Projeto de Atualização de Oxigênio PSA de 30.000 Nm³/h

PKU Pioneer Facilita a Atualização de Eficiência Energética de Siderúrgica: Projeto de Oxigênio PSA de 30.000Nm³/h Concluído com Sucesso

28 de novembro de 2025 – Passou-se meio ano desde que a estação de geração de oxigênio PSA atualizada da Zhuhai Yueyufeng Iron and Steel Co., Ltd. (doravante denominada "Yueyufeng Steel") foi oficialmente colocada em operação. A usina de geração de oxigênio PSA otimizada forneceu continuamente fornecimento estável de oxigênio para o enriquecimento de oxigênio do alto-forno, impulsionando significativamente a eficiência de produção da siderúrgica.

Em junho de 2025, o projeto de melhoria da eficiência energética e renovação da unidade de geração de oxigênio PSA de 30.000 Nm³/h (7.500×4 Nm³/h) da Yueyufeng Steel, realizada pela Beijing Peking University Pioneer Technology Corporation Ltd. (doravante denominada "PKU Pioneer"), foi concluído com sucesso. Através de otimização técnica sistemática, o projeto resolveu com sucesso o problema de degradação contínua de desempenho da unidade original. Após a renovação, o desempenho da unidade superou completamente os indicadores de projeto, e o consumo de energia para produção de oxigênio puro foi significativamente reduzido, trazendo benefícios econômicos substanciais para o cliente. Após a entrada em operação do projeto, a Yueyufeng Steel expressou especialmente sua gratidão à PKU Pioneer e reconheceu altamente sua força técnica e qualidade de serviço.

Contexto do Projeto: Desafios Operacionais Impulsionam Necessidades de Renovação

Os quatro conjuntos de sistema de geração de oxigênio PSA de 7.500 Nm³/h (pureza de 80%) da Yueyufeng Steel, colocados em operação em 2018, foram fornecidos por um fabricante de geração de oxigênio com experiência insuficiente. Dentro de 5 anos de operação, surgiu uma série de problemas, incluindo danos frequentes às bolsas de ar dentro da torre de adsorção, uma queda de mais de 30% na produção de oxigênio e um aumento de 20%-30% no consumo de energia. No entanto, as causas raiz dessas falhas permaneceram não identificadas.

Em janeiro de 2025, após múltiplas investigações, a Yueyufeng Steel escolheu cooperar com a PKU Pioneer e liderou o lançamento da renovação das Unidades 3 e 4. Durante a implementação do projeto, técnicos especialistas da PKU Pioneer realizaram investigações aprofundadas no local e personalizaram um plano de renovação faseado para o cliente. A renovação das duas unidades foi concluída em dois meses, e ambas as unidades foram comissionadas com sucesso na primeira tentativa. Seus indicadores de desempenho não apenas superaram em muito os requisitos do cliente, mas também ultrapassaram o nível de projeto original das unidades.

Devido aos resultados notáveis da renovação das duas unidades, em abril de 2025, as duas partes assinaram ainda um contrato para a renovação das Unidades 1 e 2. Para acelerar o progresso da renovação, a equipe técnica da PKU Pioneer permaneceu no local para o comissionamento do equipamento e garantiu a conformidade do desempenho através do monitoramento de dados em tempo real. Finalmente, em junho de 2025, a atualização de todo o sistema da estação de geração de oxigênio PSA foi realizada, fornecendo fornecimento estável de oxigênio para o enriquecimento de oxigênio do alto-forno e atendendo às necessidades de produção do cliente.

Avanço Tecnológico: Análise Aprofundada Leva a Soluções Sistemáticas

Ao realizar uma análise aprofundada dos dados de operação e do projeto de processo do sistema de geração de oxigênio original, a equipe técnica da PKU Pioneer identificou que os problemas centrais resultavam de múltiplos defeitos técnicos. A sobreposição de vários fatores influenciadores levou ao declínio contínuo dos indicadores de produção de oxigênio, aumento do consumo de energia e custos crescentes.

Em primeiro lugar, a estrutura da torre de adsorção exigia modificação. A torre de adsorção radial original da unidade de geração de oxigênio tinha falhas de projeto em seu dispositivo de vedação. A renovação abordou o problema de vazamento de peneira molecular dentro da torre de adsorção. Para unidades de geração de oxigênio por adsorção por pressão oscilante (PSA), garantir a estabilidade de longo prazo dos adsorventes é a base do processo para alcançar uma vida útil superior a 10 anos.

Em segundo lugar, os indicadores de desempenho dos adsorventes afetam o desempenho geral da unidade. Os adsorventes na unidade antiga apresentavam vários graus de pulverização e altas taxas de desgaste. O projeto de renovação adotou o adsorvente de lítio de alta eficiência PU-8, cujo coeficiente de separação nitrogênio-oxigênio e resistência são significativamente maiores do que os de adsorventes comuns. Combinado com a tecnologia única de distribuição de fluxo de gás, isso prolongou a vida útil dos adsorventes e reduziu a resistência do leito, aumentando assim a produção de oxigênio por unidade de tempo. Após a renovação, a produção real da unidade de geração de oxigênio aumentou em mais de 10%, e a redução do consumo de energia superou a meta esperada em 20%.

Em terceiro lugar, os equipamentos de suporte chave impactam a confiabilidade operacional da unidade. As válvulas da unidade antiga tinham problemas como seleção incorreta, defeitos de material e desgaste e deformação de componentes. Em condições de trabalho de geração de oxigênio PSA, as válvulas comutam em alta frequência, uma vez a cada 30 segundos em média, exigindo melhorias significativas na durabilidade e atualizações de suporte. Durante a renovação, a PKU Pioneer modificou e substituiu totalmente as válvulas problemáticas, equipando-as com válvulas especiais adequadas para condições de trabalho PSA.

Finalmente, o projeto irracional do sistema de controle inteligente afetou a otimização do desempenho. O desenvolvimento de um programa de controle PLC simplificado, eficiente, totalmente funcional e aplicável é uma importante garantia técnica para garantir a operação segura, estável e confiável a longo prazo de unidades de geração de oxigênio PSA. Com base nos parâmetros da unidade, a PKU Pioneer desenvolveu e otimizou a lógica de controle do programa, permitindo ajuste adaptativo rápido da unidade e otimização da eficiência energética, garantindo que a unidade de geração de oxigênio opere sempre em um nível estável com baixo consumo de energia.

Insights do Projeto: Força Técnica Constrói Competitividade Central

O comissionamento bem-sucedido das quatro usinas de geração de oxigênio da Yueyufeng Steel não apenas resolveu o problema de fornecimento de oxigênio para altos-fornos, mas também se tornou outro projeto de referência da PKU Pioneer na indústria siderúrgica. Como empresa líder em tecnologia de geração de oxigênio por adsorção por pressão oscilante, a PKU Pioneer está bem ciente do papel decisivo dos detalhes do processo no desempenho da unidade: o design otimizado da estrutura da torre de adsorção, o controle preciso do enchimento de peneira molecular e a adaptabilidade das condições de trabalho na seleção de válvulas – esses detalhes técnicos chave afetam diretamente a eficiência energética e a vida útil da unidade.

Apoiando-se nas vantagens de pesquisa científica da Universidade de Pequim, a PKU Pioneer aprofundou continuamente a pesquisa básica sobre tecnologia de adsorção por oscilação de pressão nos últimos 26 anos. Ela exerceu plenamente suas capacidades de integração técnica de cadeia completa, abrangendo "projeto-fabricação-operação e manutenção", e colaborou com empresas líderes nas indústrias siderúrgica e química para realizar pesquisas sobre tecnologia de gases verdes. A empresa está comprometida em transformar cada projeto de engenharia em um modelo do setor e promover o desenvolvimento de alta qualidade da indústria de adsorção por oscilação de pressão.