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2007年 增刊85通一、国内大型空分的需求情况随着我国经济的高速发展，特别是近几年冶金、石化、石油、化肥等领域的持续稳定发展，给大型空分设备行业带来难得的发展机遇。
业内人士分析认为，这些领域在未来几年内对大型空分设备的需求将迎来新一轮高峰。
从冶金行业的发展情况来看，国家对于一些高技术含量、高附加值的钢铁产品是重点发展的。
中国冶金行业专家杨涌源曾对“平衡钢产量”进行过分析，他认为，“平衡钢产量”是一个国家的钢产量增长到一定程度后达到平衡（饱和）时的钢产量。
中国达到“平衡钢产量”的时间预计为2015年左右，到那时中国的钢产量将达到4.5亿～5亿t。
按照100万t钢产量需要1万～1.5万m 3/h氧气的规模计算，近10年中，冶金行业对空分设备的需求量将在150万～225万m 3/h。
再加上旧空分装置的更新和改造，10年之内钢铁工业对空分装置的总需求将达到300万～375万m 3/h。
因各钢铁企业情况不同，如果以3万等级空分设备为界，大型空分设备与中小型空分设备制氧量各占一半的话，3万等级及以上空分设备需要50～60套，3万等级以下各类中小型空分设备估计为150～180套。
目前，钢铁行业正在进行兼并重组，从长远来看对大空分设备的需求将会增加，但从近期来看，可能会因为企业之间资产、设备的共享，而搁置一些原本计划内的设备采购。
作为替代能源之一的煤制油项目，按目前在建项目计算，其投资比例约为1.1亿元人民币/万t煤制油品。
根据现有规划，2015年将形成3 000万t/a的煤制油规模，近10年期间，该领域将投入3 500亿元人民币。
根据现有工艺水平，煤制油项目对空分设备的需求比例为1.35万～1.4万m 3氧气/10万t煤制油品。
按照这个比例，到2015年，该领域对空分设备的需求量将达到415万～420万m 3。
近年来，我国甲醇产量逐年提高，特别是近3年来年增速都在两位数以上。
按照规划，到2015年甲醇产量将达到3 000万t，为此内压缩流程是近期国内大型空分国产化的最佳选择开封空分集团有限公司设计处 刘永军 朱耀成AbstractIt introduces to domestic requirement of large-scale Air Separate Equipment, compares to the capability of the inner compressing p r o c e s s a n d t h e o u t e r c o m p r e s s i n g p r o c e s s , indicates that the inner compressing process ought to be adopted to large-scale air separate equipment localized at present.通用机械将新增配套空分装置能力约253万m3/h。
空分正常运转模式与液氧汽化模式对比一、空分正常运转模式：（一）、空分工艺流程简述：利用 4.8Mpa、470℃高压蒸汽驱动汽轮机带动空气压缩机组压缩空气，经预冷和纯化后进入分馏塔，采用低温精馏的方法分离出氧、氮、氩。
利用氧压机将氧气（纯度≥99.8%，压力2.7Mpa）加压送至环氧乙烷使用。
利用氮压机将氮气（纯度≥99.999%，压力0.7Mpa）送至各装置使用。
同时产生的液氧、液氮、液氩低温液体产品。
通过运行螺杆压缩机向系统供仪表空气；从分子筛后引一部分作为压缩空气送至各装置。
具体的流程如下：（二）、主要运转设备及公用工程：1、电耗：1.1、背压式汽轮机机组：设计：流量43t/h；压力4.8Mpa；温度470℃；实际：流量47.82t/h；压力4.65Mpa；温度434℃；a)盘车电机：电机功率：5.5 KWb)主副油泵电机：电机功率：15 KW×2c)通风电机：电机功率0.75 KW1.2空气预冷系统a)大水泵电机：电机功率：18.5 KW×2b)小水泵电机：电机功率：15 KW×2c)冷水机组：电机功率：35 KW（根据水冷塔的温度开启。
）1.3增压透平膨胀机组a)油泵电机：电机功率1.1 KW×2b）加热器：功率3 KW×2c)液氩泵：功率11KW×21.4、氧压机：流量：3000m3/h; 压力2.8Mpa;电机功率：630KW×3（两开一备，目前开两台）1.5、氮压机流量：840m3/h；压力0.8Mpa；电机功率：110KW×3（两开一备，目前开一台）1.6、螺杆压缩机：流量：1080m3/h；压力0.7Mpa；电机功率：110KW×3(三开一，目前开一台)2、循环水耗：a)空压机：＜270t/hb)油冷却器：＜100t/hc)汽封加热器：＜50t/hd)空冷塔冷却水：＜65t/he)冷冻水：＜17t/hf)冷水机组：＜36t/hg)氧压机：＜90t/h×2h)氮压机：＜12t/h×1i)螺杆压缩机：＜16.2t/h×1循环水正常：710.2t/h，最大882.8t/h。
摘要：简介了煤化工有限公司三套51000Nm3/h内压缩流程空分设备的技术参数和流程。
详细介绍了主要设备的配置，分析了三套空分设备具有能耗低、运行安全及可靠性等工艺特点。
关键词：大型空分设备；内压缩流程；技术参数；配置；工艺特点；Abstract: the coal chemical industry limited company three 51000Nm / h ASU using internal compression process technical parameters and process. Details of the major equipment configuration, analysis of three sets of air separation equipment with low energy consumption, safe operation and reliability of process characteristics.Key words: large scale air separation unit; internal compression process; technical parameters; configuration; process characteristics;前言当今由于化工方面需要大量氧气和市场对液态产品需求的增加，世界上制氧机的流程已实现了多样化，设计的模块化。
除常规的外压缩流程外，内压缩流程也呈现多样化，如膨胀空气进上塔内压缩流程、膨胀空气进下塔内压缩流程等型式。
外压缩流程与内压缩流程的制氧原理基本是一致的，其区别在于两种流程的工艺设备不同以及氧气出冷箱的状态不同。
外压缩流程，出冷箱的氧气为低压状态，通过氧压机将氧气加压至3.0MPa左右，然后送至用户；而内压缩流程是通过液氧泵将液氧加压至所需压力后，在冷箱内的主换热器中与经过空气增压机增压后的高压空气换热至常温后，出冷箱直接供用户。
内压缩流程与外压缩流程空分装置能耗的比较江楚标陈明敏中国空分设备公司摘要：由于不可逆性较大和产品提取率略低，当氧气压力为30bar时，内压缩空分流程空分装置的产品单位能耗要高于外压缩流程。
氧气压力不同，两者产品单位能耗的差距是不同的。
随着液体膨胀机等先进单元设备的使用，这种差距将缩小。
只要采取可靠的措施，国内空分设备的设计、制造、成套公司也能设计、制造和成套出可靠先进的内压缩流程大型空分装置。
关键词：能耗比较怎样比较液体膨胀机一、序在“内压缩空分流程及与常规流程的比较”[1]一文中，我们指出内压缩流程空分装置的能耗（制氧+压氧）要比常规流程高3～7%。
文献[2]认为，要高5%～7%。
最近有一些用户对我们说：他们听有些制造厂商介绍，内压缩流程的能耗要比常规流程低（也指氧压为30bar）。
在有些报道和文章中，一些企业和作者也有意无意地作类似的报道和介绍。
因此，我们认为对这个问题有进一步加以讨论的必要。
二、在30bar的氧压下，内压缩流程空分装置的产品单位能耗要高于外压缩流程内压缩流程首先用于氧气终压高于其临界压力（51.3bar）的化工用户。
当时的主要考虑既不是能耗的高低，也不是投资的多少，而是因为大流量氧气的高压压缩不够安全，即主要是基于安全可靠性的考虑。
随着技术的不断进步，到90年代初，常规外压缩流程空分装置的氧气提取率已达99%以上，在控制液体产量使进上塔的膨胀空气量小于加工空气量的10%时，氩的提取率可大于80%，单位制氧+压氧（到30bar）能耗可达≤0.568Kwh/m3[2]。
膨胀空气进下塔的外压缩流程，氩的提取率可达92%以上。
与此同时，内压缩流程的氧、氩提取率也有了极大的提高，单位产品能耗也随之大大降低。
但到目前为止，在一定的氧压范围内，内压缩流程空分装置的单位产品能耗仍然要高于外压缩流程。
当氧纯度为98%及以下时，这个氧压范围为15～45bar[3]。
当氧纯度99.6%时，这个氧压范围还会有所扩大。
对几种空分流程的比较分析根据我国目前的国情和用户的具体情况（资金情况、对产品的要求等）选定流程，是我们向用户推荐流程方案的出发点。
当然，这要和用户取得共识。
以下对几种流程的比较分析一、常规流程和不同LO泵的氧气增压流程之比较21、功耗基本相当氧气增压流机省功，但装置O2、Ar提取率要低一些。
如氧气增压器用膜式冷凝器总功耗可节省，但目前安全性还有一些问题。
（马钢法液空35000空分、空透排压6.02bar(A)，O2透吸入压力1.95bar(A)）。
2、投资：国外相当、国内略增多了氧气增压器（主冷减小）及相应的阀门、控制系统。
国外进口压力较高的氧透投资减少，而国内不变。
3、氧透制造的难易（国产），两种氧透基本相同：常规流程的氧压机，只是叶轮宽了一点，设计制造应无问题。
氧气增压流程的氧压机，实际吸入气量同12000Nm3/h空分，设计制造也无问题。
也是第一次设计制造。
4、安全性氧气增压流程较好。
主冷大量排放LO2，无安全问题；氧气增压器压力较高，烃的挥发度大，在LO2中的溶解度也增大，烃析出的可能性少。
5、在目前膜式冷凝器的安全性未很好解决，出冷箱氧压力较低。
国产氧透在不同进气压力下价格无变化的条件下，推荐使用常规流程。
泵的氧气增压流程（如氧压6bar）之比较二、常规流程与带LO21、带LO2泵的氧气增压流程功耗略高（见国外报价15000Nm3/h空分方案1、2之比较，但该装置系膨胀空气进下塔流程，Ar提取率较高。
如为膨胀空气进上塔流程，Ar提取率较常规流程低）。
2、投资增加要增加一台空气增压机。
如用膨胀空气进下塔流程，主空压机排压升高，投资增加。
3、增压氧压机用离心式压缩机困难（实际吸入气量为3300Nm3/h），用活塞式氧压机易损件寿命短，要一用一备。
4、因多了一台空气增压机，日常维护费用增加，厂房、安装费用增加。
5、带LO2泵的氧气增压流程安全性好，LO2中无烃折出。
6、在我国目前的情况下，带LO2泵的氧气增压流程较适合于出冷箱压力能满足使用要求，不需再增压的用户。
浅析空分制氧技术中内压缩流程与外压缩流程优缺点摘要：现阶段我国的经济不断发展，煤化工产业也随之逐步发展起来，不仅设备在不断升级，装置也在向规模化发展。
例如我们熟知的空分设备有着变负荷能力强、较大的液体生产量且运行安全、可靠等特点，并且制氩系统的运行也非常稳定；而内压缩流程空分设备的适用性也很广，在化工行业、冶金行业等采用内压缩空分设备可以起到有效的节能、降耗的作用。
本文就对大型内压缩流程空分设备做简单介绍。
关键词：空分制氧技术；内压缩流程；外压缩流程；优缺点；1现在空分设备技术的发展国内的空分行业，一方面立足自力更生、不断进取，另一方面借鉴国外的先进技术，吸收消化，已有了长足的进步。
已从第一代的高低压流程，铝带盘蓄冷器的空分设备发展到第6代规整填料上塔，全精馏制氩的空分设备。
国外的空分技术，发展更快，在流程及单元机组上不断开发新技术.作为空分技术工艺流程上开发的新技术，内压缩工艺流程自1978年问世以来，开始应用于化工系统。
发展很快，冶金系统新上和即将建设的制氧机组，目前，空分工艺流程已由单一的外压缩流程，发展到现今的外压缩流程与内压缩流程并存的局面。
2 空分内压缩流程和外压缩流程比较空分内压缩流程与外压缩流程的区别主要是：产品氧、氮输出的压缩方式不同，以单氧泵内压缩为例：其低压塔液氧由泵压缩至所需压力在主换热器中汽化成气氧送出冷箱至用户管网。
而外压缩则是塔内低压氧液体由主换热器汽化后送出冷箱，再由氧压机压至所需压力，送入用户管网。
内压缩流程和外压缩流程应取长补短，同时发展，成为更加完善的空分技术。
为达到这个目的，将两者进行比较对比是必要的，下面以马钢40000m3/h空分制氧机组为例，从安全性、投资、产液体能力、能耗、占地面积、供氧连续性、操作维护等几个主要环节上对这两种工艺流程进行比较。
3空分设备的可靠性、安全性3.1 内压缩流程与外压缩流程外压缩也被称为常规空分流程，是在精馏塔底将氧气抽出之后，运用主换热器实行复热，再通过氧压机的作用压缩，从而达到用户的压力需求，最终进入至厂区的氧气管网。
内压缩空分流程-回复内压缩空分是一种常用的空气压缩技术，它可以将大气压缩机所产生的气体压缩到更高的压力。
本文将详细介绍内压缩空分流程，并逐步回答相关问题。
第一步：原理介绍内压缩空分是通过压缩机将大气中的气体压缩到一定压力，然后经过一系列的分离、过滤和冷却等工艺步骤，使气体分离成不同组分。
常见的气体组分包括氮气、氧气和稀有气体等。
第二步：压缩机选型在进行内压缩空分之前，需要选择合适的压缩机。
压缩机的选型需要考虑气体的流量、压力和纯度要求等因素。
一般情况下，螺杆式或离心式压缩机常被用于内压缩空分。
第三步：压缩过程在内压缩空分流程中，第一个重要步骤是气体的压缩。
通过压缩机，气体从大气压缩到较高的压力，例如在5-15bar范围内。
压缩过程中会产生热量，需要通过冷却系统来降低温度。
第四步：冷却过程冷却是内压缩空分流程中的关键环节，通过将高温气体进行冷却，可以使气体更容易分离。
冷却一般采用两种方式，一种是水冷却，通过水冷却器将气体进行降温；另一种是空气冷却，通过风扇和散热片将气体冷却至所需温度。
第五步：分离过程在冷却后，气体进入空分塔进行分离。
空分塔中具有各种吸附剂或分子筛，可以将氮气、氧气等组分进行有效分离。
不同分子的吸附速度因其分子大小和电性特征而异，从而实现了对气体的分离。
第六步：过滤过程在分离过程后，需要对气体进行滤除杂质处理。
通过过滤器，可以有效去除悬浮颗粒、液滴和固体颗粒等杂质，提高气体的纯度。
第七步：储存和应用经过内压缩空分的气体可以根据需要进行储存和应用。
常见的储存方式包括压力容器、储气罐和管道。
储存后的气体可以应用于多个领域，如医疗、工业生产和实验室等。
内压缩空分是一种重要的气体处理技术，通过压缩、冷却、分离和过滤等步骤，可以将大气中的气体分离成不同的组分。
它广泛应用于各个领域，为人们提供了丰富的气体资源和应用方式。
