صنایع مختلف در سراسر جهان به طور فزاینده‌ای به گازهای صنعتی مانند اکسیژن مایع و آرگون مایع وابسته هستند. از بیمارستان‌ها و مراکز درمانی گرفته تا کارخانجات تولید فولاد و صنایع الکترونیک، این دو گاز نقش‌های حیاتی و غیرقابل انکاری را ایفا می‌کنند. با وجود کاربردهای گسترده و اهمیت استراتژیک آن‌ها، فرآیند تولید این گازها و به تبع آن، هزینه‌های مربوطه، موضوعی است که نیازمند بررسی دقیق و همه‌جانبه است. در این میان، مقایسه هزینه تولید اکسیژن مایع و آرگون مایع از منظر اقتصادی، به دلیل تفاوت‌های اساسی در فرآیند استخراج، میزان فراوانی در منابع اولیه و پیچیدگی‌های پالایش، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این مقاله، تلاش خواهیم کرد تا با بررسی دقیق مراحل تولید هر یک از این گازها، عوامل مؤثر بر هزینه‌های تولید و در نهایت، ارائه یک تحلیل اقتصادی مقایسه‌ای، درک بهتری از این موضوع به دست آوریم.
خرید اکسیژن مایع از صنایع گازی پرستلی
منابع اولیه و فرآیند استخراج
هزینه تولید هر ماده‌ای، به طور قابل توجهی تحت تأثیر منبع اولیه و فرآیند استخراج آن قرار دارد. در مورد اکسیژن مایع و آرگون مایع، منبع اولیه مشترک، هوای اتمسفر است. هوا ترکیبی از گازهای مختلف است که به طور تقریبی شامل 78% نیتروژن، 21% اکسیژن، 0.9% آرگون و مقادیر بسیار کمتری از سایر گازها مانند دی‌اکسید کربن، نئون، هلیوم و کریپتون می‌باشد. فرآیند استخراج این گازها از هوا، معمولاً از طریق تقطیر جزئی در دماهای بسیار پایین صورت می‌گیرد. در این روش، هوا پس از فیلتراسیون و حذف ناخالصی‌ها، متراکم شده و سپس به تدریج سرد می‌شود. با کاهش دما، گازهای مختلف در نقاط جوش متفاوت به حالت مایع درآمده و از یکدیگر جدا می‌شوند.
با وجود منبع اولیه یکسان، تفاوت اساسی در میزان فراوانی اکسیژن و آرگون در هوا، تأثیر مستقیمی بر هزینه استخراج آن‌ها دارد. اکسیژن با غلظت حدود 21%، جزء اصلی تشکیل‌دهنده هوا محسوب می‌شود، در حالی که آرگون با غلظت کمتر از 1%، یک عنصر کمیاب‌تر است. این اختلاف در فراوانی به این معناست که برای تولید مقدار مشخصی از آرگون مایع، حجم بسیار بیشتری از هوا باید پردازش شود. در نتیجه، مراحل اولیه فرآیند، مانند فشرده‌سازی و خنک‌سازی حجم وسیع‌تری از هوا، انرژی بیشتری مصرف کرده و به تجهیزات بزرگتری نیاز دارد که این امر به طور مستقیم بر هزینه‌های اولیه و عملیاتی تولید آرگون می‌افزاید.
برای اطلاع از قیمت آرگون مایع بر روی لینک کلیک کنید.
مراحل پالایش و خالص‌سازی
پس از جداسازی اولیه در برج تقطیر، گازهای اکسیژن و آرگون به طور کامل خالص نیستند و ممکن است حاوی مقادیر کمی از سایر گازها باشند. برای دستیابی به خلوص مورد نیاز در کاربردهای مختلف صنعتی و پزشکی، مراحل پالایش و خالص‌سازی بیشتری بر روی این گازها انجام می‌شود. این مراحل می‌توانند شامل تقطیر مجدد، استفاده از جاذب‌های شیمیایی یا فیزیکی و یا سایر روش‌های جداسازی پیشرفته باشند.
در مورد اکسیژن مایع، به دلیل غلظت نسبتاً بالای آن پس از جداسازی اولیه، فرآیند خالص‌سازی معمولاً ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر است. هدف اصلی در این مرحله، حذف مقادیر اندک نیتروژن و سایر ناخالصی‌های احتمالی است. در مقابل، آرگون به دلیل غلظت بسیار پایین در هوای اولیه، پس از جداسازی اولیه همچنان حاوی مقادیر قابل توجهی از نیتروژن و احتمالاً سایر گازهای نجیب مانند نئون است. بنابراین، فرآیند خالص‌سازی آرگون مایع پیچیده‌تر و انرژی‌برتر بوده و نیازمند استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته‌تری می‌باشد. به عنوان مثال، ممکن است از ستون‌های تقطیر متعدد با طراحی خاص یا از واکنش‌های شیمیایی انتخابی برای حذف نیتروژن استفاده شود. این پیچیدگی‌های بیشتر در فرآیند پالایش، به طور قابل ملاحظه‌ای بر هزینه نهایی تولید آرگون مایع تأثیر می‌گذارد.
مصرف انرژی و هزینه‌های عملیاتی
تولید اکسیژن مایع و آرگون مایع هر دو فرآیندهای انرژی‌بری هستند. فشرده‌سازی حجم عظیمی از هوا و حفظ دماهای بسیار پایین مورد نیاز برای تقطیر جزئی، نیازمند مصرف مقادیر قابل توجهی از انرژی الکتریکی است. علاوه بر این، عملکرد مداوم تجهیزات، هزینه‌های نگهداری و تعمیرات را نیز به دنبال دارد.
با توجه به اینکه برای تولید مقدار مشخصی از آرگون مایع، حجم بسیار بیشتری از هوا باید پردازش شود، میزان انرژی مصرفی در مراحل اولیه تولید آرگون به مراتب بیشتر از تولید همان مقدار اکسیژن است. همچنین، پیچیدگی بیشتر فرآیند خالص‌سازی آرگون، به ویژه نیاز به استفاده از تجهیزات تخصصی و مراحل اضافی، می‌تواند منجر به افزایش هزینه‌های عملیاتی مربوط به مصرف انرژی و مواد مصرفی شود. از سوی دیگر، تولید اکسیژن مایع به دلیل حجم تولید بالاتر و فرآیند نسبتاً ساده‌تر، ممکن است از صرفه‌جویی در مقیاس بهره‌مند شود و در نتیجه، هزینه تولید به ازای واحد حجم کاهش یابد. با این حال، نوسانات قیمت انرژی و هزینه‌های نگهداری تجهیزات در هر دو مورد، عوامل مهمی هستند که بر هزینه نهایی تولید تأثیر می‌گذارند.
حجم تولید و تقاضای بازار
حجم تولید و میزان تقاضای بازار نیز از عوامل تعیین‌کننده در هزینه نهایی تولید اکسیژن مایع و آرگون مایع هستند. اکسیژن مایع به دلیل کاربردهای گسترده در صنایع مختلف از جمله فولادسازی، بیمارستان‌ها، جوشکاری و صنایع شیمیایی، معمولاً در حجم بسیار بالاتری نسبت به آرگون مایع تولید می‌شود. این حجم بالای تولید می‌تواند منجر به کاهش هزینه‌های تولید به ازای واحد حجم به دلیل صرفه‌جویی در مقیاس شود.
در مقابل، آرگون مایع با وجود کاربردهای مهم در صنایعی مانند جوشکاری تخصصی، تولید نیمه‌رساناها و نورپردازی، معمولاً در حجم کمتری تولید می‌شود. تقاضای کمتر و حجم تولید پایین‌تر می‌تواند منجر به افزایش هزینه تولید به ازای واحد حجم شود. علاوه بر این، تغییرات در تقاضای بازار برای هر یک از این گازها می‌تواند بر قیمت نهایی آن‌ها تأثیر بگذارد. افزایش تقاضا ممکن است منجر به افزایش قیمت شود، در حالی که افزایش تولید بیش از تقاضا می‌تواند قیمت‌ها را کاهش دهد. بنابراین، تولیدکنندگان باید به طور مداوم شرایط بازار و پیش‌بینی‌های مربوط به تقاضا را برای بهینه‌سازی سطح تولید و مدیریت هزینه‌ها مد نظر قرار دهند.
ملاحظات زیست‌محیطی و پایداری
در دنیای امروز، ملاحظات زیست‌محیطی و پایداری به طور فزاینده‌ای در تصمیمات صنعتی و اقتصادی نقش مهمی ایفا می‌کنند. تولید گازهای صنعتی مانند اکسیژن مایع و آرگون مایع نیز از این قاعده مستثنی نیست. فرآیند تولید این گازها، به ویژه مراحل فشرده‌سازی و خنک‌سازی هوا، نیازمند مصرف قابل توجهی از انرژی است که می‌تواند منجر به انتشار گازهای گلخانه‌ای شود، به ویژه اگر منبع تولید برق مبتنی بر سوخت‌های فسیلی باشد.
تلاش برای کاهش اثرات زیست‌محیطی تولید این گازها شامل اقداماتی مانند بهینه‌سازی فرآیندهای تولید برای کاهش مصرف انرژی، استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر برای تأمین برق مورد نیاز و توسعه فناوری‌های جدید برای جداسازی و خالص‌سازی گازها با کارایی بالاتر و آلودگی کمتر است. همچنین، مدیریت صحیح پسماندهای تولید و کاهش انتشار گازهای جانبی نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. با توجه به فشارهای فزاینده برای دستیابی به پایداری در صنایع مختلف، هزینه‌های مربوط به رعایت مقررات زیست‌محیطی و سرمایه‌گذاری در فناوری‌های پاک‌تر می‌تواند در آینده بر هزینه نهایی تولید اکسیژن مایع و آرگون مایع تأثیر بگذارد. شرکت‌هایی که در این زمینه پیشرو باشند و بتوانند فرآیندهای تولید خود را با ملاحظات زیست‌محیطی سازگار کنند، احتمالاً از مزیت رقابتی بلندمدتی برخوردار خواهند شد.
سخن پایانی
در پایان، تحلیل هزینه تولید اکسیژن مایع در مقابل آرگون مایع نشان می‌دهد که عوامل متعددی از جمله میزان فراوانی در منبع اولیه، پیچیدگی مراحل پالایش، میزان مصرف انرژی، حجم تولید و تقاضای بازار و همچنین ملاحظات زیست‌محیطی، در تعیین هزینه نهایی این دو گاز صنعتی نقش دارند. به طور کلی، به دلیل فراوانی بیشتر اکسیژن در هوا و فرآیند خالص‌سازی نسبتاً ساده‌تر، هزینه تولید اکسیژن مایع معمولاً کمتر از آرگون مایع است. با این حال، پیشرفت‌های فناوری، تغییرات در قیمت انرژی و افزایش توجه به مسائل زیست‌محیطی می‌توانند در طول زمان بر این معادلات اقتصادی تأثیر بگذارند. درک دقیق این عوامل برای تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان این گازهای حیاتی، به منظور اتخاذ تصمیمات آگاهانه و بهینه‌سازی هزینه‌ها، امری ضروری به نظر می‌رسد.
