Technika gazowa dla przemysłu jest dzisiaj bardzo zaawansowana. Zakłady, które do swoich procesów technologicznych potrzebują dużej ilości tlenu czy też azotu, nie muszą już stawiać tylko na odbiór butli gazów sprężonych lub doładowywanie własnych zbiorników gazami skroplonymi. Obecnie dużym zainteresowaniem wyróżniają się instalacje gazu on-site, w tym kriogeniczne generatory gazowe. Jak one działają?

Produkcja gazu on-site, czyli na miejscu jego wykorzystania

Produkcja gazu on-site jest możliwa dzięki innowacyjnym instalacjom oraz zaawansowanym technologicznie urządzeniom. W uproszczeniu pozwalają one przygotować system wytwarzania tlenu czy też azotu w miejscu jego wykorzystania, czyli bez konieczności współpracowania z dostawcą mieszanek skroplonych lub sprężonych. Zastosowanie takiego rozwiązania wymaga jednak idealnego dostosowania dostępnych technik gazowych do potrzeb klienta oraz jego możliwości. Jednym z ważniejszych elementów instalacji on-site są zaś specjalne generatory gazów. W przypadku produkcji tlenu i azotu on-site dostępne są dwa procesy produkcyjne z ich użyciem. Pierwszy oparty jest o kriogeniczną separację powietrza atmosferycznego, a drugi o separację niekriogeniczną.

Kriogeniczna i niekriogeniczna separacja powietrza

W przypadku chęci produkcji tlenu lub gazu on-site inwestor musi zdecydować się, na jaką technologię wytwarzania mieszanki gazowej chce postawić. Procesy produkcyjne podzielić można – jak już wspomniano – na dwa modele. W pierwszym, opartym na kriogenicznej separacji powietrza atmosferycznego gazy w nim obecne są oddzielane w niskiej temperaturze według zasad rektyfikacji. Wykorzystywane jest do tego zjawisko wrzenia gazów w różnych temperaturach, co umożliwiają instalacje w typie generatorów tlenu i azotu (np. CryoGox, CryoGan) lub w modelach wysokowydajnych jednostek separacji z opcjonalnym skraplaniem. Podkreślić przy tym należy, że generatory służą do zoptymalizowanej produkcji gazów, a jednostki separacji ze skraplaniem to technika o dużej wydajności. Co zaś z technologią niekriogenicznej separacji powietrza?

Niekriogeniczne procesy separacji powietrza atmosferycznego możliwe są dzięki adsorpcji zmiennociśnieniowej lub dzięki separacji przy pomocy membran półprzepuszczalnych. Inwestorzy mogą zatem wybrać adsorpcyjne systemy PSA i VPSA lub rozwiązanie membranowe. Jaką z technik lepiej zaś wybrać: kriogeniczną czy niekriogeniczną?

Odpowiedź na to pytanie uzależniona jest od potrzeb inwestora. Instalacje kriogeniczne na ogół zapewniają wyższy poziom czystości gazu, co wiąże się z dużymi kosztami. Systemy niekriogeniczne są niższe jakościowo i mniej wydajne, ale znacznie tańsze, idealne dla większych podaży gazu.

W jaki sposób tworzone są instalacje produkcji gazu on-site?

Tworzenie instalacji produkcji gazu on-site to zadanie dla wyspecjalizowanych firm inżynieryjnych, które dostarczają gotowe generatory, ale tworzą całe systemy w oparciu o indywidualne projekty. W opracowaniach tych uwzględnia się procesy technologiczne zakładu inwestora, w tym poziom zużycia gazu, jego czystości oraz parametry przepływu. Istotne jest również odpowiedzenie na pytanie, czy instalacja będzie na tyle intensywnie eksploatowana, by uzyskać spore oszczędności.

Projektanci zwracają również uwagę na skalę korzyści, co pozwala wypracować rozwiązania opłacalne do produkcji gazu na miejscu. Istotne jest też zweryfikowanie tego, czy dana przestrzeń przemysłowa spełnia restrykcyjne wymogi montażu dla instalacji on-site, oraz czy istnieje w niej niezbędna infrastruktura. W niektórych przypadkach koszty budowy systemu generowania tlenu oraz azotu są zbyt duże, aby inwestycja uznana była za pomyślną. Do kogo przedsiębiorcy powinni zaś zgłaszać się o pomoc?

Przykładem przedsiębiorstwa tworzącego dla klientów systemu on-site jest firma MESSER POLSKA, która proponuje technologie bardzo zaawansowane. Pozwalają one nie tylko zoptymalizować koszty dostaw gazu do instalacji przemysłowych, ale także gwarantują monitoring zmiennych procesu produkcji tlenu i azotu oraz kontrolę zużycia mieszanek. Tworzenie funkcjonalnej instalacji wymaga jednak od inżynierów firmy wdrożeniowej biegłości we wszystkich technologiach przemysłowych stosowanych w danym zakładzie. W innym przypadku nie ma mowy o tworzeniu optymalnych i energooszczędnych rozwiązań.

Zastosowanie instalacji in-site i ich zalety

Instalacje produkcji gazu in-site sprawdzają się wszędzie tam, gdzie potrzebne są olbrzymie ilości mieszanek gazowych do obsługi procesów technologicznych. Systemy niekriogeniczne i kriogeniczne można zatem spotkać w setkach zakładów przemysłowych w całej Polsce, a działających w różnych branżach, od produkcji prefabrykatów począwszy, na działalności hutniczej i wydobywczej kończąc. Jakie są zaś zalety produkcji gazu in-site?

Przede wszystkim obniżenie kosztów za gaz potrzebny do procesów produkcyjnych, a także możliwość łatwego zarządzania zasobami.