1. Pendahuluan<\/p>\n
Dalam 20 tahun terakhir, ekonomi Tiongkok berada dalam tahap perkembangan yang stabil dan cepat di mana proses produksi industri seperti manufaktur baja & logam, metalurgi non-besi, industri kimia, penghematan energi tungku, perlindungan lingkungan, pembuatan kaca dan kertas terus ditingkatkan dan diinovasi. Optimalisasi proses dan perluasan kapasitas produksi menyebabkan peningkatan permintaan oksigen di berbagai area, yang pada gilirannya mendorong kemajuan teknologi pabrik O2 industri, sebagai hasilnya, perbaikan telah dilakukan pada teknologi generasi oksigen tradisional termasuk pemisahan udara kriogenik, generasi oksigen PSA dan proses pemisahan membran, terutama teknologi manufaktur oksigen PSA membuat kemajuan besar. Setelah terobosan dalam pengembangan adsorben berbasis lithium baru dan adsorber radial, teknologi pembuatan oksigen PSA telah banyak digunakan dan sangat diakui oleh pengguna akhir.<\/p>\n
2. Kemajuan dalam Teknologi Generasi Oksigen PSA<\/p>\n
Perkembangan Teknologi pembangkit oksigen PSA<\/u><\/strong><\/a> dimulai pada tahun 1960-an, dan AS serta Jepang mencapai industrialisasi secara berturut-turut pada awal 1980-an. Pada awal 1990-an, Praxair mengembangkan adsorben saringan molekuler lithium untuk generasi oksigen dan proses VPSA generasi oksigen berdasarkan karakteristik adsorben. Kapasitas maksimum unit oksigen PSA dua bejananya melebihi 3000Nm3<\/sup>\/jam, dan konsumsi daya berkurang menjadi 0,35 kWh\/m3<\/sup>, yang menyebabkan pertumbuhan pesat teknologi produksi oksigen PSA dan meletakkan dasar yang kokoh untuk aplikasinya yang luas.<\/p>\n Dalam beberapa tahun terakhir, dengan pengembangan motor magnet permanen dan optimalisasi proses generasi oksigen, konsumsi daya terendah pabrik oksigen PSA telah diturunkan menjadi kurang dari 0,3kWh\/m3<\/sup> sementara kapasitas maksimum unit adsorber ganda telah melampaui 6000Nm3<\/sup>\/jam. Biaya yang berkurang dan volume oksigen produk yang meningkat dari peralatan oksigen PSA sama-sama mendorong perluasan aplikasi proses generasi oksigen PSA.<\/p>\n Tiongkok mulai mempelajari teknologi generasi oksigen PSA pada akhir 1980-an, dan baru pada awal 1990-an peralatan industri skala kecil tersedia. Sistem oksigen PSA awal menggunakan adsorben saringan molekuler CaA, dan kapasitasnya mencapai maksimum 1000Nm3<\/sup>\/jam pada akhir 1990-an dari awalnya 20Nm3<\/sup>\/jam, 50Nm3<\/sup>\/jam, dan 100Nm3<\/sup>\/jam, konsumsi daya (oksigen murni) lebih dari 0,5 kWh\/m3<\/sup>. Banyak perusahaan, terutama yang berada di industri baja yang menggunakan peralatan oksigen PSA berdasarkan keunggulannya seperti periode konstruksi yang pendek, operasi yang stabil, dan start-up & shut-down yang cepat, menggantinya dengan peralatan pemisahan kriogenik karena beban kerja yang berat dan biaya tinggi perawatan unit PSA. Singkatnya, ada kesenjangan yang jelas dengan tingkat lanjutan internasional pada periode yang sama karena peralatan PSA pada saat itu tidak dapat menahan operasi jangka panjang, dan juga, perawatannya terlalu banyak serta kapasitasnya terbatas.<\/p>\n Pada awal tahun 2000, teknologi generasi oksigen PSA membuat kemajuan pesat dan dipopulerkan secara luas berkat produksi adsorben berbasis lithium efisiensi tinggi yang diwakili oleh PKU Pioneer dan industrialisasi proses produksi oksigen PSA menggunakan adsorben tersebut. Saat ini, kapasitas pabrik PSA yang dibangun oleh PKU Pioneer telah mencapai 40.000Nm3<\/sup>\/jam dan konsumsi daya oksigen murni juga mendekati 0,3kWh\/m3<\/sup>.<\/p>\n . Dengan solusi seperti produksi adsorben berbasis lithium efisiensi tinggi yang stabil, R&D adsorber radial dan katup kupu-kupu diameter besar dengan frekuensi switching tinggi yang andal untuk beberapa masalah kunci teknologi generasi oksigen PSA, kapasitas sistem oksigen PSA Tiongkok meningkat tahun demi tahun sementara konsumsi energi secara bertahap berkurang dan keandalannya terus meningkat. Kapasitas satu set perangkat oksigen PSA dua menara juga tumbuh dari kurang dari 1000Nm3<\/sup>\/jam menjadi 6000Nm3<\/sup>\/jam saat ini, dan bahkan lebih dari 40.000Nm3<\/sup>\/jam setelah koneksi multi-menara. Sementara itu, konsumsi daya oksigen unit telah turun menjadi kurang dari 0,32 kWh\/m3<\/sup>, dan tingkat operasi tahunan telah naik menjadi lebih dari 98%. Kebisingan blower telah turun di bawah 85dB (melalui tindakan peredaman, kebisingan pada jarak 1m di luar bengkel dapat mencapai kurang dari 70dB), tingkat bebas kegagalan katup kupu-kupu diameter besar sebagian besar mencapai lebih dari 8000 jam, dan masa pakai saringan molekuler diperpanjang menjadi lebih dari 5 tahun. Pengguna akhir memiliki pemahaman baru tentang peralatan produksi oksigen PSA dan aplikasinya diperluas. Pada tahun 2018 saja, lebih dari 70 unit oksigen PSA yang melebihi 1000Nm3<\/sup>\/jam dipasang di Tiongkok.<\/p>\n PKU Pioneer telah berupaya terus menerus untuk mengubah ketergantungan saringan molekuler PSA pada impor dan pada saat yang sama, membuat terobosan dalam saringan molekuler lithium dan produk serupa lainnya, dan mencapai aplikasi industri dari produk saringan molekuler baru tersebut.<\/p>\n Dengan perkembangan dan peningkatan yang sangat baik, teknologi generasi oksigen PSA telah membentuk keunggulan unik yang sangat besar dibandingkan dengan teknologi kriogenik, yang selanjutnya mendorong penerapan luas teknologi PSA di berbagai industri.<\/p>\n 3. Karakteristik Teknologi Generasi Oksigen PSA<\/p>\n \u2460 Konsumsi Energi dan Biaya Operasi Rendah<\/p>\n Dalam proses produksi oksigen, konsumsi daya menyumbang lebih dari 90% dari total biaya operasi. Dengan optimalisasi berkelanjutan teknologi generasi oksigen PSA, konsumsi energi oksigen murni telah menurun dari 0,45kWh\/m3<\/sup> pada tahun 1990-an menjadi kurang dari 0,32kWh\/m3<\/sup> saat ini, secara komparatif, konsumsi daya oksigen murni terendah dari pemisah udara kriogenik skala besar tetap pada sekitar 0,42kW\u00b7h\/m3<\/sup>, yang berarti generasi oksigen PSA memiliki keunggulan biaya yang lebih rendah secara jelas dengan syarat pelanggan tidak memiliki permintaan nitrogen dan tidak memerlukan kemurnian dan tekanan oksigen yang terlalu tinggi.<\/p>\n \u2461 Proses Sederhana, Operasi Fleksibel, Start-up & Shut-down Cepat<\/p>\n Dibandingkan dengan pemisahan udara kriogenik, proses generasi oksigen PSA dengan tekanan operasi -0,05\uff5e0,05MPa relatif lebih sederhana. Peralatan daya utama terdiri dari blower Roots dan pompa vakum Roots, yang keduanya sederhana untuk dioperasikan dan mudah dirawat. Karena generator oksigen PSA tidak menyertakan proses pendinginan dan pemanasan saat start-up atau shut-down, hanya perlu 30 menit untuk memulai dan menghasilkan oksigen target, selanjutnya, setelah interupsi jangka pendek, sistem dapat terus menghasilkan oksigen hanya dalam beberapa menit, sebagai tambahan, bahkan lebih mudah, shut-down dilakukan hanya dengan mematikan peralatan daya dan program kontrol. Dibandingkan dengan peralatan kriogenik, lebih nyaman bagi unit oksigen PSA untuk start-up dan shut-down, yang sangat memotong biaya operasi perangkat.<\/p>\n \u2462 Investasi Rendah dan Periode Konstruksi Pendek<\/p>\n Generator oksigen PSA terutama terdiri dari sistem daya, sistem adsorpsi, dan sistem switching katup. Jumlah komponen yang sedikit memungkinkan pengguna menghemat biaya satu kali mereka. Sementara itu, luas plot yang kecil juga membantu mengurangi investasi konstruksi & tanah. Selain itu, dibutuhkan kurang dari 4 bulan untuk menyelesaikan pendirian unit utamanya dan dalam keadaan normal, produksi oksigen dapat dicapai dalam waktu 6 bulan, sehingga periode manufaktur & pemasangan lebih pendek dibandingkan dengan konstruksi pemisah udara kriogenik.<\/p>\n \u2463 Peralatan & Perawatan Sederhana<\/p>\n Komponen generator oksigen PSA seperti blower, pompa vakum, dan katup yang dikontrol program memiliki rantai pasokan yang sangat matang, yang mengarah pada penggantian suku cadang yang mudah dan berkontribusi untuk mengurangi biaya dan mudah mengontrol periode konstruksi. Selain itu, perawatan peralatan PSA sederhana dengan layanan purna jual yang nyaman. Dibandingkan dengan perawatan kompresor sentrifugal skala besar di pemisah udara kriogenik, pabrik oksigen PSA tidak perlu menginvestasikan terlalu banyak dana perawatan atau mempekerjakan karyawan profesional.<\/p>\n \u2464 Rasio Turun yang Tinggi<\/p>\n Dibandingkan dengan teknologi oksigen cair kriogenik, sistem oksigen PSA mencapai pengaturan cepat volume gas produk dan kemurnian jika ada sedikit perubahan dalam konsumsi daya (oksigen murni). Umumnya, kapasitas dapat disesuaikan dalam kisaran 30%-100%, dan kemurnian 70%-95%, terutama, pengaturan beban lebih mudah ketika beberapa generator oksigen PSA dihubungkan secara paralel.<\/p>\n \u2465 Keamanan Operasional Tinggi<\/p>\n Karena operasi pabrik oksigen PSA berlangsung pada tekanan dan suhu atmosfer normal tanpa oksigen cair atau pengayaan asetilena, dll., maka lebih aman daripada peralatan kriogenik yang biasanya dioperasikan pada suhu rendah dan tekanan tinggi.<\/p>\n 4. Aplikasi Utama Teknologi Generasi Oksigen PSA<\/p>\n Seiring meningkatnya kapasitas unit oksigen PSA, keandalan meningkat sementara konsumsi daya berangsur-angsur menurun, pada saat yang sama, dengan keunggulan luar biasa dari operasi yang fleksibel, pengaturan beban yang sederhana, konsumsi daya rendah, periode konstruksi pendek, dan keamanan tinggi, teknologi produksi oksigen PSA tidak diragukan lagi dapat menjadi proses alternatif untuk pemisahan udara kriogenik bagi industri yang memerlukan penggunaan fleksibel oksigen yang diperkaya. Proses generasi oksigen PSA baru-baru ini juga banyak digunakan dalam peleburan besi & baja, metalurgi non-besi, industri kimia, penghematan energi tungku, kiln semen putar, perlindungan lingkungan, kaca & pembuatan kertas, dll.<\/p>\n \u2460 Pengayaan Oksigen Tanur Tinggi (BF)<\/p>\n Dengan perkembangan pengayaan oksigen tanur tiup<\/u><\/strong><\/a> teknologi, tanur tinggi telah menjadi salah satu sumber oksigen utama di pabrik baja, sehingga dapat diperlakukan sebagai regulator pasokan oksigen untuk seluruh pabrik baja pada tahap awal aplikasi pengayaan oksigen BF - tingkat pengayaan oksigen BF tinggi ketika volume oksigen besar, dan tingkatnya rendah dengan aliran oksigen yang tidak mencukupi. Seiring perusahaan secara bertahap menjadi lebih sadar akan pentingnya pengayaan oksigen BF dalam proses pembuatan besi, stabilitas tingkat pengayaan oksigen menjadi parameter penting untuk operasi pembuatan besi yang murah dan efisien. Pasokan oksigen di pabrik baja memerlukan banyak prosedur, dan beban berfluktuasi setiap minggu atau bahkan setiap hari, dalam kasus ini, jika unit kriogenik dengan pengaturan beban yang buruk dan waktu mulai dan berhenti yang lama diadopsi, kelebihan oksigen perlu disimpan setelah pencairan untuk digunakan nanti atau dijual sebagai produk komersial jika konsumsi oksigen terlalu rendah, yang mengakibatkan evakuasi oksigen kadang-kadang. Mengingat persyaratan tekanan dan kemurnian rendah dari oksigen yang diperkaya BF, banyak perusahaan besi & baja dapat mendirikan generator oksigen PSA di dekat tanur tinggi, sehingga secara langsung menyediakan oksigen untuk BF dan berfungsi sebagai regulator untuk seluruh pasokan oksigen pabrik. Ketika ada surplus atau kekurangan oksigen, generator oksigen PSA dapat dihidupkan atau dimatikan kapan saja untuk menambah atau mengurangi volume guna menyediakan oksigen yang stabil untuk tanur tinggi. Saat ini, banyak perusahaan besi dan baja mengadopsi teknologi generasi oksigen PSA untuk memasok oksigen bagi tanur tinggi dengan pengurangan biaya oksigen yang besar yang dicapai. Telah menjadi konsensus di antara sebagian besar perusahaan besi & baja bahwa sistem oksigen PSA adalah sumber oksigen yang diperkaya yang dapat diandalkan untuk tanur tinggi.<\/p>\n \u2461 Pembuatan Baja Tungku Listrik<\/p>\n