Grupo NEWTEK anuncia otimização-de eficiência energética em unidade de separação de ar de 45.000 M³/h

 

O Grupo NEWTEK anunciou a implementação bem-sucedida de um programa de otimização-de eficiência energética-em grande escala em uma área de 45.000 m³/hUnidade de Separação de Ar (ASU), alcançando reduções mensuráveis ​​no consumo de vapor, na carga do compressor e na demanda geral de energia do sistema. O projeto está alinhado com o roteiro estratégico do grupo de melhorar a eficiência dos processos e apoiar o desenvolvimento de baixo-carbono em todas as operações de gás industrial.

Essa otimização foi realizada em uma ASU empregando purificação de caixa quente-por peneira molecular, refrigeração por turboexpansor, retificação-de coluna dupla e compressão interna de bomba interna de oxigênio/nitrogênio líquido. A iniciativa se concentrou em combinar a carga do compressor com a demanda real de oxigênio e nitrogênio e reduzir o consumo de energia dos sistemas de compressão, que historicamente respondem por mais de 90% do uso total de energia e vapor da ASU.

 

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Antecedentes e Perfil Energético

A ASU de 45.000 m³/h opera com uma configuração de turbina-acionada "um-para{4}}dois", onde uma turbina a vapor aciona o compressor de ar principal (MAC) e o compressor de ar auxiliar (BAC).
Parâmetros de projeto incluídos:

 

●Potência do eixo MAC:21.100 kW

●Potência do eixo BAC:18.200 kW

●Requisito de vapor-de alta pressão:167,4 t/h (projeto), com extração de vapor a 30 t/h

●Consumo total de energia da ASU:aproximadamente. 41.119 kW antes da otimização

● Participação do sistema compressor na energia total: ~96%
 

Sob a demanda real da planta, a ASU operava com aproximadamente 80% da carga de oxigênio, mas a turbina a vapor consumia aproximadamente 97% do fluxo de vapor projetado, resultando em uma incompatibilidade de energia e custos operacionais elevados. Esta incompatibilidade tornou-se o principal alvo da iniciativa de otimização da NEWTEK.

 

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Medidas de otimização implementadas pela equipe de engenharia da NEWTEK

● Melhoria do desempenho do turboexpansor

Curva anti-sobretensão modificada para eliminar fluxo de reciclagem desnecessário.

Válvula de reciclagem do expansor fechada e abertura aumentada da palheta guia de entrada para aumentar a velocidade do expansor.

Maior refrigeração disponível, permitindo a redução da pressão de descarga do compressor booster e diminuindo a demanda de vapor.

●Melhoria na limpeza e resfriamento do-trocador de calor

Foi solucionada a incrustação em refrigeradores-de água circulantes que afetavam a eficiência de resfriamento do expansor.

Adicionada válvula DN80 para backflushing on-line semanal para restaurar o desempenho da-transferência de calor.

Obtivemos uma redução de 4 a 5 K na temperatura de entrada-do booster, melhorando a margem de refrigeração do expansor.

●Correspondência de carga MAC/BAC e controle de surto-de margem

Fluxo de entrada MAC reduzido diminuindo a velocidade do compressor e ajustando as palhetas guia de entrada.

Garantiu a estabilidade do PLC do-filtro de ar e realizou manutenção regular do filtro para manter baixa resistência de entrada e pressão de sucção estável.

Pressões de segundo{0}} e terceiro{1}}estágios de BAC reduzidas e aberturas de válvula anti{2}}anti-surto reduzidas para aproximadamente 5%, mantendo a margem de surto necessária.

● Otimização da Coluna de Retificação

Condições de refluxo ajustadas para manter a fração volumétrica de impureza-nitrogênio O₂ em 2–4%.

Maior estrangulamento de nitrogênio-líquido puro para aumentar a recuperação de oxigênio na coluna inferior.

Carga reduzida do compressor, melhorando a eficiência da retificação e estabilizando as pressões da coluna.

●Otimização do ciclo-do adsorvedor de peneira molecular

Período de pressurização estendido de 22 minutos para 25 minutos para reduzir flutuações no fluxo de entrada da-caixa fria.

Estabilidade aprimorada durante a troca do adsorvedor, reduzindo ajustes frequentes nas palhetas guia de entrada MAC.

Ciclo de adsorção estendido de 4h para 6h, diminuindo o consumo de vapor de regeneração.

 

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Resultados medidos

 

Após um ano completo de operação otimizada, a ASU demonstrou desempenho estável e reduções significativas de energia. Os principais resultados incluem:

 

●Consumo de vapor-de alta pressão reduzido de 134 t/h para 124 t/h

● Menor pressão de descarga MAC (0,497 MPa → 0,489 MPa)

●Pressões reduzidas de TAS no segundo- e terceiro-estágios

●Eliminação do fluxo de reciclagem do expansor (14% → 0%)

●Maior abertura da palheta guia do expansor-e melhor disponibilidade de refrigeração

 

Com uma redução média de 10 t/h de vapor de alta-pressão, a ASU economiza aproximadamente 72.000 t de vapor anualmente (com base em 8.000 horas de operação).
 

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Significado Estratégico para o Grupo NEWTEK

O projeto de otimização reflete o compromisso do Grupo NEWTEK em:

●Melhorando o desempenho energético em ativos de equipamentos-de gás industrial e criogênicos-

●Apoiar a transformação de baixo-carbono por meio de melhorias sistemáticas de eficiência

●Fortalecendo os recursos de serviços de engenharia em sistemas de-separação de ar, hidrogênio, gás de síntese-e proteção-ambiental

●Fornecendo ganhos de eficiência mensuráveis ​​para usuários downstream em produtos químicos, energia e materiais avançados

●Ao integrar melhorias de engenharia, insights de operação digital e gerenciamento de confiabilidade-de longo prazo, o Grupo NEWTEK continua a●expandir seu portfólio de soluções eficientes de-produção de gás em mercados globais