میعانات گازی

منظور از میعانات گازی چیست؟

تولید میعانات گازی و یا جداسازی هوا Air Sepration Unit:  به روش جداسازی هوای جو به اجزا تشکیل دهنده آن شامل نیتروژن، اکسیژن و آرگون گفته می شود.
اتمسفر زمین از ۷۸% نیتروژن، ۲۱% اکسیژن و کمتر از ۱% آرگون تشکیل داده است.
با توجه به کاربرد روز افزون گاز اکسیژن اکنون میزان تولید آن رتبه سوم در تولید مواد شیمیایی در جهان را دارا می باشد . از کاربردهای میعانات گازی نیتروژن، اکسیژن و آرگون می توان در صنایعی مانند فولاد، شیشه، جوشکاری و برشکاری، بهداشت و درمان، غذا، متالوژی، شیشه  ، صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی و نفت و گاز و … را نام برد.
رایج ترین روش جداسازی هوا ، روش کرایوژنیک و یا تقطیرتبریدی می باشد . روش های دیگری مانند : فرآیند شیمیایی ، جداسازی غشایی و جذب سطحی در جداسازی یک جز از هوای اتمسفر استفاده می شود . اصولا نیتروژن ، اکسیژن و آرگون با خلوص بالا با روش کرایوژنیک تولید می شوند. در این روش هوا را ابتدا پس از حذف آلاینده ها و تصفیه شدن وارد کمپرسور می گردد .
سپس با توجه به توربین های موجود در بعد از کمپرسور هوا ، کاهش فشار پیدا می کند و پس از آن تا دمای بسیار پایین -۱۹۶ درجه سانتیگراد سرد می گردد و سپس به برج تقطیر رفته و در آنجا با توجه به دمای جوش متفاون عناصر تشکیل دهنده ( اکسیژن ۱۸۳- ) ، ( نیتروژن ۱۹۶- ) و ( آرگون ۱۸۶- ) تفکیک شده و محصولات مذکور تولید می گردند .
برای رسیدن به دمای پایین در تقطیر نیاز به تجهیزات سرد کننده، محفظه عایق و یک چرخه تبرید است که با استفاده از روش ژول_تامسون، عمل می کند.
فرایند تقطیر شامل مراحل زیر است :

هوا با این مشخصات وارد سیستم می شود. ۹۹% حجم آن را گازهای اکسیژن و نیتروژن تشکیل می دهند و باقی گازها شامل آرگون، کربن دی اکسید، زنون و سایر گازهای نجیب می باشد.
برای از بین بردن ناخالصی ها تصفیه مقدماتی هوا پیش از تجزیه به اجزای سازنده اش صورت می گیرد.
هوا در فشاری حدود ۵ تا ۱۰  bar مکش می شود. فشار های مختلف برای راندمان های متفاوت می باشد.
در این بخش خنک کاری ابتدایی هوا تا -۱۸۰ ºC صورت می گیرد. هوا همانطور که در ستون مایع بالا می رود سردتر شده تا جایی که تبدیل به مایع شود.
در ستون تقطیر، هوا در یک فرایند کاملا فیزیکی به اجزای سازنده اش تبدیل می شود. مایع روی ستون سینی جمع می گرد. ابتدا اکسیژن با دمای جوش بالاتر (-۱۸۳ ºC ) متراکم می شود، پس از آن نیتروژن با دمای جوش پایین تر ( -۱۹۶ ºC ) میل به کندانس دارد. گازهای نیتروژن در بالای ستون جمع شده و اکسیژن مایع در پایین ستون. اکسیژن در پایین تبخیر می شود در حالیکه در بالا نیتروژن در حال کندانس است این فرایند تا جایی ادامه پیدا می کند که به سطح خلوص مورد نظر برسیم.
اکسیژن و نیتروژن تولید شده با فشار ۴۰barr وارد خطوط شبکه می شوند.اکسیژن مایع، نیتروژن و آرگون در داخل مخازن پر می شوند.بخشی به تانکرهای جاده ای منتقل شده بخشی هم با فشار ۳۰۰bar وارد مخازن فولادی می  گردد.

کربن دی اکسید مورد دیگری است که به صورت مایع در صنایع مختلف قابل کاربرد هست بنابراین برای تولید کربن دی اکسید از سوزاندن هیدروکربن ها و اگزوز خروجی واحدهای صنعتی استفاده می شود.