国内外制氧机发展概况

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4.青钢核算: 每天平均电耗:167000kwh/d(取25天平均值) (若按氧气厂电表数为
204000) 每小时平均产量:10445Nm3/h(冬季) 液体设计值:LO2=800Nm3/h.LN2=300Nm3/h.LAr=400Nm3/h. 实际计算用值:LO2=800.LN2=200.LAr=350. 则液体Q=(800+200+350)X3=4050Nm3/h 总气体量Q=10445+4050=14495Nm3/h 电耗:=167000/24/14495=0.480Kwh/O2.(若204000/24/14495=0.586).
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氧机。1964年制造出25000m3/h制氧机。近年来分别生产过:30000、33500、35000、 48000m3/h等空分设备。
生产的最大22万米3/时制氮设备,1992年投入近海采油平台上使用。 最大制氧机:荷兰鹿特丹壳牌石油公司的3100t/d(90520m3/hO2),1997年 投产,加工空气量为45万m3/时。每小时生产:90520Nm3/hO2、216450Nm3/hN2、 2878Nm3/hAr。 2000年销售额:54.67亿美元,2001年57.17亿美元。 3、德国林德冷冻机械制造公司(Linde) 创建于1879年6月,1903年由卡尔•林德设计制造成功世界上第一台工业性 10m3/h制氧机。采用高压节流、单塔流程,制氧机从此诞生。 1907年制成50m3/h制氧机,1911年80米3/时和150米3/时制氧机。1930年制成 第一台工业规模林德-法兰克尔(蓄冷器)型225米3/时、99%-99.5%O2的制氧机。 1939年制成3350m3/h、98%O2 。1947年开始开发全低压空分设备,1957年后制成1 万m3/h制氧机。以后分别制成:11000、12000、12500、20000、26000、28000、 30000、37250、40000、44600、55000、70000Nm3/h等空分设备。 林德制造的最大制氮的空分设备是安装在墨西哥坎塔雷尔的335000m3/h,共4 套,总氮气量为134万m3/h,压力120bar,已于2000年9月投产,总加工空气量为 50万m3/h。所以林德公司也自称是世界上空分设备造的最大的公司。 4、普莱克斯实用气体有限公司(Praxair) Praxair 前 身 是 UCIG ( 美 国 联 碳 工 业 气 体 公 司 ) , 目 前 拥 有 15000t/d (437500m3/h)的生产能力,约占美国工业气体产量31%。2000年销售额50.43亿 美元. Praxair至今最大的空分设备2700t/d(78750米3/时),用于煤气化联合循 环发电用,(这种氧气-煤气化站-燃汽轮机-发电流程的综合利用空分设备,可 节省能耗30%左右,很有发展前途。)Praxair2700t/d空分设备采用双泵内压缩 流程,即氧和氮都用液体泵内压缩,装置可作 50%负荷长期运行。主要参数: GO2=67500m3/h ,99.5%O2,P=11.4bar。LO2=4500m3/h ,99.5%O2 .GN2 =22500m3/h、 <5X10-6O2 .P=26.7bar。LN2=670m3/h、<5X10-6O2;LAr=2310m3/h、<2X10-6O2、< 2X10-6N2。 5.英国氧气公司(BOC) 1886年1月26日创立,原叫布林氧气公司,(用氧化钡-过氧化钡可逆反应制 氧)1906年改名英国氧气公司,1960年改名BOC,1982年3月1日更名为BOC集团公 司 。 1940 年 造 第 一 台 4m3/h 制 氧 机 , 1956 年 300m3/h , 1958 年 6000m3/h , 1966 年 20000m3/h,1970年制造同时提取粗氩、氖、氦、氪的25000m3/h空分设备,1979 年制造38480m3/h的空分设备,1993年制造了2200t/d(64166m3/h)的空分设备。 2000年销售收入61亿美元。 6.德国梅塞尔公司(MESSER)简称MG 制造的最大制氧机:1700t/d(50000m3/h)。
根据《国际低温气体》2002年第五期介绍,法液空为南非SASOL公司制造的 3350t/d(97708m3/h)制氧机,计划2003年底开车,这是目前世界上最大的空分 设备。
2000年销售额72.896亿美元。 2001年销售额83.28亿欧元。境外收入占77%。 法液空供气管路总长达3000公里,在德国北部以管道沟通比利时、荷兰、卢 森堡、德国等国家。法液空销售额占世界8大气体公司之首。 但是1997年法液空空分设备的两次大爆炸,给其声誉造成了损害,1997年被 法 液 空 称 为 灾 难 之 年 :1997 年 5月 16日 中 国 辽 宁 抚 顺 乙 稀 化 工 有 限 公 司 的 6000m3/h制氧机发生爆炸,死4人、伤33人,其中一人死于200米外,爆炸损伤 范围600米。1997年12月25日马来西亚宾突鲁壳牌石油公司73000m3/h制氧机发生 爆炸,伤12人,没有死亡,爆炸损伤范围5公里。爆炸的原因有很多,但主要是 由于原料空气污染和采用了膜式主冷。随后世界各国加强了对膜式主冷的使用安 全研究及防护。 2、 美国空气制品与化学品公司(APCI) 创建于1939年,1941年制造出第一台空分设备,1961年制造出10500m3/h制
膨胀机,克劳特发明的)。1917年生产出125米3/时制氧机。1925年在意大利建 成世界上第一家以管道来供应氧气的公司。1945年制成800m3/hO2、3300m3/hN2 同时制取的空分设备。1957年制造出10750m3/h空分设备,随后陆续制造了16250、 20800、25900、43700、50400、66900、74000m3/h等大型空分设备。
国内外制氧机发展概况
一.国外制氧机基本情况 1.制氧机特点:
大型化<巨型化>、填料塔、无氢制氩、内压缩、气液并产、自动化高、可 靠性好、能耗低、运转周期长。 2.目前最大空分设备是: 法国液化空气公司(以下简称法液空或L'air)3200t/d氧(93333m3/h)。 正在建设的3350t/d氧(97708m3/h)。 美国空气制品与化学品公司 (APCI)3100t/d氧(90416m3/h)。 德国林德冷冻机械制造公司(以下简称林德公司或Linde)。335000m3/h氮, (一处安装4台)。 美国普莱克斯实用气体有限公司(Praxair):2700t/d氧(78750m3/h)。 英国氧气公司(BOC):2400t/d氧(70000m3/h)。 德国梅塞尔集团(MESSER,简称MG):1700t/d氧(49583m3/h)。 俄罗斯深冷机械公司(JSC):70000m3/h氧。 3.最大制氧站: 南非煤油气公司:产量>100万m3/h氧(112.4万). 最大制氮站: 墨西哥坎塔雷尔:134万m3/h氮. 4.技术经济指标: 氧提取率ρ>99%,最高达99.8%。 氩提取率ρ(膨胀空气进下塔的流程)92~94%。)) 能耗:<0.565kwh/m3O2(包括压氧P<3.0Mpa)。 青钢万立制氧机三项指标对比: Q排气量=53400Nm3/h,Q加工空气量 =52800Nm3/h, 氧Qmax=52800X20.95%=11061.6Nm3/h. 氩Qmax=52800X0.93%=491.04Nm3/h. 则:氧提取率ρ=10820/11061.6=97.82% 氩提取率ρ=400/491.04=81.46% 开封空分公司设计: 氧提取率ρ=98.6% 氩提取率ρ=84% 能耗核算: 1. 国际水平:<0.565Kwh/m3O2 (包括压氧<3.0Mpa) 2.包头钢院设计:0.596Kwh/m3O2(不包括液体:0.8478.)包括5台水泵. 3.开封空分设计:0.578Kwh/m3O2 (不包括液体:0.8108)包括1台水泵.
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销售额占德国市场30%,占欧洲市场17%,占美国市场3~4%。 7.俄罗斯深冷机械公司
建于1945年. 1932年俄罗斯制成苏联第一台100m3/时制氧机,当年苏联学者拉赫曼提出将 部分膨胀空气直接送入上塔参加精馏,挖掘上塔潜力,即为有名的“拉赫曼原理”, 这是空分技术史上一次革命。 1939年卡皮查发明了高效率(>80%)的径流向心反动式透平膨胀机,开始 研究全低压空分设备,这是空分技术史上又一次革命。 卡皮查先后任过苏联制氧工业管理局局长(1943年),1944年编集出版“氧 气”杂志,1946年成立“全苏制氧机研究院”,卡皮查任院长。 1951年苏联бР―1型12500m3/h、95%O2大型低压制氧机投产。1962年制成 35000m3/h制氧机。1978年制成Kr―70型高炉制氧机,产量为66000m3/h、95%O2。 3500kg/h液氧。(供高峰时用)。此即为当年苏联号称70000m3/h的世界最大的制 氧机。 前苏联生产的最大制氧机为76200m3/h,设计了109000m3/h和162000m3/h空分 设备,但未生产。苏联就解体了。 8.日本氧气公司 排名世界第八位,在此不详细介绍。 三、制氧机发展简史 1.国外制氧机发展 1903年,德国人林德利用焦耳―汤姆逊效应,采用高压节流技术,发明了世 界上第一台10m3/h的制氧机,开创了世界工业制氧机的发展历史。 1902年克劳特发明了活塞式膨胀机,创立了“克劳特液化循环”理论,并于 1910年在法国制成了第一台中压带膨胀机的50m3/h制氧机。 1924年,德国人法兰克尔提出在空分设备上采用金属填料的蓄冷器,来代替 热交换器,成为建立大规模空分设备的一个重大进展。 1932年,前苏联学者拉赫曼提出将部分膨胀空气送入上塔参与精馏,挖掘上 塔潜力的“拉赫曼原理”,使制氧机的发展又上了一个台阶。 同时在德国,1932年,林德公司在林德一法兰克尔型制氧机上首次采用了轴 流单级冲动式透平膨胀机,由于采用了蓄冷器和透平膨胀机,使空分设备向更经 济有效的方向发展。 1939年,前苏联学者卡皮查发明了高效率的(80%以上)径流向心反动式透 平膨胀机,并开始研究全低压空分设备,“卡皮查低压循环理论”成为大型全低 压空分设备发展的基础。 1940年,德国林德公司提出高、低压的,带透平膨胀机,液化循环,膨胀空 气进上塔的空分设备,也就是我们说的高低压流程制氧机。 (笔者在大学所作的毕业设计就是将上海吴淞化工厂的高低压 3350改造成 全低压3350)
5.对比:0.480<0.596<0.578<0.565(宝钢6#6万制氧机0.549.武钢3万制 氧机0.566)
结论: ① 电耗有误. ② 氧提取率基本达到和超过国际先进水平. ③氩提取率达到设计指标但离国际先进水平还有差距.
二.各Βιβλιοθήκη Baidu际大公司简介: 1.法国液化空气公司 建于1902年。1910年制成第一台中压带膨胀机的50米3/时制氧机。(活塞式
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与此同时在1940年左右,美国发明切换式换热器并用于空分设备上。 1950年以后,各国开始发展大型全低压空分设备。 1956年,美国联碳公司林德分公司在高压空分设备上采用了分子筛纯化器净 化空气。(我厂70年代的50m3/h制氧机就是如此) 1972年美国联碳公司开始采用沸腾侧管子表面为多孔涂层,冷凝侧管子周围刻上 槽沟或波纹,传热系数比光管大10倍以上的新型主冷凝器结构。这也是我国后来 开发应用的多孔管式冷凝器。 1976年,日本神户制钢所在30000 m3/h制氧机上采用计算机控制,这是世界 上第一套采用计算机控制的空分设备。 1970年开始,瑞士苏尔寿公司规整填料成功用于空分精馏塔,取代传统的筛 板塔。 随后 法液空也开发出拥有自己专利技术的规整填料。新型规整填料压降小, 分离效率高,能耗低(理论上节能8%,实际运行约4-5%)可减小塔径,液体滞流 量少,操作弹性大,适应性强,产品提取率高。特别是因为填料塔的应用,使加 氢除氧制氩工艺被淘汰,使无氢制氩成为现实。因为如果采用筛板塔,则理论上 计算,塔要无限高,才能获取99.99%的纯氩,填料塔问世后,在有限的高度内就 可获得纯氩,象青钢1万 m3/h制氧机,保冷箱高40米(应为55米)。广东韶关2.3 万 m3/h制氧机74米高,济钢2万 m3/h制氧机64米高,即可获取纯氩。 1980年:林德公司在第四届空分设备学术会议上,展示了同时使用蓄冷器和 分子筛吩咐器的(3500t/d、约10万 m3/h)空分流程。随后国外先后开发出了分 子筛净化带增压透平膨胀机的空分流程。 同时,流程上不断创新,部机与单体设备上也不断创新,“三机一泵”(空 压机、膨胀机、氧压机、低温泵)也不断改进,越来越高效化,越来越可靠和稳 定安全,美国的APCI发明了专利技术“变压解吸技术”(即无热再生),应用于 分子筛净化系统中,由于不需加热,可节能2-3%。 德国林德公司的水冷塔蒸发降温技术,成功用于空冷系统,使水在水冷塔中 温降可达15℃,省去了冷水机组,可节能1-2%。 制氧机发展到现在,基本上最新技术标志为:填料塔、全精馏制氩、液氧内 升压、膜式主冷蒸发器 ,分子筛PSA前端净化、负荷跟踪调节等,除膜式主冷技 术存在问题外,其它实践都证明了其先进性。 2.国内制氧机的发展 ①. 1949年以前,我国制氧工业一片空白,少数几个氧气厂都是外国人创办, 如青岛氧气厂、前身为日本人创办,最先采用高压节流方法生产氧气。 1955年我国杭州制氧机厂生产出了第一台空分设备,其技术发展走过了测 绘仿制,引进消化,吸收国外技术,自主开发创新,跟踪国际先进水平等几个阶 段。尤其是近10年来,特别是2000年后,我国的杭州制氧机集团、开封空分集团、 四川空分集团等制氧机骨干企业,不断创新,改革开放,吸收国外先进技术,加 快了技术发展的步伐,使我国的制氧机工业水平与国际先进技术水平的差距越来
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