Kako čistost dušika ali kisika vpliva na stroške
Preden preučimo vpliv čistosti plina na njegovo ceno, kot sta dušik (N2) ali kisik (O2), je treba najprej razjasniti pogosto zmoto, da sta čistost in kakovost plina enaka. Nista. Čistost plina se nanaša le na koncentracijo, na primer dušik s 95-odstotno čistostjo vsebuje preostalih 5 % kisika. Kakovost plina se nanaša na dodatno prisotnost onesnaževalcev. Vse o čistosti (in kakovosti) plina si lahko preberete v tem članku.
Obstajata dva glavna načina pridobivanja industrijskega plina, ki ni odvisen, ali gre za dušik ali kisik. Podjetja ga lahko kupijo ali pa si ga izdelajo sama s kompresorjem in plinskim generatorjem. Kupljeni plin je vedno zelo čist. Če pa plin proizvajate sami, je njegova čistost lahko poljubno izbrana.
Stroški kupljenega plina
Za podjetja, ki kupujejo dušik ali kisik, so stroški plina odvisni od treh glavnih dejavnikov:
- Stroški naložb: tako pri tekočem plinu kot pri jeklenkah morate vložiti v logistiko. Plinske jeklenke morajo na primer imeti varen prostor za shranjevanje in namestitev ter ustrezati lokalnim predpisom o požarni varnosti. Po drugi strani za skladiščenje jeklenk potrebujete betonski temelj z ograjo.
- Cena na enoto plina: uporabniki morajo plačati za kupljeni plin.
- Operativni stroški: drugi stroški poslovanja lahko vključujejo najem jeklenk ali rezervoarjev, stroške dostave in okoljske davke.
Upoštevajte, da na zgornjem seznami ni čistosti plina. To je zato, ker kriogena proizvodnja dušika in kisika ni ravno prilagodljiva pri čistosti. Kupljeni plin je vedno zelo visoke čistosti, ne glede na to, ali način uporabe to zahteva ali ne. To pomeni, da večina uporabnikov dobi (in prekomerno porabi) plin s stopnjo čistosti, za katero način uporabe ni uporaben. Vsaj nimajo možnosti, da bi znižali stroške plina s prilagajanjem čistosti potrebam.
Stroški proizvodnje dušika in kisika na mestu uporabe
Večina generatorjev plina na mestu uporabe uporablja eno od dveh tehnologij, ki sta povzeti v nadaljevanju, vendar sta podrobneje opisani v teh člankih o PSA in membranski tehnologiji.
- Separacija zraka z adsorpcijo pod povišanim tlakom: s pretakanjem stisnjenega zraka skozi plast molekularnih sit lahko dosežete čistost dušika do 99,999 % in čistost kisika do 95 %.
- Separacija zraka z membransko tehnologijo: s pretakanjem stisnjenega zraka skozi polprepustne membrane lahko dosežete čistost dušika med 95 % in 99,5 %.
Čeprav se morda ne zdi, da je razlika med na primer 99,9-odstotno in 99,999-odstotno čistostjo velika, je precej velika z vidika stroškov. Razčlenimo to enačbo ...
Stroški generatorjev na mestu uporabe so odvisni od dveh dejavnikov:
- Stroški naložb: uporabniki morajo kupiti generator plina in kompresor, ki generator oskrbuje z napajalnim zrakom. Naprava za stisnjen zrak mora vključevati potrebno opremo za čiščenje zraka in rezervoarje za shranjevanje.
- Operativni stroški: ti stroški so sestavljeni iz električne energije, ki je potrebna za delovanje kompresorja in vzdrževanje celotnega obrata.
Z usklajevanjem čistosti plina s specifikacijami načina uporabe lahko podjetja, ki proizvajajo lasten plin na mestu uporabe, izboljšajo svoj poslovni izid na dva načina:
- Z nakupom manjšega generatorja in kompresorja lahko zmanjšajo stroške naložbe.
- Posledično bodo zmanjšali tudi obratovalne stroške, saj z manjšim kompresorjem porabijo manj energije, kar pomeni tudi manjši ogljični odtis.
Kako čistost vpliva na ceno plina: primerjava
Oglejmo si dva načina uporabe dušika, ki ponazarjata, kako čistost vpliva na stroške pridobivanja lastnega plina. V našem primeru je za valno spajkanje in pakiranje kave potreben pretok dušika 50 Nm³/h. Vendar pa valno spajkanje zahteva čistost 99,999 %, pakiranje kave pa bolj zmerno čistost 99,9 %.
Na podlagi splošnih vrednosti je razvidno, koliko bosta oba obrata stala v obdobju sedmih let:
- Spajkanje s čistostjo 99,999 %: 30 naložb + 50 elektrike + 20 vzdrževanja = 100
- Pakiranje kave s čistostjo 99,9 %: 18 naložb + 30 električne energije + 15 vzdrževanja = 63
To pomeni, da je razlika v stroških proizvodnje plina skoraj 40 %. To v celoti dosežete tako, da uskladite čistost dušika za pakiranje kave s tistim, kar je dejansko zahtevano (raven, ki je precej višja od zahtev glavnih živilskih standardov), namesto da bi si prizadevali za največjo čistost.
Naložba
Vzdrževanje
Elektrika
Če ne določate previsoke stopnje čistosti, to močno vpliva na stroške naložbe, saj lahko podjetja zahteve zadovoljijo z manjšim generatorjem in manjšim zračnim kompresorjem. Ta manjši sistem pa ima nižje stroške vzdrževanja. Prav tako za proizvodnjo 1 enote plina potrebuje manj stisnjenega zraka, kar pomeni nižje stroške energije.
Pravilna izbira se izplača
Vprašanje čistosti plina najverjetneje zadeva tudi vas. Velika večina profesionalnih načinov uporabe dušika in kisika ne zahteva plina izjemne stopnje čistosti (tj. vrsta čistosti, ki je dodeljena kupljenem plinu), zato lahko podjetja na tem področju precej prihranijo. Kajti prilagajanje čistosti plina zahtevam je vedno optimalna in najučinkovitejša rešitev.
