産業用酸素供給ソリューションを選択する際、企業は多くの場合実際的な問題に直面します。現場に極低温空気分離装置 (ASU) を設置するのと、単純に液体酸素 (LOX) を購入してタンクに保管するのとどちらが経済的でしょうか。{0}酸素消費量の規模、使用パターン、電気料金は施設ごとに大きく異なるため、普遍的な答えはありません。実際には、多くの人がこれら 2 つの技術的ルートのコスト構造を誤解しています。-ASU の投資収益率を過大評価しているか、液体酸素供給の長期コストを過小評価しています。{3}}
2 つの酸素供給方法の背後にある技術的ロジック
極低温空気分離では、基本的に空気を原料として使用します。圧縮、精製、熱交換、蒸留を通じて、酸素が空気から分離されます。このアプローチには多額の初期投資が必要ですが、その後の費用は電気代とメンテナンスに限定されます。-酸素は現場で効果的に「生成」されます。
液体酸素タンクの供給は非常に簡単です。この装置は極低温貯蔵タンクと気化器で構成されています。酸素は液体として購入され、タンクローリーが定期的に貯蔵タンクに補充します。
基本的に、1 つのルートはアセットが多く、もう 1 つのルートはオペレーションが-多くなります。資産が重いとは、多額の初期投資を行い、時間をかけて回収することを意味します。運用が重いということは、-継続的に料金を支払うことを意味します-使用される酸素 1 トンごとに直接コストが発生します。コストを比較する前に、この根本的な違いを理解することが不可欠です。
総コストを正しく計算する方法
どちらのオプションがより多くの費用を節約できるかを判断するには、長期的な視点が必要です。{0}}次の分析では、厳密な計算式に依存するのではなく、現実世界のいくつかのコスト要因に焦点を当てています。-
設備投資費用
完全な極低温 ASU の価格は、酸素生成能力に応じて、数十万から数千万米ドルの範囲になります。対照的に、液体酸素タンク システム-には、貯蔵タンク（数十から数百立方メートル）、気化器、圧力調整コンポーネントが含まれます-。通常、数万ドルから 20 万ドルの費用がかかります。初期投資という点では液体酸素タンクが圧勝です。
稼働時の電気代
これは、ASU にとって最も敏感なコスト要因です。 ASU のコンプレッサー、エクスパンダ、ブースターは電力を大量に消費します。-気体酸素 1 立方メートルあたりの電力消費量は、地域の電力料金によって大きく異なります。断続的または非常に変動する酸素需要の場合、ASU は長時間にわたって低負荷で動作し、ユニットの電力消費量が大幅に増加する場合があります。液体酸素タンク システムはほとんど電力を消費しません-気化と圧力調整に少量の電力を消費するだけで、無視できるほどです。
液体酸素の購入費用
LOX の価格は市場によって変動し、輸送距離に大きく影響されます。 LOX 生産施設から遠く離れたユーザーにとって、輸送コストはますます重要になります。さらに、LOX には自然蒸発速度があります。-タンクがどれほど断熱されていても、液体酸素の数パーセントが毎日蒸発します。この損失は実際の継続的なコストとなります。
労力とメンテナンス
極低温 ASU には、プロセスに精通した訓練を受けたオペレーターが必要です。一般の整備士の仕事ではありません。蒸留塔の操作、モレキュラーシーブの再生サイクル、エキスパンダーのメンテナンスにはすべて技術的な専門知識が必要です。液体酸素タンク システムでは、管理要件が大幅に低くなります。-液体レベルを定期的に監視し、タンカーの補充スケジュールを設定するだけです。 ASU は回転機器が多く、修理の頻度とコストが高いため、タンク システムのメンテナンス コストも低くなります。
酸素消費量のスケールで費用効果が決まる-
実際の運用データに基づいて、大まかなしきい値が存在します。 1 日の平均酸素消費量が一定のレベルを下回る場合、液体酸素タンク システムの方が総コストが低くなります。これは、ASU の固定投資とベースライン電力消費により、使用量が少ない場合の-立方-} メートルあたりのコストが高すぎるためです。
逆に、酸素消費量が一定の規模を超えると、ASU の限界コストの利点が明らかになります。自己生産された酸素の単価は、購入した液体酸素の単価を徐々に下回ります。-
この閾値は固定されていません。それは電力価格、地域の LOX 価格、および機器の減価償却期間によって異なります。電気料金が低く LOX 価格が高い地域では、しきい値が左にシフトします。-つまり、使用規模が小さくても ASU が正当化されます。電気が高価で、LOX が安価ですぐに入手できる場合、しきい値は右にシフトします。
見落とされているコストの罠
多くの企業は電気料金と LOX 単価だけを比較しており、3 つの重要な要素が欠けています。
1. 酸素要求量の変動
一部の施設では、ほとんどの時間はほとんど酸素を消費しませんが、特定の生産ステップでは大量の酸素を必要とします。 ASU はこのパターンに悩まされており、追加のバッファ タンクとサージ システムが必要になるか、ユニットを低効率で実行する必要があります。{1}液体酸素タンクシステムは、貯蔵タンク自体が大きなバッファーとして機能するため、当然そのような条件に適しています。
2. 継続性の要件
極低温 ASU がシャットダウンした場合、再起動して酸素純度が合格に達するまでに通常は数時間かかります。-場合によっては 10 時間以上かかる場合もあります。酸素供給の中断を許容できないプロセスの場合、ASU にはバックアップ ソリューションが必要ですが、これによりコストが上昇します。液体酸素タンク システムは、タンクのレベルが維持されている限り、-バルブを開けるだけで-すぐに酸素を供給します。
3. サイトとユーティリティ
極低温 ASU はかなりの敷地面積を必要とし、基礎、防火、電気システムに対して厳しい要件があります。既存のプラント敷地の中には、費用のかかる土木工事を行わなければ ASU を収容できないものもあります。液体酸素タンク システムは設置面積が小さく、柔軟なレイアウト オプションがあり、設置場所の要件が大幅に低くなります。
推奨される決定-ステップを踏む
ステップ 1: 実際の酸素使用量データを収集します。
設計値や理論値に依存しないでください。過去 6 ～ 12 か月の 1 日あたりの平均消費量、ピークと最小の需要、使用量の時間分布などの実際の記録を確認します。
ステップ 2: 地域の電気料金と配送された LOX 価格を確認します。
これら 2 つの数字により、経済の均衡点がどこにあるかが決まります。
ステップ 3: 10 年間の総コスト計算を実行します。-
設備投資、設置費、年間電気代、年間LOX購入費、人件費、メンテナンス費、設備残存価額を含みます。最初の 3 年だけを見てはいけません。-産業用機器の耐用年数は通常 10 年以上です。
ステップ 4: 今後 3 ～ 5 年間の酸素需要の傾向を検討します。
プラントが拡大し、酸素需要が 2 倍になる可能性がある場合は、今 LOX タンクを使用して数年後に ASU に切り替えるよりも、少し大きめの ASU を今すぐ設置するほうがコスト効率が高い可能性があります。{0}
