大型煤化工空分技术与设备发展现状

(1.陕西精益化工有限公司 陕西 榆林 719000)(2.陕煤榆林化学有限责任公司 陕西 榆林 719000)

引言

我国石油资源一直处于供不应求的阶段，长久以来我国的石油生产原料都依赖于进口。尽管原油价格受到金融危机的影响后，价格有所下降，但是在全球性的石油资源紧缺状态下，以原油为化工工业原料的生产工业，生产成本仍然高居不下。为了缓解我国能源供需矛盾，保障我国石油供应的安全性，发展大型煤化工业是主要的解决途径。随着我国市场经济的不断完善与全球化程度的加深，我国的大型煤化工行业得到了一定的发展，对煤化工空分技术与设备要求的也随之愈加严格。使煤化工空分设备正常运转的关键点在于其中自动化控制技术的运用。因此，相关的政府部门要对此更加重视，拿出支持与鼓励的态度，出台相关的支持政策并有效实践，不断地完善我国的煤化工空分技术与设备的自动化控制系统体系的研发，不断深化推动我国的市场经济发展。

一、大型煤化工空分技术现状分析

所谓的空分技术，即是将空气组分分离开来，具体来解释，就是将空气分为主要的两个部分，氮气和氧气。一般来说，氮气属于一种保护气、原料或者用于气力输送；而氧气属于原料或气化剂。就我国目前所具有的技术来看，共有三种空分技术：变压吸附法，低温蒸馏法和薄膜渗透法。变压吸附法，是在特定的压力下，利用氮氧分子在分子筛表面吸附能力的不同，来将氮氧分子进行分离。这种方式是以新鲜的空气作为原料，它可以通过泄压解吸的方式，实现分子筛的循环再生，可以循环利用。在工业领域，主要是利用双塔操作，即交叉进行吸收和解吸，通过这样的方式实现连续化生产。低温精馏法，是根据氧和氮液体气化温度的差异进行分离。首先，将空气进行压缩液化，然后利用两种气体气化后温度的差异来区分，达到分离的目的，这是工业中最普遍的分离方式。薄膜渗析法，是利用两种气体在有机渗透膜上渗透的效果差异实现气体的分离的。随着我国经济水平的不断发展，工业领域技术水平也不断得到提高，随着相关部门越来越重视，我国的空分技术也取得了很大的突破和进步。然而与先进的国际水平相比，我们仍然有很大的进步空间。因此，需要国家与人才的共同努力。国家仍然要加大鼓励及支持力度，为国内煤化工企业及人才提供足够的技术创新空间，营造良好的氛围，为我国空分技术发展提供更广阔的空间。

二、大型煤化工空分技术及设备使用的关键性技术

(一)选择大型煤化空分设备的流程组织的方法

对于大型煤化工的空分设备来说，流程组织的形式有多种，只有选择到一个适宜的组织流程，才能够有效地节约部分投资成本，同时节约运营的能源消耗，这相对于一个煤化工企业而言是非常重要的。因此，在选择适宜的空分设备的流程组织形式上，有以下几个原则：首先，企业要对所用气体的具体情况进行全面的考察，包括但不仅限于氧氮气体比例、氧氮气之和、氧氮气标准、氧氮气温度范围及液体产量；其次，企业要进行多方面衡量，在可选的各个流程组织形式中分别做出精准计算，以保障所需的单元设备不会断货；再者，要不断的验证所使用的流程组织形式与原有空分设备的管理系统之间是否具有兼容性；最后，对气体产品与其在整个工业生产中的消耗比例进行综合考虑。

(二)大型煤化工其空分设备间的相互关联的联锁控制性技术分析

我国的空分技术发展一直受到传统方式的局限，空分设备整体的功能较为分散，没有形成一个完善统一的整体，这不利于生产效率的提高。为了大型煤化工空分设备正常运作的实现，需要由多种控制系统共同进行协作维持，这个在操作过程中很复杂，我们得重视每个细节。比如说，如果发生膨胀机停运状态，会联锁氧氮泵惰转、增压机卸载，而让空压机进行放空操作，通过这一系列的操作来对设备进行联锁保护。因此，我们可以看出，设备与系统之间具有相当密切的关系，实现相关的措施的解套连环，才能有效避免设备在启动后出现立即停机的现象。若空分设备和压缩机所应用的控制系统不一致，我们则需要综合考虑并且更加深入的研究联锁控制系统。

(三)分析大型煤化工空分设备的未来发展趋势

对空分系统尽可能地大型化设计，能够有效降低成本投入，降低后续维护工作的压力。然而，由于交通运输条件的限制，空分设备的大型化也会受到局限。因此，以此为基础，我国制造大型空分设备的相关企业，应该不断完善相应的措施，并优化设计方案，通过不断地创新和变革，来达到在相同效果的情况下尽可能减小设备尺寸的目的。同时，还可以通过分开运输、现场安装的方式来解决设备运输的问题。发展空分设备的关键在于在保障设备效益的前提下，最大可能的降低能量消耗。因此，在设计空分设备的时候，就要注重对其核心部机运行效率的提高，同时预先对设备的能量消耗做出一个完整、准确的预估。采用自动化控制系统实现对整个生产系统的统筹，也是目前大型煤化工空分设备革新的主要趋势，这是提高生产效率的有效措施，同时可以有效的规避大部分设备运行风险，提高设备运行的可靠性。

结束语

综上所述，目前我国的大型煤化工空分技术及设备处于不断发展与革新的阶段，且其自动化程度在不断地提高。可是与国外发展较早较成熟的技术相较仍然存在着一定的距离。为了谋求煤化工企业更好的发展，有效提高生产效率，我们应该加强对大型煤化工空分技术提升与变革的重视程度，加大对该技术研究的人力及资金投入力度，不断挖掘和开发适宜我国生产技术现状的新的大型煤化工空分技术及设备，让我们不再依赖进口，更好地为满足我国能源需求服务。