splnit požadavky na čistotu dusíku v různých scénářích v rafineriích.

V ropných rafinériích přebírá potrubní systém, stejně jako krevní cévy lidského těla, důležitý úkol přepravy různých olejů, chemických surovin a meziproduktů a je klíčovým článkem pro nepřetržitý a stabilní provoz rafinérské výroby. Po výstavbě potrubí, údržbě zařízení nebo-dlouhodobém provozu však uvnitř potrubí často zůstávají pevné nečistoty, jako je rez, struska ze svařování a usazeniny, a také hořlavé a výbušné plyny. Tato skrytá nebezpečí jsou jako „časované bomby“ skryté ve tmě, které mohou způsobit vážné bezpečnostní nehody, jakmile budou splněny správné podmínky.

Chcete-li odstranit tyto potenciální hrozby,proplachování potrubíse stává klíčovou operací. PSA generátory dusíku na místě hrají v tomto procesu nezastupitelnou roli a vysoce čistý dusík, který produkují, je ideálním čisticím médiem. Jako aninertní plyn, dusík má extrémně stabilní chemické vlastnosti, není snadné chemicky reagovat s jinými látkami a je nehořlavý, -což může účinně zabránit riziku výbuchu způsobeného statickou elektřinou, jiskrami a dalšími faktory během procesu čištění.

Ve skutečném provozu je nejprve dusík produkovaný generátorem dusíku na místě zaváděn do jednoho konce potrubního systému, aby byl propláchnut spojovacím potrubím. Díky nepřetržitému vstřikování dusíku vytlačí silný proud vzduchu nečistoty a hořlavé plyny v potrubí na druhý konec. Pro zajištění čisticího účinku je nutné přísně kontrolovat průtok a tlak dusíku. Obecně řečeno, průtok dusíku by měl být přiměřeně upraven podle průměru, délky potrubí a množství nečistot, aby byla zajištěna dostatečná čisticí síla; proplachovací tlak musí být řízen v rámci navrženého tlakového rozsahu potrubí, aby se zabránilo poškození potrubí v důsledku nadměrného tlaku. Například pro potrubí s menšími průměry a menším množstvím nečistot lze pro čištění použít relativně nízké průtoky a tlaky; u potrubí s většími průměry, složitými vnitřními strukturami nebo větším množstvím nečistot je třeba odpovídajícím způsobem zvýšit průtok a tlak dusíku. Současně, aby bylo zajištěno, že každý roh potrubí může být účinně propláchnut, operace čištění se obvykle provádí v pořadí hlavní potrubí, odbočné potrubí a odpadní potrubí. Během procesu proplachování bude na výstupu potrubí instalováno také detekční zařízení pro sledování obsahu nečistot a koncentrace hořlavých plynů ve vypouštěném plynu v reálném čase. Pouze pokud výsledky detekce splňují specifikované bezpečnostní normy, může být čištění považováno za kvalifikované.

V propojení ropných skladů rafinérských stanic jsou skladovací nádrže jako „obří pokladnice“, ve kterých se skladuje velké množství ropy nebo rafinované ropy.

Tyto oleje však čelí vážným problémůmoxidační rizikaběhem skladování. Složky, jako jsou nenasycené uhlovodíky v oleji, podstoupí po kontaktu se vzdušným kyslíkem oxidační reakce, což povede ke snížení kvality oleje, jako je ztmavnutí barvy, zvýšení kyselosti a zvýšení obsahu koloidů, což vážně ovlivňuje použitelnost a prodejní hodnotu oleje. Kromě toho může oxidační proces také vytvářet teplo. Pokud se teplo hromadí a nelze jej odvádět, dále urychlí oxidační reakci a dokonce způsobí bezpečnostní nehody.

Chcete-li tento problém účinně vyřešit, PSA na místě generátory dusíku poskytují "ochranný deštník" pro skladovací nádrže. Nepřetržitým vstřikováním- dusíku o vysoké čistotě do horního prostoru skladovací nádrže je těsnéochranná vrstva inertního plynuse tvoří na povrchu oleje. Tato vrstva dusíku blokuje přímý kontakt mezi kyslíkem a olejem, podobně jako nanesením „ochranného pláště“ na olej, což značně zpomaluje vznik oxidačních reakcí, čímž prodlužuje skladovatelnost oleje. V praktických aplikacích se objem a tlak vstřikování dusíku přiměřeně upravují podle faktorů, jako je velikost skladovací nádrže, typ skladovaného oleje a doba skladování, aby se zajistila optimalizace účinku inertní ochrany. Obecně řečeno, pro velké nádrže na skladování ropy je třeba nepřetržitě a stabilně dodávat velký proud dusíku, aby se v nádrži udržoval mírně přetlakový stav a zabránilo se pronikání vnějšího vzduchu; u nádrží na skladování rafinovaného oleje s krátkou dobou skladování lze za předpokladu zajištění bezpečnosti vhodně snížit vstřikovaný objem dusíku.

V procesech rafinace ropy lze katalyzátory nazvat „neopěvovanými hrdiny“ a hrají nezastupitelnou klíčovou roli. Ať už jekatalytické krakování, hydrofinace nebo katalytické reformování a další procesy jádra, se neobejdou bez pomoci katalyzátorů. Katalyzátory mohou měnit rychlost chemických reakcí, snižovat aktivační energii potřebnou pro reakce a umožnit, aby reakce, které bylo původně obtížné proběhnout, proběhly hladce za relativně mírných podmínek, čímž se zlepší efektivita výroby a kvalita ropných produktů. Například v procesu katalytického krakování mohou katalyzátory štěpit molekuly těžkého oleje na molekuly lehkého oleje, což výrazně zvyšuje produkci lehkých ropných produktů, jako je benzín a nafta; v procesu hydrogenační rafinace mohou katalyzátory podporovat reakci vodíku s nečistotami, jako je síra, dusík a kyslík v oleji, účinně odstraňovat tyto nečistoty a zlepšovat kvalitu oleje.

Při dlouhodobém{0}}používání však budou katalyzátory nevyhnutelně čelit problémudeaktivace. Faktory jako vysoká teplota, usazování uhlíku, znečištění kovovými nečistotami a kontakt s kyslíkem mohou způsobit zakrytí nebo zničení aktivních center katalyzátoru, čímž se postupně sníží jeho katalytický výkon. Jakmile je katalyzátor deaktivován, nejenže sníží účinnost procesu rafinace a kvalitu produktu, ale může také zvýšit výrobní náklady a dokonce ovlivnit kontinuitu a stabilitu celé rafinační výroby.

V tomto okamžiku se dusík produkovaný generátorem dusíku PSA na místě stává klíčem k ochraně katalyzátoru. V procesu regenerace katalyzátoru je dusík široce používán ve více klíčových článcích. Za prvé, ve fázi zahřívání-regenerace katalyzátoru se dusík jako aochranný plynmůže účinně izolovat kyslík, zabránit oxidaci katalyzátoru při vysokých teplotách a zabránit ztrátě aktivních složek. Například při regeneračním procesu hydrorafinačních katalyzátorů je třeba katalyzátor zahřát na relativně vysokou teplotu, aby se spálily uhlíkové usazeniny na povrchu a obnovila se jeho aktivita. V tomto procesu, pokud je přítomen kyslík, je katalyzátor při vysoké teplotě extrémně snadno oxidovatelný, což vede k významnému snížení nebo dokonce úplné deaktivaci aktivity. Zavedení vysoce-čistoty dusíku může vytvořit inertní ochrannou atmosféru kolem katalyzátoru a zajistit tak bezpečné prostředí pro regeneraci katalyzátoru. Za druhé, při přepravě a skladování katalyzátoru hraje důležitou ochrannou roli také dusík. Umístění katalyzátoru do prostředí naplněného dusíkem může zabránit tomu, aby reagoval s vlhkostí a kyslíkem ve vzduchu, zachovat aktivitu a stabilitu katalyzátoru a zajistit, že při uvedení do provozu může vykazovat vynikající katalytický výkon.

S rychlým rozvojem vědy a techniky a neustálou snahou o bezpečnou výrobu a efektivní provoz v ropném průmyslu budou vyhlídky použití generátorů dusíku v rafinérských stanicích širší. Pokud jde o technologické vylepšení,inteligencese stane důležitým směrem rozvoje. Očekává se, že budoucí generátory dusíku PSA integrují internet věcí a technologie umělé inteligence, aby dosáhly hluboké integrace sDistribuovaný řídicí systém (DCS)rafinérských stanic. Shromažďováním a analýzou parametrů v reálném čase-, jako je průtok dusíku, čistota a tlak, a také-údajů o rafinačních procesech v reálném čase, mohou generátory dusíku automaticky a přesně upravovat svůj provozní stav tak, aby splňovaly požadavky na dusík za různých pracovních podmínek, což výrazně zlepšuje efektivitu výroby a využití energie.

V budoucnu budou generátory dusíku rozhodně hrát kritičtější roli v ropných rafineriích a stanou se důležitou silou prosazující vysoce-kvalitní rozvoj ropného průmyslu.

Vyžádejte si cenovou nabídku

Kromě generátoru dusíku PSA vyrábíme také generátory kyslíku VPSA, generátory kyslíku PSA, akumulační nádrže, výměníky tepla a další produkty. Máte-li zájem o psa dusík Systems nebo jiné produkty, neváhejte poslat e-mail na adresusales@gneeheatex.com. Velmi rádi Vás obsloužíme.