Samooskrba z dušikom (N2) v paketnih enotah: pot do velikih prihrankov

15.05.2025

Uporaba dušika (N2) je ključna za številne procese v jeklarski, kemični, farmacevtski, živilski industriji in na drugih področjih. Uporabniki dušik pogosto kupujejo od zunanjih dobaviteljev, vendar pa se v zadnjih letih vedno več podjetij odloča za investicije v paketne enote za samooskrbo z dušikom. To prinaša številne prednosti zlasti z vidika stroškovne učinkovitosti in energetske optimizacije.

Slika 1: Kontejnerska izvedba postaje generatorja dušika 

Paketne enote za samooskrbo z dušikom 

Paketne enote za samooskrbo z dušikom so zasnovane za lastno proizvodnjo dušika na mestu uporabe. To omogoča podjetjem, da se izognejo nakupom dušika od dobaviteljev in hkrati zmanjšajo stroške transporta in skladiščenja. Te enote običajno temeljijo na tehnologiji separacije dušika iz zraka s pomočjo adsorpcije s separacijo plinov (PSA), ki omogočajo hitro in učinkovito proizvodnjo dušika na mestu uporabe. 

Prednosti samooskrbe z dušikom:  

1. Veliki prihranki na dolgi rok 

Glavna prednost uporabe paketnih enot za samooskrbo z dušikom je zmanjšanje stroškov nakupa in transporta dušika. Podjetja, ki se zanašajo na zunanje dobavitelje namreč pogosto plačujejo visoke stroške za nakup dušika in dostavo na lokacijo. S sistemom samooskrbe so ti stroški bistveno nižji. 

2. Visoka prilagodljivost in fleksibilnost 

Paketne enote za samooskrbo so zasnovane tako, da lahko prilagodijo proizvodnjo dušika potrebam uporabnika. To pomeni, da podjetje lahko proizvaja natanko toliko dušika, kolikor ga potrebuje, in zmanjša možnost nepotrebnih zalog ali odvečnega dušika, ki bi ga bilo treba hraniti. Poleg tega ob zalogi dušika zaradi termične ekspanzije prihaja tudi do uhajanja dela dušika skozi varnostni ventil.  

3. Povečana energetska učinkovitost 

Sodobna zasnova paketnih enot omogoča optimizacijo energetske porabe. Te enote pogosto vključujejo sisteme za rekuperacijo toplote. Te omogočajo, da se odpadna toplota, ki nastane med procesom, znova uporabi v proizvodnji, s čimer se še dodatno zmanjšajo stroški energije. 

4. Okoljski vidik 

Proizvodnja dušika na mestu uporabe zmanjša potrebo po transportu in skladiščenju večje zaloge plinov, kar pomeni manjšo emisijo toplogrednih plinov in manjše tveganje za morebitne ekološke nesreče. 

Tehnološke rešitve in napredek 

Napredek na področju tehnologij za proizvodnjo dušika v paketnih enotah je omogočil, da so te enote postale dostopne širšemu spektru podjetij, tudi manjšim in srednje velikim podjetjem. Izboljšave tehnologije PSA so privedle do večje zanesljivosti, nižje potrebe po vzdrževanju ter daljši življenjski dobi teh sistemov. S pomočjo sodobnih senzorjev, naprednih krmilnikov in uporabo avtomatizacije pa lahko podjetja natančno spremljajo porabo dušika, energetsko porabo ter stanje sistema, kar omogoča nadaljnje povečanje učinkovitosti in s tem zmanjševanje stroškov. 

Slika 2: Različne variante izvedb postaje generatorja dušika 

Primer iz prakse – Podjetje v živilski industriji: 

Podjetje, ki se ukvarja s prehrano, uporablja večje količine dušika predvsem za inertizacijo in hlajenje v proizvodnih procesih. Do nedavnega so bili vezani na zunanjega dobavitelja za dobavo dušika, kar je pomenilo, da so plačevali za transport, skladiščenje in dobavo plina na lokacijo. Stroški so se zaradi potrebe po natančni in stalni oskrbi z dušikom nenehno povečevali, zlasti v obdobjih povečanega povpraševanja. 

Implementacija paketne enote za samooskrbo z dušikom: 

Po analizi stroškov in potrebščin so se odločili za investicijo v lastno paketno enoto PSA za proizvodnjo dušika neposredno na lokaciji. Namestitev sistema je vključevala namestitev kompresorjev, filtrirnih enot in PSA enote, ki je omogočila ločevanje dušika od zraka in njegovo shranjevanje za takojšnjo uporabo. 

Slika 3: Shema paketne PSA enote za proizvodnjo dušika 

Rezultati: 

1. Znižanje stroškov dobave 

Pred uvedbo sistema samooskrbe je podjetje mesečno plačevalo približno 50.000 EUR za oskrbo z dušikom iz zunanjega vira. Po implementaciji paketne enote so se ti stroški zmanjšali za približno 70 % na pribl. 15.000 EUR, saj so potrebovali le energijo za delovanje sistema. 

2. Znižanje stroškov skladiščenja in transporta 

Pred tem so morali hraniti velike količine dušika v rezervoarjih, kar je prineslo dodatne stroške za skladiščenje in varnostne ukrepe. S paketno enoto so te stroške povsem odpravili, saj je bila proizvodnja prilagojena potrebam podjetja, brez potrebe po skladiščenju večjih količin dušika. 

3. Fleksibilnost in optimizacija 

Z uporabo sistema za samooskrbo je podjetje pridobilo večjo fleksibilnost. Proizvodnjo dušika lahko prilagodijo v realnem času glede na trenutno povpraševanje. To je pomembno pri hitro spreminjajočih se potrebah proizvodnje. 

 4. Energetska učinkovitost 

Paketna enota vključuje sisteme za rekuperacijo toplote in energetsko učinkovite komponente, kar je zmanjšalo skupno porabo energije v proizvodnem procesu in pripomoglo k dodatnemu zmanjšanju stroškov. 

Skupni prihranki: 

V prvih devetih mesecih po implementaciji so skupni prihranki znašali približno 140.000 EUR. Prihranki so se dosegli predvsem z zmanjševanjem stroškov nakupa, transporta in skladiščenja plina. Ugodno je vplivala tudi optimizacija energetske porabe. Podjetje je tako že v prvem letu povrnilo začetno investicijo v sistem in začelo uživati v dolgoročnih prihrankih. 

Sklep: 

Ta primer jasno prikazuje, kako lahko investicija v paketne enote za samooskrbo z dušikom vodi do pomembnih finančnih prihrankov, večje fleksibilnosti in energetske učinkovitosti. Poleg tega lahko podjetje zmanjša svojo odvisnost od zunanjih dobaviteljev in pridobi večjo neodvisnost ter zanesljivost pri zagotavljanju dušika za proizvodni proces. 

Paketne enote za samooskrbo z dušikom torej predstavljajo učinkovito in stroškovno ugodno rešitev za podjetja, ki želijo optimizirati svojo oskrbo z dušikom. Z zmanjšanjem stroškov transporta, izboljšanjem energetske učinkovitosti in večjo prilagodljivostjo, lahko podjetja dosežejo pomembne prihranke in hkrati prispevajo k zmanjšanju negativnega vpliva na okolje. Tehnologija PSA pa se vse bolj uveljavlja kot ključna za zmanjšanje stroškov in povečanje trajnostnosti v številnih industrijah. Za podjetja, ki se odločajo za implementacijo samooskrbe z dušikom, je to dolgoročna naložba, ki ne prinaša samo finančnih koristi, temveč tudi prednosti na področju energetske učinkovitosti in okoljskega vpliva. 

Vir: Omega Air