Planta de oxígeno

Las plantas de oxígeno son sistemas industriales diseñados para generar oxígeno. Generalmente utilizan aire como materia prima y lo separan de sus demás componentes mediante técnicas de adsorción por cambio de presión o separación por membranas . Estas plantas se diferencian de las plantas de separación criogénica, que separan y capturan todos los componentes del aire.

El oxígeno tiene una amplia aplicación en diversos procesos tecnológicos y en casi todos los sectores industriales. Su principal aplicación radica en su capacidad para mantener la combustión y en sus potentes propiedades oxidantes.

Por ello, el oxígeno se ha generalizado en los procesos de metalurgia, soldadura, corte y soldadura fuerte. En las industrias química y petroquímica, así como en el sector del petróleo y el gas, el oxígeno se utiliza a escala comercial como oxidante en reacciones químicas .

• Soldadura , corte y soldadura fuerte de metales con gas : El uso de oxígeno en operaciones con llama de gas, como la soldadura, el corte y la soldadura fuerte de metales, es una de las aplicaciones más importantes y comunes de este gas. El oxígeno permite generar una llama de alta temperatura en los sopletes de soldadura, lo que garantiza una alta calidad y rapidez en el trabajo.

• Industria metalúrgica: El oxígeno se utiliza ampliamente en la industria metalúrgica, donde ayuda a aumentar la temperatura de combustión en la producción de metales ferrosos y no ferrosos , mejorando significativamente la eficiencia general del proceso.

• Industrias químicas y petroquímicas: En las industrias químicas y petroquímicas, el oxígeno se utiliza ampliamente para la oxidación de productos químicos básicos para la recuperación de ácido nítrico , óxido de etileno , óxido de propileno , cloruro de vinilo y otros compuestos químicos importantes .

• Industria del petróleo y el gas: En la industria del petróleo y el gas, el oxígeno se utiliza para mejorar la viscosidad y las propiedades de flujo del petróleo y el gas . También se emplea para aumentar la capacidad de producción de las plantas de craqueo de petróleo, la eficiencia del procesamiento de componentes de alto octanaje y para la reducción de depósitos de azufre en las refinerías.

• Acuicultura: El uso de oxígeno en la acuicultura ayuda a aumentar las tasas de supervivencia y fertilidad, y a reducir el período de incubación . Además del cultivo de peces, el oxígeno se utiliza para la cría de camarones, cangrejos y mejillones.

• Fabricación de vidrio: En los hornos de vidrio, el oxígeno se utiliza eficazmente para aumentar la temperatura de combustión y mejorar los procesos de cocción.

• Gestión de residuos: El uso de oxígeno en los incineradores permite aumentar significativamente la temperatura de la llama y, en última instancia, garantiza una mayor rentabilidad y una mayor capacidad de producción del incinerador.

• Medicina - La oxigenoterapia puede administrarse a los pacientes por diversas razones, como la baja saturación de oxígeno o para aliviar la dificultad respiratoria.

Las plantas de oxígeno por adsorción producen de 5 a 5000 metros cúbicos normales por hora de oxígeno con una pureza del 93-95%. Estos sistemas, diseñados para su uso en interiores, están configurados para producir oxígeno gaseoso de manera eficiente a partir del aire atmosférico.

Una ventaja indiscutible de las plantas de oxígeno basadas en la adsorción es el bajo coste del oxígeno producido en los casos en que no existen requisitos estrictos en cuanto a la pureza del oxígeno del producto.

Estructuralmente, la planta de oxígeno por adsorción consta de varios adsorbentes, la unidad compresora, la unidad de prepurificación, el sistema de válvulas y el sistema de control de la planta .

Un adsorbente simple es una columna rellena con capas de adsorbentes especialmente seleccionados: sustancias granulares que adsorben preferentemente los componentes altamente adsorbibles de una mezcla de gases.

Cuando se requiere oxígeno gaseoso con una pureza del 90-95% y una capacidad de hasta 5000 Nm³ ^por hora, las plantas de oxígeno por adsorción son la opción óptima. Esta pureza también puede obtenerse mediante sistemas criogénicos; sin embargo, las plantas criogénicas son más complejas y requieren mayor envergadura para su funcionamiento.

Diseñadas para su funcionamiento en interiores, las plantas de oxígeno de membrana permiten un enriquecimiento eficiente del aire con oxígeno hasta una concentración del 30-45%. ^{[ 1 ]} Los complejos tienen una capacidad nominal de 5 a 5000 nm³/h de aire oxigenado. ^{[ 2 ]}

En la planta de oxígeno por membrana, la separación de gases se realiza en el módulo de separación, compuesto por membranas de fibra hueca, que constituye la unidad crítica y de alta tecnología de la planta . Además de la unidad de separación de gases, otros componentes técnicos importantes son el compresor auxiliar o bomba de vacío, la unidad de prepurificación y el sistema de control de la planta.

La adopción de sistemas de membrana para el enriquecimiento de aire promete un ahorro considerable de oxígeno, ya que una concentración de entre el 30 % y el 45 % es suficiente para cubrir las necesidades del proceso . Además del ahorro que supone para el cliente el coste del oxígeno del producto, se produce un efecto económico indirecto gracias a unos costes operativos extremadamente bajos.

Gracias a la incorporación de la tecnología de membranas, las plantas de oxígeno presentan características técnicas excepcionales. Estas plantas son altamente fiables debido a la ausencia de piezas móviles en el módulo de separación de gases.

Los sistemas son muy sencillos de operar: el control de todos los parámetros operativos se realiza automáticamente . Gracias al alto grado de automatización de la planta, no se requiere supervisión humana durante su funcionamiento.

Las plantas de oxígeno por membrana están encontrando una aplicación cada vez mayor en diversas industrias de todo el mundo. Con requisitos moderados de pureza de oxígeno en el producto (hasta un 30-45%), los sistemas de membrana suelen ser más rentables que los sistemas de adsorción y criogénicos. Además, las plantas de membrana son mucho más sencillas de operar y más fiables .

• Automatización completa y sencillez de funcionamiento;
• No se requiere supervisión de personal durante el funcionamiento;
• Mayor seguridad y fiabilidad ante fallos;
• Arranque y parada rápidos;
• Dimensiones moderadas y peso ligero;
• Nivel de ruido bajo ;
• Mayor vida útil;
• Bajos costos operativos;
• No se requieren talleres especiales;
• Fácil instalación e integración en un sistema de aire acondicionado existente.