Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
L'azote est intéressant à la fois comme gaz inerte et comme liquide de refroidissement et de surgélation. Il facilite une multitude d'applications commerciales et techniques, et permet d'améliorer leurs rendements, optimiser leurs performances, préserver la qualité des produits et sécuriser leurs procédés de production. Choisir le bon mode d'approvisionnement en azote n'est cependant pas toujours aisé. La production non cryogénique d'azote par un système PSA (Pressure Swing Adsorption) peut dans de nombreuses applications offrir des avantages significatifs. La demande en flux d'azote est un autre facteur important à prendre en considération. Si la pureté d'azote et le profil de flux se prêtent à l'adoption d'un système PSA, choisir cette solution de production d'azote sur site peut permettre de réduire l'investissement en capital et les coûts d'exploitation.
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Nitrogen is interesting as an inert gas and as a cooling and freezing liquid. It facilitates a variety of commercial and technical applications, improves yields, optimizes performances, ensures product quality and safe production processes. However, selecting the right supply mode of nitrogen is not always simple. The non-cryogenically production of nitrogen by a PSA (Pressure Swing Adsorption) system may, in many applications, offer significant advantages. Demand for nitrogen flow is another important factor to be considered. Where the nitrogen purity and flow profile allow for the selection of a PSA system, this solution of on-site nitrogen production is able to reduce investment and operation costs.
Auteur(s)
-
Svetlana IVANOVA : Division des gaz marchands d'Air Products
-
Robert LEWIS : Division gaz marchands d'Air Products
INTRODUCTION
L'azote gazeux est un produit de base pour l'industrie chimique. Gaz inerte, il est ainsi utilisable dans une large gamme d'applications couvrant divers aspects de la production, des procédés, des manipulations et de l'expédition de produits chimiques. Comme il ne réagit pas avec la plupart des matériaux, c'est par exemple un excellent gaz de couverture et de purge employé pour protéger des produits de valeur contre tout contaminant nocif. Il permet également de stocker et d'utiliser en toute sécurité des produits inflammables comme il protège aussi des explosions de poussières combustibles. On peut encore s'en servir pour éliminer des contaminants en cours de process par décapage ou barbotage.
L'usage de plus en plus répandu de l'azote dans l'industrie chimique a incité les entreprises de gaz industriels à améliorer sans cesse leurs méthodes de production et de fourniture afin de les rendre plus efficaces, rentables et pratiques pour leurs clients. Il existe de ce fait aujourd'hui de multiples techniques et modes de fournitures susceptibles de répondre à un large éventail d'exigences, qu'il s'agisse de pureté, de type d'utilisation, de portabilité, d'empreinte au sol ou de coût local de l'électricité. Faire son choix parmi toutes les solutions proposées peut donc être difficile. Les générateurs d'azote, comme les unités membranaires PSA (Pressure swing adsorption) ou AMP (adsorption modulée en pression), constituent une option rentable pour un large spectre de flux et de pureté.
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KEYWORDS
nitrogen | gas
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Quand opter pour un système PSA ?
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1. Produire de l'azote gazeux
L'azote industriel peut être produit soit par distillation fractionnelle cryogénique de l'air liquéfié, soit par séparation de l'air gazeux en utilisant l'adsorption ou la perméation. La distillation cryogénique de l'air – la plus ancienne méthode employée pour produire de l'azote – a été mise au point par l'ingénieur allemand Carl Von Linde en 1895 . Au fil des années, cette technique a été affinée. Elle est aujourd'hui utilisée dans les plus grandes usines de séparation d'air et représente près de 65 à 70 % de la production d'azote mondiale.
Le concept de gaz industriels produits « sur site » a été introduit au début des années 1940. Les usines cryogéniques sur site étaient construites sur ou près du site de l'utilisateur et le produit lui était livré par pipeline. Cette méthode permettait à de gros consommateurs de gaz industriels de réduire de manière significative le coût du produit tout en leur assurant une source d'approvisionnement très fiable. Cependant, du fait du montant relativement élevé de l'investissement et des coûts énergétiques de ces unités cryogéniques sur site, les consommateurs de plus petits volumes étaient obligés d'avoir recours à des livraisons d'azote liquide par camions citernes sous vide puis à un stockage sur site. L'azote était ensuite vaporisé et conduit par canalisation au point d'utilisation au gré des besoins.
Dans les années 1980, de nouvelles méthodes de production sur site, comme le procédé PSA ou la séparation membranaire, ont été mises en pratique. Ces systèmes produisent de l'azote gazeux. Au début, ils convenaient seulement pour des petits volumes de faible pureté. Aujourd'hui, cependant, les systèmes PSA et membranaires peuvent constituer un mode de fourniture attractif pour une large gamme de volumes, de pureté et d'application. Les premiers fonctionnent sur le principe de l'adsorption quand les seconds sont basés sur une perméation sélective.
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Produire de l'azote gazeux
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LINDE (C.) - Process of producting low temperatures, the liquefaction of gases, and the separation of the constituents of gaseous mixtures. - US Patent, 727, p. 650 (1903).
-
(2) - Standard on Explosion Prevention Systems. - NFPA, 69, Quincy, MA (2008).
-
(3) - International Chemical Safety Cards - n-BUTYL-MERCAPTAN. - National Institute for Occupational Safety and Health (2000) http://www.cdc.gov:niosh/ipcsneng/neng0018.html
-
(4) - Hazards of inert gases and oxygen depletion (Risques des gaz inertes et de l'appauvrissement en oxygène). - Document IGC 44/09/E de l'Association Européenne des Gaz Industriels (EIGA).
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