طرح توجیهی گاز اکسیژن ، نیتروژن و آرگون در ایران
امروزه صنعت تولید انواع گازهای صنعتی و طبی به عنوان یکی از پایه‌های اصلی صنایع متعدد و کاربردهای درمانی در حوزه پزشکی است. به گونه‌ای که تا سال 2019 حتی قبل از اپیدمی جهانی کرونا حجم بازاری بیش از 92میلیارد دلار را در کشورهای مختلف دنیا داشته است و در شرایط نرمال انتظار افزایش تا میزان 154میلیارد دلار را داشت اما در دوران شیوع اپیدمی کرونا روند افزایش نیاز به مصرف این محصولات به‌گونه‌ای بود که تمامی جهان ازجمله ایران را با کمبود شدید مواجه نمود. لذا بسیاری از کشورهای توسعه این صنعت را به عنوان یک ضرورت در دستور کار خود قرار دادند. در ادامه خلاصه‌ای از طرح توجیهی تولید گاز اکسیژن ، نیتروژن و آرگون آورده شده است. برای سفارش و نوشتن طرح توجیهی پروژه خود کلیک کنید.
منبع: طرح توجیهی گاز اکسیژن نیتروژن و آرگون
معرفی محصول | طرح توجیهی گاز اکسیژن ، نیتروژن و آرگون
فرآیندهای تولیدی در صنایع همانند فعالیت‌های پتروشیمی، فولاد، مس و صنایع روشنایی نیازمند استفاده از گازهایی همانند اکسیژن ، نیتروژن و آرگون می‌باشند که از آن‌ها تحت عنوان گازهای صنعتی نام می‌بریم. اکسیژن، نیتروژن، آرگون را طی فرایند صنعتی می‌توان ازهوا جداسازی، تلخیص و دخیره سازی نمود. از اکسیژن طبی نیز در درمان برخی بیماری‌ها که در آن بیمار قادر به تأمین مقدار کافی برای بدن نیست، استفاده می‌نمایند.
طرح توجیهی گاز اکسیژن ، نیتروژن و آرگون | معرفی کدهای ISIC متعلق به محصولات مورد بررسی
ISIC نوعی طبقه‌بندی استاندارد برای فعالیت‌های اقتصادی تولیدی است. هدف اصلی کدیشن ISIC فراهم کردن مجموعه‌ای از رده‌های فعالیتی است به‌طوری‌که در آن بتوان موجودیت‌های اقتصادی را بر اساس نوع فعالیتی که انجام می‌دهند، طبقه‌بندی کرد. وزارت صنعت، معدن و تجارت از این طبقه‌بندی برای دسته‌بندی فعالیت‌های صنعتی استفاده می‌نماید. بر اساس سیستم طبقه‌بندی آیسیک، عدد 24 مربوط به ساخت مواد و محصولات شیمیائی و کدهای فعالیت‌های فرآوری محصولات طرح به شرح ذیل ارائه گردیده است.
استانداردهای تولید گازهای صنعتی و طبی
برای محصولات تولید سازمان استاندارد و تحقیقات صنعتی الزامات عمومی و اختصاصی خود را در قالب استانداردهای تدوین‌شده در خصوص ویژگی‌های تولید گازهای صنعتی و طبی به شرح ذیل اعلام نموده است. تمامی این دستورالعمل‌ها باهدف تضمین و ماندگاری و تکرارپذیر بودن، تولید محصولاتی با کیفیت برای مصرف مشتریان می‌باشد.
استاندارد ملی ایران 3240: ” گاز اکسیژن برای مصارف پزشکی ویژگی‌ها و روش‌های آزمون ”
استاندارد ملی ایران 603 : ” گاز اکسیژن صنعتی ویژگی‌ها و روش‌های آزمون ”
استاندارد ملی ایران 3012 ” نیتروژن صنعتی ویژگی‌ها اصلاحیه ”
استاندارد ملی ایران 13103 ” سیلندرهای گاز –روش تغییر کاربری سیلندر از لحاظ نوع گاز ”
طرح توجیهی گاز اکسیژن ، نیتروژن و آرگون | موارد مصرف گازهای صنعتی و طبی
اهم کاربردهای اکسیژن در صنایع فولاد، پلاستیک و منسوجات، جوشکاری و برش فلزات، تامین سوخت مایع موشک، سیستم پشتیبان ناوگان‌های هوایی، زیر دریایی و غواصی و صدها زمینه فعالیت دیگر همانند اکسیژن درمانی و کاربردهای پزشکی آن را به محصولی استراتژیک تیدیل کرده است.
مهم‌ترین استفاده صنعتی از گاز نیتروژن برای تولید آمونیاک است که در تولید انواع کود و مواد تقویتی و اسید نیتریک استفاده می‌شود. گاز ازت در سیستم‌های تبریدی به عنوان مایع مبرد و در ساخت قطعات نیمه هادی الکترونیک مانند ترانزیستور، دیود و مدار یکپارچه و در ساخت فلزات ضد زنگ و داروسازی نیز استفاده می‌شود. کاربرد گاز ازت در تایر لاستیک خودرو سبب افزایش طول عمر آن‌ها می‌شود و از آن در نگهداری مایعات قابل انفجار موجود در مخزن‌های بزرگ و همچنین برای شستشوی مخازن و لوله‌های خطوط انتقال گازها و مایعات استفاده می‌شود.
طرح توجیهی گاز اکسیژن ، نیتروژن و آرگون | دانش فنی تولید و ذخیره سازی
گازهای صنعتی و طبی به چهار روش تقطیر هوای مایع، الکترولیز مایع، جداسازی جذبی با غربال‌گری مولکولی و احتراق هیدروکربن‌ها با هوا برای تولید گاز اکسیژن ، گاز نیتروژن و آرگون به تناسب نوع گاز تولید می‌شود.
فرایند تولید محصولات به روش کریوژنیک
روش کریوژنیک مبتنی بر جداسازی این عناصر از هوا بوده و قادر است سه گاز اکسیژن، نیتروژن و آرگون را جداسازی و ذخیره نماید. در این روش هوا با فشار ورودی 700 کیلو پاسکال، ضمن تبادل حرارتی در یک خنک کن، سرد شده و بدین ترتیب دی‌اکسید کربن و رطوبت را از دست می‌دهد. سپس ضمن انبساط، دمای هوا پایین‌تر رفته و وارد ستون تقطیر دوگانه می‌شود. این ستون‌ها از نظر فشار با یکدیگر متفاوت هستند؛ در نتیجه جداسازی اکسیژن، نیتروژن و همچنین تغلیظ آرگون را انجام می‌دهند. آرگون حاوی اکسیژن جهت حذف اکسیژن و افزایش خلوص به ستون (برج) آرگون خام هدایت می‌شود.
طریقه حذف دی اکسید کربن در روش کریوژنیک
در این روش هوا به عنوان تنها ماده اولیه پس از عبور از فیلتر و جذب مواد معلق و ذرات گرد و غبار وارد کمپرسور سانتریفیوژی شده و فشرده می‌شود. هوای فشرده در پیش سرد کن آبی خنک شده و سپس در جدا کننده کندانس شده و آب موجود و دی‌اکسید کربن آن حذف می‌شود، سپس وارد خالص کننده و خشک کن که دارای بستری از مواد غربال مولکولی است، می‌شود. بستر جاذب حاوی مواد متخلخلی ریستال آلومینیوم سیلیکات آبی است.
جهت حذف ذرات احتمالی حاصل از غربال‌های مولکولی، هوای فشرده وارد فیلتر شده و با افت فشار و کاهش دما به صورت مایع در می‌آید. در ادامه هوای مایع وارد ستون تقطیر شده و در دو قسمت این ستون فوقانی کم فشار بخش تحتانی دارای فشار بالا تفکیک می‌گردد.
جداسازی اکسیژن ، نیتروژن و آرگون
هوای مایع از انتهای ستون فشار بالا وارد می‌شود و جریانی از این هوای مایع پس از عبور از فیلتر سیلیکاژل دوباره در ستون بالا کم فشار منبسط می‌شود. پس از عملیات تقطیر و تبخیر برروی سینی‌های متعدد که در داخل ستون‌ها وجود دارد، متناسب با اختلاف در نقاط جوش اکسیژن (183 درجه سانتیگراد) و نیتروژن (196 درجه سانتیگراد) و آرگون (186 درجه سانتیگراد) در قسمت‌های مختلف ستون جداسازی شکل می‌گیرد. به نحوی که محصول اکسیژن از بخش تحتانی ستون بالایی به صورت مایع و گاز، محصول نیتروژن از بخش فوقانی ستون بالایی جداسازی می‌شود.
به جهت آنکه نیتروژن از اکسیژن فرارتر است، نیتروژن در ستون تبخیر قرار دارد و اکسیژن مایع می‌شود. اکسیژن مایع با خلوص بالا تجمع شده و در طرف دیگر ستون تحتانی، نیتروژن تقریباً خالص در حال کندانس شدن است.
چطور محصول نهایی ذخیره می‌شود؟
بخشی از نیتروژن کندانس شده به عنوان رفلاکس به ستون تحتانی برگشت داده می‌شود و بخش دیگر پس از عبور از ساب کولر به عنوان رفلاکس به ستون فوقانی هدایت می‌شود. جریان مایع غنی از اکسیژن بعد از آن که نیتروژن در ساب کولر خنک شد، به عنوان خوراک اصلی ستون فوقانی، از بخش پایین ستون تحتانی خارج می‌شود.
محصول اکسیژن به صورت بخار اشباع از کندانسور اصلی جدا می‌شود و محصول نیتروژن با خلوص بالا از بالای ستون فوقانی جدا می‌شود. علاوه بر اکسیژن و نیتروژن، هوا شامل حدود 1% آرگون و مقادیر کمتری نئون، کریپتون و … است. ادغام ستون‌های تقطیر دوگانه و ستون تصفیه جانبی، در تولید آرگون مورد استفاده قرار می‌گیرد. محصولات واحد پس از ذخیره سازی و متعادل شدن در مخازن ذخیره و عبور از تبخیر کننده توسط کمپرسور دیافراگمی در ایستگاه شارژ در سیلندرهایی با فشار 150 بار یا در تانکرهای نصب شده روی کامیون‌ها، پر می‌شوند.
طرح توجیهی گاز اکسیژن ، نیتروژن و آرگون | ماشین آلات تولید گازهای صنعتی وطبی
کمپرسور
کمپرسور دستگاه مکانیکی است که هوا را پس از مکش به صورت فشرده خارج می‌نماید. با توجه به وجود تجهیزات متعدد پنوماتیکی در اکثر صنایع، تقریبا یکی از انواع کمپرسورها مورد نیاز صنعتگران می‌باشد. کمپرسورهای جابجائی مثبت با تقسیم بندی کمپرسورهای دورانی و کمپرسورهای رفت و برگشتی در کارخانجات مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مولد اکسیژن (اکسیژن ساز)
مولدهای تولید اکسیژن با روش PSA امکان تولید اکسیژن تا خلوص 95% را دارند. هرچند با روش‌های مهندسی افزایش خلوص فوق را بالای 99% نیز امکان پذیر می‌باشد. در این روش با استفاده از دو برج شبیه به هم و استفاده از مواد جاذب با گرید مشخص برای جذب نیتروژن، عملیات خروج اکسیژن با خلوص بالا صورت می‌گیرد.
سیستم پایپینگ
پایپینگ در خطوط هوای فشرده امریست تخصصی که با طراحی، استفاده از متریال با کیفیت و اجرای مناسب قادر به افزایش محسوس راندمان هوا می‌گردد.
تجهیزات تصفیه هوای فشرده
هوای خروجی از کمپرسورها به دلیل تراکم هوا و روغن و همچنین وجود روغن در کمپرسورها دارای ناخالصی‌هایی از جمله رطوبت و آب، روغن و ذرات آلاینده محیطی می‌باشد. به همین سبب هوای خروجی از کمپرسورها می‌بایست ابتدا تصفیه و سپس در سیستم‌های پنوماتیک و پروسسی خط تولید وارد می‌شود.
خشک کن یا درایر
تجهیز بسیار مهمی در خطوط هوای فشرده می‌باشد. با توجه به متراکم شدن حجم بالائی از هوا در مکانیزم فشرده سازی هوا در خط کمپرسور، ایجاد رطوبت و آب در خروجی کمپرسور امری اجتناب ناپذیر است که جذب این رطوبت و آب و ورود آن در تجهیزات مکانیکی و پروسه‌های تولید بالطبع مشکلات فراوان و جدی را ایجاد می‌نمایند. وظیفه درایر در خطوط هوای فشرده جذب رطوبت و ایجاد هوای خشک و عاری از رطوبت در انتهای خط می‌باشد.
چیلر و ستون خنک کننده
چیلرهای تراکمی آب خنک دارای کندانسور و کمپرسور مورد استفاده قرار می‌گیرد. کندانسور به صورت آب خنک است و راندمان مناسب دارد. مدل آب خنک برای فضاهای بسته مورد استفاده قرار می‌گیرد به این دلیل که سبب می‌شود کندانسور توسط لوله‌کشی به برج خنک‌کننده‌ای که در فضای آزاد نصب هستند، منتقل شود.
مخازن ذخیره
در بسیاری از سیستم‌های هوای فشرده نقش بسیار مهمی را برعهده دارند. مخازن فوق توانائی مقاومت در برابر فشارهای داخلی را دارند. مخازن ذخیره در سیستم‌های هوای فشرده معمولا دارای استاندارد طراحی مخازن می‌باشد. مخزن ذخیره در زمان افزایش مصرف هوا امکان تامین هوای فشرده را بدون کارکرد کمپرسور ایجاد می‌کند. جدا از وظایف اصلی باعث خنک کاری هوای خروجی از کمپرسور و همچنین باعث جذب مقداری از رطوبت هوای خروجی می‌گردد.
کمپرسورها و تجهیزات به دلیل کاهش روشن و خاموش شدن دستگاه‌ها استهلاک کمتری خواهند داشت. در سیستم‌های هوای فشرده در خط کامل کمپرسور، خطوط مولد نیتروژن و خطوط مولد اکسیژن این مخازن به کار می‌رود. مخازن نهایی گاز مایع تولید، بخش اساسی ذخیره سازی محصول تولید شده هستند.
طرح توجیهی گاز اکسیژن ، نیتروژن و آرگون | بررسی بازار و رقبا
براساس آمار وزارت صنعت معدن و تجارت تا سال 1400 تعداد پروانه‌های بهره برداری صادره شده کشور در زمینه تولید گازهای طبی و صنعتی (اکسیژن ، نیتروژن و آرگون) 284 واحد است که اشتغالی اسمی 49370 را ایجاد نموده است. توزیع استانی این محصولات بگونه‌ای است که استان‌های قطبی دارای صنعت فولاد و پتروشیمی میزان بیشتری از تولید را در تولید گازهای صنعتی به خود اختصاص داده‌اند.
طرح توجیهی گاز اکسیژن ، نیتروژن و آرگون | سرمایه گذاری مورد نیاز
بر اساس مطالعات انجام شده احداث تولید محصولات این طرح نرخ بازدهی داخلی سرمایه گذاری بیشتر از 34درصد بوده و در صورت تامین منابع اجرای طرح مطابق برنامه زمابندی شده، ظرف سه سال بعد از تولید، برگشت سرمایه گذاری حاصل خواهد شد. در ادامه خلاصه‌ای از نیازمندی‌های احداث این واحد با ظرفیت سالانه 2000 تنی اکسیژن و نیتروژن ارائه شده است.
طرح توجیهی گاز اکسیژن ، نیتروژن و آرگون | مزایای اجرای طرح
- نیاز بازار با توجه به تنوع مصارف استفاده از اکسیژن ، نیتروزن در حوزه‌های مختلف پزشکی و صنعتی
- سهل الوصول بودن مواد اولیه
- کمک به ارتقا سطح بهداشت و درمان عمومی در کشور
- توجیه فنی افتصادی علل الخصوص در شرایط اپیدیمی همانند کرونا
- ارزش افزوده مناسب در ظرفیت اقتصادی
نتیجه مطالعات مالی و اقتصادی
تحقیقات بازار و برآوردهای مالی فنی و اقتصادی تهیه شده طرح وضعیت قابل قبولی را به لحاظ مالی برای تولید این محصولات را در زمان بررسی نشان می‌دهد.
جهت اخذ مجوزهای تولید این محصول و تامین زیر ساخت براساس پلان‌های مهندسی تولید استاندارد می‌توانید در تمامی مراحل انجام کار از زمان بررسی ایده تا پیاده سازی و زمان بهره برداری از مشاوران و کارشناسان خبره و با تجربه کاردوک کمک بگیرید.
برای بازدید از سایر طرح توجیهی صنعتی های نوشته شده توسط تیم کاردوک کلیک کنید.
خدمات قابل ارایه کاردوک به طرح‌ها و واحدهای صنعتی
- تهیه طرح توجیهی و امکان سنجی طرح توسط متخصصین کارآمد مهندسی
- ارائه خدمات در انتخاب ماشین آلات، تاسیسات عمومی و طراحی سایت پلان
- ارائه خدمات مدیریت پیمان راه اندازی طرح
- مشاوره بازاریابی و صادرات محصول به کشورهای دیگر
- مشاوره اصلاح تکنولوژی، نوسازی و بازسازی واحدهای قدیمی
- مشاوره ارتقا بهروری بنگاه
- اخذ مجوزهای راه اندازی پروژه
برای دریافت مشاوره کسب و کار در ایران و دیگر کشورها می‌توانید با کارشناسان مرکز کاردوک از طریق شماره 02166418908 تماس بگیرید.
منبع: طرح توجیهی گاز اکسیژن نیتروژن و آرگون