Endüstriyel oksijen tedarik çözümü seçerken şirketler sıklıkla pratik bir soruyla karşı karşıya kalıyor: Sahada-kriyojenik hava ayırma ünitesi (ASU) kurmak mı yoksa sadece sıvı oksijen (LOX) satın alıp bir tankta depolamak mı daha ekonomik? Oksijen tüketimi ölçeği, kullanım kalıpları ve elektrik oranları bir tesisten diğerine önemli ölçüde farklılık gösterdiğinden bu sorunun evrensel bir cevabı yoktur. Uygulamada birçok kişi bu iki teknik rotanın maliyet yapısını yanlış anlıyor;-ya bir ASU'nun yatırım getirisini olduğundan fazla tahmin ediyor, ya da sıvı oksijen tedarikinin uzun vadeli-dönem maliyetlerini hafife alıyor.
İki Oksijen Besleme Yönteminin Arkasındaki Teknik Mantık
Kriyojenik hava ayırmada esasen besleme stoğu olarak hava kullanılır. Sıkıştırma, saflaştırma, ısı değişimi ve damıtma yoluyla oksijen havadan ayrılır. Bu yaklaşım, yüksek ön sermaye yatırımı gerektirir, ancak sonraki harcamalar elektrikle sınırlıdır ve bakım-oksijeni etkin bir şekilde sahada "üretir".
Sıvı oksijen tankının temini çok daha basittir. Ekipman kriyojenik depolama tankı ve buharlaştırıcıdan oluşur. Oksijen sıvı olarak satın alınıyor ve bir tanker kamyonu depolama tankını planlı bir şekilde yeniden dolduruyor.
Esasen, bir rota varlık-yoğun, diğeri ise işlem-yoğundur. Varlık-ağırlığı, büyük bir başlangıç yatırımı yapmak ve bunu zaman içinde geri kazanmak anlamına gelir. İşlem-ağır, sürekli olarak ödeme yapmak anlamına gelir-kullanılan her ton oksijenin doğrudan bir maliyeti vardır. Maliyetleri karşılaştırmadan önce bu temel farkı anlamak önemlidir.
Toplam Maliyetler Doğru Şekilde Nasıl Hesaplanır?
Hangi seçeneğin daha fazla para tasarrufu sağladığını belirlemek için-uzun vadeli bir bakış gereklidir. Aşağıdaki analiz, katı formüllere dayanmak yerine, gerçek dünyadaki birkaç-maliyet etkenine odaklanmaktadır.
Ekipman Yatırım Maliyeti
Tam bir kriyojenik ASU, oksijen üretim kapasitesine bağlı olarak birkaç yüz bin ila on milyonlarca ABD doları arasında değişebilir. Buna karşılık,-bir depolama tankı (onlarca ila yüzlerce metreküp), buharlaştırıcı ve basınç düzenleme bileşenlerini içeren bir sıvı oksijen tankı sisteminin-maliyeti genellikle birkaç on bin ila iki yüz bin dolar arasındadır. İlk yatırım açısından sıvı oksijen tankı doğrudan kazanır.
İşletme Elektrik Maliyeti
Bu, ASU'lar için en hassas maliyet faktörüdür. Bir ASU'daki kompresörler, genişleticiler ve güçlendiriciler yoğun güç tüketir. Metreküp gaz halindeki oksijen başına elektrik tüketimi, yerel güç oranlarına bağlı olarak büyük ölçüde değişir. Aralıklı veya yüksek derecede dalgalanan oksijen ihtiyacı için, ASU uzun süreler boyunca düşük yükte çalışarak ünitenin güç tüketimini önemli ölçüde artırabilir. Sıvı oksijen tankı sistemi neredeyse hiç elektrik tüketmez-sadece buharlaşma ve basınç düzenlemesi için çok az miktarda elektrik tüketir, bu da ihmal edilebilir düzeydedir.
Sıvı Oksijen Alım Maliyeti
LOX fiyatları piyasaya göre dalgalanır ve taşıma mesafesinden büyük ölçüde etkilenir. LOX üretim tesislerinden uzakta bulunan kullanıcılar için nakliye maliyetleri giderek daha önemli hale geliyor. Ayrıca LOX'in doğal bir buharlaşma hızı vardır-tank ne kadar iyi yalıtılırsa yalıtılsın, sıvı oksijenin yüzde birkaçı her gün buharlaşır. Bu kayıp gerçek ve devam eden bir maliyettir.
İşçilik ve Bakım
Kriyojenik bir ASU, sürece aşina olan eğitimli operatörler gerektirir. Genel bakım personelinin işi değildir. Damıtma kolonunun çalıştırılması, moleküler elek rejenerasyon döngüleri ve genişletici bakımının tümü teknik uzmanlık gerektirir. Sıvı oksijen tankı sisteminin yönetim gereksinimleri çok daha düşüktür-sadece sıvı seviyesini periyodik olarak izleyin ve tankerin yeniden doldurulmasını planlayın. ASU'lar daha fazla dönen ekipmana ve daha yüksek onarım sıklığına ve maliyetlere sahip olduğundan, tank sistemleri için bakım maliyetleri de daha düşüktür.
Oksijen Tüketim Ölçeği Maliyet-Verimliliğini Belirler
Gerçek operasyonel verilere dayanarak kaba bir eşik mevcuttur. Ortalama günlük oksijen tüketimi belirli bir seviyenin altında olduğunda sıvı oksijen tankı sistemi daha düşük toplam maliyet sunar. Bunun nedeni, bir ASU'nun sabit yatırımı ve temel güç tüketiminin, kullanım düşük olduğunda-metreküp-metreküp başına maliyeti çok yüksek hale getirmesidir.
Tersine, oksijen tüketimi belirli bir ölçeği aştığında ASU'nun marjinal maliyet avantajı belirgin hale gelir. Kendi kendine-üretilen oksijenin birim maliyeti giderek satın alınan sıvı oksijenin altına düşer.
Bu eşik sabit değildir. Elektrik fiyatlarına, yerel LOX fiyatlarına ve ekipmanın amortisman dönemlerine bağlıdır. Elektrik tarifelerinin düşük ve LOX fiyatlarının yüksek olduğu bölgelerde eşik sola kayar-, yani daha küçük bir kullanım ölçeği ASU'yu haklı çıkarır. Elektriğin pahalı olduğu ve LOX'in ucuz ve kolayca bulunabildiği durumlarda eşik sağa kayar.
Gözden Kaçan Maliyet Tuzakları
Birçok şirket yalnızca elektrik maliyetlerini ve LOX birim fiyatlarını karşılaştırarak üç kritik faktörü kaçırıyor.
1. Oksijen Talebi Dalgalanması
Bazı tesisler çoğu zaman çok az oksijen tüketir ancak belirli üretim adımları sırasında büyük bir hacme ihtiyaç duyar. Bir ASU,-ya fazladan tampon tankları ve dalgalanma sistemleri gerektirerek ya da üniteyi düşük verimlilikte çalıştırarak bu modelle mücadele ediyor. Depolama tankının kendisi büyük bir tampon görevi gördüğünden, sıvı oksijen tankı sistemi doğal olarak bu tür koşullara uygundur.
2. Süreklilik Gereksinimleri
Kriyojenik bir ASU kapanırsa, yeniden başlatmak ve oksijen saflığına ulaşmak genellikle birkaç saat-bazen on saatten fazla sürer. Oksijen kaynağı kesintisini tolere edemeyen süreçler için ASU'nun maliyetleri artıran bir yedekleme çözümüne ihtiyacı var. Sıvı oksijen tankı sistemi, tank seviyesi korunduğu sürece hemen-valfi açmanız yeterlidir-.
3. Site ve Yardımcı Programlar
Kriyojenik ASU'lar önemli bir arazi alanı gerektirir ve temeller, yangından korunma ve elektrik sistemleri için katı gereksinimlere sahiptir. Mevcut bazı tesis sahaları, maliyetli inşaat işleri olmadan bir ASU'yu barındıramaz. Sıvı oksijen tankı sistemleri az yer kaplar, esnek yerleşim seçeneklerine ve çok daha düşük saha gereksinimlerine sahiptir.
Önerilen Karar-Verme Adımları
Adım 1: Gerçek oksijen kullanım verilerini toplayın.
Tasarıma veya teorik değerlere güvenmeyin. Ortalama günlük tüketim, en yüksek ve en düşük talep ve kullanımın zaman dağılımı dahil olmak üzere son altı ila on iki ay arasındaki gerçek kayıtlara bakın.
Adım 2: Yerel elektrik tarifelerini ve teslim edilen LOX fiyatlarını kontrol edin.
Bu iki rakam ekonomik denge noktasının nerede olduğunu belirliyor.
3. Adım: On-yıllık toplam maliyet hesaplamasını çalıştırın.
Ekipman yatırımını, kurulum maliyetlerini, yıllık elektrik giderlerini, yıllık LOX satın alma maliyetlerini, işçilik, bakım ve ekipman kalıntı değerini içerir. Yalnızca ilk üç yıla bakmayın-endüstriyel ekipmanların genellikle on yıl veya daha fazla hizmet ömrü vardır.
Adım 4: Önümüzdeki üç ila beş yıldaki oksijen talebi eğilimlerini değerlendirin.
Tesisiniz genişliyorsa ve oksijen talebi iki katına çıkabilirse, şimdi biraz daha büyük bir ASU kurmak, LOX tanklarını şimdi kullanıp birkaç yıl içinde ASU'ya geçmekten-daha uygun maliyetli olabilir.
