完全抽出極低温空気分離ユニット

ハイエンドの産業用ガス分離では、完全抽出極低温空気分離ユニットが、酸素と窒素だけでなく、アルゴン、ネオン、ヘリウム、クリプトン、キセノンを必要とするプロジェクトのバックボーンになりつつあります。従来の ASU とは異なり、完全抽出設計により段階的に希ガスが回収され、大気を複数の収益源に変えます。-。

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製品説明

ハイエンドの産業用ガス分離では、完全抽出極低温空気分離ユニットが、酸素と窒素だけでなく、アルゴン、ネオン、ヘリウム、クリプトン、キセノンを必要とするプロジェクトのバックボーンになりつつあります。従来の ASU とは異なり、完全抽出設計により段階的に希ガスが回収され、大気を複数の収益源に変えます。-。 Shenger Gas は、プロセス原理からカスタムエンジニアリングに至るまで、実践的で現場で実証済みの極低温ソリューション-に焦点を当てています-。

仕組み - 極低温蒸留、簡略化

原理は簡単です。低温での沸点の違いを利用して、蒸留によって空気成分を分離します。

完全抽出極低温空気分離ユニットは通常、次の 4 つの手順に従います。

圧縮と精製 - 空気は圧縮され、モレキュラーシーブ吸着装置に送られ、水、CO₂、および炭化水素が除去されます。
冷却と液化 – 精製された空気はメイン熱交換器に入り、極低温の流れを約 -170 度に戻すことによって冷却されます。
精留 (二重または三重塔) – 下部塔は酸素を豊富に含む液体空気と液体窒素を事前に分離します。{0}上部カラムでは 99.6% 以上の酸素と 99.999% の窒素が生成されます。
希ガス抽出 – アルゴンは上部カラムから引き出され、粗アルゴンおよび純アルゴンカラムで 99.999% まで精製されます。ネオン、ヘリウム、クリプトン、キセノンは主凝縮器と液体酸素の副流から回収されます。

低温バランスがすべてです。膨張タービンが冷却を提供し、塔内の気液接触により微細な分離が行われます。{0}

主要な技術仕様 (産業範囲)

パラメータ	代表的な範囲/値
酸素純度	99.6%～99.8%(希ガス回収あり)
窒素純度	99.999%
液体アルゴンの純度	99.999% 以上
希ガス回収率	Ar 90%以上、Ne/He 85%以上、Kr/Xe 70%以上
エアコンプレッサー吐出圧力	0.5 ~ 0.8 MPa (低圧サイクル); 5～7MPa(中高圧)
使用温度範囲	周囲温度:-30度~45度;コラムゾーン：-196度～-170度
冷却水温(水冷の場合-)	入口 32 度以下、戻り 42 度以下
起動時間-	コールドスタート: 12~24 時間。ウォームスタート（24時間以内）：4～6時間

値は工業用の参考値です。最終的な仕様はプロセス設計パッケージによって異なります。

エネルギー消費 – 実質世界ベンチマーク-

完全抽出極低温空気分離ユニットの場合、消費電力はメインのエアコンプレッサー、ブースターターボエキスパンダー、およびウォーターポンプによって支配されます。

一般的な比出力 (酸素 Nm3 あたり)

製品スキーム	電力 (kWh/Nm3 O₂)	注意事項
酸素+窒素のみ	0.38 ~ 0.42	アルゴン抽出なし、または粗アルゴンのみ
酸素 + 窒素 + 液体アルゴン	0.43 ~ 0.48	粗アルゴンカラムと純アルゴンカラムを追加
完全抽出 (Ne/He/Kr/Xe を含む)	0.48 ~ 0.55	追加の低温吸着と蒸留-

主な省エネ対策 – -高効率の等温コンプレッサー、ろう付けアルミニウム板-フィン熱交換器、AI- ベースの負荷予測により、電力を 8～12% 削減できます。

詳細な技術データ (モデル SE-3500 の例)

パラメータ	値/説明
酸素排出量	3500 Nm3/h
酸素供給圧力	15～30kPa（昇圧オプションで0.8MPaまで）
窒素排出量	5000 Nm3/h
液体アルゴン出力	120Nm3/h
Ne/He ミックス出力	~2.5 Nm3/h (純度 98% 以上)
Kr/Xe濃縮物	~0.3 m3/年 (STP)
循環水の流れ	380 m³/h
計器空気消費量	50 Nm3/h @ 0.5 MPa
コールドボックスの寸法 (長さ×幅×高さ)	12m × 5.5m × 18m
総重量（梱包含む）	～145トン
設置タイプ	スキッド-取り付け + 現場溶接（フル-）

産業用途 – 完全な抽出が理にかなっている場合

完全抽出極低温空気分離ユニットは、鉄鋼、石油化学、エレクトロニクス、太陽光発電、および商業ガス市場における 2 つの一般的な悩みを解決します。

純度対コスト – PSA/VPSA は 5N 窒素と液体アルゴンを同時に供給できません。極低温は依然として唯一の実用的な手段である。
隠れた価値を解き放つ – ネオンは半導体リソグラフィーに、キセノンは衛星スラスターや医療用麻酔に、ヘリウムは冷却や漏れ検出に使用されます。完全に抽出すると、ベントテールが販売可能な製品に変わります。

一般的な導入シナリオ:

液体酸素、液体窒素、液体アルゴンを必要とする給油所 (単一列車あたり 1000 ～ 10000 Nm3/h)
Ne/He/Kr/Xe精製を必要とする電子特殊ガスプラント
酸素富化と希ガス回収改修を組み合わせた冶金現場

(ここには実際の顧客事例は示されていません。お客様のサイトごとに空白の適合性分析を提供します。)

カスタムエンジニアリングとサービス能力

Shenger Gas では、カスタマイズは標準の P&ID を再描画することを意味しません。現地の電力料金、冷却水温度、液体製品比率、ガス販売価格から設計いたします。

カスタマイズできるもの

アイテム	オプション / 範囲
酸素容量	300～50,000Nm3/h
希ガス回収パッケージ	Ar のみ / Ar+Ne+He / フル (Ar+Ne+He+Kr+Xe)
製品段階	全気体 / 全液体 / 気体{0}}液体混合物（柔軟な LOX/LIN/LAr 比）
コールドボックス構造	-現場でのランダム梱包 / モジュール式事前充填-（迅速な設置）
制御システム	手動 / DCS / フルオート（適応負荷制御 + リモートアクセス付き）
ドライバーの種類	電気・蒸気タービン（余剰蒸気のある現場向け）
環境適応	高地（＞2000m）、高湿度＆高温、極寒（-45度）