PSA-Stickstoffsystem in der chemischen Industrie

Hauptanwendungen & Technische Details

1.Reaktor- und Tank-Inertisierung:
In der Feinchemie, API (Active Pharmaceutical Ingredient)- und Polymerproduktion sind viele chemische Reaktionen äußerst sauerstoffempfindlich. Durch die Inertisierung eines Reaktors oder Tanks mit Stickstoff entsteht eine vollständig sauerstofffreie Umgebung, die dazu dient: 1) Produktreinheit gewährleisten: Verhindert, dass Ausgangsmaterialien oder Fertigerzeugnisse oxidiert werden, und vermeidet so die Entstehung unerwünschter Nebenprodukte. 2) Prozesssicherheit gewährleisten: Bei Prozessen, bei denen entzündbare Lösungsmittel oder brennbaren Stäube zum Einsatz kommen, ist Stickstoff die Lebensader, die Brände und Explosionen verhindert.

2. Pneumatische Förderung & Materialschutz:
Bei pulverförmigen oder körnigen Chemikalien, die empfindlich gegenüber Sauerstoff oder Feuchtigkeit sind (z. B. Katalysatoren oder Polymerpellets), ist die Verwendung von trockenem Stickstoff als Treibgas für den Rohrleitungstransport die sicherste und zuverlässigste Methode. Sie verhindert vollständig, dass das Material beim Transport oxidiert oder Feuchtigkeit aufnimmt.

3. Regeneration und Schutz von Katalysatoren:
In vielen chemischen Prozessen müssen teure Katalysatoren (z. B. Edelmetallkatalysatoren) nach der Nutzung zur Wiederherstellung ihrer Aktivität „regeneriert“ werden. Sowohl dieser Prozess als auch die routinemäßige Lagerung des Katalysators müssen in einer streng sauerstofffreien Umgebung erfolgen, wofür Stickstoff das wesentliche Schutzmedium ist.

4. Anwendungen in der Kohlechemie und der Synthesegasverarbeitung:
In modernen Kohlechemie-Prozessen, wie z. B. der Kohlevergasung zu Methanol oder Kohle zu Olefinen, wird Stickstoff umfassend verwendet für reinigung von Synthesegas, Spülen von Rohrleitungen und der Schutz während Inbetriebnahme/Außerdienststellung kritischer Ausrüstung. PSA stickstoffgeneratoren spielen auch eine wichtige Sicherungsrolle für großtechnische Luftzerlegungsanlagen (ASUs).

Wichtige technische Überlegungen für die chemische Industrie
Das Herz der Chemieproduktion ist "präzise Prozesssteuerung" und "absolute Stabilität". Als kritischer Bestandteil des Prozessablaufs ist die Leistung des Stickstoffversorgungssystems direkt mit der Endproduktqualität und Produktionskontinuität verknüpft.

1. Reinheitsanpassung & Stabilität:
Verschiedene chemische Reaktionen haben stark unterschiedliche Anforderungen an die Stickstoffreinheit. Ein überlegenes System sollte flexible Einstellmöglichkeiten für die Reinheit bieten (z. B. von 99 % auf 99,999 %) und dem Benutzer ermöglichen, den kosteneffizientesten Reinheitsgrad für ihren spezifischen Prozess auszuwählen. Noch wichtiger ist, dass das System in der Lage sein muss die Reinheit mit absoluter Stabilität aufrechterhalten unter wechselnden Betriebsbedingungen verhindern, dass ganze Produktchargen durch Gasverunreinigungen unbrauchbar werden.

2. Prozessintegration und intelligente Steuerung:
Moderne Chemieanlagen erfordern eine nahtlose Integration aller Geräte. Ein fortschrittliches Stickstoffsystem muss mit einem leistungsstarken PLC-Steuergerät ausgestattet sein und standardisierte industrielle Kommunikationsprotokolle (z. B. Modbus, Profinet) unterstützen. Dadurch kann es mit dem Dezentralen Steuerungssystem (DCS) der Anlage verbunden werden, um eine Fernüberwachung, Datenerfassung und automatisierten Betrieb zu ermöglichen und somit ein echter Bestandteil der intelligenten Fabrik zu sein.

3. Materialverträglichkeit:
Die Atmosphäre in einer chemischen Anlage kann Spuren korrosiver Gase enthalten. Daher sollten die für die chemische Industrie ausgelegten Systeme ihre medienberührten Teile – wie z. B. Rohrleitungen, Ventile und Sensoren – aus korrosionsbeständige Materialien wie Edelstahl um eine langfristige, störungsfreie Zuverlässigkeit zu gewährleisten.