Parametros

Plantas de separación del aire

Premium Engineering S.R.L. ofrece un gran surtido de las plantas de separación del aire (PSA) que abarca todos los grupos principales de los generadores industriales de los gases técnicos que en particular son los siguientes: plantas de separación del aire de poco, media y gran rendimiento para distintas áreas de la industria – metalúrgica, química, petroquímica, procesamiento del petróleo y fabricación de vidrios, electrónica y energética, así como para las empresas del área de venta de gases técnicos. Ofrecemos instalaciones de separación del aire para la producción del nitrógeno, oxígeno y argón, así como las plantas de separación combinada de aire con extracción de las fracciones de los gases nobles (Ne, He, Kr, Xe).

Grado de pureza de los productos de la separación:

* nitrógeno con pureza hasta el 99,9995…99,9999%;

* oxígeno con pureza hasta el 99,5…99,9%;

* argón con pureza hasta el 99,9995%.

La emisión de los productos de la separación del aire se prevé tanto en forma del gas, como en forma del líquido (gases licuados).

La necesidad de obtener los productos de la separación del aire en forma de líquido puede ser argumentada por los factores siguientes:

* Requisitos del proceso tecnológico. Algunos procesos tecnológicos se basan en los procesos de refrigeración profunda que viene asegurada por el suministro de líquidos criogénicas.

* Sistemas de reserva. En caso del consumo irregular y de la presencia de cargas máximas, así como en el período de la paralización de los PSA está prevista la instalación de sistemas de reserva que aseguren el almacenaje de los líquidos criogénicas con su gasificación consiguiente y suministro al ciclo tecnológico.

* Transporte y almacenaje de los gases técnicos. Este esquema está muy difundido en el área de venta de gases técnicos.

Actualmente existen tres métodos fundamentales de la separación del aire:

* de adsorción;

* de membrana;

* criogénicas.

Los métodos enumerados se basan en bases diferentes.

El método de adsorción de la separación del aire se apoya en la adsorción selectiva de los componentes de la mezcla gaseosa. La adsorción es realizada por los tamices moleculares especiales en ciclos breves. La base del proceso consiste en la relación de la adsorción del gas por el adsorbente y la presión: la capacidad del adsorbente para la adsorción del gas es directamente proporcional a la presión. De tal manera la adsorción transcurre a presiones elevadas y el proceso de desorción se realiza por medio del alivio de la presión.

El método de membrana de la separación del aire se basa en el principio de la penetrabilidad selectiva de las membranas.

La base del funcionamiento de las plantas de separación del aire por medio de las membranas consiste en la diferente velocidad de penetración de los gases a través de una membrana polimérica bajo influencia de la oscilación de las presiones parciales sobre la membrana.

En ambos casos a la instalación de membrana se suministra el aire comprimido predepurado y la oscilación de las presiones parciales de cada componente del aire por ambos lados de la membrana actúa en calidad de una fuerza motriz. Esta oscilación de las presiones parciales asegura una velocidad diferente de penetración.

De acuerdo con eso los componentes del aire se pueden dividir en dos grupos:

* los de penetración fácil o “gases rápidos”;

* los de penetración compleja o “gases lentos”.

En caso de la entrada del aire comprimido en el espacio por encima de la membrana, “los gases rápidos” penetran a través de la membrana en la zona de baja presión. De tal manera el gas a la salida de la membrana se enriquece con el componente de fácil penetración. La parte no penetrada del aire se enriquece con el componente de penetración compleja y se evacúa del espacio por encima de la membrana.

El método de la separación criogénica se basa en los procesos de intercambio térmico y de masas, particularmente en el proceso de la rectificación a bajas temperaturas que se funda en la diferencia de las temperaturas de ebullición de los componentes del aire y en la diferencia de las composiciones de las mezclas líquidas y evaporadas que se encuentran en equilibrio.

Durante el proceso de la separación del aire a temperaturas criogénicas entre las fases de vapor y de líquido contactadas entre sí y compuestas de los componentes del aire transcurre el proceso de intercambio térmico y de masas. Como el resultado la fase de vapor se enriquece con el componente de baja ebullición (el que tiene la temperatura más baja de la ebullición) y el líquido se enriquece con el componente de alta ebullición.

De tal manera, subiendo la columna de rectificación el vapor se enriquece con el componente de baja ebullición – nitrógeno y el líquido escurrido abajo se satura con el componente de alta ebullición – oxígeno.

Por consiguiente todas las plantas industriales de separación del aire se dividen en las de adsorción, de membrana y criogénicas.

* Plantas criogénicas

* Plantas de adsorción

* Instalaciones de membrana

Premium Engineering S.R.L. ofrece un amplio surtido de modelos de las plantas de separación del aire de todos tres grupos (criogénicas, de adsorción y de membrana) garantizando su funcionamiento impecable y una alta calidad del equipo suministrado.

Calidad, reglas y normas - ISO 9001: 2000, ASME, certificados y permisos para el uso del equipo expedidos por los órganos de supervisión técnica de Rusia y Ucrania.

Sistema de mando – todo el equipo dispone de un sistema de control y mando a base de los controladores programados que realizan la recolección y tratamiento de la información, formación y emisión de las señales de mando.

Materiales y equipos – durante la fabricación del equipo se utilizan sólo materiales de alta calidad y larga vida útil, así como piezas hechas por los mejores fabricantes.

Ejecución – el equipo se suministra altamente preparado para su montaje que se lleva a cabo de acuerdo con su ejecución en bloques y módulos. El equipo, si fuera posible, se suministra en forma de bloques-módulos ensanchados de alta preparación para el montaje. Tal modo favorece a la reducción de las inversiones y tiempo dirigidos al montaje del equipo en el lugar de su operación, así como garantiza una calidad muy alta del equipo gracias a la minimización de la influencia del factor de montaje (factor de ensamblaje en el lugar del funcionamiento del equipo) en ésta.

Pruebas – todo el equipo suministrado se somete a un conjunto completo de pruebas en las condiciones de la empresa fabricante. En estos casos está prevista la ejecución de pruebas de acuerdo con las normas y reglas del país donde se planifica instalar el equipo, así como en presencia del Cliente.

Servicio – nosotros ofrecemos a nuestros Clientes un conjunto completo de servicios de post-venta, inclusive el montaje bajo supervisión de nuestro especialista, operaciones de ajuste y puesta en marcha, formación del personal, así como mantenimiento técnico.

Plantas criogénicas

Premium Engineering S.R.L. ofrece un amplio surtido de modelos de las plantas criogénicas.

Especificaciones técnicas de las plantas criogénicas estándares ofrecidas

oxígeno nitrógeno argón

Productividad hasta 70 mil nm3/hora Hasta 200 mil nm3/hora hasta 2500 nm3/hora

Pureza de los productos hasta el 99,9% О2 hasta el 0,0001% О2 hasta el 0,0001% О2

hasta el 0,0001% N2

Las plantas han sido construidas a base deciclos tecnológicos eficaces que aparte de asegurar una gran eficiencia energética permiten realizar varios modalidades de trabajo en el marco de una planta y la regulación de éstos entre un amplio rango. De tal manera, las plantas ofrecidas pueden ser adaptadas a las condiciones de una producción especial tomando en consideración todas sus particularidades y requisitos planteados por el Cliente.

Ventajas de las plantas criogénicas

Obtención de productos de la separación con un contenido extremamente bajo de las impurezas (productos de pureza excepcional). О2 – 99,5…99,9%

N2 – 99,9995%

Ar – 99,9995%

Posibilidad de obtener simultáneamente varios productos de la separación (separación combinada).

Posibilidad de obtener productos de la separación tanto en forma gaseosa como en forma del líquido.

Posibilidad de realizar varios regímenes en marco de una planta, con combinación diferente de los productos generados y de sus características. О2+N2

O2+Ar

О2+N2+Ar

gas

líquido

gas + líquido

Consumo mínimo de energía durante la obtención de los productos de alta pureza.

Plazo duradero del funcionamiento continuo. hasta 2 años

Gran seguridad del equipo. Servicio útil garantizada a largo plazo. hasta 25 años

Ciclos criogénicos

Las plantas se construyen a base de los ciclos criogénicos de alta eficiencia, tales como ciclos de baja presión con la máquina de expansión del gas, ciclos de dos presiones, ciclos con contorno independiente de circulación. Aparte de eso, en el ciclo de las plantas se utiliza ampliamente el método de “compresión complementaria de los flujos” incluso la compresión complementaria en el compresor del turbomecanismo de expansión del gas que garantiza un aumento de la productividad del frío durante el ciclo sin consumir la energía adicional.

En este caso la optimización de las presiones del ciclo se realiza tomando en consideración tanto la eficiencia termodinámica del proceso tecnológico en la instalación como la posibilidad de la selección en este rango del equipo máximamente eficaz y fiable, particularmente del equipo de compresión.

Desecación y purificación del aire

En las plantas mencionadas se usa un bloque de la purificación y desecación combinada del aire de tipo de adsorción. Son dos capas del adsorbente: ceolito (tamiz molecular) y óxido activo del aluminio. La regeneración del adsorbente se realiza por medio del gas de desecho y la temperatura de la regeneración alcanza los 180 0С.

Una alta seguridad y calidad de la purificación del aire:

• Reemplazo de las válvulas de control de acción autónoma, cuyo funcionamiento no es posible controlar, en los accesorios de transmisión con tcontrol de su posición a distancia.

• Aplicación de adsorbentes de alta calidad y control continuo de la calidad de la purificación garantizan un funcionamiento fiable del equipo: el bloque de purificación está equipado con el detector de gas que sirve para controlar la pureza del aire a la salida de los adsorbentes.

• Las opciones de los calentadores son: de vapor o eléctrico. La energía eléctrica se ahorra en caso de la instalación de un calentador de vapor. La función de reserva del calentador (modo operativo + de reserva).

Aislamiento del bloque de separación

Aislamiento con perlita + supercompresión con nitrógeno.

El aislamiento del bloque de separación se realiza por medio del llenado el espacio de la capota hermética con perlita. Además, para aumentar la calidad y seguridad del aislamiento se usa el sistema de mantenimiento continuo de la presión excesiva del nitrógeno seco en el aislamiento que previene la penetración de la humedad atmosférica adentro de la capota del bloque de separación lo que significa un “aislamiento seco”.

Este sistema sirve de garantía de una larga vida útil del bloque de separación porque excluye la penetración de la humedad dentro de la capota y, por consiguiente, el desgaste corrosivo de los elementos del bloque y sus deterioros mecánicos posibles en caso de la formación del hielo.

Aparte de eso, como el aislamiento no se destruye por la humedad el mismo no perderá sus propiedades a lo largo de todo el plazo de su funcionamiento.

Y lo principal es que la calidad de aislamiento permite reducir hasta el mínimo las pérdidas de frío de la instalación y por consiguiente favorece la reducción del consumo de la energía.

Materiales aplicados

Todos los aparatos del bloque de separación (columnas, intercambiadores térmicos), así como también las tuberías, se fabrican de aleaciones dealuminio de alta calidad.

En calidad de material para el equipo y comunicaciones de los sistemas “cálidos” se utiliza el acero al carbono.

La homogeneidad de los materiales en el marco de los bloques separados garantiza una alta seguridad del equipo, porque excluye tales “secciones fdébiles” como los dispositivos para la unión de los elementos hechos de materiales diferentes; no requiere la aplicación de métodos tecnológicamente complicados de soldadura y excluye una carga sobre los elementos que estuviera relacionada con un distinto grado de deformaciones térmicas para los distintos materiales.

Sistema de mando

Las plantas están quipadas con un sistema de control y mando a base de controladores programados (el equipo básico es de SIEMENS), que realiza la recolección y elaboración de la información, formación y emisión de las señales de mando. La parte del sistema de control y mando está formanda por las estaciones de operación, a base de computadoras personales de ejecución industrial destinadas a la representación del funcionamiento de la planta y a la ejecución de su mando por un operador en el modo de diálogo.

El sistema de mando asegura:

• Un control automático del proceso.

• Una optimización del proceso tecnológico.

• La posibilidad del análisis del proceso tecnológico (archivo de los parámetros del proceso).

Equipo

Las estaciones de separación del aire se suministran con un equipo completo, incluyendo el equipo auxiliar, particularmente el juego completo de los detectores de gas, incluso el detector de СО2 que es un elemento integrante y obligatorio del contorno de la seguridad.

Además de los filtros y silenciadores externos.

De acuerdo con los requisitos planteados por algunos productos a la continuidad y seguridad del ciclo, los bloques responsables de la planta (calentador del bloque de purificación, turbomecanismo-compresor criogénico de expansión del gas) están de reserva. El equipo de reserva forma parte integrante del juego suministrado y se monta en la planta en paralelo con el equipo principal.

Plantas de adsorción

Premium Engineering S.R.L. ofrece plantas de separación del aire por medio de adsorción.

Especificaciones técnicas de las plantas estándares de adsorción ofrecidas КЦА-N2

(PSA-N2) КЦА-O2, ВКЦА-О2

(PSA-О2, VPSA-О2)

Pureza del gas producido

Presión del gas producido

Punto de rocío del gas producido hasta el 0,0005% О2

hasta 10 Bar (exc.)

no más de -40 °C hasta el 90..94%

hasta 10 Bar (exc.)

no más de -40 °C

Ventajas de las plantas de adsorción:

• un consumo bajo de energía;

• una seguridad muy alta;

• alta pureza del producto de la separación;

• una preparación completa para el funcionamiento;

• un arranque rápido;

• bajas inversiones en el mantenimiento;

• un funcionamiento completamente automatizado.

Método de separación por medio de adsorción

El principio de funcionamiento de las plantas de adsorción se basa en la propiedad de los ceolitos de adsorber los distintos gases con una diferente intensidad.

La planta de separación del aire por medio de adsorción presenta dos módulos de adsorción (según el número de los adsorbentes).

El aire es comprimido por el compresor. Luego el aire comprimido se deseca hasta alcanzar el punto de rocío de 3 0С en el desecador de refrigeración.

El aire comprimido desecado se suministra a uno de los dos adsorbentes. El adsorbente está lleno de tamiz carbonizado molecular. Durante el paso del aire a través de la capa del adsorbente los gases evacuados se detienen y la mayor parte del gas producido pasa sin ningún obstáculo. La conmutación de los adsorbentes se realiza de una manera automática en el tiempo, lo que asegura la pureza programada del producto.

La desorción y la recuperación de la capacidad adsorbente se realizan por medio del alivio de la presión en el adsorbente (para las instalaciones de VPSA la presión de vacío se genera adicionalmente en el adsorbente). Al aliviar la presión el adsorbente se purga en sentido inverso con una pequeña cantidad del producto después de que el adsorbente vuelva a estar listo para el funcionaamiento.

Las fases de adsorción y desorción transcurren del mismo plazo. La desorción de un adsorbente se realiza en el momento, cuando otro adsorbente está funcionando. Al terminar en un adsorbente la fase de adsorción y en el otro la de desorción, los adsorbentes se cambian. Esto garantiza la continuidad de la producción y la permanencia de la cantidad del producto.

Autonomía

Los conjuntos ofrecidos de adsorción son completamente autónomos y no requieren de ningú recurso a excepción de la energía eléctrica y del agua de refrigeración. Cada unidad del equipo tiene sólo un punto de entrada de alimentación eléctrica.

Automatización

El detector automático de gas realiza un control constante de la calidad del nitrógeno generado por la instalación de adsorción. El nivel alto de automatización garantiza un funcionamiento eficaz y fiable máximos del equipo.

Seguridad

El equipo garantiza un alto nivel de la seguridad para el medio ambiente y para el personal que lo maneja.

Preparación para el montaje

El equipo se suministra en bloques-módulos pre-fabricados lo que minimiza la influencia del montaje en la calidad del equipo y reduce los plazos e inversiones para su puesta en funcionamiento.

Instalaciones de membrana

Premium Engineering S.R.L. ofrece las plantas de separación del aire por medio de las membranas para la producción del nitrógeno gaseoso.

Especificaciones técnicas de las instalaciones de separación del nitrógeno por medio de membrana

Pureza del nitrógeno producido

Presión del nitrógeno producido

Punto del rocío del nitrógeno producido hasta el 0,05% О2

hasta 18 Bar (exc.)

-60/-75o

Ventajas de las instalaciones de membrana:

• un grado alto de la pureza del nitrógeno (hasta el 0,05% О2)

• un funcionamiento completamente automático

• un control continuo del contenido del oxígeno en el nitrógeno producido

• sencillez del servicio

• ausencia deelementos móviles

• una alta seguridad

• una ejecución especial para las zonas explosivas

• una preparación completa para el funcionamiento

• un montaje rápido

• una alta compactibilidad

El funcionamiento de la instalación de membrana se basa en el principio de la penetrabilidad selectiva: la humedad, СО2 y el oxígeno (О2) penetran a través de la pared de la membrana más fácil que el nitrógeno (N2), de tal manera que la mezcla primaria degases se divide en dos flujos – el del nitrógeno producido (N2) y el del gas evacuado.

Método de la separación por medio de membrana

Las instalaciones de separación del nitrógeno por medio de membrana se basan en la tecnología correspondiente de la separación del aire que asegura en aire atmosférico comprimido una producción de nitrógeno gaseoso seco de alta pureza a un coste relativamente bajo del producto.

El método de la separación por medio de la membrana prevé una regulación mutua de la cantidad del nitrógeno producido y de su pureza (hasta el 99,9 %). Debido a este hecho, cada instalación posee un amplio espectro de características operativas que permite adaptarlas fácilmente a distintas condiciones de funcionamiento.

La tecnología de membranas se caracteriza por un consumo bajo de energía para la producción del artículo, así como por la ausencia de los elementos móviles en las instalaciones, lo que garantiza un ahorro durante la operación y una sencillez del servicio y mantenimiento.

Preparación máxima para realizar el montaje

Las instalaciones se suministran al Cliente completamente ensambladas y equipadas con todos los elementos necesarios para el mando y control, lo que asegura un montaje sencillo y rápido de la instalación en el lugar de su funcionamiento y hace su mantenimiento menos costoso.

Cada instalación puede ser adaptada para cualquier área de uso tomando en consideración todos los requisitos planteados por el Cliente.

Alta seguridad

Todo el equipo corresponde a los requisitos más estrictos de la seguridad. Durante la fabricación de dichas instalaciones se utilizan sólo materiales de alta calidad y de larga vida útil.

Bajo consumo de energía

La instalación ofrecida de membrana se caracteriza por una capacidad más alta de separación que otras instalaciones existentes. Eso explica la reducción del aire inicial requerido para un consumo determinado y la pureza.

Manejo sencillo

La instalación de membrana está completamente automatizada y diseñada para un funcionamiento sin vigilancia permanente. Los botones de mando son estándares y la pureza del producto se controla automáticamente, incluso en caso del alivio cuando el control de la pureza del producto no se requiere.

Proceso sencillo de mando

La instalación de membrana es capaz de garantizar una pureza del nitrógeno en el rango desde el 90% (más los gases inertes) hasta el 99.9% (más los gases inertes). El sistema de control monitorea permanentemente y maneja la pureza del producto y otros parámetros principales del sistema. Toda la información se muestra en la pantalla en forma conveniente donde se indica el nivel de todos los parámetros y se avisa al operador del sistema acerca de cualquier peligro e interrupción. El mando del proceso lo realiza un PLC (Controlador Lógico Programado) y puede modificarse fácilmente de acuerdo con los requisitos planteados por el Cliente.

Bajo peso y compactibilidad

Los sistemas de membrana son de fácil transporte e instalación, ya que se adaptan con facilidad a un amplio rango de procesos y condiciones deubicación.

Mantenimiento mínimo

El único (y el principal) elemento móvil es la válvula de mando. Los únicos elementos reemplazables son las partes del filtro. Todas las válvulas de drenaje están equipadas de alivio automático. La información sobre la diferencial de la presión en los filtros viene indicada en el tablero del operador.

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