空分設(shè)備是以環(huán)境空氣為原料，通過(guò)壓縮循環(huán)深度冷凍的方法把空氣變成液態(tài)，再經(jīng)過(guò)精餾而從液態(tài)空氣中逐步分離氧氣、氮?dú)饧皻鍤獾葰怏w的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)的冶金、新型煤化工、大型氮肥、煉化一體化、專(zhuān)業(yè)氣體供應(yīng)等領(lǐng)域。

從無(wú)到有由弱變強(qiáng)

我國(guó)氣體分離設(shè)備制造業(yè)是新中國(guó)成立后才建立和發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興工業(yè)。空分設(shè)備60多年來(lái)的發(fā)展主要走過(guò)了仿制、引進(jìn)技術(shù)、自主研發(fā)、快速發(fā)展四個(gè)階段。

第一階段是20世紀(jì)50年代至70年代，我國(guó)氣體分離設(shè)備制造業(yè)從仿制起步，自力更生，逐漸建立起空分設(shè)備制造體系。1953年，哈爾濱第一機(jī)械廠試制成功2套高壓流程的30Nm³/h（氧）空分設(shè)備，這一事件結(jié)束了中國(guó)不能制造空分設(shè)備的歷史。該階段，我國(guó)空分設(shè)備制造行業(yè)先后走過(guò)了仿制石頭蓄冷器切換流程、鋁帶式蓄冷器切換式流程、板翅式換熱器切換流程等階段，主要產(chǎn)品等級(jí)為1000、3350、6000Nm³/h空分設(shè)備。但當(dāng)時(shí)的設(shè)備存在著產(chǎn)品產(chǎn)量和純度難達(dá)標(biāo)、能耗高、可靠性差等各種不足。

第二階段是20世紀(jì)70年代末至80年代，通過(guò)引進(jìn)歐洲大型空分設(shè)備設(shè)計(jì)、制造技術(shù)，我國(guó)的大中型空分設(shè)備設(shè)計(jì)、制造水平迅速提高，空分流程進(jìn)步到分子篩吸附的全低壓流程。這一時(shí)期空分設(shè)備等級(jí)主要為6000、10000 Nm³/h，其用戶(hù)以冶金企業(yè)居多。1985年，我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的首臺(tái)增壓透平膨脹機(jī)組應(yīng)用于一套1200 Nm³/h（氮）液化設(shè)備，為增壓透平膨脹機(jī)組在空分設(shè)備中的廣泛應(yīng)用積累了初步經(jīng)驗(yàn)。

第三階段為20世紀(jì)90年代，我國(guó)空分設(shè)備制造業(yè)在引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外技術(shù)的基礎(chǔ)上，自主研發(fā)了新一代的大膨脹比增壓透平膨脹機(jī)、常溫分子篩凈化、規(guī)整填料精餾塔技術(shù)、全精餾（無(wú)氫）制氬流程空分設(shè)備，國(guó)內(nèi)企業(yè)突破了流程組織、流程計(jì)算、精餾計(jì)算等空分設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)的難關(guān)，掌握了空分設(shè)備設(shè)計(jì)制造的全部技術(shù)要領(lǐng)，擁有了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，使國(guó)產(chǎn)空分設(shè)備的產(chǎn)量、純度、氧提取率、單位氧能耗等技術(shù)參數(shù)指標(biāo)均達(dá)到世界一流水平，國(guó)產(chǎn)空分產(chǎn)品最大規(guī)格從1萬(wàn)Nm³/h上升到了1.5萬(wàn)Nm³/h。這一時(shí)期，林德等國(guó)際大牌企業(yè)看好中國(guó)的大型空分設(shè)備市場(chǎng)，向市場(chǎng)推出2萬(wàn)、3萬(wàn)、6萬(wàn)Nm³/h的大型空分設(shè)備。

第四階段為2000年以后，我國(guó)空分設(shè)備行業(yè)快速發(fā)展，一大批民族空分設(shè)備制造企業(yè)緊跟世界空分技術(shù)發(fā)展的步伐，通過(guò)自主創(chuàng)新、自主研發(fā)，開(kāi)發(fā)了適用于冶金、石化、新型煤化工需要的不同內(nèi)壓縮流程的大型空分設(shè)備，設(shè)備最大規(guī)格從2萬(wàn)Nm³/h迅速提高到了8萬(wàn)～12萬(wàn)Nm³/h等級(jí)，滿(mǎn)足了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。空分行業(yè)在經(jīng)歷了數(shù)十年的大發(fā)展后，已發(fā)展到了趕超世界領(lǐng)先企業(yè)的階段，國(guó)產(chǎn)空分的技術(shù)性能指標(biāo)接近甚至達(dá)到了國(guó)外水平。

把握發(fā)展方向補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)短板

盡管幾十年來(lái)我國(guó)空分設(shè)備的發(fā)展取得了輝煌的成就，但與國(guó)際先進(jìn)水平相比，仍存在某些方面的不足。筆者認(rèn)為，今后我國(guó)該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應(yīng)當(dāng)從以下幾方面著力：

一是在關(guān)鍵設(shè)備方面亟待改進(jìn)。空分配套的大型壓縮機(jī)組及增壓機(jī)占空分設(shè)備投資額的比重較大，機(jī)組效率直接影響成套空分的效率與能耗。國(guó)產(chǎn)機(jī)組跟進(jìn)口機(jī)組尚存在一定差距，市場(chǎng)認(rèn)可度也較低。我國(guó)在大型壓縮機(jī)組、透平膨脹機(jī)、低溫液體泵等設(shè)備方面亟待不斷進(jìn)取，努力提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率，適應(yīng)各類(lèi)流程，縮小差距。

二是產(chǎn)業(yè)鏈有待完善。目前，針對(duì)空分設(shè)備所需的特別低溫環(huán)境下和氧介質(zhì)環(huán)境下的特殊配套，國(guó)內(nèi)尚未形成系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈，特別是在大型、特大型空分設(shè)備的開(kāi)發(fā)上還欠缺一些環(huán)節(jié)，總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、管道布置等方面存在既浪費(fèi)材料又不美觀的通病。因此，我國(guó)應(yīng)在空分設(shè)備成套和配套部機(jī)方面繼續(xù)完善產(chǎn)業(yè)鏈。

三是向設(shè)備大型化、集群化方向挺進(jìn)。當(dāng)前，空分設(shè)備大型化、特大型化、機(jī)組集群化已成為一種趨勢(shì)。特大型化的空分設(shè)備可以直接減少大型化工項(xiàng)目的空分設(shè)備臺(tái)數(shù)，進(jìn)而減少設(shè)備投資、用地和運(yùn)行維護(hù)的工作量?？辗衷O(shè)備機(jī)組集群化有利于設(shè)備的統(tǒng)一管理，但同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布置優(yōu)化提出了更高的要求。我國(guó)在空分設(shè)備特大型化、機(jī)組集群化、現(xiàn)場(chǎng)布置優(yōu)化等方面有所不足，應(yīng)不斷總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)，努力縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。

四是實(shí)現(xiàn)空分流程的多樣化。空分流程的多樣化也是大型空分設(shè)備發(fā)展的主要趨勢(shì)之一，尤其是煤化工和煉化一體化領(lǐng)域配套的空分設(shè)備，用戶(hù)對(duì)空分產(chǎn)品的純度、壓力、時(shí)長(zhǎng)等規(guī)格要求越來(lái)越具有針對(duì)性，這將促使空分設(shè)備廠商以工藝包模式對(duì)各類(lèi)流程實(shí)現(xiàn)整體開(kāi)發(fā)。此外，開(kāi)發(fā)IGCC、富氧燃燒、LNG冷能利用等新應(yīng)用領(lǐng)域的流程，大型空分稀有氣體全提取流程，多塔或混合塔制取低純度氧的流程，超高純氧、氮提取流程等滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的空分流程，也是空分流程多樣化的發(fā)展趨勢(shì)特征，國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)對(duì)這一趨勢(shì)多加注意?！?/span>

五是加大創(chuàng)新力度。目前國(guó)內(nèi)空分設(shè)備制造企業(yè)習(xí)慣了高速發(fā)展的狀態(tài)，在技術(shù)上的投資較小，在科技創(chuàng)新方面畏首畏尾，延緩甚至阻礙了空分制造業(yè)的優(yōu)化升級(jí)。為提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，相關(guān)企業(yè)必須加大投入，加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)同創(chuàng)新和企業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新，政府也應(yīng)在財(cái)稅和科技資源共享平臺(tái)建設(shè)上給予支持。