חנקן, כגז תעשייתי חשוב, נמצא בשימוש נרחב בתעשיות רבות כגון מזון, רפואה, תעשייה כימית, אלקטרוניקה ועיבוד מתכות.
ישנן שתי דרכים להשיג חנקן: ייצור גז באתר על ידי מחולל חנקן: חנקן מופרד מהאוויר באמצעות הפרדת לחץ משתנה (PSA) או טכנולוגיה קריוגנית. רכישת חנקן נוזלי: חנקן נוזלי נרכש מספק מוצר הגז, מאוחסן במיכל נוזלי קריוגני, ולאחר מכן מתאדה בעת השימוש.
מפעל חנקן קריוגני:https://www.hznuzhuo.com/nuzhuo-cryogenic-liquid-oxygen-plant-air-separation-unit-plant-for-producing-liquid-oxygen-nitrogen-argon-product/
כאן נבצע השוואת עלויות מעמיקה בין התקנת גנרטורים של חנקן לבין רכישת חנקן נוזלי ממגוון היבטים כגון השקעה בציוד, עלויות תפעול, יציבות אספקה, גמישות ובטיחות, ונשלב מקרים בפועל כדי לספק נקודת ייחוס לארגונים לבחירת פתרון מתאים.
עלות השקעה בציוד
מחולל חנקן: עלות ההשקעה הראשונית של מחולל חנקן תלויה בעיקר בגורמים הבאים:
1) דרישות ייצור חנקן: ככל שהייצור גבוה יותר, כך הציוד גדול יותר והעלות גבוהה יותר. מחולל חנקן PSA קטן (5-50 ניוטון מ"ק/שעה): עלות ההשקעה היא כ-100,000-300,000 יואן; מחולל חנקן PSA בינוני (50-200 ניוטון מ"ק/שעה): עלות ההשקעה היא כ-300,000-1,000,000 יואן; מחולל חנקן PSA גדול (>200 ניוטון מ"ק/שעה): עלות ההשקעה עולה על 1,000,000 יואן;
2) דרישות טוהר החנקן: ככל שהטוהר גבוה יותר, כך עלות הציוד גבוהה יותר. לדוגמה, מחולל חנקן עם טוהר של 99.999% עולה יותר מחולל חנקן עם טוהר של 99.9%.
מערכת אחסון חנקן נוזלי: עלות ההשקעה במערכת אחסון חנקן נוזלי תלויה בעיקר בקיבולת האחסון. ככל שהקיבולת גדולה יותר, כך העלות גבוהה יותר. מיכל אחסון קטן (1-5 טון): עלות ההשקעה היא כ-50,000-150,000 יואן; מיכל אחסון בינוני (5-20 טון): עלות ההשקעה היא כ-150,000-500,000 יואן; מיכל אחסון גדול (>20 טון): עלות ההשקעה עולה על 500,000 יואן; ציוד נוסף: כגון מאייד, משאבת הגברה וכו', העלות תלויה בביקוש.
ניתוח השוואתי: עבור ביקוש קטן לחנקן (<50 ניוטון מטר לשעה), עלות ההשקעה הראשונית של מחולל חנקן ומערכת אחסון חנקן נוזלי עשויה להיות לא שונה בהרבה, ומערכת אחסון חנקן נוזלי עשויה אף להיות זולה יותר. עבור ביקוש בינוני וגדול לחנקן, עלות ההשקעה הראשונית של מחולל חנקן בדרך כלל גבוהה יותר מזו של מערכת אחסון חנקן נוזלי.
עלויות תפעול
מחולל חנקן: עלויות התפעול של מחולל חנקן כוללות בעיקר:
1) חשמל - מקור צריכת האנרגיה העיקרי עבור מחולל חנקן. צריכת האנרגיה של מחולל חנקן PSA היא כ-0.2-0.4 קוט"ש/ניוטון מטר מעוקב.
2) עלויות תחזוקה: כולל החלפה שוטפת של רכיבי מסנן, שסתומים, שמן סיכה למדחס וכו', העלות היא כ-3-5% לשנה מההשקעה בציוד.
3) עלויות כוח אדם: נדרש כוח אדם מקצועי לתפעול ותחזוקה של הציוד.
חנקן נוזלי: עלויות התפעול של חנקן נוזלי כוללות בעיקר:
1) עלויות רכש חנקן נוזלי: בהתאם לתנודות מחירי השוק, מחיר החנקן הנוזלי הוא כ-1000-2000 יואן/טון (שווה ערך ל-1.4-2.8 יואן/Nm³).
2) עלויות הובלה: העלויות ישתנו בהתאם למרחק ההובלה ולתדירותה.
3) עלויות אידוי: אם משתמשים במאייד חיצוני, יש לחשב את העלות בנפרד. אובדן אחסון: למיכלי אחסון חנקן נוזלי יש אובדן אידוי טבעי של כ-0.1-0.5% ליום, בהתאם לביצועי הבידוד של המיכל ולטמפרטורת הסביבה.
ניתוח השוואתי: בטווח הארוך, עלות התפעול של מחולל חנקן נמוכה בדרך כלל מעלות הרכישה של חנקן נוזלי. בהנחה שצריכת האנרגיה של מחולל החנקן היא 0.3 קוט"ש/ניומטר מעוקב ומחיר החשמל הוא 0.7 יואן/קוט"ש, עלות ייצור החנקן היא כ-0.21 יואן/ניומטר מעוקב. עלות הרכישה של חנקן נוזלי מחושבת כ-1.5 יואן/ניומטר מעוקב, בתוספת הפסדי הובלה ואחסון, העלות בפועל של חנקן נוזלי היא כ-1.7-2.0 יואן/ניומטר מעוקב. עם זאת, יש לציין כי עלות התחזוקה של מחולל החנקן תגדל עם העלייה באורך חיי הציוד, וגם מחיר החנקן הנוזלי עשוי להשתנות.
יציבות האספקה
מחולל חנקן:
1) יתרונות: הוא יכול להגיע לעצמאות בחנקן ואינו מושפע מגורמים חיצוניים. הציוד אמין ביותר ויכול לפעול ברציפות.
2) חסרונות: כשל בציוד עלול לגרום להפסקה באספקת החנקן, מה שידרוש ציוד גיבוי או תוכניות חירום. הוא תלוי במידה רבה באספקת החשמל, והפסקות חשמל ישפיעו על ייצור החנקן.
חנקן נוזלי:
1) יתרונות: ספקים בדרך כלל מספקים ערבויות לאספקה יציבה. ניתן להשתמש במיכלי אחסון חנקן נוזלי כאמצעי חיץ לאחסון כמות מסוימת של חנקן נוזלי להתמודדות עם מצבי חירום.
2) חסרונות: קיימות אי ודאויות בקשר התחבורה, כגון פקקי תנועה ומזג אוויר גרוע, אשר עלולים להשפיע על האספקה. תנאי הפעילות של הספק, שינויים בכושר הייצור וכו' ישפיעו גם הם על יציבות האספקה.
ניתוח השוואתי: מבחינת יציבות האספקה, חנקן נוזלי עדיף במעט על גנרטורים של חנקן, אך גנרטורים של חנקן יכולים לשפר את אמינות האספקה על ידי הצטיידותם בציוד גיבוי ותוכנית חירום מלאה.
מחולל חנקן:
1) יתרונות: ניתן להתאים את ייצור החנקן וטוהר החנקן בהתאם לצרכים בפועל, עם גמישות גבוהה. מתאים לאירועים עם תנודות גדולות בביקוש לחנקן.
2) חסרונות: הפעלת וכיבוי הציוד אורכים זמן מסוים, ומהירות התגובה איטית יחסית.
חנקן נוזלי:
1) יתרונות: ניתן לרכוש חנקן נוזלי בכל עת, וניתן לחדש את אספקת החנקן במהירות, עם גמישות טובה.
2) חסרונות: טוהר החנקן קבוע וקשה להתאמה בהתאם לביקוש. קיבולת האחסון מוגבלת, וקשה להתמודד עם תנודות גדולות בביקוש בפרק זמן קצר.
ניתוח השוואתי: לחנקן נוזלי יתרונות רבים יותר בתגובה לצרכים חירום ולתנודות בביקוש לטווח קצר, בעוד שמחוללי חנקן מתפקדים טוב יותר בפעולה ארוכת טווח ובעונים על צרכים מגוונים.
בִּטָחוֹן
מחולל חנקן:
1) יתרונות: הסיכון הבטיחותי של הפעלת הציוד נמוך יחסית. אין צורך לאחסן כמויות גדולות של גזים מסוכנים.
2) חסרונות: תחזוקה לא נכונה של הציוד עלולה להוות סכנה בטיחותית. יש לבדוק את מערכת האוויר הדחוס באופן קבוע כדי למנוע דליפות לחץ.
חנקן נוזלי: יתרונות: ספקים בדרך כלל מספקים הדרכה ושירותים מקצועיים בתחום הבטיחות. חסרונות: חנקן נוזלי הוא נוזל קריוגני ומהווה סיכוני בטיחות כגון כוויות קור וחנק. יש לבדוק באופן קבוע מיכלי אחסון של חנקן נוזלי כדי למנוע דליפה ופיצוץ.
ניתוח השוואתי: בסך הכל, גנרטורים של חנקן בטוחים יותר מחנקן נוזלי, אך ניתן להפחית את סיכוני הבטיחות של חנקן נוזלי באמצעות ניהול והדרכה משופרים.
ניתוח לדוגמה
בהנחה שדרישת החנקן של חברה היא 100 ניוטון מ"ק/שעה, דרישת הטוהר היא 99.9%, וזמן ההפעלה השנתי הוא 8,000 שעות.
פתרון גנרטור חנקן: השקעה בציוד: כ-500,000 יואן; עלות תפעול שנתית (חשמל + תחזוקה): כ-200,000 יואן; עלות כוללת ב-10 שנים: כ-2.5 מיליון יואן;
תמיסת חנקן נוזלי: השקעה במיכל אחסון: כ-300,000 יואן; עלות רכישת חנקן נוזלי שנתית: כמיליון יואן (מחושבת לפי 1.5 יואן/ניומטר מעוקב); עלות אובדן הובלה ואחסון שנתית: כ-50,000 יואן; עלות כוללת ב-10 שנים: כ-10.5 מיליון יואן
סיכום: בטווח הארוך, פתרון מחולל החנקן הוא חסכוני יותר.
לסיכום האמור לעיל, בבחירת התקנת מחולל חנקן או רכישת חנקן נוזלי, יש לקחת בחשבון את הגורמים הבאים באופן מקיף:
1) ביקוש לחנקן: ככל שהביקוש גדול יותר, כך היתרונות של מחולל החנקן ברורים יותר. תדירות השימוש ודרישות היציבות: לשימוש יציב לטווח ארוך, מחולל חנקן מתאים יותר; לשימוש קצר טווח או לסירוגין, חנקן נוזלי עשוי להיות גמיש יותר.
2) אילוצי תקציב: תקציב ההשקעה הראשוני מוגבל, ולכן ניתן לשקול שימוש בחנקן נוזלי; אם עלות התפעול לטווח ארוך קריטית יותר, גנרטור חנקן הוא חסכוני יותר.
3) שיקולי בטיחות: עבור דרישות בטיחות גבוהות במיוחד, מחולל חנקן עשוי להתאים יותר. בסופו של דבר, חברות צריכות לערוך הערכה מקיפה המבוססת על מצבן בפועל ולבחור את פתרון אספקת החנקן המתאים ביותר.
אם אתם רוצים לדעת מידע נוסף, אנא צרו קשר בחופשיות:
איש קשר: ליאן.ג'י
טלפון: 008618069835230
Mail: Lyan.ji@hznuzhuo.com
וואטסאפ: 008618069835230
וויצ'אט: 008618069835230
זמן פרסום: 17 באפריל 2025