Le groupe NEWTEK annonce une-optimisation de l'efficacité énergétique d'une unité de séparation d'air de 45 000 M³/H

 

Le groupe NEWTEK a annoncé la mise en œuvre réussie d'un programme d'optimisation de l'efficacité énergétique-à grande échelle-sur une usine de 45 000 m³/h.Unité de séparation d'air (ASU), obtenant des réductions mesurables de la consommation de vapeur, de la charge du compresseur et de la demande énergétique globale du système. Le projet s'aligne sur la feuille de route stratégique du Groupe visant à améliorer l'efficacité des processus et à soutenir un développement à faible-carbone dans les opérations de gaz industriel.

Cette optimisation a été réalisée sur un ASU utilisant une purification en boîte chaude par tamis moléculaire-, une réfrigération par turbodétendeur, une rectification à double -colonne et une compression par pompe interne d'oxygène/azote liquide. L'initiative s'est concentrée sur l'adaptation de la charge du compresseur à la demande réelle en oxygène et en azote et sur la réduction de la consommation d'énergie des systèmes de compression, qui représentent historiquement plus de 90 % de la consommation totale d'électricité et de vapeur de l'ASU.

 

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Contexte et profil énergétique

L'ASU de 45 000 m³/h fonctionne avec une configuration "un-un à-deux" entraînée par une turbine, où une turbine à vapeur entraîne à la fois le compresseur d'air principal (MAC) et le compresseur d'air d'appoint (BAC).
Paramètres de conception inclus :

 

●Puissance de l'arbre MAC :21 100 kW

●Puissance de l'arbre BAC :18 200 kW

●Besoin de vapeur-haute pression :167,4 t/h (conception), avec vapeur d'extraction à 30 t/h

●Consommation énergétique totale de l'ASU :environ. 41 119 kW avant optimisation

●Part du système de compresseur dans l'énergie totale : ~96%
 

Selon la demande réelle de l'usine, l'ASU fonctionnait avec une charge d'oxygène d'environ 80 %, mais la turbine à vapeur consommait environ 97 % du débit de vapeur prévu, ce qui entraînait un déséquilibre énergétique et des coûts d'exploitation élevés. Cette inadéquation est devenue la cible principale de l'initiative d'optimisation de NEWTEK.

 

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Mesures d'optimisation mises en œuvre par l'équipe d'ingénierie NEWTEK

●Amélioration des performances du turboexpanseur

Courbe anti--anti-surtension modifiée pour éliminer le flux de recyclage inutile.

Vanne de recyclage du détendeur fermée et ouverture accrue des aubes directrices d'entrée pour augmenter la vitesse du détendeur.

Augmentation de la réfrigération disponible, permettant de réduire la pression de décharge du compresseur d'appoint et de réduire la demande de vapeur.

●Chaleur-Amélioration du nettoyage et du refroidissement de l'échangeur

Correction de l'encrassement des refroidisseurs d'eau à circulation- qui affectait l'efficacité du refroidissement des détendeurs.

Ajout d'une vanne DN80 pour un rétrolavage hebdomadaire en ligne afin de restaurer les performances de transfert de chaleur.

Réduction de 4 à 5 K de la température d'entrée du booster-, améliorant ainsi la marge de réfrigération du détendeur.

●Correspondance de charge MAC/BAC et surtension-Contrôle des marges

Réduction du débit d'entrée MAC en abaissant la vitesse du compresseur et en ajustant les aubes directrices d'entrée.

Assurer la stabilité du PLC du filtre à air-et effectuer un entretien régulier du filtre pour maintenir une faible résistance d'entrée et une pression d'aspiration stable.

Réduction des pressions des deuxième- et troisième-étages du BAC et réduction des ouvertures des valves anti-anti-surtension à environ 5 % tout en maintenant la marge de surpression requise.

●Optimisation de la colonne de rectification

Conditions de reflux ajustées pour maintenir la fraction volumique d'impuretés -azote O₂ entre 2 et 4 %.

Augmentation de la limitation de l'azote liquide pur-pour augmenter la récupération d'oxygène dans la colonne inférieure.

Charge réduite du compresseur en améliorant l’efficacité de la rectification et en stabilisant les pressions de la colonne.

●Moléculaire-Optimisation du cycle de l'adsorbeur à tamis

Période de pressurisation étendue de 22 min à 25 min pour réduire les fluctuations du débit d'entrée de la boîte froide.

Stabilité améliorée lors du changement d’adsorbeur, réduisant les ajustements fréquents des aubes directrices d’entrée MAC.

Cycle d'adsorption étendu de 4 h à 6 h, réduisant la consommation de vapeur de régénération.

 

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Résultats mesurés

 

Après une année complète de fonctionnement optimisé, l'ASU a démontré des performances stables et des réductions d'énergie significatives. Les principaux résultats comprennent :

 

●Consommation de vapeur haute-pression réduite de 134 t/h à 124 t/h

●Pression de décharge MAC inférieure (0,497 MPa → 0,489 MPa)

●Réduction des pressions d'alcoolémie aux deuxième- et troisième-étages

●Suppression du flux de recyclage des détendeurs (14% → 0%)

●Augmentation du guide d'expansion-ouverture des aubes et amélioration de la disponibilité de la réfrigération

 

Avec une réduction moyenne de 10 t/h de vapeur à haute pression-, l'ASU permet d'économiser environ 72 000 t de vapeur par an (sur la base de 8 000 heures de fonctionnement).
 

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Importance stratégique pour le groupe NEWTEK

Le projet d'optimisation reflète l'engagement du Groupe NEWTEK à :

●Améliorer les performances énergétiques des équipements industriels-gaz et cryogéniques-

●Soutenir la transformation à faible-carbone grâce à des améliorations systématiques de l'efficacité

●Renforcer les capacités des services d'ingénierie dans les systèmes de-séparation de l'air, d'hydrogène, de-gaz de synthèse et de-protection de l'environnement

●Offrir des gains d’efficacité mesurables aux utilisateurs en aval dans les secteurs des produits chimiques, de l’énergie et des matériaux avancés

●En intégrant des améliorations techniques, des informations sur les opérations numériques et une-gestion de la fiabilité à long terme, le groupe NEWTEK continue de●élargir son portefeuille de solutions efficaces de production de gaz-sur les marchés mondiaux