內(nèi)壓縮流程技術絕版好資料看到就別錯過

內(nèi)壓縮流程技術內(nèi)壓縮流程是空分設備的一種工藝流程組織方式，是相對于外壓縮流程而言的。外壓縮流程就是空分設備生產(chǎn)低壓氧氣，然后經(jīng)氧壓機加壓至所需壓力供給用戶，也稱之為常規(guī)空分。內(nèi)壓縮流程就是取消氧壓機，直接從空分設備的精餾塔生產(chǎn)出中、高壓力的氧氣供給用戶。該流程與常規(guī)外壓縮流程的主要區(qū)別在于，產(chǎn)品氧的供氧壓力是由液氧在冷箱內(nèi)經(jīng)液氧泵加壓達到，液氧在高壓板翅式換熱器中與高壓空氣進行熱交換從而汽化復熱回收冷量送出冷箱。

目前,大型化工空分用戶和有較大液體需要量的冶金空分用戶，都采用內(nèi)壓縮流程。

1內(nèi)壓縮流程型式

1.1按應用領域分

按氧氣用在冶金領域還是化工領域分為冶金型和化工型。

冶金型行業(yè)一般對氧氣、氮氣產(chǎn)品壓力要求在3.0MPa左右，大多采用空氣循環(huán)、膨脹空氣進下塔的氧內(nèi)壓縮流程，采用增壓空氣壓縮機+液氧泵+中壓換熱器取代氧氣透平壓縮機。

化工型行業(yè)氧氣產(chǎn)品壓力一般在4.5~10.0MPa。目前開發(fā)的流程型主要有：氮氣循環(huán)單泵內(nèi)壓縮流程，空氣循環(huán)雙泵內(nèi)壓縮流程，空氣循環(huán)單泵內(nèi)壓縮膨脹空氣進下塔流程，空氣循環(huán)單泵內(nèi)壓縮膨脹空氣進上塔流程。

1.2按制冷循環(huán)介質(zhì)分

按制冷循環(huán)介質(zhì)分有空氣制冷循環(huán)和氮氣制冷循環(huán)兩種型式。

空氣制冷循環(huán)以一股正流壓縮空氣為熱源，在主換熱器中與被加壓的液氧進行熱交換。在液氧復熱、汽化的同時，將液氧的低溫冷量轉(zhuǎn)換為同一低溫等級空氣的冷量,使這股壓縮空氣冷卻和液化，實現(xiàn)空分設備的冷量平衡。

氮氣制冷循環(huán)是采用氮氣作為循環(huán)介質(zhì)來吸收和轉(zhuǎn)化加壓液氧的低溫冷量。但由于氮氣冷凝溫度和潛熱均比空氣小，這就決定了汽化同樣數(shù)量的加壓液氧，需要被加壓的氮氣量比空氣量更多且壓力更高，不是很經(jīng)濟，故用循環(huán)氮氣作為加熱氣體的內(nèi)壓縮流程用得較少。

1.3按膨脹空氣進行入精餾塔的位置分

目前國內(nèi)外空分制造廠家所采用的內(nèi)壓縮流程絕大部分是空氣增壓流程。按膨脹空氣進行入精餾塔的位置分為兩種型式：一種是膨脹空氣進上塔，另一種是膨脹空氣進下塔。

膨脹空氣進上塔流程，主要針對產(chǎn)品液體量需求不大的用戶，產(chǎn)品液體總量一般是產(chǎn)品氧氣量的3~5%。它的優(yōu)點是：流程簡單；采用常規(guī)增壓透平膨脹機，操作方便；中壓換熱器單個設計，可靠性高，液氧不會產(chǎn)生偏流；裝置的氧氬提取率大致與常規(guī)外壓縮空分相當。

膨脹空氣進下塔流程，是目前國內(nèi)制造的內(nèi)壓縮流程空分設備中比較典型的流程，主要針對產(chǎn)品液體量需求大的用戶，產(chǎn)品液體總量可達到產(chǎn)品氧氣量的10%以上。它的優(yōu)點是提取率高，如氬的提取可達到90%以上。

2特點

內(nèi)壓縮流程是相對于外壓縮流程而言的。與外壓縮流程相比，內(nèi)壓縮流程主要的技術變化在兩個部分：精餾與換熱。外壓縮流程空分是由精餾塔直接產(chǎn)生低壓氧氣，再經(jīng)主換熱器復熱出冷箱；而內(nèi)壓縮流程空分是從精餾塔的主冷凝蒸發(fā)器抽取液氧，再由液氧泵加壓至所需壓力，然后再由一股高壓空氣與液氧換熱，使其汽化出冷箱作為產(chǎn)品氣體。可以簡單地認為，內(nèi)壓縮流程是用液氧泵加上空氣增壓機取代了外壓縮流程的氧壓機。

2.1安全性提高

氧壓機在設計制造中需要考慮的安全因素較多，用液氧泵取代了氧壓機后，將壓縮過程中的危險取掉了，安全性提高。

2.2占地面積小

內(nèi)壓縮流程中的空氣增壓機壓縮機可以單獨設置，也可以與主空壓機連體設置，都可以減少占地面積。用循環(huán)氮壓機的內(nèi)壓縮流程，也可以與氮壓機合二為一。另外還取消了氧壓機的占地面積。對用地緊張的新上項目和改擴建項目很適合。

2.3易于維護

用液氧泵取代了氧壓機，氧壓機的制造和維護都要求高，液氧泵相對就方便多了。

2.4滿足不同壓力產(chǎn)品的需要

對化工產(chǎn)品用戶，氧壓力、氮壓力高，氮產(chǎn)品壓力等級多，氮產(chǎn)品溫度高，裝置規(guī)模大，采用內(nèi)壓縮流程，可降低投資成本，設備可靠性高。

2.5現(xiàn)場供氣和同時出售液體產(chǎn)品時競爭力大

對許多采用管道現(xiàn)場供氣方式的氣體公司，在經(jīng)營現(xiàn)場供氣業(yè)務的同時，通常還出售大量的液體產(chǎn)品。在這樣的情況下，內(nèi)壓縮流程空分就在運行成本上有較大的優(yōu)勢。大中型空分設備流程的發(fā)展從1958年我國試制成功第一套3350m3/h空分設備以來，大中型空分流程已經(jīng)歷了鋁帶蓄冷器凍結高低壓空分流程、石頭蓄冷器凍結全低壓空分流程、切換式換熱器凍結全低壓空分流程、常溫分子篩凈化全低壓空分流程、常溫分子篩凈化增壓膨脹空分流程、常溫分子篩凈化填料型上塔全精餾制氬流程。各流程簡介如下：

1鋁帶蓄冷器凍結高低壓空分流程(簡稱第一代空分)

鋁帶蓄冷器凍結高低壓空分流程是我國最早的大中型空分設備的主導流程，標志著我國在空氣分離設備的制造已實現(xiàn)了從小型向大型的飛躍發(fā)展。

典型產(chǎn)品：3350m3/h(20℃狀態(tài))空分設備，這是我國第一代空分產(chǎn)品，流程組織較為復雜，主要由空氣過濾壓縮、高壓空氣壓縮、CO2堿洗、氨預冷、膨脹制冷、換熱、精餾等系統(tǒng)組成。

【流程特點】

(1)加工空氣壓力分成低壓(0.53～0.57MPa)和高壓(16～20MPa)兩個等級?？辗衷O備的冷量來源于兩個壓力等級下空氣的焦湯效應、氮氣膨脹制冷和氨預冷系統(tǒng)制冷等三個方面。

(2)采用了氧、氮蓄冷器各兩只(分別一只走正流、另一只走返流)，內(nèi)充盤裝鋁帶填料，供換熱和清除低壓空氣中的水分和CO2用，蓄冷器的自清除效果采用返流氣量大于正流氣量來保證，通常返流與正流氣的流量之比為1.03～1.04倍。

(3)采用了一對高壓換熱器來冷卻高壓空氣，高壓空氣中的CO2是通過堿洗塔堿液的洗滌，水分是通過氨預冷系統(tǒng)的凍結而清除的。

(4)將冷凝蒸發(fā)器分成主冷和輔冷兩部分，輔助冷凝蒸發(fā)器放置位置低于主冷凝蒸發(fā)器，利用液氧液位落差使上塔液氧不斷流入輔助冷凝蒸發(fā)器，同時被下塔頂部引入的壓力氮氣氣化成氧氣后，導入乙炔分離器吸附掉乙炔，作為產(chǎn)品氧氣的一部分輸出，這就保證了精餾塔的安全運行。主冷凝蒸發(fā)器為列管式(共17749根列管，溫差1.8K)，輔助冷凝蒸發(fā)器為盤管式(溫差3.2K)。

【流程缺點】

(1)流程組織較復雜。為了提供空分設備所需的部分冷量及由此而引起的高壓空氣中水分、CO2的清除問題，在冷箱外增設了高壓空氣壓縮機、堿洗塔、氨預冷系統(tǒng)等多套機組；同時冷箱內(nèi)設備也較多，使整套空分設備的操作、維護不便。

(2)蓄冷器的自清除問題沒有得到妥善解決，氧氣(或氮氣)和空氣的傳質(zhì)和傳熱雖按不同時間間隔錯開但卻在同一腔內(nèi)進行，使產(chǎn)品的純度受到較大污染，氧氣純度由99.5%O2下降到99%O2，氮氣純度由99.8%N2下降到98%N2，而后者由于純度較低，只能放空；此外蓄冷器熱端溫差較大(5℃)，復熱不足損失大。

(3)膨脹機結構為沖動式固定噴嘴的型式，效率較低，只有60%左右。若用空氣作膨脹工質(zhì)，對膨脹后的空氣如何處理，沒有得到妥善解決，影響了空分流程的組織水平。

(4)氧提取率低，一般只有83.3%。

(5)能耗高，設計值為0.66kWh/m3O2，而實際運行值高達0.7～0.9kWh/m3O2。

2石頭蓄冷器凍結全低壓空分流程(簡稱第二代空分)

管式石頭蓄冷器凍結全低壓空分流程，是我國第二代空分產(chǎn)品，主要由空氣過濾壓縮、空氣預冷、膨脹制冷、換熱、精餾等系統(tǒng)組成。

典型產(chǎn)品:6000m3/h空分設備，標志著我國氣體分離和液化設備工業(yè)正式進入了全低壓空分流程的時代。

【流程特點】

(1)采用反動式固定噴嘴透平膨脹機?？諝庠诠潭▏娮旌腿~輪中進行了兩次膨脹，使膨脹機效率有了很大的提高(可達80%)，空分設備的制冷手段得到了改善，因此使加工空氣由第一代空分流程的兩個壓力等級轉(zhuǎn)變到只要0.5MPa(G)的一個壓力等級成為可能，實現(xiàn)了高低壓空分流程向全低壓空分流程的變革。

(2)將鋁帶蓄冷器改為石頭蓄冷器，讓產(chǎn)品氧氣、氮氣始終走蛇管內(nèi)部換熱，保證了氧、氮純度不受污染，使氧的純度達到99.6%O2，氮的純度達到100×10-6O2。

(3)為了清除凍結在石頭上的CO2和水分，除了采用正流空氣和返流污氮氣交替切換的方法外，還采用了中間抽氣法，即在蓄冷器中部抽出了相當于加工空氣量10%的空氣，這就保證了抽口以下正流氣量小于返流氣量的自清除要求，進一步縮小了蓄冷器冷端溫差，使自清除更為徹底。

(4)膨脹后空氣送入上塔中部參與精餾，充分利用了上塔精餾潛力，提高了氧提取率(可達84%)。

(5)用循環(huán)液氧泵和液氧吸附器組成的強制循環(huán)來清除液氧中的乙炔等碳氫化合物，確保了空分設備的安全運行，取消了前一流程的輔助冷凝蒸發(fā)器。

(6)能耗比第一代空分有了明顯的下降，可達到0.55～0.6kWh/m3O2。

【流程缺點】

(1)管式石頭蓄冷器中的石頭填料單位體積所具有的比表面積只有鋁帶的1/5，而密度卻遠比鋁帶大，因而處理同樣的空氣量，石頭蓄冷器比鋁帶蓄冷器體積要大5倍以上，這就使得石頭蓄冷器體積龐大、笨重，所需的安裝基礎必須深沉堅實，占地面積大，工程費用多。

(2)由于采用中間抽氣法來保證蓄冷器的不凍結性，因而設置了相應的抽氣閥箱和CO2吸附器，使冷箱內(nèi)設備及配管復雜化。

(3)膨脹機采用固定噴嘴，只能依靠調(diào)節(jié)壓力來調(diào)節(jié)氣量，因而膨脹量調(diào)節(jié)范圍較小，對空分變工況生產(chǎn)需要大量冷量時的適應性較差，只能用增設備用膨脹機來解決冷量的調(diào)節(jié)問題，這顯得很不經(jīng)濟。

(4)主冷凝蒸發(fā)器仍為長列管式，管子數(shù)目仍然較多，體積大、制造難。

3切換式換熱器凍結全低壓空分流程(簡稱第三代空分)

隨著高效率板翅式換熱器的研制成功和反動式透平膨脹機技術的進一步發(fā)展，空分流程水平又大大向前推進了一步，出現(xiàn)了切換式換熱器凍結全低壓空分流程，是我國第三代空分產(chǎn)品。主要由空氣過濾壓縮、空氣預冷、膨脹制冷、換熱、精餾(含提氬設備)等系統(tǒng)組成。

典型產(chǎn)品:10000m3/h空分設備

【流程特點】

(1)板翅式換熱器，取代了石頭蓄冷器、列管式冷凝蒸發(fā)器及盤管式過冷器、液化器等，使單元設備的外形尺寸大大縮小，空分設備的冷箱也相應縮小、跑冷損失減少、膨脹量下降、啟動時間縮短等一系列的良性循環(huán)，提高了空分設備的技術經(jīng)濟性。

(2)用切換式換熱器取代石頭蓄冷器后，由于用間壁式連續(xù)換熱代替了蓄冷器的間歇換熱，使溫度場分布較為穩(wěn)定，同時在氣流通道中供水分和CO2凍結的空間也增大了，使切換周期可以延長，切換損失可由蓄冷器流程的4%下降到2%。

(3)采用了環(huán)流法來保證切換式換熱器的不凍結性，可使空氣和返流污氮氣冷端溫差由蓄冷器流程的3.5℃縮小到2.5℃，這是一種較為完整的不凍結性的方法，不再需要中抽氣閥箱，CO2吸附器等附加設備，使流程簡化。

(4)采用反動式可調(diào)噴嘴的透平膨脹機，使膨脹機效率變化平穩(wěn)，對變工況生產(chǎn)適應性強，同時采用了電機制動來回收膨脹機的對外做功。

(5)采用了體積小、重量輕、流通能力大的切換碟閥取代笨重的強制切換閥，使布置緊湊。

(6)氧提取率提高到～87%。

(7)能耗大大下降，10000m3/h空分設備一般為0.49～0.52kWh/m3O2，6000m3/h空分設備一般為0.53～0.55kWh/m3O2。

【流程缺點】

(1)為了滿足切換式換熱器自清除要求，需要返流污氮氣量較大，一般而言，污氮氣量與總加工空氣量之比不得少于55%，即純氮產(chǎn)量只能達到總加工空氣量的45%，這樣，純氮氣和氧氣產(chǎn)量之比最多只能達到1：1，無法滿足用戶對大量純氮氣需求。

(2)為滿足切換式換熱器的不凍結性要求，冷端要保證有一個最小溫差，空分設備的啟動要分成四個階段來完成，以避免水分和CO2進入精餾塔內(nèi)，因而啟動操作要十分小心，比較麻煩。

這類流程由于技術落后，操作維護復雜，運轉(zhuǎn)周期較短，是下一步實施技術改造的重點對象。

4常溫分子篩凈化全低壓空分流程(簡稱第四代空分)

隨著國際上分子篩凈化技術的發(fā)展和在空分設備中的廣泛應用。分子篩凈化空氣冷箱外“前端凈化”技術，代表著20世紀70年代國際空分設備流程發(fā)展的主導方向。該流程設備主要由空氣過濾壓縮、空氣預冷、分子篩凈化、膨脹制冷、換熱、精餾等系統(tǒng)組成。

典型產(chǎn)品:6000m3/h空分設備

【流程特點】

(1)利用分子篩吸附劑在常溫下吸附空氣中水分和二氧化碳及碳氫化合物的特性，將切換式換熱器的傳熱傳質(zhì)和換熱兩種功能分家，在冷箱外用分子篩吸附器清除空氣中水分和CO2，在冷箱內(nèi)的換熱器僅起換熱作用，這樣不僅使進冷箱的空氣較純凈，而且延長了換熱器的壽命。冷箱內(nèi)不再需要設置自動閥箱、液空液氧吸附器循環(huán)液氧泵及相應的切換閥門管道等，使空分流程簡化，冷箱內(nèi)設備減少，操作維護方便。

(2)由于主換熱器沒有自清除要求，冷端溫差不用嚴格限制，使純氮氣和氧氣產(chǎn)量比大大提高，可達到2.3～2.5，可以滿足需要大量純氮氣的用戶要求。

(3)分子篩吸附器切換周期為108分鐘，遠遠長于切換式換熱器切換周期3.5分鐘，因此空氣切換損失就大大減少，由通常的占加工空氣總量的2%下降到0.5%，有利于氧提取率的提高。同時切換次數(shù)的減少，精餾塔受切換而引起的波動干擾減少，有利于氬的提取。

(4)分子篩吸附器清除空氣中有害雜質(zhì)較徹底，空分設備的操作安全性好，連續(xù)運行周期可達二年以上。

(5)啟動和操作過程中，不需考慮自清除的影響，因而操作簡便，有利于實現(xiàn)變負荷操作和提高自動化控制水平。

(6)氧提取率提高到90～92%，氬提取率～52%。

【流程缺點】

為了保證分子篩吸附器能在較佳的溫度8～

5、常溫分子篩凈化增壓膨脹空分流程(簡稱第五代空分)

在尋求降低能耗的途徑上，常溫分子篩凈化增壓膨脹空分流程的出現(xiàn)，是空分流程技術

的一大進步。這一時期，國內(nèi)空分設備制造商紛紛應用該技術，實現(xiàn)了制氧容量從小到大的全系列空分設備的升級換代，使我國的空分設備整體性能接近20世紀80年代國際先進水平。

典型產(chǎn)品:6000m3/h空分設備。

【流程特點】

（1）在常溫分子篩凈化全低壓空分流程的基礎上，將膨脹機的制動發(fā)電機改成了增壓機。增壓機的作用是將膨脹空氣在膨脹過程中產(chǎn)生的功，直接用來使進膨脹機的空氣增壓，使膨脹機前壓力的提高，就增加了單位膨脹空氣的制冷量，在空分設備所需冷量一定的情況下，減少了膨脹空氣量，總的加工空氣量也就相應降低，使常溫分子篩凈化增壓膨脹空分流程的氧提取率進一步提高、能耗進一步下降。第五代空分的提取率可達到93%～97%，氬提取率54%～60%。

(2)采用了全可控渦理論設計的三元流葉輪和全等溫冷卻的單軸空氣透平壓縮機。

(3)采用了立式單層床內(nèi)絕熱結構的分子篩吸附器。

(4)成功地實現(xiàn)了計算機集散控制系統(tǒng)對空分流程的控制調(diào)節(jié)要求，使自動化控制水平上了一個臺階。

(5)由于加工空氣量下降了～4%，能耗與切換式換熱器凍結全低壓空分流程相當，約為0.47～0.53kWh/m3O2。

6、常溫分子篩凈化填料型上塔全精餾制氬空分流程(第六代空分)

常溫分子篩凈化增壓膨脹空分流程，已作為主導流程在國際空分行業(yè)廣泛采用。但是為了進一步提高空分設備效率、降低能耗，20世紀80年代初期，國外一些著名空分制造商開始將規(guī)整填料技術應用于空分設備上，到了90年代采用規(guī)整填料和全精餾無氫制氬技術的空分設備已全面推向工業(yè)化應用。主要由空氣過濾壓縮、高效空氣預冷、分子篩雙層床凈化、增壓膨脹制冷、換熱、精餾及全精餾制氬等系統(tǒng)組成。

典型產(chǎn)品:6000、20000m3/h空分設備

【主要特點】

(1)繼承了第五代空分的所有優(yōu)點：具有流程簡單，操作維護方便、采用DCS集散系統(tǒng)、切換損失少、碳氫化合物清除徹底、空分設備的操作安全性好，連續(xù)運行周期大于二年等優(yōu)。

(2)采用規(guī)整填料型上塔代替篩板型上塔，上塔阻力只有相應篩板塔的1/4～1/6，使空壓機的排壓由0.65MPa(A)下降到0.61MPa(A)，使空壓機的能耗節(jié)約5%～7%。

(3)由于上塔操作壓力降低、操作彈性大，使空分裝置的氧提取率進一步提高，精餾塔的氧提取率可達99.5%；空分設備氧提取率97%～99%。

(4)精氬的制取采用低溫精餾法直接獲得，即一步到位的采用全精餾(無氫)制氬技術。節(jié)約了制氫能耗3%～4%，同時，精餾塔氬提取率大大提高，可達65%～84%。精氬產(chǎn)品的品質(zhì)高：含氧量可以低于2ppmO2。

(5)采用了高效空氣預冷系統(tǒng)，空氣預冷系統(tǒng)設置水冷塔，充分利用干燥氮氣的吸濕性，使冷卻水溫降低，可減少冷水機組的制冷負荷；根據(jù)用戶用氮情況也可不另配冷水機組。

(6)分子篩純化空氣系統(tǒng)采用活性氧化鋁-分子篩雙層床結構，大大延長了分子篩的壽命，同時可使床層阻力減少。

(7)采用了高效增壓型透平膨脹機技術，膨脹機效率可達83～88%。

(8)采用先進的DCS計算機控制技術，實現(xiàn)了中控、機旁、就地一體化的控制，可有效的監(jiān)控整套空分設備的生產(chǎn)過程。成套控制系統(tǒng)具有設計先進可靠、性能價格比高等特點。

(9)第六代空分設備由于采用了多項新技術，節(jié)能效果顯著，與第五代空分相比設備總能耗約下降8%～10%，制氧能耗為0.37～0.43kWh/m3O2。

7、常溫分子篩凈化大型內(nèi)壓縮空分流程

典型產(chǎn)品：16000、28000、30000、40000m3/h空分設備?

主要由空氣過濾壓縮、空氣預冷、分子篩凈化、空氣(氮氣)循環(huán)增壓系統(tǒng)、膨脹制冷、高壓換熱系統(tǒng)、精餾等系統(tǒng)組成。

【流程特點】

(1)內(nèi)壓縮流程空分設備是在第六代空分設備流程的基礎上，采用液氧泵對氧產(chǎn)品進行壓縮的一種流程形式。根據(jù)循環(huán)增壓機壓縮的介質(zhì)不同，流程形式可分為空氣循環(huán)和氮氣循環(huán)兩種流程。根據(jù)膨脹后空氣進塔位置的不同，內(nèi)壓縮流程又可分為膨脹空氣進上塔流程和膨脹空氣進下塔流程。內(nèi)壓縮流程還可根據(jù)產(chǎn)品壓縮情況分為單泵內(nèi)壓縮流程和雙泵內(nèi)壓縮流程。

(2)與加壓液氧進行換熱的空氣(或氮氣)壓力和流量的確定；高壓換熱系統(tǒng)的組織和精餾的組織等是內(nèi)壓縮空分流程的核心問題。所以，與常規(guī)外壓縮流程不同的是：內(nèi)壓縮流程要根據(jù)最終產(chǎn)品的壓力、流量及使用特點等具體情況經(jīng)過不斷的優(yōu)化計算，選擇合理的流程組織方式、最佳的氣化壓力和循環(huán)流量，使空分設備的氧、氬提取率更高。

(3)內(nèi)壓縮流程取消了氧壓機，因而無高溫氣氧，火險隱患小、安全性好。主冷大量抽取液氧，保證碳氫化合物的積聚可能性降到最低程度。產(chǎn)品液氧在高壓下蒸發(fā)，使烴類物質(zhì)積累的可能性大大降低。特殊設計的液氧泵自動啟動與運行程序可有效地保證裝置的安全運行與連續(xù)供氧。

(4)內(nèi)壓縮流程的低溫高壓液氧泵均采用進口產(chǎn)品，且在線冷備用，若運行泵出故障，則備用泵在10秒鐘內(nèi)自動達到工作負荷，所以，內(nèi)壓縮流程的可靠性較高。

對于化工和石化用戶一般要求氧氣壓力很高，因而采用外壓縮則必須是氧透+活塞式氧壓機，而內(nèi)壓縮流程則只用一臺增壓空壓機替代了二臺氧壓機，其運行可靠性大大增加。

(5)高壓液氧泵操作方便，維修工作量極少。內(nèi)壓縮流程主空壓機與增壓空壓機如采用汽輪機一拖二的形式，布置緊湊，占地面積小。而氧壓機則需要有足夠多的安全距離，占地面積大，且基建費用高。

(6)內(nèi)壓縮流程的單位產(chǎn)品能耗與空分設備的規(guī)模、產(chǎn)品壓力、液體產(chǎn)品的多少有較大關系，由于內(nèi)壓縮的不可逆損失大，產(chǎn)品的提取率略低，內(nèi)壓縮流程的單位產(chǎn)品能耗要比常規(guī)外壓縮流程約高3%～7%(按相同產(chǎn)品工況比較)。膜分離制氮設備一、膜分離制氮設備原理

膜氣體在膜中傳質(zhì)過程的研究推算起來實際已有100多年歷史了,人們對單一的氣體在聚合物及其膜中傳送進行了大量的研究,從而在理論上得到了較好的發(fā)展.然而,膜在實際中的應用卻是近幾十年間的事,較突出的例子是核武器中同位素鈾的分離.直到20世紀70年代末期,氣體在聚合物膜中的滲透性和選擇性已發(fā)展到具有工業(yè)化經(jīng)濟價值時,膜才象今天這樣得到大規(guī)模應用。

中空纖維膜是用數(shù)以萬計的高分子材料制成的中空纖維絲聚合的膜組件。當兩種或兩種以上的氣體混合通過高分子膜時，由于各種氣體在膜中的溶解度和擴散系數(shù)的差異，導致不同氣體天膜中的滲透速率有所不同，根據(jù)這一特性，可將氣體分為"快氣""慢氣"。

氣體透過中空聚合物膜是一個復雜的過程，其透過機制一般是氣體分子首先被吸附到膜的表面溶解，然后在膜中擴散，最后從膜的另一側(cè)解吸出來，膜分離技術依靠不同氣體在膜中溶解和擴散系數(shù)的差異來實現(xiàn)氣體的分離。當混合氣體在一定的驅(qū)動力（膜兩側(cè)的壓力差或壓力比）作用下，滲透速率相當快的氣體如水汽、氧氣、氫氣、氦氣、硫化氫、二氧化碳等透過膜后，在膜的滲透側(cè)被排除，而滲透速率相對慢的氣體如氮氣、氬氣、甲烷和一氧化碳等被滯留在膜的滯留側(cè)被富集從而達到混合氣體分離的目的。

因為膜分離器所選擇材質(zhì)其分離效率的限制，一般用于自空氣中分離氮氣的分離器其工業(yè)化組件以中空纖維膜較為突出，以中空纖維巨大的分離比表面積為基礎載體的工業(yè)化膜組件能較好的滿足客戶的分離要求，通常地，為了取得較好的經(jīng)濟性指標，達到低投入、低單耗的目的，膜制氮采用高壓流程。

二、高壓流程膜制氮

壓縮空氣經(jīng)預處理系統(tǒng)除去油、塵埃等固體雜質(zhì)及大部分的氣態(tài)水,預熱后進入膜分離器，滲透速率相當快的氣體如水汽、氧氣、氫氣、氦氣、硫化氫、二氧化碳等透過膜后，在膜的滲透側(cè)被排除，而滲透速率相對慢的氣體如氮氣、氬氣、甲烷和一氧化碳等被滯留在膜的滯留側(cè)被富集；系統(tǒng)在PLC或DCS系統(tǒng)的控制下可實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的輸出氮氣。以這種原理來實現(xiàn)氧氮分離的方法我們稱之為高壓流程膜制氮(MKH-N)。

膜制氮設備主要特點-

1、裝置工藝流程簡單、結構緊湊、設備投資省

2、裝置占地面積小，可用于室內(nèi)、外操作

3、裝置自動化程度高，開停車方便快捷；10分鐘內(nèi)達到純度指標。

4、無閥門切換等運動部件，不需定期更換易損件，維修量少。

5、通過增加膜分離器，很容易擴大氮氣產(chǎn)量。

6、裝置運行和維護費用較PSA法制氮低；在純度80～98%的范圍內(nèi)，具有優(yōu)越的性能價格比。它具有其它空氣分離方法所不可比擬的優(yōu)勢，運行能耗較低。

7、裝置運行獨立性強，穩(wěn)定性好，可靠性高，常溫低壓下工作，安全性能好

8、裝置規(guī)?？蓮?.2-50000Nm3/h，產(chǎn)品氮氣純度可滿足80-99.9%。

三、高壓流程膜制氮設備主要組成

1、空氣壓縮機

2、空氣源預處理組件

3、空氣緩沖罐

4、膜分離器

5、成品氮氣緩沖罐

6、切換閥門及相應的管件

7、自動控制、檢測系統(tǒng)

8、可擴展的減壓配置增壓系統(tǒng)

四、膜制氮設備安裝運行條件

1、安裝條件：安裝現(xiàn)場應清潔、平整，吊車或叉車容易到達并進行安裝；

2、使用環(huán)境要求：安裝現(xiàn)場周圍空氣應干凈、無油霧、無腐蝕氣體，通風良好；

3、配套條件：電源：380V/50Hz/3相五線；

冷卻水：符合工業(yè)用冷凍、冷卻水。

五、膜制氮設備選型注意事項

1、在具體選型前首先確認對所需氮氣設備最終產(chǎn)品氣的要求，在制造廠商的建議下確定所需設備的流程；

2、考察設備設計的合理性（每一個配件的設置是否合理、必需，并發(fā)揮其最大功效）；

3、考察設備運行的可靠性（考證設備設計中保證措施的合理性）；

4、制造廠商研究開發(fā)能力、制造經(jīng)驗及水平；

5、全面計算制氮設備的成本（設備價格、投入設備所必備的水、電、場地及其費用，設備的使用維護成本，設備的使用壽命），而不僅僅只考慮設備的價格。變壓吸附制氮設備

1、變壓式吸附制氮原理

變壓吸附制氮設備是采用碳分子篩為吸附劑，利用變壓吸附原理來獲取氮氣的設備。在一定的壓力下，利用空氣的氧、氮在碳分子篩孔隙中擴散速率不同而達到分離空氣的目的，即碳分子篩對氧的擴散吸附遠大于氮，通過可編程序來控制多個閥門的導通、關閉，達到兩吸附罐的交替循環(huán)，加壓吸附，減壓脫附的過程，而完成氧、氮的分離，得到所需純度的氮氣。

制氮機主要由兩個填滿碳分子篩的吸附塔組成，當潔凈的壓縮空氣進入吸附塔時，由于其中的O2在碳分子篩內(nèi)擴散速率較快，使N2在氣相中得到富集；另一塔已完成吸附的碳分子篩則被減壓解吸，然后用N2吹掃再生，使其恢復原有吸附能力，兩塔交替循環(huán)，即可得到純度為99%-99.9%的廉價氮氣。再用氮氣凈化裝置除去其中微量的O2，H2O等雜質(zhì)，N2純度可達99.999%以上。

2、工藝特點：

能耗低，故運行成本比其它制氮工藝低；

結構簡單，占地面積??；

微電腦控制，只要輕輕一按，30分鐘，即可產(chǎn)出合格氮氣，即開即用，實現(xiàn)無人值守，純度、流量長期穩(wěn)定；

使用方便，省去了不斷更換鋼瓶的麻煩；

使用更安全，且無須支付運費。

3、應用范圍

金屬熱處理--滲碳、碳氮共滲、光亮退火、粉末金屬及磁性材料燒結、氮基氣氛保護石油天然氣、化學工業(yè)--管道及容器空氣置換、注氮采油、化工過程保護氣電子工業(yè)--半導體及電子元件生產(chǎn)的氮氣保護煤炭工業(yè)--煤礦井下防滅火食品工業(yè)--充氮包裝、保鮮、酒類保存醫(yī)藥工業(yè)--原料及藥品充氮保存，中草藥防蟲、防霉玻璃工業(yè)--浮法玻璃生產(chǎn)過程的保護其他需用氮氣的工業(yè)部門。膜分離制氧設備一、膜分離制氧基本原理

氣體在膜中傳質(zhì)過程的研究推算起來實際已有100多年歷史了，人們對單一的氣體在聚合物及其膜中傳送進行了大量的研究,從而在理論上得到了較好的發(fā)展。然而,膜在實際中的應用卻是近幾十年間的事,較突出的例子是核武器中同位素鈾的分離。直到20世紀70年代末期，氣體在聚合物膜中的滲透性和選擇性已發(fā)展到具有工業(yè)化經(jīng)濟價值時，膜才像今天這樣得到大規(guī)模應用。

一般說來，膜對所有氣體都是可以滲透的，只不過滲透的程度不同而已。氣體透過中空聚合物膜是一個復雜的過程，其透過機制一般是氣體分子首先被吸附到膜的表面溶解，然后在膜中擴散，最后從膜的另一側(cè)解吸出來，膜分離技術依靠不同氣體在膜中溶解和擴散系數(shù)的差異來實現(xiàn)氣體的分離。當混合氣體在一定的驅(qū)動力（膜兩側(cè)的壓力差或壓力比）作用下，滲透速率相當快的氣體如水汽、氧氣、氫氣、氦氣、硫化氫、二氧化碳等透過膜后，在膜的滲透側(cè)被富集，而滲透速率相對慢的氣體如氮氣、氬氣、甲烷和一氧化碳等被滯留在膜的滯留側(cè)被富集從而達到混合氣體分離的目的。

二、膜分離制氧設備的流程

根據(jù)分離條件中壓力不同，通常我們將膜制氧分成兩種不同的工藝流程，用戶可根據(jù)不同的工況要求，選擇適合的流程以達到最低單耗的目的。

1、高壓流程膜制氧

壓縮空氣經(jīng)預處理系統(tǒng)除去油、塵埃等固體雜質(zhì)及大部分的氣態(tài)水,預熱后進入膜分離器，滲透速率相當快的氣體如水汽、氧氣、氫氣、氦氣、硫化氫、二氧化碳等透過膜后，在膜的滲透側(cè)被富集，而滲透速率相對慢的氣體如氮氣、氬氣、甲烷和一氧化碳等被滯留在膜的滯留側(cè)被富集；系統(tǒng)在PLC或DCS系統(tǒng)的控制下可實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的輸出氧氣。

2、負壓流程制氧

經(jīng)鼓風機后的原料空氣，凈化除去粉塵再進入膜分離器，滲透速率相對慢的氣體，如氮氣、氬氣、甲烷和一氧化碳等被滯留在膜的滯留側(cè)富集后作為廢氣排出，以真空泵抽真空將滲透側(cè)的富氧空氣收集作為產(chǎn)品氣。系統(tǒng)在PLC或DCS系統(tǒng)的控制下可連續(xù)獲得穩(wěn)定純度的氧氣。

三、膜分離制氧設備的特點

膜法氧氮分離設備主要特點

1、裝置工藝流程簡單、結構緊湊、設備投資省

2、裝置占地面積小，可用于室內(nèi)、外操作

3、裝置自動化程度高，開停車方便快捷；10分鐘內(nèi)達到氧濃度。

4、無閥門切換等運動部件，不需定期更換易損件，維修量少。

5、通過增加膜分離器，很容易擴大富氧空氣產(chǎn)量。

6、裝置運行和維護費用較PSA法制氧低；在純度25～35%的范圍內(nèi)，具有優(yōu)越的性能價格比。在助燃應用方面，它具有其它空氣分離方法所不可比擬的優(yōu)勢，運行能耗較低。

7、裝置運行獨立性強，穩(wěn)定性好，可靠性高，常溫低壓下工作，安全性能好。

8、裝置規(guī)?？蓮?.2-50000Nm3/h，產(chǎn)品氧氣純度可達25-45%；

四、膜分離制氧設備的基本組成

高壓流程設備主要組成/低壓流程設備組成

1、空氣壓縮機/1、鼓風機組

2、空氣源預處理組件/2、除塵、冷卻器

3、空氣緩沖罐/3、膜分離器

4、膜分離器/4、成品氧氣緩沖罐

5、成品氧氣緩沖罐/5、切換閥門及相應的管件

6、切換閥門及相應的管件/6、真空泵機組

7、自動控制、檢測系統(tǒng)/7、氧氣增壓機

8、可擴展的增壓系統(tǒng)/8、自動控制、檢測系統(tǒng)

五、膜制氧設備安裝運行條件

1、安裝條件：安裝現(xiàn)場應清潔、平整，吊車或叉車容易到達并進行安裝；

2、使用環(huán)境要求：安裝現(xiàn)場周圍空氣應干凈、無油霧、無腐蝕氣體，通風良好；

3、配套條件：電源：380V/50Hz/3相五線；

4、冷卻水：符合工業(yè)用冷凍、冷卻水。

六、膜制氧設備選型注意事項

1、在具體選型前首先確認對所需氧氣設備最終產(chǎn)品氣的要求，在制造廠商的建議下確定所需設備的流程；

2、考察設備設計的合理性（每一個配件的設置是否合理，必需，并發(fā)揮其最大功效）；

3、考察設備運行的可靠性（考證設備設計中保證措施的合理性）；

4、制造廠商研究開發(fā)能力、制造經(jīng)驗及水平；

5、全面計算制氧設備的成本（設備價格、投入設備所必備的水、電、場地及其費用，設備的使用維護成本，設備的使用壽命），而不僅僅只考慮設備的價格。天然氣概況

一、天然氣概述

天然氣無色、無味、無毒且無腐蝕性，主要成分為甲烷，也包括一定量的乙烷、丙烷和重質(zhì)碳氫化合物。還有少量的氮氣、氧氣、二氧化碳和硫化物。另外，在天然氣管線中還發(fā)現(xiàn)有水分。

甲烷的分子結構是由一個碳原子和四個氫原子組成，燃燒產(chǎn)物主要是二氧化碳和水。

CH4＋2O2→CO2＋2H2O

與其它化石燃料相比，天然氣燃燒時僅排放少量的二氧化碳粉塵和極微量的一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物，因此，天然氣是一種清潔的能源。

二、天然氣利用的歷史

1、天然氣的發(fā)現(xiàn)和早期應用

在公元前6000年到公元前2000年間，伊朗首先發(fā)現(xiàn)了從地表滲出的天然氣。許多早期的作家都曾描述過中東有原油從地表滲出的現(xiàn)象，特別是在今日阿塞拜疆的巴庫地區(qū)。滲出的天然氣剛開始可能用作照明，崇拜火的古代波斯人因而有了"永不熄滅的火炬"。中國利用天然氣是在約公元前900年。中國在公元前211年鉆了第一個天然氣氣井，據(jù)有關資料記載深度為150米（500英尺）。在今日重慶的西部，人們通過用竹竿不斷的撞擊來找到天然氣。天然氣用作燃料來干燥巖鹽。后來鉆井深度達到1000米，至1900年已有超過1100口鉆井。

直到1659年在英國發(fā)現(xiàn)了天然氣，歐洲人才對它有所了解，然而它并沒有得到廣泛應用。從1790年開始，煤氣成為歐洲街道和房屋照明的主要燃料。在北美，石油產(chǎn)品的第一次商業(yè)應用是1821年紐約弗洛德尼亞地區(qū)對天然氣的應用。他們通過一根小口徑導管將天然氣輸送至用戶，用于照明和烹調(diào)。

2、天然氣管線的改進

由于還沒有合適的方法長距離輸送大量天然氣，天然氣在整個十九世紀只應用于局部地區(qū)。工業(yè)發(fā)展中的應用能源主要還是煤和石油。1890年，燃氣輸送技術發(fā)生了重大的突破，發(fā)明了防漏管線連接技術。然而，材料和施工技術依然較復雜，以至于在離氣源地160公里（100英里）的地方，天然氣仍無法得以利用。因而，當生產(chǎn)城市煤氣時，伴生氣通常燒掉（即在井口燃燒掉），非伴生氣則留在地下。

由于管線技術的進一步發(fā)展，十九世紀二十年代長距離天然氣輸送成為可能。1927年至1931年，美國建設了十幾條大型燃氣輸送系統(tǒng)。每一個系統(tǒng)都配備了直徑約為51厘米（20英寸）的管道，并且距離超過320公里。在二戰(zhàn)之后，建造了許多輸送距離更遠、更長的管線。管道直徑甚至可以達到142厘米。十九世紀七十年代初，最長的一條天然氣輸送管線在前蘇聯(lián)誕生。例如，將位于北極圈的西西伯利亞氣田的天然氣輸送到東歐的管線，全長5470公里，途經(jīng)烏拉爾山和700條大小河流。結果，世界最大的Urengoy氣田的天然氣輸送到東歐，然后再送到歐洲消費。另外一條管線是從阿爾及利亞到西西里島，雖然距離較短，但施工難度也很大，該管線管徑為51厘米，沿途要穿越地中海，所經(jīng)過的海域有時深度超過600米。

三、什么是LNG？

當天然氣在大氣壓下，冷卻至約-162℃時，天然氣由氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)，稱為液化天然氣（LiquefiedNaturalGas，縮寫為LNG）。LNG無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600，LNG的重量僅為同體積水的45%左右，熱值為52MMBtu/t（1MMBtu=2.52×108cal）。

四、液化天然氣鏈

天然氣從氣田開采出來，要經(jīng)過處理、液化、航運、接收和再氣化等幾個環(huán)節(jié)，最終送至終端用戶。液化過程能凈化天然氣，除去其中的氧氣、二氧化碳、硫化物和水。這個處理過程能夠使天然氣中甲烷的純度接近100%。

1、天然氣田開發(fā)

天然氣田蘊藏在地層內(nèi)，一般通過地震學數(shù)據(jù)探測天然氣田構造及氣田深度，也可用磁力儀，通過測量地球表面磁場的微小變化來尋找天然氣和石油。開采天然氣田的技術在現(xiàn)代石油工業(yè)中已相當成熟。

2、天然氣液化

天然氣被冷卻至約-162℃變成液態(tài)，這將使其體積減少約600倍，便于儲存和運輸。

3、LNG船

LNG船是指將LNG從液化廠運往接收站的專用船舶。LNG船的儲罐是獨立于船體的特殊構造。在該船舶的設計中，考慮的主要因素是能適應低溫介質(zhì)的材料，對易揮發(fā)/易燃物的處理。船只尺寸通常受到港口碼頭和接收站條件的限制。目前125000m3是最常用的尺寸，138000m3是現(xiàn)有船只中最大的尺寸。LNG船的使用壽命一般為35年-40年。

目前世界液化天然氣船的儲罐系統(tǒng)有自撐式和薄膜式兩種（如下圖所示）。自撐式有A型和B型兩種，A型為棱形或稱為IHISPB，B型為球形。

4、液化天然氣接收終端

液化天然氣的接收終端內(nèi)建有專用碼頭，用于運輸船的靠泊和卸船作業(yè)；儲罐用于容納從LNG船上卸下來的液化天然氣；再氣化裝置則是將液化天然氣加熱使其變成氣體后，經(jīng)管道輸送到最終用戶。

液化天然氣在再氣化過程中所釋放的冷能可被綜合利用。一般而言，約有25%的冷能可被利用。

五、什么是CNG和LPG?

壓縮天然氣(CompressedNaturalGas,簡稱CNG)是天然氣加壓(超過3,600磅/平方英寸)并以氣態(tài)儲存在容器中。它與管道天然氣的組分相同。CNG可作為車輛燃料利用。LNG可以用來制作CNG，這種以CNG為燃料的車輛叫做NGV（NaturalGasVehicle）。與生產(chǎn)CNG的傳統(tǒng)方法相比，這套工藝要求的精密設備費用更低，只需要約15%的運作和維護費用。

液化石油氣(LiquefiedPetroleumGas,簡稱LPG)經(jīng)常容易與LNG混淆，其實它們有明顯區(qū)別。LPG的主要組分是丙烷（超過95%），還有少量的丁烷。LPG在適當?shù)膲毫ο乱砸簯B(tài)儲存在儲罐容器中，常被用作炊事燃料。在國外，LPG被用作輕型車輛燃料已有許多年。

六、使用天然氣會中毒嗎？

天然氣的主要成分是甲烷（CH4），它本身是一種無毒可燃的氣體。同其它所有燃料一樣，天然氣的燃燒需要大量氧氣（O2）。如果居民用戶在使用灶具或熱水器時不注意通風，室內(nèi)的氧氣會大量減少，造成天然氣的不完全燃燒。不完全燃燒的后果就是產(chǎn)生有毒的一氧化碳（CO），最終可能導致使用者中毒（反應式見下）。

2CH4+3O2→2CO+4H2O

七、天然氣的用途

天然氣主要可用于發(fā)電，以天然氣為燃料的燃氣輪機電廠的廢物排放水平大大低于燃煤與燃油電廠，而且發(fā)電效率高，建設成本低，建設速度快；另外，燃氣輪機啟停速度快，調(diào)峰能力強，耗水量少，占地省。

天然氣也可用作化工原料。以天然氣為原料的一次加工產(chǎn)品主要有合成氨、甲醇、炭黑等近20個品種，經(jīng)二次或三次加工后的重要化工產(chǎn)品則包括甲醛、醋酸、碳酸二甲酯等50個品種以上。以天然氣為原料的化工生產(chǎn)裝置投資省、能耗低、占地少、人員少、環(huán)保性好、運營成本低。

天然氣廣泛用于民用及商業(yè)燃氣灶具、熱水器、采暖及制冷，也用于造紙、冶金、采石、陶瓷、玻璃等行業(yè)，還可用于廢料焚燒及干燥脫水處理。

天然氣汽車的一氧化碳、氮氧化物與碳氫化合物排放水平都大大低于汽油、柴油發(fā)動機汽車，不積碳，不磨損，運營費用很低，是一種環(huán)保型汽車。中國空分設備市場現(xiàn)狀與近期發(fā)展吳兆龍

林德工藝裝置有限公司,大連市金州區(qū)龍灣路5-1號116100

【摘要】概述了中國空分市場的現(xiàn)狀，指出了中國空分制造業(yè)與國外各大公司相比存在的差距。簡要分析了國內(nèi)空分制造業(yè)經(jīng)多年的發(fā)展已具有的實力，在材料和人工成本上具有的競爭優(yōu)勢；與國外空分行業(yè)的差距在逐步縮?。簩Σ罹嗯c不足及近期發(fā)展的對策談了一些看法。

關鍵詞：空分設備；市場份額；經(jīng)濟背景；優(yōu)勢與劣勢；對策

1國內(nèi)外空分市場概況

近年來，隨著中國經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定地增長，中國空分設備制造業(yè)也逐步發(fā)展，特別是在大型空分項目上，國產(chǎn)設備的市場份額在逐年上升，以往外國大公司在大型空分項目上一統(tǒng)天下的局面正在逐步改觀。但是，我們應該充分認識到，在大型空分設備項目上，我們的綜合能力與水平同外國各大公司相比，還存在一定的差距。在世界空分設備市場，每年大部分份額由外國大公司所瓜分。

這八大公司大多數(shù)都向中國供過大中型空分設備，僅德國Linde公司就向中國供過五十多套空分設備，而法液空、BOC、PRAXIAIR、MESSER在中國已投資多家氣體公司，僅MESSER到1999年底在中國已投資了15家合資企業(yè)，總投資達1.7億美元。另外，法液空與杭氧合資成立液空(杭州)有限公司，林德與金重合資成立林德工藝裝置有限公司，主要從事空分設備的生產(chǎn)制造業(yè)務。

當然，中國的空分市場也是世界空分市場的一部分。由于原來的基礎落后，與國外的差距很大。改革開放后，引進許多大型成套裝置，特別是20世紀90年代后經(jīng)濟的持續(xù)增長，促進大型鋼鐵和化工企業(yè)的投入增加，大型空分設備的引進進一步加快，從而促進國內(nèi)企業(yè)從配套能力到設計、制造、安裝、運行管理的整體水平進一步提高，逐步形成以杭氧、開空、川空為核心企業(yè)的三足鼎立的局面。其中杭氧到2002年占國內(nèi)份額的68%左右，而大型裝置則占國內(nèi)份額的70％以上，2002年的工業(yè)總產(chǎn)值達106873萬元，銷售收入達105611萬元，2003年上半年新訂“2萬”等級以上的空分有十多臺，最大裝置創(chuàng)國內(nèi)記錄--“5萬”級空分；川空則是后起之秀，2002年躍居第二，工業(yè)總產(chǎn)值達40319萬元，銷售收入達36378萬元，2003年上半年新訂“2萬”級以上的空分有3個，最大裝置達“2.8萬”；開空近年來也發(fā)展很快，2002年的工業(yè)總產(chǎn)值達25648萬元，銷售收入達25777萬元，最大空分設備做到“4萬”。除此之外，還有哈氧、蘇氧、邯氧、江氧等中小型企業(yè)占有一小部分空分市場份額，外資企業(yè)液空(杭州)與林德工藝裝置有限公司近年來在大型空分設備上業(yè)績都呈現(xiàn)逐步增長趨勢。

2中國空分市場的宏觀經(jīng)濟背景

在世界經(jīng)濟不景氣，特別是發(fā)達國家經(jīng)濟出現(xiàn)衰退的情況下，中國宏觀經(jīng)濟形勢依然呈現(xiàn)出良好的發(fā)展局面。至2002年，中國GDP達102239.8億元人民幣，比上年度增長8%。中國的經(jīng)濟總量已躍居世界第六，化肥產(chǎn)量1999年達3251萬噸，鋼產(chǎn)量2001年達1.58億噸。而冶金、機械、石油化工的增長幅度一直高于綜臺經(jīng)濟增長率。原因在于中國是個發(fā)展極不平衡的發(fā)展中國家，基礎工業(yè)裝備落后，為了加速經(jīng)濟的發(fā)展，必須加大對固定資產(chǎn)的投入，因此，20世紀90年代后中國經(jīng)擠持續(xù)增長的直接原因是與每年增長率大于10%的社會固定資產(chǎn)投入分不開的。即便是發(fā)達的美國，在過去的10年中，氣體工業(yè)的增長率是GDP增長率的1.25～1.5倍。2003年預計中國GDP增長將達7%，社會固定資產(chǎn)投資增長仍將超過10%，國家將對重點的大型工程項目的投入逐步實施，冶金鋼鐵企業(yè)擴建，改造淘汰低水平的生產(chǎn)裝置，提高效率，降低能耗；大型石油化工(化肥、煉油、乙烯)工程的擴建、增容；醫(yī)療、電子工業(yè)等的發(fā)展，引發(fā)對氣體的需求。

這些良好的經(jīng)濟背景，直接擴大了空分設備市場的需求。國家宏觀經(jīng)濟政策對基礎工業(yè)的影響是直接的、即時的，如鋼材市場的限產(chǎn)壓庫；而對空分設備這樣的工業(yè)裝備行業(yè)的影響是間接的、滯后的。因此，可以預見目前良好的經(jīng)濟形勢至少可以保證空分設備行業(yè)在今后3~5年保持穩(wěn)定的增長。在未來幾年中，中國的鋼鐵、化工、電子、制造加工業(yè)、食品、保健和其他所有氣體用戶將繼續(xù)推動氣體工業(yè)的發(fā)展，其年增長率至少為15%。而在亞洲，氣體工業(yè)比中國還滯后的國家如印度、越南也將步入高速發(fā)展的時期。

中國目前的空分市場是總量大，均量小，個量(單項指標)不足，持續(xù)增長仍有一定的增長空間。就拿亞洲和澳大利亞來說，2000年制氧能力的總和約為200000t／d，其中中國占35%。日本占30%，韓國占12.5%，中國臺灣占5%，澳大利亞占4%，馬來西亞占3%，印尼占3%，泰國占2%，新加坡占1.5%，其它4%。從均量上看。日本是中國的4.5倍。中國的鋼產(chǎn)量約為日本的1.5倍，而制氧能力卻僅為日本的1.17倍；從個量上看，中國空分基本是氧、氮、氬的制取，而高純氮、氦等稀有氣體的制取尚不足。因此，中國空分設備的發(fā)展仍有一定的空間。所以，國內(nèi)企業(yè)應抓住機遇，努力開拓市場，尋求進一步發(fā)展。

從歷史的發(fā)展來看，改革開放前，中國的空分行業(yè)與國外的差距相當大。改革開放后，隨著國外大空分的引進，促使中國的空分業(yè)迅猛發(fā)展。而這一時期世界的空分業(yè)也出現(xiàn)過幾次較大的技術改進，例如，板翅式換熱器、分子篩吸附器、規(guī)整填料塔等等，中國的空分業(yè)也迅速跟進，使得中國的空分業(yè)與國際上的差距在逐步縮小。從目前的情況來看，造成這種差距既有技術上的原因，也有經(jīng)濟上的原因。從技術上講，以杭氧為首的國內(nèi)大型骨干企業(yè)已具備“60000”級的空分設備的設計、制造、安裝能力，但尚無成熟的經(jīng)驗和獨立承包的業(yè)績。如果沒有鎮(zhèn)?；さ摹?8000”空分的成功改造與寶鋼系列大空分的配套供貨的經(jīng)驗，如果寶鋼不把“30000”空分改造給杭氧，中國的空分業(yè)就不可能跨出“30000”，邁向“40000”、“50000”、“60000”級的裝置。因為大型空分設備是實踐性很強的項目，如果沒有大型成套項目，就不可能有與之相配套的大型單元設備。沒有成熟的大型單元設備，也不可能有運行穩(wěn)定可靠的成套裝置。即便是外國大公司也是如此，像寶鋼5#“72000”和6#“60000”空分設備，外方在安裝調(diào)試過程中也遇到過很多問題，每次解決問題的過程都是積累經(jīng)驗的過程。

大型空分設備的運行成功反映的是行業(yè)的整體綜合發(fā)展水平的提高，從單元設備、控制元件到整體的匹配性，控制系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性，都要求有很高的水平。這種高水平不僅需要長期的理論研究為指導，還需要長期的實踐經(jīng)驗來驗證。我們的企業(yè)更需要的是這種機會。反之，如果寶鋼不把“30000”空分給國內(nèi)業(yè)戶，又有誰會將“30000”空分給國內(nèi)業(yè)戶呢?因為大型空分設備是投入大，運行有一定風險的項目，一般空分用戶不會輕易把“30000”級空分給尚無這樣業(yè)績的供貨商。從這點上講，國家應給企業(yè)以扶持，企業(yè)間應給予支持與合作，以促進我們的大型空分有突破性發(fā)展。因此，嚴格地說，這不僅是個技術上的瓶頸，更大程度上是經(jīng)濟上的瓶頸。同樣，這種差距也不僅僅是技術上的差距，更大程度上仍是經(jīng)濟上的差距。

從目前現(xiàn)狀來石，內(nèi)資企業(yè)與外資企業(yè)相比，在“30000”級以下的項目上內(nèi)資企業(yè)有較大的優(yōu)勢；在“30000～50000”級的項目上內(nèi)資企業(yè)是弱勢；在“60000”級以上的項目上內(nèi)資企業(yè)基本不具備競爭力。

3內(nèi)資企業(yè)的優(yōu)勢分析

改革開放后，中國空分設備市場在大型裝置上由外國大公司一‘統(tǒng)天下的局面逐步有所改觀，20世紀80年代，10000m3／h(O2)以上的空分設備基本由外國公司承包，到90年代末，杭氧承擔鎮(zhèn)?；さ?8000m3／h(O2)、寶鋼的30000m3／h(O2)的改造、渭南化肥的40000m3／h(O2)配氬、寶鋼系列大型空分的國內(nèi)配套，都標志著國內(nèi)已具備設計制造30000m3／h(O2)級以上空分設備的能力。2001年杭氧承包寶鋼30000m3／h(O2)、2002年開空德州“40000”、2003年杭氧北臺“50000”空分設備供貨合同的簽訂，在中國空分史上樹起了一座座里程碑。因此，在突破30000m3／h(O2)級空分設備之后，為中國空分制造業(yè)向超大規(guī)模的空分設備的發(fā)展更邁近一步。盡管此間的國內(nèi)大空分的大部分份額仍被外國公司搶走,如2002年林德馬鋼“43000”、南京揚子?BOC“38500”及武鋼“60000”；2002年法液空的兗州“60000”，金陵石化“56000”，鞍鋼“35000”以及最近林德本溪兩套“35000”，但在短短的幾年內(nèi)國內(nèi)空分制造企業(yè)取得如此業(yè)績還是令人鼓舞的。同時，在為國外大型空分設備配套過程中，也促進國內(nèi)空分制造企業(yè)的能力與水平的提高，寶鋼6#空分設備的引進與配套就是一個很好的例證。

目前，國內(nèi)空分制造企業(yè)20000m3／h(O2)級以下的空分設備的技術與流程已經(jīng)成熟，應有充分的能力與國外公司競爭。首先，國內(nèi)空分制造企業(yè)有較低的綜合經(jīng)營成本，使得國產(chǎn)：空分設備在初期投入成本上有較強的競爭力。

從材料成本上看，普通碳鋼國際市場的價格略高于國內(nèi)市場；鋁合金材料，國際市場常用的ASME-5083(德國A1Mg4.5Mn系列)與國內(nèi)相仿；不銹鋼材料，國際市場價格比國內(nèi)市場便宜，綜合起來計算：國際市場的這些材料成本與國內(nèi)市場相仿，加之進口關稅及運費，原材料綜合成本高出國內(nèi)成本；而配套設備如控制元件、過濾器、壓縮機、泵、閥門、儀表系統(tǒng)、DCS等，國外市場價格比國內(nèi)高得多。在人工成本就方面，國內(nèi)遠遠低于國外，由此看來，國外產(chǎn)品僅人工成本就比國內(nèi)高出一大部分，其產(chǎn)品的最終報價也超出國內(nèi)很多，因此國內(nèi)產(chǎn)品在價格上有很大的競爭優(yōu)勢。雖然國外的產(chǎn)品在綜合質(zhì)量水平上比我們的高，但是，以性能價格比考慮，國產(chǎn)設備有明顯的優(yōu)勢。近年來，外國公司在大型空分設備上逐步降低價格，充分說明內(nèi)資企業(yè)能力的增強給他們造成了壓力。

但是，從長遠來看，單純的低成本優(yōu)勢應該說是有局限性的。隨著中國加入WTO，中國經(jīng)濟逐步融人世界經(jīng)濟體，國際市場料工費的綜合成本逐漸趨于平衡，人民幣有預期升值的可能，中國境內(nèi)的勞動密集型產(chǎn)品的成本必然上升，從而也使單件小批量生產(chǎn)特性的空分設備的料工費成本上升，其中人工成本增長幅度會更大。另一方面，跨國公司的優(yōu)化資源配置、料工費的本地化、外資嫁接的“水土不服”也將逐漸減弱，會使其成本逐步降低，與國內(nèi)空分制造業(yè)產(chǎn)品的價格差距會越來越小，并逐步對國內(nèi)空分制造業(yè)構成威脅。所以，國內(nèi)空分制造業(yè)應在充分利用現(xiàn)有優(yōu)勢的基礎上，盡快在技術開發(fā)及經(jīng)營規(guī)模等方面增加投入，在項目管理方面提高水平，爭取在短時間內(nèi)有所突破。

4內(nèi)資企業(yè)的差距與不足

戰(zhàn)略上，應抓住市場機遇，加強人才培訓，提高人才素質(zhì)，特別是在大型空分項目亡的技術水平與項目的管理水平有待進一步提高，才能創(chuàng)出良好的業(yè)績以博得國內(nèi)氣體產(chǎn)品用戶的信任，從而給自身的發(fā)展創(chuàng)造更多的機遇，進一步走上良性發(fā)展的道路。特別是近年來跨國公司在中國的人才戰(zhàn)略，更應引起國內(nèi)企業(yè)的關注。因此抓好人才戰(zhàn)略，是中國空分業(yè)在大型空分項目上進一步突破的關鍵。

技術上，進一步改進并完善工藝流程，采用標準化模塊設計，使之運行更加穩(wěn)定成熟，大力推廣使用新技術、新工藝，如第六代空分設備上采用的規(guī)整填料塔，全精餾無氫制氬等。加快關鍵設備的開發(fā)，如大型膨脹機、板翅式換熱器、液氧蒸發(fā)繞管換熱器、空壓機、過濾器等設備。關于技術上差距的詳細內(nèi)容，大家可參閱江楚標的論文“低溫法空氣分離裝置：技術進展，差距與對策”。

在行業(yè)的宏觀布局上，龍頭企業(yè)應進一步加大投入與開發(fā)力度，繼續(xù)向超大規(guī)模邁進，并進一步提高裝置的穩(wěn)定可靠性，提高企業(yè)的知名度與品牌價值，努力擴大出口。而對于中小企業(yè)，應進一步整合，分工協(xié)作，提高專業(yè)化水平和與大空分的配套能力。應該說，我們的任何一個企業(yè)都不具備與大型跨國公司抗衡的能力，林德集團近幾年的年銷售額約90億歐元，法液空的年銷售額在80億歐元左右。而我們2002年全行業(yè)的銷售收入約人民幣21億元(約2.3億歐元)，最大的杭氧的銷售收入僅人民幣10.28億元(約1.1億歐元)。當然，這里還存在另一個經(jīng)濟學問題，由于中國維持低匯率，產(chǎn)出與國際上存在量值不等且出入很大，即杭氧生產(chǎn)出“10000”空分的產(chǎn)值與林德是不同的。因此，這種比較只能是宏觀上的粗略分析。不過，總體上還是能看出我們與人家的差距的。

制造能力上，應不斷增加投入。本人因工作培訓，于1999年與2002年兩次去過林德的慕尼黑工廠，我感觸很深的是他們的生產(chǎn)設備最早可以追溯至二戰(zhàn)時期，之后各個時期的設備都有，經(jīng)過多年的積累，各種各樣的生產(chǎn)設備應有盡有，僅僅在1999年到2002年二年間，就新增了許多大型設備。因此，人家在制造能力上始終處于領先地位。

建立完善的行業(yè)技術標準體系。完善的設計規(guī)范、結構部件的標準化，都能提高效率，降低成本。例如，林德公司的內(nèi)部標準體系非常完善，從單元設備的標準位號到管道支承的標準圖，非常詳細，給設計、制造、安裝帶來了方便。甚至有些成熟的中小型成套裝置也形成標準化，批量生產(chǎn)，從而降低了成本，提高了經(jīng)濟效益。

5多方位、全面開發(fā)空分市場

應該看到，國內(nèi)的空分設備企業(yè)的總的供貨能力已經(jīng)超過現(xiàn)有的市場容量，供大于求的局面在所難免，加上跨國公司的介入，國內(nèi)市場激烈競爭的局面依然存在。所以，審時度勢，空分設備制造業(yè)應制定相應的對策，以應對激烈的市場競爭。在堅定主業(yè)的基礎上，一方面利用各自的優(yōu)勢，開發(fā)相關行業(yè)的市場和非空分產(chǎn)品。其實，上述的跨國公司大多數(shù)也都是多元化經(jīng)營的大型集團公司，所不同的是人家的經(jīng)營規(guī)模大，如僅林德公司的工程承包公司2002年的新增訂單就達15億歐元，它的業(yè)務范圍和制造能力超過我們的杭氧、開空、川空的總和。另一方面，應努力擴大出口。如前所述，氣體行業(yè)在印度、越南、緬甸這些發(fā)展相對滯后的發(fā)展中國家近期會快速發(fā)展，且國內(nèi)企業(yè)已有向這些國家出口成套空分設備的較好的業(yè)績，他們的發(fā)展也給我們帶來了擴大出口的機會。

只有這樣，才能避免國內(nèi)市場競相壓價，才能保護國內(nèi)制造業(yè)有足夠的利潤空間，作為促使全行業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟動力，進一步開發(fā)超大規(guī)模的裝置，提高企業(yè)的國際競爭力和抗風險能力。同時在國家整頓與規(guī)范經(jīng)濟秩序的宏觀經(jīng)濟政策指導下，進一步規(guī)范行業(yè)內(nèi)部市場行為，使項目報價評估更加透明化，既避免高價暴利壟斷，又可避免低價位微利運營的惡性循環(huán)，以最終形成在穩(wěn)定的行業(yè)利潤指標上良性循環(huán)的局面。

應該承認，改革開放后我國的空分行業(yè)幾經(jīng)波折，取得了巨大成就，與國外空分行業(yè)的差距在逐步縮小。這是我們新老交替幾代空分業(yè)者共同奮斗的結果，也是值得我們自豪的。但是，我們應該看到仍然存在的差距和問題?？辗止ぷ髡邞俳釉賲?，以發(fā)展民族工業(yè)為己任，努力使中國空分業(yè)在超大型裝置上盡快邁上新臺階。目前，國內(nèi)的超大型空分設備上使用的壓縮機、透平機、換熱器、精餾塔等核心設備及控制系統(tǒng)的研制工作正在緊鑼密鼓中進行，兩年前我在開始撰寫此文時曾說過：“我們堅信，在不遠的將來，中國的‘40000’，‘50000’、‘60000’級空分設備不僅會矗立于中國市場，也會走向世界市場?！倍裉?，我們又可以激動地說：“我們已經(jīng)看到了中國的‘40000’，即將看到中國的‘50000’，中國的‘60000’還會遠嗎?”空分設備在國民經(jīng)濟中的應用--在煤化工中的應用煤化工是煤化學工程的簡稱，主要研究煤炭轉(zhuǎn)化利用技術，包括煤的加工、煤的氣化、煤的液化等。

在煤的液化和氣化中，德士古氣爐和魯奇反應器都要用到空分設備生產(chǎn)的氧氣作為氣化劑，生成合成氣，用于工業(yè)生產(chǎn)和民用。

一、煤氣化

在煤氣化中，氧氣作為氣化劑參與反應，生成合成氣，合成氣可用于生產(chǎn)合成氨、甲醇等；也可生產(chǎn)城市煤氣，代替焦爐煤氣或城市煤氣；也可生產(chǎn)合成天然氣，代替天然氣。

煤氣化的另一應用是“整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術（IGCC）”。

目前，我國大型化工項目推行的“煤改油”計劃，對化肥行業(yè)的合成氨生產(chǎn)進行改造，用的就是煤氣化技術，由殼牌公司提供煤氣技術，如中石化巴陵石化分公司，配套60000m3/h空分設備；中石化岳陽分公司、安慶石化公司和湖北枝江化肥廠，配套的空分設備為48000m3/h，均為內(nèi)壓縮流程。據(jù)悉，將進行化肥改造的項目有14套。

城市煤氣化方面，我行業(yè)的業(yè)績主要有：

1999年，義馬煤氣公司，7500m3/h空分設備2套；

1994年，哈爾濱依蘭煤氣工程，10000m3/h空分設備；

1993年，哈爾濱依蘭煤氣工程，6000m3/h空分設備；

1991年，蘭州煤氣化工程，6000m3/h空分設備。

目前，義馬煤化工工程啟動，建40萬噸甲醇項目，分二期建設，一期為20萬噸，需配套空分設備。

二、煤液化

煤液化有煤間接液化和煤直接液化兩種。煤間接液化用費托（FT）合成原理；煤直接液化用加氫液化原理。煤間接液化工藝要配套空分設備。

煤液化技術主要由神華集團投資，在上海、天津等建立的試驗基地，在內(nèi)蒙古、陜西等地有煤液化的項目，配套用的空分設備主要是大型的，40000~60000m3/h。

三、煤化工中空分設備的流程

煤化工配套用的空分設備為化工型流程，壓力比較高，如鎮(zhèn)海煉化的28000m3/h空分設備；現(xiàn)多采用液氧內(nèi)壓縮流程，可節(jié)約用電,如安慶石化、枝江化肥和岳陽石化的48000m3/h空分設備。在鋼鐵工業(yè)中的應用空分設備在冶金工業(yè)中的應用,主要是為冶煉工藝過程提供工業(yè)氣體。

氧、氮、氬是鋼鐵企業(yè)不可缺少的工業(yè)氣體，如寶鋼、武鋼、鞍鋼、首鋼、馬鋼、邯鋼、天鋼、杭鋼等鋼鐵企業(yè)都有大型空分設備，這些空分設備為鋼鐵企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)源耕源不斷地提供著氣體。在煉鋼生產(chǎn)工藝過程中要用到氧氣、氮氣和氬氣。

氧氣主要用于吹氧煉鋼。吹氧煉鋼的主要方式有：轉(zhuǎn)爐純氧頂吹或底吹煉鋼、電孤爐煉鋼和平爐煉鋼。轉(zhuǎn)爐煉鋼每噸鋼耗氧50~60m3；電孤爐煉鋼每噸鋼耗氧10~25m3；平爐煉鋼每噸鋼耗耗氧20~40m3。

此外，軋鋼每噸鋼耗氧3~6m3、鋼材加工、連鑄坯火焰切割，火焰清除、爐襯火焰每噸鋼耗氧11.4~14.2m3。

高爐富氧噴煤煉鐵：高爐富氧噴煤煉鐵可提高利用系數(shù)和降低焦比。

氮氣在鋼鐵廠的應用主要是用作保護氣，如軋鋼、鍍鋅、鍍鉻、熱處理（尤為薄鋼片）連續(xù)鑄造等都要用氮氣作保護氣，而且氮氣純度要求99.99%以上。

煉鋼過程也要用氬：如向熔融的鋼水中吹入氬氣，使成份均勻，鋼液凈化，并可除掉溶解在鋼水中的氫、氧、氮等雜質(zhì)，提高鋼坯質(zhì)量。吹氬還可以取消還原期，縮短冶煉時間，提高產(chǎn)量，節(jié)約電能等。氬氣吹煉和保護是提高鋼材質(zhì)量的重要途徑，我國已有不少鋼廠采用。據(jù)介紹，氬氣耗量為1~3m3噸鋼。

氧、氮、氬是煉鋼企業(yè)不可缺少的工業(yè)氣體，據(jù)報導，目前煉鐵、煉鋼、軋鋼的綜合氧耗已達100~140m3/t，氮耗80~120m3/t，氬耗3~4m3/t。

目前，鋼鐵企業(yè)用的大型空分設備主要采用分子篩常溫凈、增壓膨脹、填料塔和全精餾制氬的外壓縮流程和內(nèi)壓縮流程兩種形式，同時考慮提取部分液體作為生產(chǎn)調(diào)峰用。乙炔生產(chǎn)工藝的防火乙炔也叫電石氣，用途很廣，主要用于金屬切割、焊接及金屬表面噴鍍、熱處理等，還可用于制造有機化合物。

一.火災危險性

乙炔是一種無色的可燃氣體，爆炸極限范圍是各類危險品中最寬的一種（在空氣中為2.5％～82％，在純氧中為2.3％～93％），且點火能量也是最小的。在生產(chǎn)中還要用到清凈劑、干燥劑。丙酮等可燃易燃物質(zhì)，一旦遇到火星，熱源，即可發(fā)生火災，造成巨大損失。

二.防火措施

1.原料制備時，儲存、粉碎電石的建筑應為一、二級耐火建筑，并要按照《建筑設計防火規(guī)范》的有關規(guī)定來進行設計，還應采取防爆、泄壓措施。電石需經(jīng)仔細檢查，清除其中的雜質(zhì)，特別是混入其中的硅鐵。電石中的含硫、含磷量和發(fā)氣量應經(jīng)檢測符合要求方可投入生產(chǎn)。粉碎室應安裝吸塵設備，除去電石粉塵。運輸、貯存電石時，嚴防電石被雨水淋濕、受潮，要輕拿輕放。操作者應使用不發(fā)生火花的工具，開啟裝電石及丙酮的桶，勿使用鐵制工具。丙酮不可放在日光下曝曬或靠近熱源，搬運時輕拿輕放，庫內(nèi)保持良好通風，丙酮儲罐不能設在乙炔壓縮間和灌充氣瓶間。

2.投料時，加料量應嚴格控制，切忌加料過多過快，在貯料斗中加裝電石前，加料斗頂蓋可能撞擊打出火花的部位均應用鋁皮、橡膠皮覆蓋。當貯料斗中的氣體確信被氮或惰性氣體置換干凈后方可打開發(fā)生器頂蓋。若貯料斗活門被大塊電石卡住，應用木錘輕輕敲打使其松脫。

3.對乙炔發(fā)生器及其附屬設備應選用有關部門簽定的合格產(chǎn)品，并在開車前仔細檢查其中的壓力計、液位計、閥門、阻火器等是否靈敏好用，檢查電氣設備及自動聯(lián)鎖裝置是否完好，檢查置換用惰性氣體的含氧量是否小于3％。全部達到指標后方可開車。

要用惰性氣體置換的設備和管道，排放氣中含氧必須小干3％。需要冷卻的部位，應保證足夠的冷卻水量。為防止有爆炸性的乙炔銅、乙炔汞的生成，凡能接觸乙炔的零部件及儀器儀表、檢修工具應盡可能不用鋼制。萬不得已時，應將含銅量控制在7O％以內(nèi)。禁止使用水銀溫度計。乙炔發(fā)生系統(tǒng)應設置正水封、逆水封和安全水封。正水封裝在乙炔發(fā)生器通往乙炔貯罐或生產(chǎn)車間的管道上；逆水封應裝在從乙炔氣柜返回乙炔發(fā)生器的管道上；安全水封應裝在放空管上，

防止壓力過高而致使發(fā)生器爆炸。當乙炔發(fā)生器停用或乙炔輸送管道內(nèi)溫度低于16度時，應用熱水沖洗以消除水合晶體堵塞以及消除靜電。

嚴格控制排渣速度，防止形成負壓。渣坑應設在室外通風良好的地方，四周1O米內(nèi)禁止火源。排渣堵塞時可用水沖洗疏通，切忌用金屬工具通鑿。定期對乙炔發(fā)生器檢修時，先用氮氣進行置換，再用水沖洗，勿將照明燈具拉入發(fā)生器內(nèi)。

4.乙炔在凈化時，選用的清凈劑應既不會與乙炔發(fā)生燃燒爆炸反應，也不會生成新的雜質(zhì)。選用次氯酸鈉為清凈劑時，應將次氯酸鈉中有效氯含量控制在O.1％以下。在生產(chǎn)過程中，乙炔的流速應加以限制，并設止回閥或?qū)⑴渲撇畚惶岣摺?/p>

5.經(jīng)壓縮機壓縮后，乙炔才可貯灌輸送和裝瓶。壓縮時，壓縮機應安裝在一、二級耐火等級的建筑里，且單獨建造。乙炔壓縮機出口溫度不超過35℃，最高壓力不超過2.5兆帕。開車前，應對整個系統(tǒng)用氮氣吹掃，使全系統(tǒng)內(nèi)的氧含量低于3％。灌裝前，對待灌裝氣瓶的瓶閥、漆色、余壓、重量、有效期等進行全面檢查，合格后方可進行灌裝。認真檢查氣瓶內(nèi)丙酮是否流失，活性碳是否下沉，確定無問題的方可進行灌裝。乙炔氣瓶的包裝容積流速應小于O.8平方米

6.乙炔在貯存、運輸過程中，氣瓶應保持直立，嚴禁臥倒或倒置。搬運過程中避免劇烈沖擊和碰撞。氣瓶勿受熱，防止爆炸。氣瓶自身起火時，應關閉閥門，切斷氣源。氣瓶供氣速度不可太快，應控制在1.5立方米/小時，使用壓力勿超過O

7.其他防火要求

（1）乙炔生產(chǎn)廠房應為一、二級耐火建筑，建筑物采用鋼筋混凝土框架結構。廠房最好為單層結構，若必須設計成多層時，乙炔發(fā)生器也應放在頂層。廠房地面采用不發(fā)火地面，門窗向外開啟。生產(chǎn)廠房、乙炔發(fā)生器操作臺均應設置安全出口。有電石粉塵產(chǎn)生的房間、墻壁、地面均應光滑平整，便于清掃。

（2）有乙炔爆炸危險的房間之間的隔墻，其耐火等級應不低于1.5小時，門的耐火極限應不低于O.6小時。無爆炸危險的房間不應與有爆炸危險的房間直接相通，應用耐火極限不少于3.5／小時的防火墻隔開。

（3）電石庫、電石碎間、中間電石庫，應設在干燥地點，這些部位的通風帽、門窗孔洞應設防雨水侵入設施。

（4）乙炔灌裝間應有氣瓶降溫噴淋設施和消防噴灑設備。有爆炸危險地點的電氣設備需防爆。

（5）需動火檢修乙炔生產(chǎn)設備時，應報請領導審批，在有專人監(jiān)護下進行，并區(qū)做好定時動火取樣分析。

（6）制定一套嚴格的安全管理制度，操作人員應經(jīng)嚴格培訓、考試后方可上崗?？辗盅b置安全監(jiān)測和管理的重點石化企業(yè)的空分設備用戶，重點應在以下環(huán)節(jié)對空分設備加強管理和監(jiān)測：

1、空壓機系統(tǒng)。最好將反吹袋式過濾器更換為脈沖自潔式空氣過濾器。為防止油煙進入壓縮空氣內(nèi)，空壓機低壓運行時間一般不能超過30分鐘，并做好排煙風機的運行維護，有條件的企業(yè)可增加一臺排煙風機備用并聯(lián)鎖。必須搞好循環(huán)水水質(zhì)管理，有條件的企業(yè)可使用軟化水，并在壓縮機循環(huán)水管線上增設防垢器，減緩或降低垢層沉積及淤泥沉積，油冷要采用雙油冷，并能夠在線切換。

2、預冷系統(tǒng)。有條件的企業(yè)盡量備兩臺冰機，否則當分子篩出口二氧化碳濃度增高時將被迫停車。由于預冷水泵出口管線長時間運行易出現(xiàn)銹蝕，導致流通面積減小、阻力增大、水泵出口壓力上升，因此在檢修開車前，建議利用空冷塔氣體進行反向吹掃。

3、純化系統(tǒng)。分子篩進氣操作要緩慢平穩(wěn)，以防氣流沖擊床層，造成分子篩粉化進入塔內(nèi)，形成危害。分子篩切換閥出現(xiàn)問題，會造成空分工況波動而被動停車，建議選用可靠性高、氣源能夠獨立的三維偏心硬密封形式的閥門，且切換閥的反饋信號要靈敏，一旦閥門出現(xiàn)未動作或動作未到位，可以及時報警。

4、增壓膨脹系統(tǒng)。建議采用帶有氣囊的油壓容器或輔助油泵聯(lián)動于膨脹機，一旦停車通過慣性帶動輔助油泵轉(zhuǎn)動，可滿足膨脹機停車時潤滑的要求。油泵啟動條件一般有密封氣壓力，油泵無論在聯(lián)鎖狀態(tài)下還是獨立狀態(tài)下都應有密封氣壓力啟動條件聯(lián)鎖。早期空分裝置由于忽略了獨立狀態(tài)下的啟動條件，容易出現(xiàn)事故。

5、冷箱。要注意冷箱與中控室之間的距離。另外，冷箱的防雷防靜電接地一定要與主冷設備的靜電接地通過絕緣設施分開。

6、液體儲槽。一般常壓儲槽壓力控制在10KPa左右，由于絕熱效果不好、采液或返液造成蒸發(fā)量較大、放空管線較細等，易造成儲槽壓力較高；要注意放空閥在事故狀態(tài)下是否為氣關閥，以免由于設計或安裝錯誤，導致事故狀態(tài)下放空閥關閉，引起儲槽超壓；要嚴格執(zhí)行相應的液體槽車充裝管理規(guī)定，充裝液氧、液氮不準超過罐體容積的90％；液氧充裝時建議采用靜電接地顯示裝置。

7、主冷防爆。主冷防爆是空分安全生產(chǎn)管理的重中之重。石化企業(yè)大氣CmHn普遍較高，必須對大氣質(zhì)量每天進行一次分析；必須設立風向標，隨時掌握四季風向；必須建立裝置排放及氣象臺帳，對CanHn積聚進行分析及控制；必須將空壓機出口氣體納入監(jiān)控體系并進行定期檢測。

8、空冷塔必須注意循環(huán)水水質(zhì)情況，如濁度、COD、油含量、是否投加殺菌劑而產(chǎn)生泡沫等。建議有條件的企業(yè)盡量采取閉路循環(huán)的方式，減少外界干擾，但要注意定期置換，以防水質(zhì)變壞。

9、要盡可能降低分子篩入口溫度，以提高分子篩吸附雜質(zhì)的能力；當大氣條什惡化或裝置緊急排放時，應對分子篩進行高溫再生，并適當縮短運行周期，以盡可能降低CmHn入塔量；要保證對分子篩再生的徹底性；要加強對分子篩出口品質(zhì)的監(jiān)測，包括露點。C02及CmHn，在線與離線分析相互結合?？辗衷O備的流程

根據(jù)加工空氣的壓力，空分設備的流程可分為高壓、中壓和低壓流程三種。一般小容量的設備選用高壓流程，如20m3/h空分設備；中小容量的設備選用中壓流程，如50m3/h、150m3/h、300m3/h的空分設備；大中型空分設備(1000m3/h及以上)，由于加工空氣量大，單位加工空氣的冷損小，同時采用透平膨脹機（或增壓透平膨脹機）制冷，因而都選用低壓流程。