インド鉄鋼各社向け新たな酸素供給源:優れた利点を持つVPSA酸素設備が液体酸素の最適な代替手段に

近年、インドの一部製鉄所では、高炉への酸素富化石炭吹き込み用に真空圧力スイング吸着(VPSA)酸素発生装置を導入し、酸素不足を補っている。VPSA酸素プラントは、プロセスフローが簡素で、運転が信頼性高く、起動時間が短く柔軟性があり、負荷調整が速く、運転エネルギー消費が低く、全自動制御で無人運転が可能、投資が少なく、建設期間が短いなどの利点を持つ。VPSA酸素発生技術は、インドの製鉄所におけるプロセス最適化と性能向上を支援し、実質的な経済的利益をもたらす。 鉄鋼 製鉄所のプロセス最適化と性能向上を実現し、大きな経済効果を得る助けとなる。

北京北大先锋科技股份有限公司(PKU Pioneer)のVPSA酸素製造プロセスは、産業分野で20年以上適用されてきた。継続的な技術最適化と製品の反復を通じて、鉄鋼業界における超大容量VPSA酸素発生技術の応用が実現された。酸素発生総容量は、 VPSA酸素システム 単一製鉄所で87,500Nm³/hに達し、3この技術が国際市場で中核的競争力を得ることを可能にしている。自社開発の高効率酸素吸着剤、ラジアルベッド吸着塔、優れた設備性能、専門的な国際ビジネスチームに依存し、PKU Pioneerはアジア、アフリカ、ヨーロッパ、アメリカでの数多くの成功した産業応用事例を通じて、VPSA酸素ユニットの国際市場を徐々に開拓してきた。インドだけでも、PKU Pioneerは過去5年間に20基以上のVPSA酸素発生装置を建設・稼働させ、金属精錬や石油化学など様々な産業をカバーしており、そのうち主要鉄鋼会社向けプロジェクトが大多数を占める。そのため、PKU Pioneerは海外の高炉酸素富化石炭吹き込みプロジェクトにおいて、VPSA酸素発生技術および付帯設備の設計とサービスに関する豊富な経験を蓄積している。

北大先鋒が標高2800mのチベット高原に建設したVPSA酸素発生ユニット(4100Nm3/h 93%)

VPSA酸素発生ユニット(4100Nm³/h393%)標高2800mのチベット高原にPKU Pioneerが建設

長年にわたり、PKU Pioneerの推進により、インドの鉄鋼企業はVPSA酸素設備の優れた性能、高度な自動化レベル、多様なカスタマイズサービスを高く評価している。

1. 優れた性能

現地の従来型極低温空気分離装置と比較して、VPSA酸素ガスプラントは安全性、エネルギー消費、起動・停止時間、負荷調整、建設期間、投資収益性の面で優れている。

項目

VPSA酸素ユニット

極低温空気分離装置

VPSA酸素ユニットの利点

安全性

常温常圧での通常運転

低温高圧での専門運転

より高い安全性

エネルギー消費量

0.28~0.35kWh/Nm³3 (純酸素)

0.4~0.7kWh/Nm³3 (純酸素)

より経済的 – 約50%の電力を節約(80~90%純度)

起動・停止時間

15分以内に適合酸素を生成

少なくとも1時間以内に適合酸素を生成

「ワンタッチ起動」 – より簡単な操作

負荷調整

簡素なプロセス、30%~100%の範囲でいつでも調整可能

複雑なプロセスと操作、より長い調整時間が必要

高炉の酸素消費変化への迅速な対応

建設期間

3~6ヶ月

9~12ヶ月

より低い投資、より短い回収期間

投資

部品点数が少なく、設置面積が小さく、投資が少ない

部品点数が多く、投資が高い

表1 VPSA酸素ユニットの極低温空気分離装置に対する利点

2. 高い自動化レベル

インドの昼夜の温度変動や季節特性に対応して、インドの製鉄所向け初の200TPD VPSA酸素システムの建設中、温度変化が酸素システムに与える影響を理論的に分析した後、機器構成と動作原理に基づき、PKU Pioneerは容量と純度の自動調整制御方式を提案し、PLC制御システムにより実現した。フィードバックデータを比較することでバルブ開度と各ステップの移動時間を自動調整し、VPSA酸素発生技術により、より安定した省エネルギーで効率的な高炉酸素富化用酸素源を実現した。別の製鉄所の第2期酸素発生プロジェクトでは、PKU Pioneerは負荷調整、故障除去、温度制御などの自動機能を追加し、酸素ユニットの自動化度をさらに高め、安定運転を確保した。

システム指標

純度変動

圧力変動

容量変動

平均容量

平均純度

適用前

88.7~90.9%

51.0~55.0Kpa

5805~6143Nm3/h

5948Nm3/h

89.7%

適用後

89.7~90.5%

54.0~56.5Kpa

5916~6078Nm3/h

6002Nm3/h

90%

表2 自動調整適用前後のデータ比較

3. 多様なサービス

北大先鋒(PKU Pioneer)は、インドプロジェクト向けの通常の設計、設置、試運転、運転、保守サービスに加え、酸素富化ソリューション、全体的な移転指導、および遠隔指示サービスも提供しています。

ここ数十年の発展を経て、VPSA酸素技術は非常に成熟しています。北大先鋒のVPSA酸素設備は、高効率、シンプルなプロセス、簡単な操作、高い柔軟性、高い安全性を備え、無人運転も可能です。酸素発生においては、より先進的で経済的な選択肢です。現在までに、北大先鋒は50以上の鉄鋼工場と40以上の非鉄金属製錬所に酸素富化ソリューションを提供しており、いずれも要求基準を達成し、お客様のカスタマイズされたニーズを満たしています。北大先鋒は、中国で最も多くの酸素ユニットを輸出し、最大の酸素容量を持つPSA・VPSA酸素プラントメーカーです。

著者について

1999年に設立されたPKU PIONEERは、VPSAおよびPSAガス分離技術、吸着剤、触媒、統合エンジニアリングソリューションを専門としています。強力な研究開発能力と豊富な産業プロジェクト経験に裏打ちされ、同社は鉄鋼、化学、エネルギー、環境保護、および関連業界のグローバル顧客にサービスを提供しています。

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