大型煤化工空分技術與設備發展現狀

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引言

我國石油資源一直處于供不應求的階段，長久以來我國的石油生產原料都依賴于進口。盡管原油價格受到金融危機的影響后，價格有所下降，但是在全球性的石油資源緊缺狀態下，以原油為化工工業原料的生產工業，生產成本仍然高居不下。為了緩解我國能源供需矛盾，保障我國石油供應的安全性，發展大型煤化工業是主要的解決途徑。隨著我國市場經濟的不斷完善與全球化程度的加深，我國的大型煤化工行業得到了一定的發展，對煤化工空分技術與設備要求的也隨之愈加嚴格。使煤化工空分設備正常運轉的關鍵點在于其中自動化控制技術的運用。因此，相關的政府部門要對此更加重視，拿出支持與鼓勵的態度，出臺相關的支持政策并有效實踐，不斷地完善我國的煤化工空分技術與設備的自動化控制系統體系的研發，不斷深化推動我國的市場經濟發展。

一、大型煤化工空分技術現狀分析

所謂的空分技術，即是將空氣組分分離開來，具體來解釋，就是將空氣分為主要的兩個部分，氮氣和氧氣。一般來說，氮氣屬于一種保護氣、原料或者用于氣力輸送；而氧氣屬于原料或氣化劑。就我國目前所具有的技術來看，共有三種空分技術：變壓吸附法，低溫蒸餾法和薄膜滲透法。變壓吸附法，是在特定的壓力下，利用氮氧分子在分子篩表面吸附能力的不同，來將氮氧分子進行分離。這種方式是以新鮮的空氣作為原料，它可以通過泄壓解吸的方式，實現分子篩的循環再生，可以循環利用。在工業領域，主要是利用雙塔操作，即交叉進行吸收和解吸，通過這樣的方式實現連續化生產。低溫精餾法，是根據氧和氮液體氣化溫度的差異進行分離。首先，將空氣進行壓縮液化，然后利用兩種氣體氣化后溫度的差異來區分，達到分離的目的，這是工業中最普遍的分離方式。薄膜滲析法，是利用兩種氣體在有機滲透膜上滲透的效果差異實現氣體的分離的。隨著我國經濟水平的不斷發展，工業領域技術水平也不斷得到提高，隨著相關部門越來越重視，我國的空分技術也取得了很大的突破和進步。然而與先進的國際水平相比，我們仍然有很大的進步空間。因此，需要國家與人才的共同努力。國家仍然要加大鼓勵及支持力度，為國內煤化工企業及人才提供足夠的技術創新空間，營造良好的氛圍，為我國空分技術發展提供更廣闊的空間。

二、大型煤化工空分技術及設備使用的關鍵性技術

(一)選擇大型煤化空分設備的流程組織的方法

對于大型煤化工的空分設備來說，流程組織的形式有多種，只有選擇到一個適宜的組織流程，才能夠有效地節約部分投資成本，同時節約運營的能源消耗，這相對于一個煤化工企業而言是非常重要的。因此，在選擇適宜的空分設備的流程組織形式上，有以下幾個原則：首先，企業要對所用氣體的具體情況進行全面的考察，包括但不僅限于氧氮氣體比例、氧氮氣之和、氧氮氣標準、氧氮氣溫度范圍及液體產量；其次，企業要進行多方面衡量，在可選的各個流程組織形式中分別做出精準計算，以保障所需的單元設備不會斷貨；再者，要不斷的驗證所使用的流程組織形式與原有空分設備的管理系統之間是否具有兼容性；最后，對氣體產品與其在整個工業生產中的消耗比例進行綜合考慮。

(二)大型煤化工其空分設備間的相互關聯的聯鎖控制性技術分析

我國的空分技術發展一直受到傳統方式的局限，空分設備整體的功能較為分散，沒有形成一個完善統一的整體，這不利于生產效率的提高。為了大型煤化工空分設備正常運作的實現，需要由多種控制系統共同進行協作維持，這個在操作過程中很復雜，我們得重視每個細節。比如說，如果發生膨脹機停運狀態，會聯鎖氧氮泵惰轉、增壓機卸載，而讓空壓機進行放空操作，通過這一系列的操作來對設備進行聯鎖保護。因此，我們可以看出，設備與系統之間具有相當密切的關系，實現相關的措施的解套連環，才能有效避免設備在啟動后出現立即停機的現象。若空分設備和壓縮機所應用的控制系統不一致，我們則需要綜合考慮并且更加深入的研究聯鎖控制系統。

(三)分析大型煤化工空分設備的未來發展趨勢

對空分系統盡可能地大型化設計，能夠有效降低成本投入，降低后續維護工作的壓力。然而，由于交通運輸條件的限制，空分設備的大型化也會受到局限。因此，以此為基礎，我國制造大型空分設備的相關企業，應該不斷完善相應的措施，并優化設計方案，通過不斷地創新和變革，來達到在相同效果的情況下盡可能減小設備尺寸的目的。同時，還可以通過分開運輸、現場安裝的方式來解決設備運輸的問題。發展空分設備的關鍵在于在保障設備效益的前提下，最大可能的降低能量消耗。因此，在設計空分設備的時候，就要注重對其核心部機運行效率的提高，同時預先對設備的能量消耗做出一個完整、準確的預估。采用自動化控制系統實現對整個生產系統的統籌，也是目前大型煤化工空分設備革新的主要趨勢，這是提高生產效率的有效措施，同時可以有效的規避大部分設備運行風險，提高設備運行的可靠性。

結束語

綜上所述，目前我國的大型煤化工空分技術及設備處于不斷發展與革新的階段，且其自動化程度在不斷地提高。可是與國外發展較早較成熟的技術相較仍然存在著一定的距離。為了謀求煤化工企業更好的發展，有效提高生產效率，我們應該加強對大型煤化工空分技術提升與變革的重視程度，加大對該技術研究的人力及資金投入力度，不斷挖掘和開發適宜我國生產技術現狀的新的大型煤化工空分技術及設備，讓我們不再依賴進口，更好地為滿足我國能源需求服務。