نیتروژن، به عنوان یک گاز صنعتی مهم، به طور گسترده در بسیاری از صنایع مانند مواد غذایی، پزشکی، صنایع شیمیایی، الکترونیک و فرآوری فلز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
دو روش برای به دست آوردن نیتروژن وجود دارد: تولید گاز در محل توسط ژنراتور نیتروژن: نیتروژن از طریق جداسازی جذب سطحی با نوسان فشار (PSA) یا فناوری کرایوژنیک از هوا جدا می‌شود. خرید نیتروژن مایع: نیتروژن مایع از تأمین‌کننده محصول گازی خریداری می‌شود، در یک مخزن مایع کرایوژنیک ذخیره می‌شود و سپس هنگام استفاده تبخیر می‌شود.
کارخانه نیتروژن PSA:https://www.hznuzhuo.com/nuzhuo-nitrogen-gas-making-generator-cheap-price-nitrogen-generating-machine-small-nitrogen-plant-product/
کارخانه نیتروژن کرایوژنیک:https://www.hznuzhuo.com/nuzhuo-cryogenic-liquid-oxigen-plant-air-separation-unit-plant-for-producing-liquid-oxygen-nitrogen-argon-product/
در اینجا ما یک مقایسه عمیق هزینه بین نصب ژنراتورهای نیتروژن و خرید نیتروژن مایع از ابعاد مختلفی مانند سرمایه‌گذاری تجهیزات، هزینه‌های عملیاتی، پایداری تأمین، انعطاف‌پذیری و ایمنی انجام خواهیم داد و موارد واقعی را با هم ترکیب می‌کنیم تا مرجعی برای شرکت‌ها برای انتخاب یک راه‌حل مناسب ارائه دهیم.
هزینه سرمایه‌گذاری تجهیزات
ژنراتور نیتروژن: هزینه اولیه سرمایه‌گذاری برای یک ژنراتور نیتروژن عمدتاً به عوامل زیر بستگی دارد:
۱) الزامات تولید نیتروژن: هرچه تولید بیشتر باشد، تجهیزات بزرگتر و هزینه بالاتر است. مولد نیتروژن PSA کوچک (۵-۵۰ نیوتن متر مکعب در ساعت): هزینه سرمایه‌گذاری حدود ۱۰۰۰۰۰-۳۰۰۰۰۰ یوان است؛ مولد نیتروژن PSA متوسط (۵۰-۲۰۰ نیوتن متر مکعب در ساعت): هزینه سرمایه‌گذاری حدود ۳۰۰۰۰۰-۱۰۰۰۰۰۰ یوان است؛ مولد نیتروژن PSA بزرگ (>۲۰۰ نیوتن متر مکعب در ساعت): هزینه سرمایه‌گذاری بیش از ۱۰۰۰۰۰۰ یوان است؛
۲) الزامات خلوص نیتروژن: هرچه خلوص بالاتر باشد، هزینه تجهیزات نیز بیشتر است. به عنوان مثال، یک ژنراتور نیتروژن با خلوص ۹۹.۹۹۹٪ هزینه بیشتری نسبت به یک ژنراتور نیتروژن با خلوص ۹۹.۹٪ دارد.
سیستم ذخیره‌سازی نیتروژن مایع: هزینه سرمایه‌گذاری یک سیستم ذخیره‌سازی نیتروژن مایع عمدتاً به ظرفیت ذخیره‌سازی بستگی دارد. هرچه ظرفیت بیشتر باشد، هزینه بیشتر است. مخزن ذخیره‌سازی کوچک (1-5 تن): هزینه سرمایه‌گذاری حدود 50،000 تا 150،000 یوان است؛ مخزن ذخیره‌سازی متوسط (5-20 تن): هزینه سرمایه‌گذاری حدود 150،000 تا 500،000 یوان است؛ مخزن ذخیره‌سازی بزرگ (>20 تن): هزینه سرمایه‌گذاری بیش از 500،000 یوان است؛ تجهیزات اضافی: مانند بخارساز، پمپ تقویت‌کننده و غیره، هزینه به تقاضا بستگی دارد.
تحلیل مقایسه‌ای: برای تقاضای کم نیتروژن (<50 Nm³/h)، هزینه سرمایه‌گذاری اولیه ژنراتور نیتروژن و سیستم ذخیره‌سازی نیتروژن مایع ممکن است تفاوت چندانی نداشته باشد و سیستم ذخیره‌سازی نیتروژن مایع حتی ممکن است ارزان‌تر باشد. برای تقاضای متوسط و زیاد نیتروژن، هزینه سرمایه‌گذاری اولیه ژنراتور نیتروژن معمولاً بیشتر از سیستم ذخیره‌سازی نیتروژن مایع است.
هزینه‌های عملیاتی
ژنراتور نیتروژن: هزینه‌های عملیاتی ژنراتور نیتروژن عمدتاً شامل موارد زیر است:
۱) برق - منبع اصلی مصرف انرژی برای ژنراتور نیتروژن. مصرف انرژی ژنراتور نیتروژن PSA حدود ۰.۲-۰.۴ کیلووات ساعت بر نیوتن متر مکعب است.
۲) هزینه‌های نگهداری: شامل تعویض منظم فیلترها، شیرها، روغن روانکاری کمپرسور و غیره، هزینه‌ای حدود ۳ تا ۵ درصد در سال از سرمایه‌گذاری تجهیزات را شامل می‌شود.
۳) هزینه‌های پرسنلی: برای بهره‌برداری و نگهداری از تجهیزات، به پرسنل حرفه‌ای نیاز است.
نیتروژن مایع: هزینه‌های عملیاتی نیتروژن مایع عمدتاً شامل موارد زیر است:
۱) هزینه‌های تهیه نیتروژن مایع: با توجه به نوسانات قیمت بازار، قیمت نیتروژن مایع حدود ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ یوان بر تن (معادل ۱.۴ تا ۲.۸ یوان بر نیوتن متر مکعب) است.
۲) هزینه‌های حمل و نقل: هزینه‌ها بسته به مسافت و تعداد دفعات حمل و نقل متفاوت خواهد بود.
۳) هزینه‌های تبخیر: در صورت استفاده از بخارساز خارجی، هزینه آن باید جداگانه محاسبه شود. تلفات ذخیره‌سازی: مخازن ذخیره‌سازی نیتروژن مایع، بسته به عملکرد عایق‌بندی مخزن و دمای محیط، تلفات تبخیر طبیعی حدود ۰.۱ تا ۰.۵ درصد در روز دارند.
تحلیل مقایسه‌ای: در درازمدت، هزینه عملیاتی یک مولد نیتروژن معمولاً کمتر از هزینه خرید نیتروژن مایع است. با فرض اینکه مصرف انرژی مولد نیتروژن 0.3 کیلووات ساعت بر نیوتن متر مکعب و قیمت برق 0.7 یوان بر کیلووات ساعت باشد، هزینه تولید نیتروژن حدود 0.21 یوان بر نیوتن متر مکعب است. هزینه خرید نیتروژن مایع 1.5 یوان بر نیوتن متر مکعب محاسبه شده است، به علاوه ضررهای حمل و نقل و ذخیره‌سازی، هزینه واقعی نیتروژن مایع حدود 1.7 تا 2.0 یوان بر نیوتن متر مکعب است. با این حال، باید توجه داشت که هزینه نگهداری مولد نیتروژن با افزایش طول عمر تجهیزات افزایش می‌یابد و قیمت نیتروژن مایع نیز ممکن است نوسان داشته باشد.
ثبات عرضه
ژنراتور نیتروژن:
۱) مزایا: می‌تواند در تولید نیتروژن به خودکفایی برسد و تحت تأثیر عوامل خارجی قرار نمی‌گیرد. این تجهیزات بسیار قابل اعتماد هستند و می‌توانند به طور مداوم کار کنند.
۲) معایب: خرابی تجهیزات ممکن است باعث قطع تأمین نیتروژن شود و نیاز به تجهیزات پشتیبان یا برنامه‌های اضطراری داشته باشد. این سیستم به شدت به تأمین برق وابسته است و قطع برق بر تولید نیتروژن تأثیر می‌گذارد.
نیتروژن مایع:
۱) مزایا: تأمین‌کنندگان معمولاً تضمین‌های تأمین پایدار را ارائه می‌دهند. مخازن ذخیره‌سازی نیتروژن مایع می‌توانند به عنوان بافر برای ذخیره مقدار مشخصی از نیتروژن مایع برای مقابله با موارد اضطراری استفاده شوند.
۲) معایب: در حلقه حمل و نقل عدم قطعیت‌هایی مانند ترافیک و آب و هوای بد وجود دارد که ممکن است بر عرضه تأثیر بگذارد. شرایط عملیاتی تأمین‌کننده، تغییرات ظرفیت تولید و غیره نیز بر پایداری عرضه تأثیر می‌گذارند.
تحلیل مقایسه‌ای: از نظر پایداری تأمین، نیتروژن مایع کمی بهتر از ژنراتورهای نیتروژن است، اما ژنراتورهای نیتروژن می‌توانند با تجهیز به تجهیزات پشتیبان و یک برنامه اضطراری کامل، قابلیت اطمینان تأمین را بهبود بخشند.
ژنراتور نیتروژن:
۱) مزایا: تولید و خلوص نیتروژن را می‌توان با توجه به نیازهای واقعی و با انعطاف‌پذیری بالا تنظیم کرد. مناسب برای مواقعی که نوسانات زیادی در تقاضای نیتروژن وجود دارد.
۲) معایب: راه‌اندازی و خاموش شدن تجهیزات مدت زمان مشخصی طول می‌کشد و سرعت پاسخگویی نسبتاً کند است.
نیتروژن مایع:
۱) مزایا: نیتروژن مایع را می‌توان در هر زمانی خریداری کرد و ذخیره نیتروژن را می‌توان به سرعت و با انعطاف‌پذیری خوب دوباره پر کرد.
۲) معایب: خلوص نیتروژن ثابت است و تنظیم آن بر اساس تقاضا دشوار است. ظرفیت ذخیره‌سازی محدود است و مقابله با نوسانات زیاد تقاضا در مدت زمان کوتاه دشوار است.
تحلیل مقایسه‌ای: نیتروژن مایع در پاسخگویی به نیازهای اضطراری و نوسانات تقاضای کوتاه‌مدت مزایای بیشتری دارد، در حالی که ژنراتورهای نیتروژن در عملکرد بلندمدت و رفع نیازهای متنوع عملکرد بهتری دارند.
امنیت
ژنراتور نیتروژن:
۱) مزایا: ریسک ایمنی عملکرد تجهیزات نسبتاً کم است. نیازی به ذخیره مقادیر زیادی از گازهای خطرناک نیست.
۲) معایب: نگهداری نامناسب تجهیزات ممکن است خطرات ایمنی ایجاد کند. سیستم هوای فشرده باید به طور منظم بررسی شود تا از نشت فشار جلوگیری شود.
نیتروژن مایع: مزایا: تأمین‌کنندگان معمولاً راهنمایی و خدمات ایمنی حرفه‌ای ارائه می‌دهند. معایب: نیتروژن مایع یک مایع کرایوژنیک است و خطرات ایمنی مانند یخ‌زدگی و خفگی را به همراه دارد. مخازن ذخیره‌سازی نیتروژن مایع باید به‌طور منظم بررسی شوند تا از نشت و انفجار جلوگیری شود.
تحلیل مقایسه‌ای: به‌طورکلی، ژنراتورهای نیتروژن از نیتروژن مایع ایمن‌تر هستند، اما خطرات ایمنی نیتروژن مایع را می‌توان از طریق مدیریت و آموزش تقویت‌شده کاهش داد.
تحلیل مثال
با فرض اینکه نیاز نیتروژن یک شرکت ۱۰۰ نیوتن متر مکعب در ساعت باشد، خلوص مورد نیاز ۹۹.۹٪ و زمان کارکرد سالانه ۸۰۰۰ ساعت است.
راه حل ژنراتور نیتروژن: سرمایه گذاری تجهیزات: حدود ۵۰۰۰۰۰ یوان؛ هزینه عملیاتی سالانه (برق + نگهداری): حدود ۲۰۰۰۰۰ یوان؛ هزینه کل در ۱۰ سال: حدود ۲.۵ میلیون یوان؛
محلول نیتروژن مایع: سرمایه‌گذاری مخزن ذخیره‌سازی: حدود ۳۰۰۰۰۰ یوان؛ هزینه تهیه سالانه نیتروژن مایع: حدود ۱ میلیون یوان (محاسبه‌شده با نرخ ۱.۵ یوان بر متر مکعب)؛ هزینه سالانه حمل و نقل و ضایعات ذخیره‌سازی: حدود ۵۰۰۰۰ یوان؛ هزینه کل در ۱۰ سال: حدود ۱۰.۵ میلیون یوان
نتیجه گیری: در دراز مدت، محلول مولد نیتروژن اقتصادی تر است.
برای جمع بندی موارد فوق، در انتخاب نصب ژنراتور نیتروژن یا خرید نیتروژن مایع، عوامل زیر باید به طور جامع در نظر گرفته شوند:
۱) تقاضای نیتروژن: هرچه تقاضا بیشتر باشد، مزایای ژنراتور نیتروژن آشکارتر است. الزامات فراوانی استفاده و پایداری: برای استفاده پایدار طولانی مدت، ژنراتور نیتروژن مناسب تر است؛ برای استفاده کوتاه مدت یا متناوب، نیتروژن مایع ممکن است انعطاف پذیرتر باشد.
۲) محدودیت‌های بودجه: بودجه اولیه سرمایه‌گذاری محدود است، بنابراین می‌توان نیتروژن مایع را در نظر گرفت؛ اگر هزینه عملیاتی بلندمدت مهم‌تر باشد، یک ژنراتور نیتروژن مقرون‌به‌صرفه‌تر است.
۳) ملاحظات ایمنی: برای الزامات ایمنی بسیار بالا، یک مولد نیتروژن ممکن است مناسب‌تر باشد. در نهایت، شرکت‌ها باید ارزیابی جامعی را بر اساس وضعیت واقعی خود انجام دهند و مناسب‌ترین راه‌حل تأمین نیتروژن را انتخاب کنند.
اگر می‌خواهید اطلاعات بیشتری کسب کنید، لطفاً آزادانه با ما تماس بگیرید:
تماس: لیان.جی
تلفن: 008618069835230
Mail: Lyan.ji@hznuzhuo.com
واتساپ: 008618069835230
وی چت: 008618069835230
زمان ارسال: ۱۷ آوریل ۲۰۲۵