NEWTEK-Gruppe: Forschung zur hocheffizienten Modifikation von Argon-Extraktionssystemen und zum Systemoptimierungssystem für hochreine Gase

 

Mit der tiefgreifenden Weiterentwicklung der „Dual-Carbon“-Ziele ist die Transformation traditioneller Industrien hin zu einer umweltfreundlichen und effizienten Entwicklung zu einem unvermeidlichen Trend geworden. Als grundlegende unterstützende Industrie steht die Gasindustrie vor doppelten Anforderungen hinsichtlich einer effizienten Ressourcennutzung und einer Verbesserung der Produktqualität. Relevante Richtlinien der National Energy Administration schlagen eindeutig vor, die koordinierte Entwicklung der neuen Energieindustrie und der traditionellen Industrien zu fördern, da die Nachfrage nach Spezialgasen wie hoch{3}}reinem Argon in High-End-Fertigungsbereichen wie Photovoltaik und Halbleiter weiterhin stark ansteigt.

Gleichzeitig haben bestehende Industriegassysteme im Allgemeinen Schwachstellen: Die meisten Luftzerlegungsanlagen, die Kohlechemieprojekte im Nordwesten Chinas unterstützen, realisieren keine Argonrückgewinnung, da Rohargon direkt abgeführt wird; Einige Produktionsanlagen für hochreines Gas weisen einen geringen Wirkungsgrad und eine schlechte Kontinuität auf. Flüssiggasspeicher sind aufgrund von Temperatureinflüssen anfällig für Instabilität. Die Newtek Group, die sich intensiv mit der Gastrennung und Gerätesanierung beschäftigt, hat gezielte integrierte Optimierungslösungen entwickelt, die auf Marktanforderungen und technischer Akkumulation basieren und Unternehmen bei der Lösung von Problemen wie Ressourcenverschwendung, geringer Effizienz und instabiler Lagerung unterstützen.

 

 

 

Kernoptimierungsideen

 

Gründung der Renovierung der Argonextraktion

Was den aktuellen Stand von Luftzerlegungsanlagen in Kohlechemieunternehmen in Shaanxi, der Inneren Mongolei und anderen Regionen betrifft, können die meisten konfigurierten Argonanreicherungstürme nur Rohargon mit einem Argongehalt von etwa 96 % produzieren, wobei Sauerstoff und Stickstoff die Hauptverunreinigungen sind, was die Anforderungen von GB/T 4842-2017 nicht erfüllt. Der Kern der Optimierung besteht darin, durch Turmmodernisierung und Prozessumbau eine gründliche Entfernung von Sauerstoff- und Stickstoffkomponenten aus Rohargon zu erreichen und so die Produktionskapazität und Reinheit von flüssigem Argon zu verbessern.
 

Multi-Synergistische Stärkung der Technologie

Integrieren Sie die Vorteile von drei patentierten Schlüsseltechnologien: Verwenden Sie ein Gaschromatographie-Ventilsystem mit einem -Ventil und zwei{1}Detektoren, um mit einer Injektion eine genaue Erkennung mehrerer Komponenten zu erreichen; Verwenden Sie eine Reinigungsvorrichtung mit zwei Adsorptionsabschnitten, um eine kontinuierliche Produktion von hochreinem Gas sicherzustellen. Rüsten Sie ein intelligentes temperaturgesteuertes Flüssigkeitsspeichersystem aus, um die Stabilität der Flüssiggasspeicherung durch Echtzeit-Temperaturkontrolle und Drucküberwachung zu verbessern und so einen geschlossenen -Kreislauf zur Optimierung des gesamten Prozesses „Rückgewinnung-Reinigung-Erkennung-Speicherung zu bilden.

Nehmen wir als Fallstudie zwei Sätze von 55.000 m³/h-Luftzerlegungsanlagen eines Chemieunternehmens. Ihr Rohargonausstoß erreicht 900 m³/h, die unterstützende vorhandene Lagerausrüstung verfügt über keine intelligenten Temperaturkontrollfunktionen und die Effizienz der hochreinen Gasdetektion ist gering. Darauf aufbauend wird der Schemaentwurf durchgeführt.

 

Integrierte Optimierungslösungen

Grundlegender Upgrade-Typ

 

●Kernkonfiguration

Erneuerung der Argongewinnung: Fügen Sie einen Rohargonturm I hinzu, verwenden Sie den ursprünglichen Argonanreicherungsturm als Rohargonturm II, statten Sie ihn mit einem Reinargonturm zur Entfernung von Stickstoffkomponenten aus, behalten Sie den ursprünglichen Lagertank bei und fügen Sie ein einfaches Temperaturkontrollmodul hinzu.

Hilfssystem: Rüsten Sie ein Ein-{0}}Ventil-Doppel--Detektor-Gaschromatographie-Ventilsystem mit zwei quantitativen Schleifen und zwei Chromatographiesäulen aus, um eine Echtzeiterkennung der Argonreinheit zu ermöglichen; Verwenden Sie ein herkömmliches Reinigungsgerät, um die grundlegenden Reinheitsanforderungen zu erfüllen.

●Wichtige Bewertungspunkte

Anpassungsfähigkeit des Durchmessers, der Packungsmenge und des Rückflussverhältnisses des ursprünglichen Argon-Anreicherungsturms.

Einbauraum für die neue Turm-Coldbox und Tragfähigkeit der Pfahlgründung.

Kompatibilität des Steuerungssystems mit den Schnittstellen von Detektionsgeräten.

●Erwartete Auswirkungen

Produktionskapazität für flüssiges Argon von ca. 350 m³/h, O₂-Gehalt kleiner oder gleich 1×10⁻⁶, N₂-Gehalt kleiner oder gleich 2×10⁻⁶; Hochreines Gas entspricht den Reinheitsstandards und die Temperaturschwankung bei der Flüssigkeitslagerung wird auf ±2 Grad kontrolliert. Die Einzelerkennungszeit wird um 30 % verkürzt und die Anschaffungskosten des Instruments werden um 40 % eingespart.

 

Hocheffizienter Synergietyp

●Kernkonfiguration

Renovierung der Argonextraktion: Verwenden Sie den ursprünglichen Argonanreicherungsturm als Rohargonturm I, entfernen Sie den alten Kondensator, fügen Sie einen Rohargonturm II und einen großvolumigen Kondensator hinzu, um die Effizienz der Entfernung von Sauerstoffkomponenten zu verbessern.

Hilfssystem: Integrieren Sie ein hochreines Gasreinigungsgerät mit zwei -Adsorptionsabschnitten, um eine kontinuierliche Reinigung durch abwechselnden Betrieb von Adsorptionsmitteln zu erreichen; Rüsten Sie ein intelligentes temperaturgesteuertes Lagersystem mit einem Kühler, Echtzeitüberwachung und automatischen Steuermodulen aus; Verwenden Sie weiterhin das Erkennungssystem mit einem -Ventil und zwei-Detektoren.

●Wichtige Bewertungspunkte

Anpassungsfähigkeit des neuen Kondensators an die ursprüngliche Rohrleitung und den Sanierungsaufwand.

Verknüpfung zwischen der Adsorptionsmittelschaltlogik des Reinigungsgeräts und dem Steuersystem.

Anpassung von Bauraum und Energieverbrauch des Kühlmechanismus des Speichertanks.

●Erwartete Auswirkungen

Produktionskapazität für flüssiges Argon von ca. 750 m³/h, Reinheit entspricht hohen -Reinheitsstandards für Argon; Kontinuierlicher Betrieb der hochreinen Gasproduktion ohne Unterbrechung, Reinigungseffizienz um 50 % erhöht; Stabilität der Flüssiggaslagerung verbessert, Verlustrate auf unter 3 % reduziert; kürzere Amortisationszeit der Investition und erhebliche umfassende Vorteile.

 

Umfassender Upgrade-Typ

 

●Kernkonfiguration

Renovierung der Argonextraktion: Ersetzen Sie den ursprünglichen Argonanreicherungsturm durch einen neuen integrierten Rohargonturm, um die Argonextraktionskapazität zu maximieren, ausgestattet mit einem hocheffizienten Reinargonturmsystem.

Hilfssystem: Verwenden Sie ein verbessertes Reinigungsgerät für hochreines Gas, um die Adsorptions- und Desorptionseffizienz zu optimieren. Rüsten Sie einen großen intelligenten Lagertank mit Multi-{1}Parameter-Echtzeit--Überwachung, automatischem Alarm und Fernbedienungsfunktionen aus; Aktualisieren Sie das Gaschromatographie-Detektionssystem, um die Datengenauigkeit und Reaktionsgeschwindigkeit zu verbessern.

●Wichtige Bewertungspunkte

Koordination zwischen dem Fundamentbau der neuen Rohargonturm-Coldbox und dem bestehenden Anlagenlayout.

Abstimmung zwischen dem Spitzenenergieverbrauch der Gesamtanlage und der Stromversorgung und Energieversorgung des Unternehmens.

Kompatibilität des intelligenten Steuerungssystems mit der bestehenden Produktionsmanagementplattform des Unternehmens.

●Erwartete Auswirkungen

Produktionskapazität für flüssiges Argon von 900 m³/h, Reinheitsindikatoren übertreffen die nationalen Standards; Produktionseffizienz von hochreinem Gas um 60 % erhöht, Produktreinheit stabil; Die Flüssigkeitsspeicherung ermöglicht eine intelligente Verwaltung und Steuerung des gesamten Prozesses mit deutlich verbesserter Sicherheit und Praktikabilität. starke technische Führung, die sich an die langfristigen Anforderungen der High-End-Fertigung anpasst.

 

Schemavergleich und -optimierung

Basierend auf dem Gesamtbetriebskosten-Bewertungssystem, kombiniert mit Benchmark-Bedingungen wie 8.330 Betriebsstunden pro Jahr und einem steuer-inklusiven Marktpreis für flüssiges Argon von 1.016 Yuan/Tonne, wird ein umfassender Vergleich der drei Systeme durchgeführt.
 

Schema	Kernvorteile	Erstinvestition	Betriebskosten	Amortisationszeit der Investition	Anwendungsszenarien
Schema 1	Geringste Investition, geringer Sanierungsaufwand	Benchmark	Benchmark	Ungefähr 12 Jahre	Kleine und mittlere -Unternehmen mit begrenztem Budget und Grundbedürfnissen
Schema 2	Ausgewogene Produktionskapazität und Vorteile, niedrigste Gesamtkosten	Ungefähr 7 % höher	Ungefähr 118 % niedriger	Ungefähr 5,2 Jahre	Unternehmen, die Kosteneffizienz anstreben und eine kontinuierliche und stabile Produktion benötigen
Schema 3	Höchste Produktionskapazität, modernste Technologie	Ungefähr 26 % höher	Ungefähr 169 % niedriger	Ungefähr 4,9 Jahre	Unternehmen, die eine High-End-Fertigung unterstützen und auf eine langfristige Entwicklung ausgerichtet sind

Eine umfassende Analyse zeigt, dass Schema 2, das sich auf „Gerätewiederverwendung + wichtige Upgrades“ konzentriert, eine Verbesserung der Produktionskapazität, Kostenkontrolle und technische Stabilität in Einklang bringt und effiziente Synergien aus der Rückgewinnung von Argon, hochreiner Produktion und intelligenter Speicherung realisiert. Die anfängliche Investitionssteigerung ist kontrollierbar, die Betriebskosten werden erheblich gesenkt, die Amortisationszeit der Investition ist kurz und die Gesamtausrüstungskosten sind am niedrigsten, was sie zu einer wirtschaftlich optimalen Lösung macht, die für die Anforderungen der meisten Industrieunternehmen geeignet ist.

 

Abschluss

Die Optimierung und Modernisierung von Industriegassystemen sollte auf den tatsächlichen Bedürfnissen von Unternehmen basieren, um eine vollständige -Kettensynergie aus Ressourcenrückgewinnung, Produktreinigung, -erkennung und -überwachung sowie sicherer Lagerung zu erreichen. Die von der Newtek Group vorgeschlagene integrierte Lösung integriert die Kerntechnologien der Sanierung der Argonextraktion und die Vorteile patentierter Geräte und löst so effektiv die Schwachstellen traditioneller Systeme wie Ressourcenverschwendung, geringe Effizienz und instabile Lagerung.

Nach der Renovierung der beiden Luftzerlegungsanlagen des Fallunternehmens mit Schema 2 beträgt die erwartete Amortisationszeit der Investition etwa 5 Jahre und die interne Rendite erreicht 20 %. Es kann nicht nur den Bedarf an hochreinem Argon in der Photovoltaik-, Halbleiter- und anderen Industriezweigen in der Region decken, sondern auch den Energieverbrauch und die Ressourcenverschwendung reduzieren und so eine Win-{5}Win-Situation mit wirtschaftlichen und sozialen Vorteilen schaffen. In Zukunft wird die Newtek Group weiterhin technische Lösungen entwickeln, maßgeschneiderte Dienstleistungen für verschiedene Branchenszenarien bereitstellen und die umweltfreundliche und effiziente Entwicklung des Industriegasbereichs unterstützen.