1.2  空分技术发展

空分技术的发展至今已有一百多年历史了，20世纪90年代中期，空分技术再一次进行了重大的技术改革，几项世界先进水平的新技术在我国空分行业中得到广泛应用，即规整填料精馏塔、液体压缩流程、高效率高压增压透平膨胀机、全精馏无氢制氧的设计和制造等[3]。这些先进新技术的应用，使我国空分技术的水平大大提高，国产空分设备已经接近国际先进水平，在一些核心技术上已达到国际先进水平。

随着我国经济持续稳定增长，我国的空分设备制造业也发展很快，特别是在大型空分项目上，国产设备的市场份额正在逐年上升，以往国外大公司在大型空分装置上垄断的局面正在逐步改变。自1978年引进林德技术以后，特别是从上世纪80年代开始，国内空分设备制造厂家紧跟国外先进空分设备制造技术，不断创新工艺技术，如自行研发了常温分子筛吸附以及增压透平膨胀机的大中型空分设备，并把该项技术推广应用于15000m3/h以下各等级空分设备上，代表性工程项目有湘钢14000m3/h和吉化6000m3/h等60多套空分设备[4]。但是我们也充分认识到，在大型空分设备项目上，我国的综合能力和水平与国外大公司相比，仍然存在一定的差距。在设备的可靠性、稳定性方面还有待提高。特别是DCS控制对空分设备的重要性越来越突出。在世界空分设备市场上，每年大部分份额仍被国际名牌公司瓜分。

新设备的出现永远是空分流程改革的推动力。

回顾空分流程的变化无一不是由新设备的出现引起的。透平膨胀机的产生实现了大型空分设备的全低压流程。高效板翅式换热器的出现，使切换板翅式流程取代了石头蓄冷器流程。增压膨胀机的出现和分子筛吸附器的改进，改变了分子筛流程能耗高的历史，使分子筛常温净化流程在80年代中后期替代了切换式流程。规整填料在空分行业的应用使得精馏塔压降显著降低,并实现了全精馏制氩[5]。计算机的采用使大型空分设备的自动控制、负荷跟踪和无人操作成为现实。高压板翅式换热器的成功和低温泵的不断完善，促进了液体内压缩流程发展和逐步走向成熟[6]。

分子筛流程在大型空分设备上取代切换式流程是设备促进流程变化的最好例子。早在上世60年代末，分子筛吸附器已用于小型空分设备取代了碱洗塔和干燥器，但是由于分子筛吸附与再生引起的能耗增加，使得它迟迟不能再大型空分设备上推广，只能使用在能源便宜的中东地区或氮产品数量较大的特定用户。直到上世纪80年代中期，增压膨胀机出现后，由于膨胀空气量减少，氧提取率提高，使分子筛流程的能耗略低于切换式流程，加之比切换式的冷损失小，操作方便，系统安全稳定，氧、氩提取率高等明显优点而迅速取代了切换式流程[7]。

降低单位产品能耗是空分设备发展的主线。

不论是冶金还是化工企业，空分设备都是能耗大户，能源消耗占空分产品成本的70%-80%，所以如何降低单位制氧能耗一直是空分行业关注的主要问题。根据空气分离的能耗组成，大型空分设备节能的途径是：合理选择流程；通过降低系统阻力来降低操作压力；提高空压机和增压机的等温效率；降低分子筛再生能耗；通过提高膨胀压力和绝热效率来减少膨胀空气量；减少冷损；增加提取率以减少空气耗量。源'自:优尔`!论~文'网www.youerw.com

总之，近年来大型空分设备的发展，使得空分流程简化，能耗降低，提高了空分设备安全性。由此可见，大型空分设备实现了全低压流程后，流程上的改进余地已不大，近20年来的改进主要集中在设备以及由设备引起的工艺变化，其核心是节能与安全。 日处理65500Nm3（以O2计）空分项目设计(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_58696.html