及辉
青海盐湖元品化工有限责任公司 青海省格尔木市 816099
摘要：由于我国快速发展，特别是经济上面，多种新型工业技术开始在社会生活中快速普及，气体工业作为大部分工业的配套技术也随之发展起来。特别是大型空气分离技术的发展愈加迅速，各大工厂在引进外国先进技术的同时，也不忘开拓独立自主创新技术的研究道路。在进行双泵内压缩流程的工艺创新中，也要注重安全问题以及创新性能等问题，由此为企业工厂经济效益的提升提供保障。
关键词：大型空气分离装置；双泵内压缩流程；工艺创新
1空气分离的关键方法
空气分离形式主要包括低温与非低温两种形式，后者方法有吸附、膜分离以及化学分离的形式。由于当前大规模地制取氧、氮气的液产品需求较大，尤其是对于高纯度的产品，其低温分离方法有着不能取代的竞争优势，而且低温分离法是实现同时生产氩等不同稀有气体的最有效的方法，因此低温法在当前的空气分离工业应用中，是最为重要的技术。对于变压吸附法来说，因其具有独特的灵活性、投资比较少且能耗低等优势，得到广泛认同。在近几年的时间里，变压吸附空分的富氧技术也被广泛应用于各个领域。而膜分离空分技术作为随后兴起的技术，涉及到高分子材料的领域，逐步被认同，并广泛应用。
1.1变压吸附的空气分离工艺技术
变压吸附分离法工艺基本原理是利用氮气和氧气在空气中的吸附率不同，而达到它们分离的目的。这种工艺最重要的核心是吸附塔，可以用来吸附气体。这种工艺中通常有两个吸附塔，一个是用来吸附产氧或氮，另外一个是负责杂质脱落再生的。这样就实现了氧气和氮气的交替循环工作，并且连续再生产。
1.2膜分离的工艺技术
膜分离的工艺技术的原理就是针对气体当中膜内溶解度、渗透率的不同，有效实现分离效果。而气体在穿透膜的情况下，其外部驱动以及膜两侧的压力差作用下，在渗透率不同的情况下，其气体会在膜不同的位置进行聚集，以此能够满足气体分离的效果。而膜分离的技术是必须方便安装以及操作的，实际中的噪声比较小，所占的面积也是有限的，启动时间较短，可是膜在老化后就不能运用了，因此会有较为昂贵的维修费用，另外产气的纯度也会随之变差。膜分离法是当前世界发展当中一种高新的技术形式，是高分子的材料科学，因为膜分离是没有相变的，也不需要进行再生，因此，膜分离技术具有技术先进以及投资少的优势。膜分离技术在当前已经得到了广泛的运用，能够在合成氨放空气中回收相应的氢气，也能从天然气当中提取氦气、进行二氧化碳的回收，而甲醇等合成气也能进行调比。
1.3低温精馏的工艺技术
低温精馏工艺主要是利用氧气和氮气的沸点不同来实现分离。因为高温和低压能影响气体沸点，所以这个工艺是利用高压并且低温的环境，把空气进行液化时通过精馏塔精馏的传质传热之后，分离出空气中的氮气和氧气。这种工艺的优点是产气量大，分离的气体纯度高。利用双泵内压缩的流程使其投资低、安全性能高、操作方便，还能控制优化。
2大型空气分离装置双泵内压缩的技术原理及工艺流程
针对实际情况的低温深冷技术，主要就是对空气进行压缩和深冷处理进而形成液化状态，主要是以氧、氮等空气组分的沸点不同为原理，一般在大气压下的空气待分离组分的物理性质见表1。
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然后经过精馏来完成氧、氮混合物的分离，其中的低沸点所组分的氮和高沸点组分的氧，经过精馏塔盘来实现质与热间的交换，其氮能够从液相中蒸发，而且可以使氧从气相的冷凝后转变为液化形态，进而达到氧、氮分离的效果。双泵内压缩流程技术的原理就是运用膨胀的空气进入到下塔的形式。液氧会从主冷抽出，其经过液氧泵的压缩系统到用户压力系统，由主换热器经过复热后再进入到用户管网。在主换热器中，其正流压缩的空气和被加压液氧会实现热交换，而液氧会实现汽化、复热，其高压空气随后就会被冷却并液化。对于正流高压的液化空气以及经过增压膨胀机所完善的膨胀降温后，空气会进入到下塔，由此满足精馏要求。内压缩流程是借助液氧泵对空气进行增压的过程，其能够取代外压缩流程的氧压机效果。
该技术具体的工艺流程为空气经过空气过滤器过滤、空压机压缩后、空气冷却塔冷却后进入分馏塔，利用氮气跟氧气沸点不同的特性，将氮气与氧气分离后各自输出。双泵内压缩原理的应用使得在满负荷状态下的电力消耗量降低了6%，且大大缩短了系统的开车时间。
该工艺流程的优点是比较多的，具体有：有效防止碳氢化合物聚集在一起，避免了爆炸；使液氧的流动性增强，使装置更加安全可靠，特别是在运行过程中；双泵内压缩流程中的液氧泵和液氮泵比外压缩的压缩机投资成本少，而且还操作简单，便于检查维修；自动化控制系统使系统操作更方便，运行更加可靠。
3实际的工艺创新策略
第一，以降低电力的消耗为目的进行改造和优化。针对空气分离的装置，在运行开启时，会因电力消耗高，导致运行的成本提升。为了降低其电力的消耗，就必须要对其进行优化和改善，由此对整体成本进行有效的控制。第二，对变负荷进行调整，具有连续性是化工生产的特点，后工序可能影响生产负荷的变动，为了保证系统负荷的稳定，还有保障产品质量和产量不受影响，就要经过不断探索创新，化解这一矛盾，使产量和质量不受系统负荷的影响。第三，加强高压空气量的调配。空气分离装置负荷可以根据人的需求进行调节，但是由于调节范围较大，同时高压氮的用量波动大，所以就导致系统冷损失加大。对空气分离装置进行创新改造，在装置中增加球阕，就能使系统冷损失减少。
4结语
总之，空气分离装置工艺技术伴随着社会科技的全面进步，科技水平的逐步提高，社会不断前进发展而不断完善。在空气分离装置流程的发展中，也经过了多种形式的换代和更新，经过创新后，其整体效果也得到了进一步的提升，为空气分离装置工艺技术的有效运用也提供了保障，使得空气分离产品能够有效地运用于各个行业中，并发挥自身优势和作用。
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