国内空分产业发展综述

文献综述

题目国内的空分产业发展综述学生姓名董书伟

专业班级过程装备08-01班

学号 200804030105 院（系）材料与化学工程学院

指导教师(职称)张永海(副教授)

完成时间 2012 年 2 月 28 日

国内的空分产业发展综述

[摘要]从空分发展历程出发，简述国内空分产业的发展现状及未来的发展趋势，对新形势下空分产业的发展提出简单的建议。

[关键词]空分原理空分设备工业气体大型设备发展趋势

[summary]Based on the development of air separation units , give an outline of the current situation of the development of domestic air separation units and the future trend of development, and propose simple suggestions to the development of air separation unit industry under the new situation.

[keywords]Air separation unit principle Air separation unit Industrial gas Large equipment Development trend

1 空分产业综述

空分即空气分离的简称，就是空气中的氧气、氮气及稀有气体（如氩气）等分离出来，以满足冶金、石油化工、电子、航空、航天、煤化工等各行各业的需求，而将空气成分分离的设备就是空分设备。

常见的空气分离的方法包括低温法（或深冷法）、变压吸附、膜分离法。其中，低温法是传统的制氧方法，在国内外的制氧行业中占统治地位，尤其是在大规模制取髙纯度的氧气、氮气、氩气及其液态产品方面，具有无法取代的竞争优势，而且只有低温分离才具有同时生产氧、氮、氩或其它稀有气体产品的能力，故低温法在空气分离的工业应用中占有非常重要的地位；其工作原理是先将空气压缩、冷却，并使空气液化，利用氧、氮、氩、等组分沸点的不同，在精馏塔的塔板或填料上使气、液接触，进行质、热交换，最终分离获得符合纯度要求的氧、氮、氩等产品[1,2]。

空分行业在经济发展中的地位，就像人离不开水和空气一样，没有能够离开气体而发展的行业。如果说工业气体是工业生产的“血液”，而制造“血液”的“心脏”就是气体分离设备，空分设备及其产品，已经渗透到国民经济的各个部门，它已是国门经济的支柱产业。

2 国内空分产业的发展历程

2.1外国气体公司巨头在国的发展状况

随着我国经济的高速发展，特别是近年来冶金、石油化工、煤化工等行业的持续稳定发展给空分行业带来了难得的发展机遇，预计未来十年，气体行业全国总销售量将达到1000亿元，年均增速将保持在15%左右。庞大的市场需求，促使国际上所有大型气体公司都进入国内市场，他们有明确的战略取向，直接以占领和瓜分中国气体市场为长远目标[4,5]。

国外空分设备制造商在各地投资建厂、推广其先进技术设备的同时，在工业气体外包业务理念的渗透上也不遗余力，进入中国之初便开始涉足中国的气体市场，纷纷成立了独资或合资的气体公司。他们一边卖设备，一边卖气体，既卖“奶牛”又卖“牛奶”，牢牢控制了产业链的上下游。例如：2009年4月6日，林德集团和中石化全子公司四川维尼纶厂签订了长期供气项目协议，项目涉及的初始投资金额达5000万欧元；法液空将投资约6000万欧元建造1套日产氧量为2700t的特大型空分设备，为榆天化供应氧气和氮气[4,5]。

2.2我国空分行业发展历程及现状

我国空分设备制造始于1953年6月，浙江铁工厂（杭氧前身）试制完成我国第一台40-I型军用充氧车，随后开始试制制氧机；1955年底试制完成30m3/h 制氧机，1956年1月3日出氧，我国制氧机制造业从此诞生。经过五十多年的努力发展，我国空气分离设备制造业经历了引进技术，吸收消化，自主创新开发，国产化公关等发展阶段，已经掌握了大型和特大型空分设备的设计制造、成套技术，并已广泛应用于2万-6万m3/h等级空分设备中。目前已形成杭州杭氧股份有限公司、四川空分设备集团有限公司、开封空分集团有限公司三足鼎立的局面；还有像开封黄河制氧设备集团有限公司等一批后起之秀也在快速发展。

2.3我国大中型设备已取得长足进步形势喜人

我国空分行业生产大中型空分设备始于1958年，当年由杭州制氧机厂研制生产的3350m3/h空分设备两台，分别安装在吉林化肥厂和吴淞化工厂。

截止2000年底，我国现拥有的大中型设备共有694套，其制氧总容量达3676185m3/h，其中，国产设备561套，占总套数80.94%，制氧容量为2244415 m3/h，占氧总容量的61.05%；引进设备133套，占总套数19.16%，制氧容量为1431770

m3/h，占氧容量的38.95%。从上述数据统计中可以看出，20000 m3一下的空分设备，国产空分设备的占有率是相当高的，这充分说明了国产大中型设备已取得了长足进步。[7]

近年来，国内空分设备制造企业积极开发大型空分设备，并且在逐步进行产业链的延展，试图通过充分开发和利用自身技术和人才优势，打造大型空分设备生产基地。首先是杭州杭氧股份有限公司与开封空分集团有限公司合作开发了宝钢30000ｍ3/ｈ空分设备，打破了30000ｍ3/ｈ以上等级空分设备制造国产化的瓶颈。该套空分设备采用当代先进的规整填料和全精馏制氩技术，主要指标达到国际先进水平，这是中国空分设备制造业的一个里程碑。紧接着，开封空分集团公司为德州恒化集团设计制造了内压缩流程40000ｍ3/ｈ空分设备，杭氧为通钢设计制造了52000ｍ3/ｈ的空分设备，结束了中国大型空分设备完全依赖进口的历史[8]。

目前国产空分设备实现了规整填料、无氢制氩、内压缩流程等第六代先进技术，并且具备了大型化、高负荷、多工况、自动化、低能耗、长周期等诸多特点。近几年，非低温气体分离技术（变压吸附、膜气体分离）异军突起，风靡全国。这些技术不但可以分离氧气、氮气，还可以分离回收二氧化碳、一氧化碳、氢气、甲烷等气体。同时，高纯气体、特种气体、电子气体的纯化和制备技术也不断发展，数量和品种日渐增多，满足了科研、电子等工业的部分需要。而且一些空分设备制造厂现在也发生了经营观念的转变，改变原来只是埋头造设备的模式，开始介入气体生产。

3.国内空分设备产业的发展趋势

我国经济的高速发展，特别是近几年冶金、石化、石油、化肥等行业的持续稳定发展，国内对空分设备的需求不断加大，大型空分设备产业带来难得的发展机遇。未来几年，我国大型空分设备的需求量将持续看涨，国内形成数10亿元的市场需求。目前，中国石化、化工、钢铁、电力等行业正在运行的5000Nm3／h 以上空分设备约有6000余套，小型设备更是不计其数，受钢铁、电力、石化、化工等行业投资力度加大拉动，中国气体分离设备行业出现了前所未有的产销两旺好局面。庞大的市场需求，使国内对大型空分设备的需求将迎来新一轮高峰。但随着相关行业的发展，大型空分设备国产化以及空分装置流程多样化将成为我