Оборудование - Производство редких газов

За годы существования в ООО «Хром» сложился уникальный коллектив научных и технических специалистов. Большое внимание уделяется научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам, результаты которых используются при производстве газовой продукции и создании новой техники. Эта политика компании позволила разработать новые высокоэффективные технологии и создать ряд уникальных установок по производству сырьевых смесей и особо чистых Ксенона и Криптона.

Установка «ХРОМ-3»

В настоящее время существуют три типа установок для переработки первичного Криптонового концентрата (ПКК) – УСК-1М, УСК-0,45 и «ХРОМ-3». (Аббревиатура УСК означает «Установка Сырого Криптона»). Первые две установки разработаны НПО «Криогенмаш» и построены по циклу со сжатием ПКК в поршневом кислородном компрессоре. Установка «Хром-3» разработана ООО «ХРОМ» в 1999 году на базе патентов РФ №№ 2149676, 2149053, 2166687, 2166354, 2173943 и построена по циклу низкого давления без машинного компремирования кислорода с внутренним сжатием очищенного ПКК в жидком виде с последующей газификацией «нацело». Отсутствие кислородных компрессоров позволяет по действующим правилам технического надзора размещать установки «ХРОМ-3» в непосредственной близости с блоками разделения воздуха ( установки типа УСК требуют отдельных помещений, длинных трубопроводов с вакуумной изоляцией, в том числе для подачи жидкого азота), а также определяет повышенные надежность, взрыво- и пожаробезопасность оборудования. За счет минимизации сопутствующих капитальных затрат, а также существенно более низких эксплуатационных затрат себестоимость производства Kr-Xe смеси на установках «ХРОМ-3» практически в два раза ниже по сравнению с установками типа УСК. В настоящее время эксплуатируется шесть установок «ХРОМ-3», первая из которых была введена в эксплуатацию в 2002 году на Западно-сибирском металлургическом комбинате.

Основные преимущества установки «ХРОМ-3», по сравнению с УСК:

1. Высокий коэффициент извлечения Криптоно-Ксеноновой смеси из ПКК – до 99,9 %.

2. Цикл низкого давления с внутренним сжатием очищенного жидкого ПКК.

3. Отсутствие кислородных компрессоров, позволяющее снизить энергозатраты и обеспечить повышенные взрыво- и пожаробезопасность установок.

4. Возможность располагать «ХРОМ-3» в непосредственной близости от ВРУ внутри кислородного цеха.

5. Практически двукратное снижение удельного расхода жидкого азота на переработку ПКК.

6. Уменьшение в 1,7 раза удельных суммарных затрат электроэнергии на 1 нм³получаемой Криптоно-Ксеноновой смеси.

7. Блочное исполнение, обеспечивающее быстрый монтаж и ввод установок в эксплуатацию.

Сравнение эксплуатационных характеристик установок для переработки ПКК с получением Криптоно-Ксеноновой смеси:

Параметр	Тип установки
Параметр	УСК-1М	УСК-0.45	«ХРОМ-3»
Производительность по ПКК, нм³/ч	120	240	240
Производительность по ККС, нм³/ч	0.24	0.48	0.48
Расход жидкого азота, кг/ч	145	360	200
Расход теплого азота, нм³/ч (Р=0.6МПа)	110	100	-
Расход теплого воздуха, нм³/ч (Р=0.6МПа)	-	450	600
Установленная мощность, кВт	70	130	80
Расход электроэнергии на получение жидкого азота с ВРУ типа КТК-35, кВт-ч/ нм³	1.09	1.09	1.09
Расход электроэнергии на сжатие воздуха до 0.6 МПа, кВт-ч/ нм³	0.072	0.072	0.072
Расход электроэнергии на сжатие азота до 0.6 МПа, кВт-ч/ нм³	0.09	0.09	0.09
Удельные суммарные затраты энергии на 1 нм³ПКК ,кВт-ч	1.98	2.35	1.42
Удельные суммарные затраты энергии на 1 нм³ККС(при концентрации Kr+Xe в ПКК 0.2%),кВт-ч	991	1175	710

Список установок «ХРОМ-3» работающих в настоящее время:

Предприятие	Место расположения	Начало эксплуатации
ОАО «Западно-сибирский металлургический комбинат»	г. Новокузнецк, Россия	2002 год
ОАО «Енакиевский металлургический завод»	г. Енакиево, Украина	2003 год
ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»	г. Магнитогорск, Россия	2003 год
ОАО «Криворожский металлургический комбинат»	г. Кривой Рог, Украина	2004 год
ОАО «Азовсталь»	г. Мариуполь, Украина	2006 год
ОАО «Алчевский металлургический комбинат»	г. Алчевск, Украина	2007 год

Установка «Х-0,05»

Установка "Х-0,05" разработана ООО "ХРОМ" в конце 1990-х годов. Это криогенная адсорбционная установка, предназначеная для получения продукционной ксеноно-содержащей смеси из потока кислорода с воздухоразделительной установки (ВРУ), выводящего из ВРУ взрывоопасные примеси. Разработана для комплектования ВРУ, в которых отсутствуют колонны первичного концентрирования криптона, но могут использоваться и на иных ВРУ. Производительность по перерабатываемому потоку кислорода - до 100 нм3/час, производительность по продукционной смеси зависит от концентрации ксенона в перерабатываемом потоке. Установка "Х-0,05" не требует специального обслуживающего персонала. Технологический режим разбит на три этапа : нанесение, скачивание продукционной смеси и финишная регенерация сорбента. Потребляет, кроме потока перерабатываемого кислорода, газообразный холодный азот с давлением 4-5 бар и производительностью до 100 нм3/час. Установки "Х-0,05" успешно эксплуатируются более 20 лет. Технические решения, использованные в установке, запатентованы.

Установка «ХРОМ-5»

Установка "ХРОМ-5" - уникальная криогенная установка , предназначена для получения большой гаммы технических газов (Kr, Xe, Ar, N2, O2 и др.) сверхвысокой чистоты (более 8.0 - 99,999999%). Разработана ООО "ХРОМ" в начале 2000-х годов. Производительность по перерабатываемому потоку - до 30 нм3/час, производительность по продукционным потокам зависит от концентраций продуктов в исходном потоке. Позволяет осуществлять очистку технических газов практически от любых примесей, имеющих относительную летучесть относительно целевого газа более 1,05. В качестве хладоагента может использоваться жидкий азот, жидкий кислород, жидкий воздух и т.п. Продукты разделения закачиваются в баллоны до давления 30,0 МПа. Возможно получение сверхчистых продукционных жидкостей. Все технические решения, использованные в установке "ХРОМ-5", запатентованы.

За время эксплуатации все установки показали высокую энергоэффективность, надежность и простоту в обслуживании.