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摘 要：近年来，现代化建设发展迅速，我国的科学技术的发展也日新月异。在现代工业使用大型内压缩式空分设备必不可少，通过广泛应用于石油和化工工业，有效提高工作效率，保障产品的质量，扩大生产经营的规模，平稳有效的加快工业化进程。内压缩流程空分设备在日常工作运行中非常规范，抗变负荷能力强，通过利用现代科学技术，加大对大型空分设备的改良与开发，提高科技人员的科技创新能力和提高空分设备的科技含量水平，对大型空分设备进行技术革新，促进各行各业更现代化的发展。本文通过分析我国大型空分设备在现代化学工业中的实际应用情况和发展现状，探讨如何创新技术，提高大型空分设备的工艺水平，促进我国现代化工业的发展。
关键词：大型内压缩流程空分设备;新工艺;发展新趋势
引言
大型空分设备是石油化工工程建设广泛使用的关键设备，为生产流程提供氧气、氮气和氩气。中国石化某石油化工工程大型空分设备规模为产氧能力328000m3/h，产氮能力148000m3/h，产液氮能力4000m3/h。整套装置包括4套产氧能力82000m3/h的空分单元，每套单元由空气压缩、空气预冷、空气净化、膨胀制冷、冷箱及分馏等系统组成。生产工艺为空气压缩、空气循环、氮水预冷、分子筛前端空气净化、中压空气膨胀、液氧液氮内压缩、双级精馏的深冷工艺，引进国外某液化空气公司的氮水预冷、分子筛前端空气净化、带增压透平膨胀机和液体膨胀机的液氧、液氮泵内压缩的空分技术，配置空压机、增压机及汽轮机机组、冷箱等空分设备。
1 发展难点
空分设备顾名思议就是把空气中的等离子分子进行分离，广泛应用于工业设备当中。空分设备制氧技术发展的时间比较的长，主要从国外引进的先进技术。我国经过几十年的发展，依然有许多待解决的问题。其中主要的难点有以下几点的要求。①首先因为很多煤化工企业对于氧气的压力有一定的严格要求，通常从4.0到9.0Mpa，由于国内生产的液氧泵达不到要求，主要依赖于进口设备。②对于成套的空分装置国内现在已经很成熟了，例如：杭氧、川空等。虽然我国在空分设备机械安装这块技术比较成熟，但是在膨胀机关键设备的生产方面，国内生产的设备质量目前还达不到长期安全稳定运行的要求，所以现在主要靠进口设备。③对于一些比较大型的空分设备在运输过程中非常的不方便，因此就必须考慮现场进行制作以及安装，我所在单位目前主要用的是杭氧生产的三套产能51000Nm3/h氧气的空分设备，国内其它地方还有杭氧生产的更大的空分设备，设备越大，安装难度就越大，目前而言我国在安全高效精度安装这一块做的还不是很好。④因为大型的空分设备投资巨大，考虑到经济的原因，一般都是没有备用的，万一出现任何事故，那么我们这块无法采用备机的方式进行处理，所以必须要求空分设备当中每一个零部件达到比较可靠以及安稳的运行状态，这样对于设备安装质量以及日常维护的要求都要有相当高的要求。
2 现阶段我国内压缩流程大型空分设备的发展现状
2.1 大型空分设备生产规模大，种类丰富
根据对空分设备搜集资料的综合分析，虽然我国对于空分设备的起步比较晚，但随着国家提高了重视，加大资金投入和引进先进的技术，我国生产制造大型空分设备的企业工艺水平明显提高，制造和研发技术与国际水平差距比较小，其生产的设备性能优越，通过加强创新，提高产品的质量和性能，提高产品的科技含量，广泛应用于石油开发等大型工业中，经过现实工业的检验，增强了设备的可信度，逐步扩大了生产规模，提高了企业在国内外市场中的综合竞争力。同时，加大对空分设备的科技创新，优化工艺设计方案，通过具体分析客户的需求，通过搜集新的数据和加强机械设计，生产出种类丰富，性能优越，更满足客户需求的产品。
2.2 工业生产中对大型空分设备需求增加
由于我国社会主义建设的需要，现代社会的发展离不开工业化进程，随之催生了各种行业，国内相关行业的发展明显增加了对空分设备的需求，各大企业生产规模的不断扩大，产业结构的不断调整，对旧设备的更新换代，采购新的先进设备，明显提高了大型空分设备的需求量。企业规模的扩大，产业结构的转型升级，同样提高了对空分设备的要求，督促制造商改变传统的设备模式，不断提高空分设备的工艺水平，提高其附加值，满足化工，科研等市场的需求，促进空分设备的长远发展。
3 优化措施分析
3.1 优化稀有气体的提取
我国的煤炭资源大多数集中分布在西北地区，因为当地对于氩产品的需求比较小，运输受到了距离以及技术的限制，因此对于空分设备生产氩产品的要求不高，甚至基本上不需要设备生产氩产品，所以那些单套的生产能力在60000m3/h以上的空分设备所生产出的2000m3/h及其以上水平的氩产品如果得不到优化提取将会造成很大的生产浪费，需要对其优化提取的工艺流程进行研究与分析。常见的优化方法包括两套空分设备共用一台精氩塔的模式以及单套的空分设备每套使用一台增效氩塔的模式，前一种模式的投资比较小，适合与那些氩产品的市场不是很广阔的生产企业;后一种的流程能够使用最小的投资换取最大的节能效果，是一种比较经济实惠的操作流程。两套空分设备共用一台精氩塔的设计需要将其中的一套设备（A套）设置为整个的精馏无氢制氩系统，而将另一套设备（B套）只设置精氩塔，这样B套设备只能够生产纯度较低的氩产品，并且其生产出来的氩产品会经由管道以及阀门系统进入到A套空分设备的粗氩塔以及精氩塔中去，这样也就不需要在B套设备上设置相应的精氩塔以及粗氩塔，进而节省了投资。空分设备不设置全精馏无氢制氩系统，只设置一台增效的氩塔的模式，因为增加的氩塔的功能大致上等于一台增效氩塔，进而将空压机的排气量减少了约3%到5%左右，如果此时的氩产品的市场不景气，则可以将抽取出来的粗氩气排放到污氮气管道，将冷量进行回收;市场开始景气的时候，则可以增设粗氩Ⅱ塔以及一台精氩塔，并保持二者冷箱的相互独立性，这样的制冷系统能够在完全不更换上塔的情况下实现对主冷箱最小化的影响，进而减少了今后对制氩系统的改造投入，这种设置方式因为增效氩塔的实际制取的氩气的纯度比较低，实际需要的塔板的数量也就比较小，进而增加了氩塔对温度，减少了成本的投入，实现了资源的最大化利用与开发。
3.2 控制作业过程
在整个空分设备当中，能够比较合理的控制操作具有非常重要的作用。首先能够有时间处理比较紧急的突发事件，当空分作业在进行的时候，整个空分设备的整体应当在人为的控制当中，随着分散控制系统以及自动化的控制系统的灵活以及应用，使得我国在具体的控制当中大部分采用的是PID的控制系统，基于控制系统导致自动化的开发的潜力被全面打开，所以整体来说开发以及优化控制系统是自动化设备发展的必然的趋势。相比较传统的半自动以及半机械来说整体的效率将大大的提高，同时对于我国的自动化的水平来说具有非常重要的作用。这样自控的研发有助于提高我国的实际化的自控的能力，为进一步的国际化奠定比较好的基础。另外对于整体的实际的效率具有非常重要的积极作用，于空分设备的整体也具有非常重要的现实意义。
结语
综上所述，对于我国现阶段的工业化的大型空分设备的生产能力以及制造能力都是有待提高的，同时对于现阶段的空分设备出现的问题以及结构，可以进行比较简单的优化以及整理。调整大型的空分设备的结构以及方案有助于解决现阶段的问题以及提高我国整体的空分设备整体的研发能力。进而增加其科技含量，为以后的创新打下比较夯实的基础。
参考文献
[1]暴广波，谷荣标，胡羽，等.化工型内压缩流程空分设备的研制[M].化工进展，2012（02）.
[2]蒋旭.化工性空分设备内压缩流程选择[M].深冷技术，2011（07）.
关键词：大型内压缩流程空分设备;新工艺;发展新趋势
引言
大型空分设备是石油化工工程建设广泛使用的关键设备，为生产流程提供氧气、氮气和氩气。中国石化某石油化工工程大型空分设备规模为产氧能力328000m3/h，产氮能力148000m3/h，产液氮能力4000m3/h。整套装置包括4套产氧能力82000m3/h的空分单元，每套单元由空气压缩、空气预冷、空气净化、膨胀制冷、冷箱及分馏等系统组成。生产工艺为空气压缩、空气循环、氮水预冷、分子筛前端空气净化、中压空气膨胀、液氧液氮内压缩、双级精馏的深冷工艺，引进国外某液化空气公司的氮水预冷、分子筛前端空气净化、带增压透平膨胀机和液体膨胀机的液氧、液氮泵内压缩的空分技术，配置空压机、增压机及汽轮机机组、冷箱等空分设备。
1 发展难点
空分设备顾名思议就是把空气中的等离子分子进行分离，广泛应用于工业设备当中。空分设备制氧技术发展的时间比较的长，主要从国外引进的先进技术。我国经过几十年的发展，依然有许多待解决的问题。其中主要的难点有以下几点的要求。①首先因为很多煤化工企业对于氧气的压力有一定的严格要求，通常从4.0到9.0Mpa，由于国内生产的液氧泵达不到要求，主要依赖于进口设备。②对于成套的空分装置国内现在已经很成熟了，例如：杭氧、川空等。虽然我国在空分设备机械安装这块技术比较成熟，但是在膨胀机关键设备的生产方面，国内生产的设备质量目前还达不到长期安全稳定运行的要求，所以现在主要靠进口设备。③对于一些比较大型的空分设备在运输过程中非常的不方便，因此就必须考慮现场进行制作以及安装，我所在单位目前主要用的是杭氧生产的三套产能51000Nm3/h氧气的空分设备，国内其它地方还有杭氧生产的更大的空分设备，设备越大，安装难度就越大，目前而言我国在安全高效精度安装这一块做的还不是很好。④因为大型的空分设备投资巨大，考虑到经济的原因，一般都是没有备用的，万一出现任何事故，那么我们这块无法采用备机的方式进行处理，所以必须要求空分设备当中每一个零部件达到比较可靠以及安稳的运行状态，这样对于设备安装质量以及日常维护的要求都要有相当高的要求。
2 现阶段我国内压缩流程大型空分设备的发展现状
2.1 大型空分设备生产规模大，种类丰富
根据对空分设备搜集资料的综合分析，虽然我国对于空分设备的起步比较晚，但随着国家提高了重视，加大资金投入和引进先进的技术，我国生产制造大型空分设备的企业工艺水平明显提高，制造和研发技术与国际水平差距比较小，其生产的设备性能优越，通过加强创新，提高产品的质量和性能，提高产品的科技含量，广泛应用于石油开发等大型工业中，经过现实工业的检验，增强了设备的可信度，逐步扩大了生产规模，提高了企业在国内外市场中的综合竞争力。同时，加大对空分设备的科技创新，优化工艺设计方案，通过具体分析客户的需求，通过搜集新的数据和加强机械设计，生产出种类丰富，性能优越，更满足客户需求的产品。
2.2 工业生产中对大型空分设备需求增加
由于我国社会主义建设的需要，现代社会的发展离不开工业化进程，随之催生了各种行业，国内相关行业的发展明显增加了对空分设备的需求，各大企业生产规模的不断扩大，产业结构的不断调整，对旧设备的更新换代，采购新的先进设备，明显提高了大型空分设备的需求量。企业规模的扩大，产业结构的转型升级，同样提高了对空分设备的要求，督促制造商改变传统的设备模式，不断提高空分设备的工艺水平，提高其附加值，满足化工，科研等市场的需求，促进空分设备的长远发展。
3 优化措施分析
3.1 优化稀有气体的提取
我国的煤炭资源大多数集中分布在西北地区，因为当地对于氩产品的需求比较小，运输受到了距离以及技术的限制，因此对于空分设备生产氩产品的要求不高，甚至基本上不需要设备生产氩产品，所以那些单套的生产能力在60000m3/h以上的空分设备所生产出的2000m3/h及其以上水平的氩产品如果得不到优化提取将会造成很大的生产浪费，需要对其优化提取的工艺流程进行研究与分析。常见的优化方法包括两套空分设备共用一台精氩塔的模式以及单套的空分设备每套使用一台增效氩塔的模式，前一种模式的投资比较小，适合与那些氩产品的市场不是很广阔的生产企业;后一种的流程能够使用最小的投资换取最大的节能效果，是一种比较经济实惠的操作流程。两套空分设备共用一台精氩塔的设计需要将其中的一套设备（A套）设置为整个的精馏无氢制氩系统，而将另一套设备（B套）只设置精氩塔，这样B套设备只能够生产纯度较低的氩产品，并且其生产出来的氩产品会经由管道以及阀门系统进入到A套空分设备的粗氩塔以及精氩塔中去，这样也就不需要在B套设备上设置相应的精氩塔以及粗氩塔，进而节省了投资。空分设备不设置全精馏无氢制氩系统，只设置一台增效的氩塔的模式，因为增加的氩塔的功能大致上等于一台增效氩塔，进而将空压机的排气量减少了约3%到5%左右，如果此时的氩产品的市场不景气，则可以将抽取出来的粗氩气排放到污氮气管道，将冷量进行回收;市场开始景气的时候，则可以增设粗氩Ⅱ塔以及一台精氩塔，并保持二者冷箱的相互独立性，这样的制冷系统能够在完全不更换上塔的情况下实现对主冷箱最小化的影响，进而减少了今后对制氩系统的改造投入，这种设置方式因为增效氩塔的实际制取的氩气的纯度比较低，实际需要的塔板的数量也就比较小，进而增加了氩塔对温度，减少了成本的投入，实现了资源的最大化利用与开发。
3.2 控制作业过程
在整个空分设备当中，能够比较合理的控制操作具有非常重要的作用。首先能够有时间处理比较紧急的突发事件，当空分作业在进行的时候，整个空分设备的整体应当在人为的控制当中，随着分散控制系统以及自动化的控制系统的灵活以及应用，使得我国在具体的控制当中大部分采用的是PID的控制系统，基于控制系统导致自动化的开发的潜力被全面打开，所以整体来说开发以及优化控制系统是自动化设备发展的必然的趋势。相比较传统的半自动以及半机械来说整体的效率将大大的提高，同时对于我国的自动化的水平来说具有非常重要的作用。这样自控的研发有助于提高我国的实际化的自控的能力，为进一步的国际化奠定比较好的基础。另外对于整体的实际的效率具有非常重要的积极作用，于空分设备的整体也具有非常重要的现实意义。
结语
综上所述，对于我国现阶段的工业化的大型空分设备的生产能力以及制造能力都是有待提高的，同时对于现阶段的空分设备出现的问题以及结构，可以进行比较简单的优化以及整理。调整大型的空分设备的结构以及方案有助于解决现阶段的问题以及提高我国整体的空分设备整体的研发能力。进而增加其科技含量，为以后的创新打下比较夯实的基础。
参考文献
[1]暴广波，谷荣标，胡羽，等.化工型内压缩流程空分设备的研制[M].化工进展，2012（02）.
[2]蒋旭.化工性空分设备内压缩流程选择[M].深冷技术，2011（07）.