Получение аргона

Аргон — элемент 18-й группы периодической таблицы химических элементов третьего периода, с атомным номером 18. Обозначается символом Ar (лат. Argon). Третий по распространённости элемент в земной атмосфере (после азота и кислорода) — 0,93 % по объёму. Простое вещество аргон — инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.

– в аргоновых лазерах;

– в лампах накаливания и при заполнении внутреннего пространства стеклопакетов;

– в качестве защитной среды при сварке (дуговой, лазерной, контактной и т. п.) как металлов (например, титана), так и неметаллов;

– в качестве плазмаобразователя в плазматронах при сварке и резке;

– в пищевой промышленности аргон зарегистрирован в качестве пищевой добавки E938, в качестве пропеллента и упаковочного газа;

– в качестве огнетушащего вещества в газовых установках пожаротушения;

– в медицине во время операций для очистки воздуха и разрезов, так как аргон не образует химических соединений при комнатной температуре;

– в химическом синтезе для создания инертной атмосферы при работе с нестабильными на воздухе соединениями.

В связи с тем, что содержание аргона в земной атмосфере невелико – примерно 1/125 часть, то получение аргона экономически целесообразно или как опция при постройке больших установок разделения воздуха или как отдельная установка по извлечению аргона из аргоносодержащего хвостового (продувочного) газа при производстве аммиака, где доля содержания аргона – около 11-13%.

При производстве кислорода аргон получают перегонкой отбросной флегмы, в которой содержание аргона выше, чем в атмосфере, за счет извлечения кислорода и частично азота. При температуре −185,9 °C (87,3 кельвина) аргон конденсируется в отдельной колонне в жидкость и в виде жидкости отводится в накопительную емкость. В таком производственном цикле невозможно добавить производство аргона к уже существующему производству кислорода. Таким образом, как опцию при производстве кислорода, производство аргона можно спроектировать и построить только вместе с производством кислорода. Наша компания предлагает установки разделения воздуха большой производительности, включая производство аргона, с учетом лучших современных практик в области энергоэффективности и с высокой степенью извлечения аргона.

В таком производственном цикле установка по производству аргона реализуется, как отдельный цех с криогенным циклом, который в любой момент можно построить на уже существующем производстве аммиака. С учетом состава хвостовых газов производства аммиака, такая криогенная установка служит также источником ряда других газов, в том числе водорода, что делает такую установку чрезвычайно экономически эффективной. Ниже в таблице 1 приведен типовой состав хвостового газа производства аммиака и состав получаемых продуктов на установке получения аргона.

Запуск такой установки осуществляется на стороннем азоте до момента полного захолаживания установки через цикл Линде, после чего в установку подается хвостовой газ, и на колоннах отделения готовых продуктов  извлекаются аргон и метан. После чего, на азотном сепараторе отделяется азот. Еще раз подчеркнем, что такой способ получения аргона значительно более экономически выгоден, нежели получение аргона из атмосферы, однако реализуем такой способ исключительно на азотных производствах, ввиду наличия сырья. Дополнительный плюс применения такого метода на азотных производствах в том, что получаемый на выходе синтез-газ с выхода установки направляется на вход азотного производства. Наша компания предлагает установки получения аргона для азотных производств соответствующие всем новейшим стандартам API, ASME, ANSI, IEC и ISO.