دور وعملية ضاغط الهواء الأكسجين في الصناعة الكيميائية

ضواغط الهواء الأكسجينتلعب دورًا رئيسيًا في الصناعة الكيميائية، وتستخدم بشكل أساسي لتوفير الأكسجين النقي لدعم التفاعلات الكيميائية المختلفة وعمليات الإنتاج. يعتبر الأكسجين مادة خام مهمة ومساعدًا للاحتراق في العديد من العمليات الكيميائية، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة الإنتاج وجودة المنتج بشكل كبير. فيما يلي دور وعملية ضاغط هواء الأكسجين في الصناعة الكيميائية:

تأثير

1. تفاعل الأكسدة:

يستخدم الأكسجين كمادة متفاعلة لمجموعة متنوعة من تفاعلات الأكسدة، بما في ذلك إنتاج حمض النيتريك، وأكسدة الإيثيلين إلى أكسيد الإيثيلين، وأكسدة البروبيلين إلى أكريلونالدهيد، وما إلى ذلك. تحسين معدل التفاعل والانتقائية، وتقليل توليد العناصر الثانوية. المنتجات وتقليل استهلاك الطاقة.

2. مساعدات اللهب:

في عملية الاحتراق، يحل الأكسجين النقي محل الهواء كمساعد للاحتراق، مما يمكن أن يحسن درجة حرارة الاحتراق وكفاءته بشكل كبير. وهو مناسب لعمليات الاحتراق ذات درجة الحرارة العالية، مثل أفران تكسير البتروكيماويات، وأفران الزجاج، وما إلى ذلك، لزيادة القدرة الإنتاجية. والحد من الانبعاثات الملوثة.

3. الأمونيا الاصطناعية:

في عملية تصنيع الأمونيا، يتم استخدام الأكسجين لإنتاج الهيدروجين، ويتم الحصول على الهيدروجين عالي النقاء من خلال إعادة تشكيل الغاز الطبيعي. إن توفير إمدادات ثابتة من الأكسجين يساعد على تحسين كفاءة تشغيل أجهزة الأمونيا الاصطناعية.

4. إنتاج الغاز الاصطناعي:

من خلال تفاعل الأكسدة الجزئية، يتم تحويل النفط الثقيل، الغاز الطبيعي أو غاز الفحم إلى غاز اصطناعي (CO و H2) لإنتاج الأسمدة، الميثانول، إلخ. استخدام الأكسجين يحسن إنتاج ونقاء الغاز الاصطناعي.

5. معالجة غاز العادم:

يستخدم الأكسجين في أجهزة معالجة غاز النفايات لتحسين كفاءة إزالة الغازات الضارة مثل ثاني أكسيد الكبريت (SO2) وأكاسيد النيتروجين (NOx). تعزيز تنفيذ الأكسدة الحفزية وعمليات تنقية الغاز الأخرى.

عملية

1. إنتاج الأكسجين:

يستخدم ضاغط الهواء لإنتاج الأكسجين لاستخراج الأكسجين من الهواء. تشمل الطرق الشائعة طريقة الفصل بدرجة حرارة منخفضة وطريقة امتصاص تغير الضغط (PSA) وطريقة فصل الغشاء. إنتاج الأكسجين بنقاوة مختلفة حسب الطلب للتكيف مع العمليات الكيميائية المختلفة.

2. الضغط والنقل:

يتم ضغط الأكسجين إلى مستوى الضغط المطلوب من خلال ضاغط الهواء لتلبية متطلبات الجهاز الكيميائي.

ويتم نقل الأكسجين المضغوط عبر خطوط الأنابيب إلى نقاط الاستخدام المختلفة، مثل المفاعلات وأفران الاحتراق وغيرها.

3. تطبيق تفاعل الأكسدة:

في المفاعل، يتم خلط الأكسجين مع المواد المتفاعلة الأخرى للأكسدة. على سبيل المثال، في تفاعل أكسدة الإيثيلين مع أكسيد الإيثيلين، يتفاعل الأكسجين والإيثيلين في وجود محفز. يمكنك التحكم في ظروف التفاعل (مثل درجة الحرارة والضغط ومعدل التدفق) لتحسين كفاءة وانتقائية تفاعل الأكسدة.

4. التطبيقات بمساعدة اللهب:

في عملية الاحتراق، يحل الأكسجين النقي محل الهواء ويدخل إلى غرفة الاحتراق، مما يحسن درجة حرارة اللهب والاستفادة من الوقود. ويستخدم في العمليات عالية الطاقة، مثل التكسير والحرق وغيرها، لتقليل انبعاث أكاسيد النيتروجين.

5. معالجة وتنقية الغازات:

يستخدم الأكسجين في عملية معالجة غاز النفايات، حيث يقوم بتحويل الغازات الضارة إلى مواد غير ضارة من خلال الأكسدة. التعاون مع الكواشف الكيميائية الأخرى أو المحفزات لتحسين كفاءة الإزالة لجهاز التنقية.

أمثلة تطبيقية محددة

1. يتأكسد الإيثيلين إلى أكسيد الإيثيلين:

العملية: يتأكسد الإيثيلين والأكسجين تحت تأثير محفز الفضة لتكوين أكسيد الإيثيلين.

المزايا: استخدام الأكسجين النقي يمكن أن يحسن إنتاجية ومعدل تفاعل أكسيد الإيثيلين.

2- إنتاج حمض النيتريك:

العملية: يتم إنتاج حمض النيتريك من خلال أكسدة الأمونيا، ويستخدم الأكسجين كمؤكسد لتحسين كفاءة التفاعل.

المزايا: تحسين نقاء وسرعة إنتاج حمض النيتريك، وتقليل المنتجات الثانوية.

3- تصنيع الميثانول:

العملية: تتم أكسدة الغاز الطبيعي جزئيًا لإنتاج غاز تخليقي، ثم يتم تصنيعه إلى ميثانول من خلال تفاعل حفاز.

المزايا: يؤدي استخدام الأكسجين إلى تحسين جودة الغاز الاصطناعي، وبالتالي زيادة إنتاج الميثانول.

خاتمة

تطبيقضاغط الهواء الأكسجينفي الصناعة الكيميائية تحسنت بشكل كبير كفاءة الإنتاج وجودة المنتج وأداء حماية البيئة. من خلال توفير الأكسجين المستقر وعالي النقاء، يمكن للمؤسسات الكيميائية تحسين عملية الإنتاج، وخفض التكاليف، وتلبية متطلبات قوانين ولوائح حماية البيئة الصارمة بشكل متزايد.