摘要：空分装置是我国制造行业中一种主要的装置设备，空分装置设备和我国的大型煤化工企业的发展是相辅相成的。随着空分装置设备对工业气体需求的不断增加，在大型的、高压等方面有了非常重要的进展。但是因为空分装置设备的发展逐渐加快，其规模和数量都在不断的发展，所以空分装置设备的安装需求也在不断的增加。基于此，本文针对空分技术设备在煤化工领域的现状进行了分析和研究，希望可以通过本文的分析来为空分技术与设备在煤化工领域的现状提供一些参考。
关键词：大型煤化工领域；空分技术与设备；发展现状
引言
空分技术与设备可以说一直以来都是我国重点发展的行业，并且随着我国大型煤化工行业的不断发展，大型煤化工行业对工业气体的需求在不断的增加，而空分设备的大型化发展对煤化工行业中工业气体的需求提供了非常大的便利，并且随着自动化水平以及安全运行要求不断的提高，现代空分设备将会取得更好的发展。我国是一个煤炭资源比较丰富，油能源以及气能源比较贫乏的国家，一直以来，煤炭能源的消耗一直都在我国能源消耗中占据很大的比例，所以在我国煤炭资源的应用受到了非常大的重视，并且煤炭资源也成为了我国弥补油气资源短缺的重要能源之一，对我国的能源安全做出了非常重要贡献。另外，随着煤化工业的不断发展以及煤化工业产业链的不断发展延伸，现代空分技术及设备在煤化领域中的应用越来越广泛，为我煤化工领域的发展提供了非常大的便利。
1.大型煤化工生产系统中空分设备发展现状
1.1煤制油生产系统现状
煤制油生产系统装置主要是由空分设备、油品合成设备、煤气化设备以及尾气制氢设备和产品加工装置构成的，在煤原材料和空分装置中的氧气进入到煤气化装置中，气化工艺和生产促合成气，之后再通过一氧化碳装置设备，并在此装置设备中通过高水气比部分变换工艺调节粗合成气体中的一氧化碳和氢气的比例，之后再经过不断的合成、制氢技术来制出成品油。其中空分装置设备为煤气化装置、尾气制氢装置设备以及硫回收装置提供其运行中需要的氧气，而制出的少部分氮气可以让煤气化装置设备使用。例如在某大型煤业集团中为400万t/a 间接煤制油工艺为分析案例，在其现代空分系统中主要采取的是12套101 500 m3/h的空分装置设备，并且在这个过程中主要采取的是全低压分子筛吸附净化、氧气内压缩流程。一般情况下气化装置设备所需要的氧气是由高压氧气提供的；而高压氮气主要传送的是粉煤；低压氮气提供的是在整个生产系统中的化工装置、工艺用氮气和保护作用；空分装置设备在整个系统中提供的是工厂空气和各个仪表中所需要的空气。
1.2煤制气生产系统现状
煤气生产系统的运行主要是依靠空分装置设备、原油和耐硫转化装置设备、煤气化装置设备以及低压蒸汽吸收式制冷装置设备等在共同作用下构成的。其中空气分离装置设备中的气体在整个工作中的使用都会需要，氧气主要是在气化工艺中使用、而氮气、以及空气等则是需要在低温的甲醇洗工艺中应用，这些气体和装置设备在整个过程中相互促进、相互维护彼此作用等。
1.3煤制烯烃生产系统现状
煤制烯烃的生产系统主要是由空气分离工艺、煤气化工艺、净化工艺、甲醇合成工艺以及精馏工艺、聚乙烯工艺以及MTO工艺共同作用构成的。在煤制烯烃生产系统中的工作中，高压氧气会从空气分离设备中分离出来，之后和空气分离设备中的高压氧气一起流入到气化炉中，并在气化炉中产生反应，反应在6.5MPa （G） ，1 350~1400℃之下进行反应；之后再送入到甲醇合成系统中进行脱硫醇化和合成，通过甲醇合成气压缩机来进行压缩，其中甲醇合成回路中的循环气体会被压缩成其需要的压力，并在甲醇合成器中进行甲醇的合成，一氧化碳和CMTO装置主要是甲醇转化和烯烃回收，之后丙烯和乙烯就会被送到聚丙烯和聚乙烯中来进行聚合反应，这个过程就是煤制烯烃生产系统的主要工作过程。
1.4合成氨系统现状
一般来说，合成氨的生产系统主要是由空气分离装置、合成气装置及净化装置、合成装置共同构成。氨气的合成中现代空分装置设备有着非常重要的作用，空分装置设备中的气体会向气化炉进行高压氧的排放，而这种方式是和其他的煤气化工的空分装置设备的使用不同的，第一个不同之处是在于液氮是疏导液氮洗装置中，之后主要对合成的气体进行精制。
需要先把液氮气输送到液氮洗装置设备中，之后再通过净化，把原材料气体输入到板式换热器中，和氮气洗塔中的冷流进行逆向换热冷却，之后再通过热交换冷却的气体形成之后进入到达氮洗塔中的底端。氮洗塔中的原材料气体经过液氮的清洗之后，让气体中的一氧化碳和氢气以及甲烷等气体在液氮中进行溶解。第二就是氮气在输入合成装置中有着一定的作用，其主要是和原材料气体一起形成氨气。但是如果净化装置设备中使用的是聚乙二醇甲醚技术，那么就应该添加氮气来合成NHD溶液，这样就会消耗比较多的氮气。但是如果把空分装置设备在其他煤化工系统中进行应用，那么就会涉及到煤制甲醇、醋酸以及乙二醇等技术工艺。
2.空分设备在各种气化技术中的发展现状
2.1固定床间歇气化技术现状
固定床间歇气化技术一般情况下，其气化率是非常低的，并且单炉的产气量是非常少的，此外对环境的污染比较大，因此此项工艺技术正在逐渐的被淘汰，但是我国现在还有一些合成氨气厂在使用固定床间歇气化技术装置。
2.2流化床技术现状
流化床技术研发的时间相对比较长，但是在一些化工行业企业中，此项装置的使用率并不高，并且越来越少，其主要的原因是因为流化床技术中的放大技术并没有达到相应的标准。
2.3气流床技术现状
流气床技术的种类比较多，其中包括了壳牌气化技术、航天路粉煤加压化技术以及华东理工大学多喷嘴水煤浆加压气化技术、鲁奇碎煤加压连续气化技术等，其中壳牌气化技术主要是对氧气进行蒸汽气化，之后以干粉为进料，把温度提升到1 4001 500 0C之间，这样就会让碳实现99%的转化，一氧化碳和氢气实现90%的转化率。
航天炉粉煤加压气化技术是一种比较先进的科学技术，并且其有自主知识产权，这种技术的主要原材料是粉煤，并且这项技术对单位有效气体氧的消耗量是非常低的。
华东理工大学多喷嘴水煤浆加压气化技术，这一技术主要是以纯氧水为基础原材料的，之后再经过对置喷嘴和更改炉型结构、尺寸的基础上让炉内出现撞击流，这样就可以产生高混合和热传递的作用，让炉中产生一定的流通空间，从而发挥出其主要的作用。
鲁奇碎煤加压连续气化技术是由德国鲁奇工程公司研制出来的，在此项技术研制成功之后，该公司还研制除了BGL型炉，这种技术更多的被应用到了南非Saaol合成染料厂中。鲁奇碎煤加压连续气化技术的鲁奇喷嘴一般情况下位于炉内的底部，氧气和蒸汽就会一同喷出，之后再和碎煤经过燃烧产生煤气。而在此项技术中基本都是通过不同的方式来把纯氧气从装置中喷入到气化炉，之后再和煤炭发生反应，形成煤气。
结语
通过上述的分析可以发现在大型煤化工领域中现代空分装置设备及技术的应用范围非常的广泛，并且空分装置设备技术在煤化工不同领域中的应用都会实现不同的效果和作用，因此现代空分装置设备及技术会在煤化工领域中的发展越来越好，应用也会越来越广泛。
参考文献
[1]肖锋.JH公司空分装置整合改造项目研究[D].上海师范大学，2017.
[2]王升.浅析大型煤化工空分的安全运行措施与管理[J]化工设计通讯，2017，43(01)：6十8.