Unidad de separación de aire de gran tamaño para productos químicos de carbón
Descripción general del producto
Diseñada para gasificación de carbón a escala de megatones-, carbón-a-productos químicos (CTO/CTL) y complejos de combustibles sintéticos, esta unidad criogénica de separación de aire extra-grande suministra oxígeno a alta-presión, nitrógeno y argón líquido opcional de alta-pureza. Construido en torno a la tecnología de compresión interna, el sistema elimina los compresores de oxígeno externos, lo que reduce el OPEX del ciclo de vida, mejora la seguridad operativa y mantiene la disponibilidad continua de la planta por encima del 98 %.
Ventajas clave de ingeniería
Compresión interna de oxígeno líquido-bombeado
El oxígeno se presuriza en la fase líquida antes de la vaporización en el intercambiador de calor principal, entregando gas a 6,0–9.0+ MPa directamente a los gasificadores. Elimina el desgaste mecánico, el tiempo de inactividad por mantenimiento y los riesgos de seguridad asociados con los compresores de oxígeno gaseoso.
Control de seguimiento de carga dinámica-
Integra controles de avance-con el DCS maestro del gasificador. Hace coincidir automáticamente el suministro de oxígeno con los cambios de carga de gasificación a velocidades de hasta 1%–2% de capacidad por minuto mientras mantiene una pureza estable.
Destilación criogénica de alta-eficiencia
Utiliza columnas de empaque estructuradas e intercambiadores de calor de aletas (BAHX) de placas de aluminio-de alta eficiencia-diseñados según los estándares ASME/PED, lo que minimiza la caída de presión y las pérdidas térmicas.
Caja fría modular y pre-fabricación
Las tuberías de caja fría, las columnas de destilación y las válvulas se fabrican-en el taller, se inspeccionan mediante END-y se ensamblan previamente en módulos transportables para minimizar las soldaduras en el campo y acortar los cronogramas de montaje en el sitio hasta en un 30 %.
Alcance del suministro y la integración EPC
Brindamos soporte-para-proyectos integrales adaptado a los límites de batería del cliente:
Patín de caja fría primaria:Intercambiadores de calor principales, columnas de destilación-de alta/baja presión, columna de recuperación de argón y bombas de líquido internas.
Maquinaria Rotativa:Compresor de aire principal (MAC), compresor de refuerzo de aire (BAC) y expansores criogénicos (turbinas de los principales fabricantes de equipos originales (OEM) nacionales e internacionales certificados).
Purificación y Utilidades:Sistema de prepurificación de tamiz molecular-, enfriadores y calentadores de regeneración.
Automatización y Seguridad:Sistema instrumentado de seguridad (SIS) SIL-3, controladores DCS redundantes e interfaces de diagnóstico remoto.
Servicios de campo EPC:Revisión del diseño de cimientos, supervisión de la instalación, puesta en marcha en frío, pruebas de rendimiento y capacitación de operadores.
Parámetro
Oxígeno
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Producción |
Pureza |
Presión |
Rango de carga operativa |
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60.000 – 120.000 Nm³/h |
Mayor o igual a 99,6% |
6,0 – 9,0 MPa(G) |
60% – 105% |
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Presión de escape del compresor de aire principal |
Presión de salida del reforzador de aire |
Presión de salida de la bomba de oxígeno líquido. |
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0,6 – 0,8 MPa(A) |
0,5-1,5 MPa más alta que la presión de oxígeno objetivo |
1,0-2,0 MPa más alta que la presión de oxígeno objetivo |
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Consumo de energía de oxígeno de la unidad |
Tasa de extracción de argón |
Tiempo de funcionamiento anual |
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0,37 – 0,42 kWh/Nm³ O₂ |
Mayor o igual al 90% |
Mayor o igual a 8.000 horas |
(Solo como referencia)
Opciones de personalización
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Área de personalización |
Opciones estándar y especificaciones de ingeniería |
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Coincidencia de presión del gasificador |
Flujo-arrastrado (6,5–9.0+ MPa)/Alimentación-seca (3,0–5,0 MPa)/Purga de pulso de N₂ personalizado-(4,0–6,0 MPa) |
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Capacidad y cobertura |
60 000–120,000+ Nm³/h tren único / Seguimiento de carga dinámico automatizado del 60 % al 105 % |
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Recuperación de argón (opcional) |
Columna de argón puro/crudo de rectificación completa- (pureza mayor o igual al 99,999 %, recuperación mayor o igual al 90 %) |
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Sistema de respaldo LOX/LIN |
Tanques de almacenamiento al vacío (500–5000 m³) + vaporizadores automáticos (cambio rápido de 10 a 30 s) |
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Compresores y turbinas |
MAN / Siemens / Atlas Copco / OEM nacionales certificados |
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Códigos y estándares de diseño |
Sec. ASME. VIII Div. 1/2/CE-PED (2014/68/UE)/GB150 |
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DCS e integración de seguridad |
Emerson DeltaV / Yokogawa / Honeywell / ABB + Sistema SIL-3 SIS independiente |
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Adaptación del clima y del sitio |
Condensadores-enfriados por aire (zonas áridas) / Frío extremo (-45 grados) / Gran altitud (1500 a 3000 m) |
Proceso de personalización paso-a-paso
Paso 1: comparta sus requisitos de proceso y gasificador
Proporcione su tecnología de gasificación objetivo (p. ej., Texaco, Shell, Lurgi), la capacidad de oxígeno/nitrógeno requerida y la presión de operación.
Paso 2: seleccione su producto y por-alcance del producto
Elija las opciones de salida que necesite, incluidos oxígeno a alta-presión, nitrógeno de alta-pureza y recuperación de argón líquido opcional o sistemas de respaldo LOX/LIN.
Paso 3: Elija las preferencias de automatización y equipo principal
Especifique las marcas de turbomáquinas preferidas (OEM internacionales o nacionales certificados), códigos de diseño (ASME, CE-PED, GB) y protocolos de control DCS (Emerson, Yokogawa, Honeywell, Siemens).
Paso 4: Revisión de ingeniería y finalización de propuesta personalizada
Nuestro equipo técnico modela el flujo del proceso, optimiza los límites de seguimiento de carga dinámica-y ofrece una propuesta de diseño personalizada con métricas de consumo de energía garantizadas.
Cumplimiento de estándares y calidad de fabricación
Cada unidad está diseñada y probada de acuerdo con los códigos internacionales-de industria pesada:
Pruebas no-destructivas (END):100 % RT/UT en tuberías de presión criogénica crítica y soldaduras de recipientes.
Pruebas de fugas y presión:Pruebas de fugas de helio en intercambiadores de calor de placas-aletas y circuitos de tuberías de cajas frías; Pruebas hidráulicas/neumáticas según los códigos aplicables.
Prueba de aceptación de fábrica (FAT):Simulación funcional completa de paneles de instrumentos, lógica PLC/DCS y colectores de válvulas montados sobre patines-antes del envío.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cómo mejora la compresión líquida interna la seguridad y la confiabilidad en comparación con la compresión gaseosa externa?
R: La compresión de oxígeno como líquido mediante bombas criogénicas elimina el riesgo de alta{0}}temperatura, el desgaste mecánico y los complejos sistemas de gas de sellado que requieren los compresores centrífugos de oxígeno gaseoso. Esto reduce los gastos de mantenimiento y reduce los riesgos de incendio asociados con el oxígeno gaseoso a alta-presión.
P: ¿Con qué tecnologías de gasificadores se puede integrar esta ASU?
R: La unidad se puede personalizar para que coincida con los perfiles de presión y pureza de todos los principales procesos de gasificación de carbón de flujo arrastrado-, de lecho fluidizado- y de lecho fijo-a nivel mundial.
P: ¿Cuáles son las limitaciones de embalaje y transporte para proyectos en el extranjero?
R: Las cajas frías grandes se dividen en módulos estructurales-fabricados en taller y de tamaño adecuado para el transporte marítimo (embarcaciones planas, a granel o de carga pesada-). Las placas de la carcasa de la caja fría y las tuberías internas están-preparadas en taller con revestimientos anticorrosión-de grado de exportación-y puntos de sujeción-marítimos.
P: ¿Puede el sistema funcionar de manera estable si la demanda de gasificación del carbón cae por debajo del 70%?
R: Sí. La arquitectura de control admite un funcionamiento automatizado estable hasta el 60 % de la capacidad nominal. Para reducir aún más la demanda, los sistemas-de respaldo de líquido y los controles de ventilación automatizados mantienen la estabilidad del sistema sin activar la unidad.
P: ¿Se admite la inspección de terceros-durante la fabricación?
R: Sí. Los clientes pueden asignar agencias externas-autorizadas para inspeccionar materias primas, presenciar pruebas de presión y END, revisar procedimientos FAT y verificar la documentación de envío en puntos clave de control de calidad.
P: ¿Cuál es el plazo de entrega típico para un proyecto de ASU de 60 000 a 120 000 Nm³/h?
R: La ingeniería y la adquisición de maquinaria-a largo plazo suelen tardar entre 8 y 12 meses. La fabricación total, el ensamblaje de la caja fría y la finalización del FAT generalmente requieren entre 14 y 18 meses desde la firma del contrato, según las características específicas del sitio.
P: ¿Qué opciones están disponibles para sistemas de respaldo y almacenamiento de líquidos?
R: Diseñamos sistemas integrados de almacenamiento de oxígeno líquido (LOX) y nitrógeno líquido (LIN) con vaporizadores ambientales. En caso de que se apague la caja fría o se interrumpa el suministro eléctrico, el sistema de respaldo se activa automáticamente en cuestión de segundos para suministrar gas de emergencia y proteger los procesos posteriores.
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