Groupe NEWTEK : Recherche sur la modification du système d'extraction d'argon à haute-efficacité et sur le schéma d'optimisation du système de gaz de haute-pureté

 

Avec l'avancée en profondeur des objectifs du « double carbone », la transformation des industries traditionnelles vers un développement vert et efficace est devenue une tendance inévitable. En tant qu'industrie de base, l'industrie gazière est confrontée à une double demande d'utilisation efficace des ressources et d'amélioration de la qualité des produits. Les politiques pertinentes publiées par l'Administration nationale de l'énergie proposent clairement de promouvoir le développement coordonné de la nouvelle industrie énergétique et des industries traditionnelles, avec la demande de gaz spéciaux tels que l'argon de haute pureté-continuant d'augmenter dans les domaines manufacturiers haut de gamme-comme le photovoltaïque et les semi-conducteurs.

Dans le même temps, les systèmes de gaz industriels existants présentent généralement des problèmes : la plupart des unités de séparation de l'air soutenant les projets chimiques de charbon dans le nord-ouest de la Chine ne parviennent pas à récupérer l'argon, l'argon brut étant directement déchargé ; certains équipements de production de gaz-de haute pureté souffrent d'un faible rendement et d'une mauvaise continuité ; Le stockage de gaz liquéfié est sujet à une instabilité due aux influences de la température. Le groupe Newtek, profondément engagé dans le domaine de la séparation des gaz et de la rénovation des équipements, a développé des solutions d'optimisation intégrées ciblées basées sur les besoins du marché et l'accumulation technique, aidant les entreprises à résoudre des problèmes tels que le gaspillage des ressources, la faible efficacité et le stockage instable.

 

 

 

Idées d'optimisation de base

 

Fondation de Rénovation de l’Extraction d’Argon

En ce qui concerne l'état actuel des unités de séparation de l'air dans les entreprises chimiques de charbon du Shaanxi, de Mongolie intérieure et d'autres régions, la plupart des tours d'enrichissement d'argon configurées ne peuvent produire que de l'argon brut avec une teneur en argon d'environ 96 %, avec de l'oxygène et de l'azote comme principales impuretés, ne répondant pas aux exigences de la norme GB/T 4842-2017. Le cœur de l'optimisation réside dans l'élimination en profondeur des composants oxygène et azote de l'argon brut grâce à la modernisation des tours et à la reconstruction du processus, améliorant ainsi la capacité et la pureté de production d'argon liquide.
 

Autonomisation synergique multi-technologique

Intégrez les avantages de trois technologies brevetées clés : adoptez un système de valve de chromatographie en phase gazeuse à simple-vanne et double-détecteur pour obtenir une détection précise de plusieurs-composants en une seule injection ; appliquer un dispositif de purification à double section d'adsorption-pour assurer une production continue de gaz de haute-pureté ; équiper un système de stockage de liquide intelligent-à température contrôlée pour améliorer la stabilité du stockage de gaz liquide grâce à-un contrôle de la température et une surveillance de la pression en temps réel, formant une-optimisation en boucle fermée du processus complet de "récupération-purification-détection-stockage".

En prenant comme étude de cas deux ensembles d'unités de séparation d'air de 55 000 m³/h d'une entreprise chimique, leurs émissions d'argon brut atteignent 900 m³/h, l'équipement de stockage existant de soutien manque de fonctions intelligentes de contrôle de la température et l'efficacité de la détection de gaz de haute pureté-est faible. Sur cette base, la conception du schéma est réalisée.

 

Solutions d'optimisation intégrées

Type de mise à niveau de base

 

●Configuration de base

Rénovation de l'extraction d'argon : ajoutez une tour d'argon brut I, utilisez la tour d'enrichissement d'argon d'origine comme tour d'argon brut II, équipez-vous d'une tour d'argon pur pour éliminer les composants azotés, conservez le réservoir de stockage d'origine et ajoutez un module de contrôle de température de base.

Système auxiliaire : équiper un système de vanne de chromatographie en phase gazeuse à simple-vanne et double-détecteur avec deux boucles quantitatives et deux colonnes chromatographiques pour réaliser une détection en temps réel-de la pureté de l'argon ; adopter un dispositif de purification conventionnel pour répondre aux exigences de base en matière de pureté.

●Éléments clés de l'examen

Adaptabilité du diamètre, de la quantité de remplissage et du taux de reflux de la tour d'enrichissement d'argon d'origine.

Espace d'installation pour la nouvelle boîte froide de la tour et capacité portante de la fondation sur pieux.

Compatibilité du système de contrôle avec les interfaces des instruments de détection.

●Effets attendus

Capacité de production d'argon liquide d'environ 350 m³/h, teneur en O₂ inférieure ou égale à 1×10⁻⁶, teneur en N₂ inférieure ou égale à 2×10⁻⁶ ; le gaz de haute -pureté répond aux normes de pureté et la fluctuation de la température de stockage du liquide est contrôlée à ± 2 degrés ; le temps de détection unique est raccourci de 30 % et le coût d'achat de l'instrument est économisé de 40 %.

 

Type de synergie à haute-efficacité

●Configuration de base

Rénovation de l'extraction d'argon : utilisez la tour d'enrichissement d'argon d'origine comme tour d'argon brut I, retirez l'ancien condenseur, ajoutez une tour d'argon brut II et un condenseur de grand-volume pour améliorer l'efficacité de l'élimination des composants d'oxygène.

Système auxiliaire : intégrer un dispositif de purification de gaz de haute pureté à double-section d'adsorption-pour obtenir une purification continue grâce au fonctionnement alternatif des adsorbants ; équiper un système de stockage intelligent-à température contrôlée avec un refroidisseur, une surveillance-en temps réel et des modules de contrôle automatique ; continuez à utiliser le système de détection à simple-valve et double-détecteur.

●Éléments clés de l'examen

Adaptabilité du nouveau condenseur à la canalisation d'origine et à la charge de travail de rénovation.

Lien entre la logique de commutation d'adsorbant du dispositif de purification et le système de contrôle.

Adaptation de l'espace d'installation et de la consommation d'énergie du mécanisme de refroidissement du réservoir de stockage.

●Effets attendus

Capacité de production d'argon liquide d'environ 750 m³/h, pureté répondant aux normes d'argon de haute-pureté ; fonctionnement continu de la production de gaz de haute-pureté sans interruption, efficacité de purification augmentée de 50 % ; stabilité du stockage du gaz liquide améliorée, taux de perte réduit à moins de 3 % ; une période de retour sur investissement plus courte et des avantages complets significatifs.

 

Type de mise à niveau complète

 

●Configuration de base

Rénovation de l'extraction d'argon : remplacez la tour d'enrichissement d'argon d'origine par une nouvelle tour d'argon brut intégrée pour maximiser la capacité d'extraction d'argon, équipée d'un système de tour d'argon pur à haute efficacité-.

Système auxiliaire : adoptez un dispositif amélioré de purification de gaz de haute-pureté pour optimiser l'efficacité de l'adsorption et de la désorption ; équiper un grand réservoir de stockage intelligent de fonctions de surveillance en temps réel multi-paramètres-, d'alarme automatique et de télécommande ; mettre à niveau le système de détection par chromatographie en phase gazeuse pour améliorer la précision des données et la vitesse de réponse.

●Éléments clés de l'examen

Coordination entre la construction des fondations de la nouvelle boîte froide de la tour à argon brut et la disposition des équipements existants.

Correspondance entre la consommation d'énergie maximale de l'ensemble du système et l'alimentation électrique et l'approvisionnement en énergie de l'entreprise.

Compatibilité du système de contrôle intelligent avec la plateforme de gestion de production existante de l'entreprise.

●Effets attendus

Capacité de production d'argon liquide de 900 m³/h, indicateurs de pureté dépassant les normes nationales ; L'efficacité de la production de gaz de haute-pureté a augmenté de 60 %, la pureté du produit est stable ; le stockage des liquides permet une gestion et un contrôle intelligents complets du processus, avec une sécurité et une praticité considérablement améliorées ; un leadership technique fort, s'adaptant aux besoins à long-terme de la fabrication haut de gamme-.

 

Comparaison et optimisation des schémas

Sur la base du système d'évaluation du coût total de possession, combiné à des conditions de référence telles que 8 330 heures de fonctionnement par an et un prix de marché de l'argon liquide taxes incluses de 1 016 yuans/tonne, une comparaison complète des trois systèmes est effectuée.
 

Schème	Avantages principaux	Investissement initial	Coût d'exploitation	Période de récupération de l'investissement	Scénarios d'application
Schéma 1	Investissement le plus faible, faible difficulté de rénovation	Référence	Référence	Environ 12 ans	Petites et moyennes entreprises-avec un budget limité et des besoins de base
Schéma 2	Capacité de production et avantages équilibrés, coût total le plus bas	Environ 7 % plus élevé	Environ 118 % de moins	Environ 5,2 ans	Entreprises recherchant-la rentabilité et exigeant une production continue et stable
Schéma 3	Capacité de production la plus élevée, technologie la plus avancée	Environ 26 % plus élevé	Environ 169 % de moins	Environ 4,9 ans	Entreprises soutenant la-fabrication haut de gamme et orientées vers le développement-à long terme

Une analyse complète montre que le schéma 2, axé sur la « réutilisation des équipements + mises à niveau clés », équilibre l'amélioration de la capacité de production, le contrôle des coûts et la stabilité technique, réalisant une synergie efficace entre la récupération de l'extraction de l'argon, la production de haute-pureté et le stockage intelligent. L'augmentation de son investissement initial est contrôlable, ses coûts d'exploitation sont considérablement réduits, sa période de retour sur investissement est courte et son coût total d'équipement est le plus bas, ce qui en fait une solution économiquement optimale adaptée aux besoins de la plupart des entreprises industrielles.

 

Conclusion

L'optimisation et la mise à niveau des systèmes de gaz industriels doivent être basées sur les besoins réels des entreprises afin d'obtenir une synergie complète-de la chaîne de récupération des ressources, de purification des produits, de détection et de surveillance, ainsi que de stockage sécurisé. La solution intégrée proposée par Newtek Group intègre les technologies de base de la rénovation de l'extraction d'argon et les avantages des équipements brevetés, résolvant efficacement les problèmes des systèmes traditionnels tels que le gaspillage de ressources, la faible efficacité et le stockage instable.

Après la rénovation des deux ensembles d'unités de séparation de l'air de l'entreprise de cas selon le schéma 2, la période de retour sur investissement attendue est d'environ 5 ans et le taux de rendement interne atteint 20 %. Il peut non seulement répondre à la demande d'argon de haute pureté-dans les industries photovoltaïques, des semi-conducteurs et autres de la région, mais également réduire la consommation d'énergie et le gaspillage de ressources, créant ainsi une situation gagnant-gagnant en termes d'avantages économiques et sociaux. À l'avenir, le groupe Newtek continuera à itérer des solutions techniques, à fournir des services personnalisés pour différents scénarios industriels et à contribuer au développement vert et efficace du domaine du gaz industriel.