Il gruppo NEWTEK annuncia l'ottimizzazione-dell'efficienza energetica su un'unità di separazione dell'aria da 45.000 M³/H

 

NEWTEK Group ha annunciato l'implementazione di successo di un programma di ottimizzazione dell'efficienza energetica-su vasta scala-su un impianto da 45.000 m³/hUnità di separazione dell'aria (ASU), ottenendo riduzioni misurabili nel consumo di vapore, nel carico del compressore e nella domanda energetica complessiva del sistema. Il progetto è in linea con la roadmap strategica del Gruppo volta a migliorare l'efficienza dei processi e a supportare lo sviluppo a basse- emissioni di carbonio nelle operazioni relative al gas industriale.

Questa ottimizzazione è stata effettuata su un'ASU che utilizza purificazione a scatola calda con setaccio molecolare, refrigerazione con turboespansore, rettifica a doppia colonna e compressione interna della pompa di ossigeno/azoto liquido. L’iniziativa si è concentrata sull’adeguamento del carico del compressore alla domanda effettiva di ossigeno e azoto e sulla riduzione del consumo energetico dei sistemi di compressione, che storicamente rappresentano oltre il 90% del consumo totale di energia e vapore dell’ASU.

 

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Background e profilo energetico

L'ASU da 45.000 m³/h funziona con una configurazione "da uno- a-due" azionata da turbina, in cui una turbina a vapore aziona sia il compressore d'aria principale (MAC) che il compressore d'aria booster (BAC).
I parametri di progettazione includevano:

 

●Potenza dell'albero MAC:21.100 chilowatt

●Potenza dell'albero BAC:18.200 chilowatt

●Requisito di vapore ad alta-pressione:167,4 t/h (design), con vapore di estrazione a 30 t/h

●Consumo energetico totale dell'ASU:circa. 41,119 kW prima dell'ottimizzazione

● Quota del sistema di compressione sull'energia totale: ~96%
 

In base alla domanda effettiva dell'impianto, l'ASU funzionava con un carico di ossigeno pari a circa l'80%, ma la turbina a vapore consumava circa il 97% del flusso di vapore di progetto, determinando uno squilibrio energetico e costi operativi elevati. Questa discrepanza è diventata l'obiettivo principale dell'iniziativa di ottimizzazione di NEWTEK.

 

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Misure di ottimizzazione implementate dal team di ingegneri NEWTEK

●Miglioramento delle prestazioni del turboespansore

Curva anti-sovratensione modificata per eliminare il flusso di riciclo non necessario.

Valvola di riciclo dell'espansore chiusa e maggiore apertura della pala di guida di ingresso per aumentare la velocità dell'espansore.

Maggiore refrigerazione disponibile, che consente di ridurre la pressione di scarico del compressore booster e di ridurre la richiesta di vapore.

●Miglioramento della pulizia e del raffreddamento dello scambiatore di calore-

Risolto il problema delle incrostazioni nei-refrigeratori ad acqua circolanti che influivano sull'efficienza di raffreddamento degli espansori.

Aggiunta valvola DN80 per il backflush online settimanale per ripristinare le prestazioni di trasferimento di calore-.

Ottenuta una riduzione di 4-5 K della temperatura di ingresso del booster-, migliorando il margine di refrigerazione dell'espansore.

●Corrispondenza del carico MAC/BAC e controllo dei picchi-del margine

Flusso di ingresso MAC ridotto riducendo la velocità del compressore e regolando le alette guida di ingresso.

Garantita la stabilità del PLC-del filtro dell'aria e eseguita una manutenzione regolare del filtro per mantenere una bassa resistenza di ingresso e una pressione di aspirazione stabile.

Pressioni del secondo- e del terzo-stadio BAC ridotte e aperture delle valvole anti-sovratensione ridotte a circa il 5% mantenendo il margine di sovratensione richiesto.

●Ottimizzazione della colonna di rettifica

Condizioni di reflusso regolate per mantenere la frazione volumetrica di impurità-azoto O₂ al 2–4%.

Maggiore limitazione dell'azoto liquido puro-per aumentare il recupero di ossigeno nella colonna inferiore.

Carico ridotto del compressore migliorando l'efficienza della rettifica e stabilizzando le pressioni della colonna.

●Ottimizzazione del ciclo-dell'adsorbitore a setaccio molecolare

Periodo di pressurizzazione esteso da 22 minuti a 25 minuti per ridurre le fluttuazioni nel flusso di ingresso della scatola fredda-.

Stabilità migliorata durante la commutazione dell'adsorbitore, riducendo le frequenti regolazioni delle alette guida di ingresso MAC.

Ciclo di adsorbimento prolungato da 4 ore a 6 ore, riducendo il consumo di vapore di rigenerazione.

 

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Risultati misurati

 

Dopo un anno intero di funzionamento ottimizzato, l'ASU ha dimostrato prestazioni stabili e significative riduzioni energetiche. I risultati principali includono:

 

●Consumo di vapore ad alta-pressione ridotto da 134 t/h a 124 t/h

●Pressione di scarico MAC inferiore (0,497 MPa → 0,489 MPa)

●Pressioni del secondo- e del terzo-stadio BAC ridotte

●Eliminazione del flusso di riciclo dell'espansore (14% → 0%)

●Apertura delle alette della guida dell'espansore migliorata-e migliore disponibilità di refrigerazione

 

Con una riduzione media di 10 t/h di vapore ad alta-pressione, l'ASU risparmia circa 72.000 t di vapore all'anno (sulla base di 8.000 ore di funzionamento).
 

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Importanza strategica per il Gruppo NEWTEK

Il progetto di ottimizzazione riflette l'impegno del Gruppo NEWTEK per:

●Miglioramento delle prestazioni energetiche delle apparecchiature industriali-a gas e criogeniche-

●Supportare la trasformazione a basse- emissioni di carbonio attraverso miglioramenti sistematici dell'efficienza

●Rafforzamento delle capacità dei servizi di ingegneria nei settori della separazione dell'aria, dell'idrogeno, del gas di sintesi e dei sistemi di protezione dell'ambiente

●Fornire miglioramenti misurabili in termini di efficienza per gli utenti a valle nei settori chimico, energetico e dei materiali avanzati

●Integrando miglioramenti tecnici, approfondimenti sulle operazioni digitali e gestione dell'affidabilità-a lungo termine, NEWTEK Group continua a●espandere il proprio portafoglio di soluzioni efficienti per la produzione di gas-nei mercati globali