ガス分離ユニット

空気分離装置（ASU）は、極低温蒸留によって大気をその成分ガスである{0}}主に酸素、窒素、アルゴン-に分離します。このプロセスには、空気を蒸留塔に供給する前に、空気を圧縮して液体状態に冷却することが含まれます。ここでは、さまざまなガスの沸点 (窒素は -196 度、アルゴンは -186 度、酸素は -183 度) により、分別分離が可能になります。蒸留の前に、水、二酸化炭素、炭化水素などの不純物が除去され、空気は生成物流とともに熱交換器で冷却されます。

高効率と高純度: 最適化されたプロセスと高度な吸着材料または膜ファイバーを通じて、酸素/液体酸素 99.6% 以上、窒素/液体窒素 99.9% 以上、液体アルゴン 99.999% 以上などの優れた製品ガス純度レベルを達成します。
大幅なエネルギー節約: PSA ユニットは、エネルギー回収システムや最適化されたサイクルタイムなどの最新の設計コンセプトを利用しており、従来の極低温または精製方法と比較して消費電力を大幅に削減し、それによって運用コストを削減し、炭素排出量を削減します。
優れた信頼性と低メンテナンス: 当社のユニットは堅牢で耐腐食性の素材で作られており、可動部品を最小限に抑えたシンプルな設計を特徴としており、連続的で中断のない動作を保証します。{0}}自動自己診断機能とメンテナンスが容易なコンポーネントにより、ダウンタイムとメンテナンスのコストがさらに削減されます。{2}}
モジュール性と拡張性: モジュール設計により、設置面積が小さく、既存の生産ラインに柔軟に統合できます。小型のスキッド マウント ユニットが必要な場合でも、大規模なプラントが必要な場合でも、このテクノロジーは特定の生産能力や将来の拡張ニーズに合わせてシームレスに拡張できます。-

石油およびガス産業:ブランケット、パージ、不活性化のための窒素生成。天然ガスからの二酸化炭素の除去（甘味）。天然ガスの脱水。メタンを精製してパイプラインネットワークに組み込むためのバイオガスアップグレード。
化学および石油化学プラント:パージストリームからの水素の回収と精製。反応物または不活性ガスとして使用するための高純度の窒素と酸素の生成。-炭化水素ストリームの分離。

石油およびガス産業

化学および石油化学プラント

よくある質問

1. 空気分離装置 (ASU) とは何ですか?
ASU は大規模な産業機器です。その中核機能は、空気の主要成分（窒素 (N₂)、酸素 (O₂)、アルゴン (Ar) など) をさまざまな高純度ガス製品に分離することです。-

最も一般的な ASU は極低温蒸留を使用します。これは、空気を極低温 (約 -170 度から -200 度) に冷却することで圧縮、精製、液化するプロセスです。その後、沸点の違いを利用して蒸留塔で成分を分離・精製します。

極低温に加えて、圧力スイング吸着 (PSA) や膜分離などの他の小規模システムは、純度要件がそれほど厳しくない小規模から中規模の用途に適しています。-

2. ガス分離器はどのように機能しますか?
具体的な原理はテクノロジーによって異なりますが、基本的な動作原理は次の一般的な手順に要約できます。

前処理と圧縮: 生の空気が最初に吸い込まれ、フィルターを通過して塵や粒子が除去され、次にコンプレッサーによって圧縮されます。

浄化: 低温で凍結して機器を詰まらせる可能性がある、湿気、二酸化炭素、炭化水素などの不純物を圧縮空気から除去します。

冷却と液化 (極低温法): 精製された空気は、熱交換器で冷たい生成ガス出力と熱交換し、極低温まで冷却され、部分的に液化されます。

分離: これは中心的なステップです。液化空気は蒸留塔に供給されます。酸素、窒素、アルゴンの沸点が異なるため (酸素 -183 度、窒素 -196 度)、液体空気が塔内を流れ、蒸気が塔底から上昇するにつれて、塔プレート上で複数の気液交換が発生します。酸素は沸点が高いため凝縮しやすく塔底部に溜まり、窒素は沸点が低いため蒸発しやすく塔頂に溜まり分離します。

排出と保管: 分離された高純度ガス製品は抽出され、熱交換器で周囲温度近くまで再加熱され、圧縮、瓶詰め、またはパイプライン経由でユーザーに配送されます。{0}

3. ガス分離のメカニズムは何ですか?ガスの分離は主に、混合物中の成分の物理的または化学的特性の違いに基づいています。主なメカニズムには次のようなものがあります。

沸点・凝固点の違いに基づく：これが極低温蒸留の基本です。この分離は、ガス成分を冷却、液化し、沸点の違いを利用して蒸留することによって実現されます。

吸着特性の違いに基づく: これは、圧力スイング吸着 (PSA) によって例示されます。ゼオライトなどの吸着剤は、ガス分子ごとに異なる吸着能力を持っています（たとえば、窒素は酸素よりも強く吸着されます）。圧力を変化させることで吸着と脱着のサイクルが実現され、目的のガス（酸素など）を分離できます。

溶解度の違いに基づく: これは、特定の精製プロセス (例: 溶媒による CO2 吸収) によって例示されます。

膜の透過性（透過性）の違いによる：これが膜分離です。ガス混合物は特殊なポリマー膜を通過します。異なるガス分子は、サイズと溶解度の違いにより、異なる速度で膜を通過します。より速く移動するガス（酸素や水蒸気など）は膜の片側に蓄積され、ゆっくりと移動するガス（窒素など）は反対側に残り、分離が行われます。-

分子サイズの違いに基づく: 膜分離に似ていますが、モレキュラーシーブのスクリーニング効果に重点が置かれ、細孔サイズより小さい分子のみが通過します。

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