На Амурском ГХК стартовало строительство криогенной воздухоразделительной станции российского производства. Для будущего комплекса станция будет производить промышленные газы: азот низкого и высокого давлений, а также технический воздух. Оборудование новых установок разработал и изготовил подмосковный завод «Криогенмаш», с которым СИБУР имеет успешный опыт сотрудничества. Аналогичные совместные проекты были осуществлены на предприятиях компании в Томске и Тобольске.
Трудно ли получить сжиженный газ, для чего разделяют воздух и как используют его компоненты на производстве? Расскажем!
Как разделяют воздух
Мощный компрессор засасывает воздух — тот самый, которым мы дышим и в котором, как все мы знаем из школьного курса, содержится 78,3% азота, 20,8% кислорода и 0,9% аргона.
«Воздух сжимают до 5,5 атм и направляют в систему очистки, которая с помощью адсорбентов избавит его от различных примесей, углеводородов и СО2», — рассказывает Марат Уразгулов, начальник участка томского филиала «КриоГаз Северо-Запад».
Далее, добавляет он, полученный чистый воздух охлаждают до 8 градусов, отправляют в закрытую и обшитую теплоизоляционным материалом воздухоразделительную установку. В основном теплообменнике он охлаждается –170 градусов. Отсюда замороженный воздух поступает в основную колонну, где начинает конденсироваться, превращаясь в жидкость. Специалисты называют полученное вещество жидким воздухом или кубовой жидкостью.
Принцип ее получения тот же, что у спирта-ректификата. Каждый компонент оседает на дне куба в виде жидкости только при определенной температуре, в то время как остальные продолжают летать наверху в газообразном состоянии. Так, кислород конденсируется при –183, аргон при –186 и азот при –196 градусах Цельсия. Поэтому для азота необходим дополнительный теплообменник. Процесс разделения воздуха на компоненты бесконечен, и чем он дольше, тем чище полученная жидкость. Для получения чистейшего аргона, чей процент содержания в воздухе очень мал, устанавливают дополнительные колонны в системе.
Без азота нет работы
«На нефтехимическом производстве существует жизненная необходимость в очищенном азоте, причем в его газовой фазе. Без него производство просто встанет. И все потому, что он обеспечивает инертную взрывобезопасную среду, не позволяя заводу взлететь на воздух. Им продувают аппараты, сосуды, обеспечивают другие технологические процессы. Для этого останавливают одну из производственных линий — в это время в работу вступает резервная», — объясняет Марат Уразгулов.
Непрерывно по трубопроводу на такое производство, как Томскнефтехим, поступает 8 тысяч кубометров азота в час. На случай остановки этого процесса разработана аварийная система. В момент ее срабатывания криогенная станция подключает свой резерв жидкого азота, которого должно хватить на трое суток непрерывной работы. Азот снова проходит через испарители и направляется в трубопровод, идущий к производству.
Остальные компоненты воздуха — кислород и аргон — для нефтехимии не требуются. У них есть свои потребители. Например, очищенный кислород используют в медицине, а аргон необходим для электрогазовой сварки и других технологических процессов. Их заливают в специальные цистерны, которые действуют по принципу термоса, чтобы сжиженный газ внутри не нагрелся, и продают для нужд других производств.
Криогенные станции: какие они?
Амурская криогенная воздухоразделительная станция строится полностью из отечественных компонентов. Оборудование для нее очень успешно производит подмосковный завод «Криогенмаш», монополист на российском рынке, его криогенные установки чрезвычайно производительны. Каждая установка делается по индивидуальному проекту, согласно требованиям заказчика. Конкурентоспособные компрессоры для забора воздуха из атмосферы не менее успешно изготавливает завод «Уралмаш».
Станция занимает совсем небольшую площадь, примерно 10 на 10 метров. При этом башня установки, внутри которой располагается колонна с замороженным воздухом, очень высокая, до 35 метров, высотой с десятиэтажный дом — видно ее издалека. Ежедневно ее обслуживают три человека: двое сидят за пультом управления и один работает «в поле». Сегодня таким установкам присвоен второй класс опасности — из-за большого объема хранимого жидкого кислорода в емкостях. Но даже жидкий кислород не так опасен — ежедневно его при заливке в специальные цистерны часть проливается, и работники дышат чистым кислородом, который мгновенно испаряется и присоединяется к атмосфере.
Для непрерывной работы криогенной воздухоразделительной станции нужно много электричества, которое постоянно требуется компрессорам. Эти затраты оправдывают себя — у полученного разделенного воздуха достаточно потребителей, главные из которых — нефтехимические производства.