Un grand nombre de produits chimiques sont aujourd’hui produits via des réactions réalisées dans des réacteurs chimiques.
Un réacteur chimique, par essence, est un récipient de réaction scellé à grande échelle : les matières premières y sont introduites et, en contrôlant des conditions telles que la température et la pression, des processus tels que la synthèse, la polymérisation et le craquage sont complétés pour produire le produit cible.
Dans la production chimique, garantir la sécurité opérationnelle des réacteurs et contrôler la qualité des produits sont des priorités essentielles-et l'application d'azote est une mesure clé pour garantir ces deux éléments.
Généralement, avant le début d'une réaction, de l'azote est utilisé pour déplacer complètement l'air (principalement l'oxygène) à l'intérieur du réacteur ; dans certains procédés, de l'azote est également introduit en continu dans le réacteur pendant le fonctionnement pour maintenir un environnement inerte.
L'azote est un gaz inerte aux propriétés chimiques stables et il réagit rarement avec la plupart des matières premières ou intermédiaires chimiques. L’utilisation de l’azote dans les réacteurs répond à deux objectifs essentiels : premièrement, elle atténue les impacts négatifs de l’oxygène. Pour les matières premières oxydables (telles que certains intermédiaires organiques ou catalyseurs métalliques), l'oxygène déclenche des réactions secondaires qui réduisent la pureté du produit, dégradent la couleur, voire génèrent des sous-produits d'oxydation toxiques et nocifs. Dans les réactions hautement-exothermiques (par exemple, réactions d'hydrogénation, polymérisation d'oléfines), l'oxygène mélangé au système réactionnel peut former des mélanges gazeux explosifs ; s'il est exposé à des températures locales élevées ou à de l'électricité statique, cela peut facilement conduire à des accidents de sécurité comme des explosions ou des déflagrations. De plus, pendant la phase de transfert de matière après la réaction, une purge continue à l'azote empêche le reflux d'air, évitant ainsi la contamination par oxydation des produits finis lors du déchargement. Du point de vue de l'économie et de l'efficacité du processus, le déplacement de l'azote est une solution rentable-qui équilibre la sécurité et la qualité, surpassant de loin l'application coûteuse-d'autres gaz inertes (tels que l'argon).
Cependant, les méthodes traditionnelles d'approvisionnement en azote (par exemple, azote en bouteille, azote liquide) présentent des limites importantes en matière de production chimique : l'azote en bouteille a une capacité limitée ; pour les lignes de production de réacteurs fonctionnant en continu, des remplacements fréquents des cylindres sont nécessaires, ce qui non seulement augmente les coûts de main-d'œuvre mais risque également d'introduire de l'air lors des changements de cylindres, provoquant des fluctuations du processus. Bien que l'azote liquide puisse fournir de grands volumes, il nécessite des réservoirs de stockage cryogéniques dédiés et entraîne des pertes par évaporation (généralement 2 à 5 % par jour) ; les coûts de transport augmentent également fortement avec la distance, ce qui rend le coût global élevé pour les petites et moyennes entreprises chimiques ou usines situées dans des zones reculées.
Pour ces raisons, équiper les réacteurs chimiques d'unGénérateur d'azote PSAest devenu un choix supérieur. UNGénérateur d'azote PSAutilise de l'air inépuisable comme matière première, avec un tamis moléculaire en carbone comme adsorbant. Basé sur le principe d'adsorption modulée en pression (PSA), il sépare l'oxygène et l'azote en tirant parti de l'adsorption sélective des deux gaz par le tamis moléculaire en carbone. Par rapport aux méthodes traditionnelles de génération d'azote, ses avantages sont parfaitement adaptés aux besoins de la production chimique : il s'agit d'un flux de processus simple, ne nécessitant aucun équipement de prétraitement complexe ; son haut degré d'automatisation lui permet de se connecter au système de contrôle DCS du réacteur, ajustant automatiquement la production d'azote en fonction de données telles que la pression du réacteur et la teneur en oxygène ; il a un taux de production de gaz rapide, atteignant la pureté nominale 15 à 30 minutes après le démarrage, permettant une réponse rapide aux besoins temporaires de démarrage du réacteur ; la consommation d'énergie est uniquement concentrée dans l'étape de compression de l'air, avec des coûts d'exploitation d'environ 1/3 à 1/2 de l'azote en bouteille ; il est équipé d'un détecteur de pureté d'azote en ligne pour surveiller en temps réel la qualité du gaz, évitant ainsi les interruptions de processus dues à une pureté insuffisante ; et il est facile à utiliser et à entretenir, ne nécessitant que le remplacement régulier du filtre et des inspections de la tour d'adsorption, permettant ainsi un fonctionnement sans surveillance.
Pour les entreprises chimiques, unGénérateur d'azote PSAest un-investissement unique qui fournit-un approvisionnement en gaz stable à long terme : il élimine les tracas liés à la manipulation des bouteilles et à l'approvisionnement en azote liquide, tout en fournissant de manière continue et stable une protection inerte aux réacteurs, réduisant ainsi considérablement le coût de production global à long terme.
En plus des générateurs d'azote PSA, nous produisons également des générateurs d'oxygène VPSA, des réservoirs de stockage, des échangeurs de chaleur et d'autres produits. Si vous êtes intéressé par les systèmes PSA Oxygen ou d'autres produits, n'hésitez pas à envoyer un e-mail à global@gneesteels.com. Nous serons très heureux de vous servir.