Prilikom odabira industrijskog rješenja za opskrbu kisikom, kompanije se često suočavaju s praktičnim pitanjem: da li je ekonomičnije instalirati-jedinicu za kriogenu odvajanje zraka (ASU) na licu mjesta ili jednostavno kupiti tekući kisik (LOX) i skladištiti ga u spremniku? Ne postoji univerzalni odgovor, budući da se skala potrošnje kisika, obrasci korištenja i cijene električne energije značajno razlikuju od jednog objekta do drugog. U praksi, mnogi ljudi pogrešno shvaćaju strukturu troškova ove dvije tehničke rute-bilo precjenjujući povraćaj ulaganja u ASU ili potcjenjujući dugoročne-troškove opskrbe tekućim kisikom.
Tehnička logika iza dvije metode opskrbe kisikom
Kriogena separacija vazduha u suštini koristi vazduh kao sirovinu. Kompresijom, pročišćavanjem, izmjenom topline i destilacijom kisik se odvaja od zraka. Ovaj pristup zahtijeva velika početna kapitalna ulaganja, ali naknadni troškovi su ograničeni na električnu energiju i održavanje-kiseonik se efektivno "proizvodi" na licu mjesta.
Opskrba spremnikom s tekućim kisikom je mnogo jednostavnija. Oprema se sastoji od kriogenog rezervoara za skladištenje i isparivača. Kiseonik se kupuje kao tečnost, a kamion cisterna puni rezervoar po planu.
U suštini, jedna ruta je-teška za sredstva, dok je druga{1}}teška za rad. Imovina-teška znači ulaganje velikih početnih ulaganja i vraćanje iste tokom vremena. Operacija{5}}teška znači kontinuirano plaćanje-svake tone utrošenog kiseonika ima direktne troškove. Razumijevanje ove fundamentalne razlike je bitno prije poređenja troškova.
Kako pravilno izračunati ukupne troškove
Da odredite koja opcija štedi više novca, potreban je-dugoročni pregled. Umjesto da se oslanja na krute formule, sljedeća analiza se fokusira na nekoliko stvarnih-svjetskih pokretača troškova.
Trošak ulaganja u opremu
Kompletna kriogena ASU može se kretati od nekoliko stotina hiljada do desetina miliona američkih dolara, u zavisnosti od kapaciteta proizvodnje kiseonika. Nasuprot tome, sistem rezervoara za tečni kiseonik-uključujući rezervoar za skladištenje (od desetina do stotina kubnih metara), isparivač i komponente za regulaciju pritiska-obično košta između nekoliko desetina hiljada i dve stotine hiljada dolara. Što se tiče početnih ulaganja, rezervoar sa tečnim kiseonikom potpuno pobeđuje.
Trošak električne energije za rad
Ovo je najosetljiviji faktor troškova za ASU. Kompresori, ekspanderi i pojačivači u ASU su{1}}intenzivni. Potrošnja električne energije po kubnom metru plinovitog kisika uvelike varira ovisno o lokalnim cijenama električne energije. Za povremene ili jako fluktuirajuće potrebe za kisikom, ASU može raditi pri niskom opterećenju tokom dužeg perioda, značajno povećavajući potrošnju energije jedinice. Sistem rezervoara sa tečnim kiseonikom ne troši skoro nikakvu električnu energiju-samo malu količinu za isparavanje i regulaciju pritiska, što je zanemarljivo.
Trošak kupovine tekućeg kisika
Cijene LOX-a variraju s tržištem i pod velikim su utjecajem udaljenosti transporta. Za korisnike koji se nalaze daleko od proizvodnih pogona LOX-a, troškovi transporta postaju sve značajniji. Uz to, LOX ima prirodnu stopu isparavanja-bez obzira na to koliko je rezervoar dobro izoliran, nekoliko posto tečnog kisika ispari dnevno. Ovaj gubitak je realan, trajni trošak.
Rad i održavanje
Kriogeni ASU zahteva obučene operatere koji su upoznati sa procesom. To nije posao za generalno osoblje za održavanje. Rad kolone za destilaciju, ciklusi regeneracije molekularnog sita i održavanje ekspandera zahtijevaju tehničku stručnost. Sistem rezervoara sa tečnim kiseonikom ima mnogo niže zahteve za upravljanje-jednostavno periodično pratite nivo tečnosti i planirajte punjenje tankera. Troškovi održavanja su takođe niži za sisteme rezervoara, jer ASU imaju više rotirajuće opreme i veću učestalost popravki i troškove.
Skala potrošnje kiseonika određuje troškovno{0}}efektivnost
Na osnovu stvarnih operativnih podataka, postoji grubi prag. Kada je prosječna dnevna potrošnja kisika ispod određenog nivoa, sistem spremnika za tekući kisik nudi niže ukupne troškove. To je zato što fiksna investicija i osnovna potrošnja energije ASU-a čine cijenu po-kubnom-metru previsokom kada je upotreba niska.
Suprotno tome, kada potrošnja kiseonika pređe određenu skalu, marginalna troškovna prednost ASU postaje očigledna. Jedinični trošak kiseonika koji sami{1}}proizvodi postepeno pada ispod cijene kupljenog tečnog kiseonika.
Ovaj prag nije fiksiran. Zavisi od cijena električne energije, lokalnih LOX cijena i perioda amortizacije opreme. U regijama s niskim cijenama električne energije i visokim cijenama LOX-a, prag se pomiče lijevo-što znači da manji opseg korištenja opravdava ASU. Tamo gdje je struja skupa, a LOX jeftin i lako dostupan, prag se pomjera udesno.
Previdjene zamke troškova
Mnoge kompanije upoređuju samo troškove električne energije i jedinične cijene LOX-a, pri čemu nedostaju tri kritična faktora.
1. Fluktuacija potražnje za kisikom
Neki objekti troše malo kiseonika većinu vremena, ali zahtevaju veliku zapreminu tokom određenih proizvodnih koraka. ASU se bori sa ovim obrascem-zahtijevajući ili dodatne spremnike za punjenje i sisteme prenapona ili pokreće jedinicu sa niskom efikasnošću. Sistem rezervoara za tečni kiseonik je prirodno prilagođen takvim uslovima, jer sam rezervoar za skladištenje deluje kao veliki tampon.
2. Zahtjevi kontinuiteta
Ako se kriogeni ASU isključi, ponovno pokretanje i postizanje 合格 čistoće kiseonika obično traje nekoliko sati-ponekad više od deset sati. Za procese koji ne mogu tolerirati prekid opskrbe kisikom, ASU treba rezervno rješenje, koje povećava troškove. Sistem rezervoara sa tečnim kiseonikom isporučuje kiseonik odmah-samo otvorite ventil-sve dok se nivo rezervoara održava.
3. Lokacija i uslužni programi
Kriogeni ASU zahtevaju značajnu površinu i imaju stroge zahteve za temelje, zaštitu od požara i električne sisteme. Neki postojeći pogoni jednostavno ne mogu primiti ASU bez skupih građevinskih radova. Sistemi rezervoara za tečni kiseonik imaju mali otisak, fleksibilne opcije rasporeda i mnogo niže zahteve za lokaciju.
Preporučena odluka-Donošenje koraka
Korak 1: Prikupite stvarne podatke o upotrebi kiseonika.
Nemojte se oslanjati na dizajn ili teorijske vrijednosti. Pogledajte stvarne zapise iz proteklih šest do dvanaest mjeseci, uključujući prosječnu dnevnu potrošnju, vršnu i minimalnu potražnju i vremensku distribuciju korištenja.
Korak 2: Provjerite lokalne cijene električne energije i isporučene cijene LOX-a.
Ove dvije brojke određuju gdje se nalazi tačka ekonomske ravnoteže.
Korak 3: Izvršite deset-godišnji obračun ukupnih troškova.
Uključuje investiciju u opremu, troškove instalacije, godišnje troškove električne energije, godišnje troškove kupovine LOX-a, rad, održavanje i preostalu vrijednost opreme. Ne gledajte samo prve tri godine-industrijska oprema obično ima vijek trajanja od deset ili više godina.
Korak 4: Razmotrite trendove potražnje za kiseonikom u narednih tri do pet godina.
Ako se vaše postrojenje širi i potražnja za kisikom se može udvostručiti, instaliranje malo većeg ASU sada može biti isplativije-od korištenja LOX rezervoara sada i prelaska na ASU za nekoliko godina.
