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关 键 词：荆门二手空分制氧厂设备
行 业：化工 化工机械设备 化工反应设备
发布时间：2020-10-31
空分设备
空分设备就是以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、及氩气等惰性气体的设备。
中文名 空分设备 功 能 用空气分离生产出、氩气 原 料 空气 使用条件 必须在常温区对空气进行预处理
目录
1 种类
2 生产能力
? 基本系统
? 控制系统
3 净化原理
种类
空分设备
目前我国生产的空分设备的形式、种类繁多。有生产气态氧、氮的装置，也有生产液态氧、氮的装置。但就基本流程而言，主要有四种，即高压、中压、高低压和全低压流程。
生产能力
我国空分设备的生产规模已经从早期只能生产20m3/h（氧）的制氧机。发展到现在具有生产20000 m3/h、30000 m3/h、50000 m3/h和60000m3/h的大型空分设备的能力，以及已经完成科研阶段，即将进行制造80000m3/h特大型空分设备的能力。
基本系统
空分设备是一个大型的复杂系统，主要由以下子系统组成：动力系统、净化系统、制冷系统、热交换系统、精馏系统、产品输送系统、液体储存系统和控制系统等。
动力系统
主要是指原料空气压缩机。空分设备将空气经低温分离得到氧、氮等产品，从本质上说是通过能量转换来完成。而装置的能量主要是由原料空气压缩机输入的。相应地，空气分离所需要的总能耗中绝大部分是原料空气压缩机的能耗。
净化系统
由空气预冷系统（空冷系统）和分子筛纯化系统（纯化系统）组成。经压缩后的原料空气温度较高，空气预冷系统通过接触式换热降低空气的温度，同时可以洗涤其中的酸性物质等有害杂质。分子筛纯化系统则进一步除去空气中的水分、、、、和氧化亚氮等对空分设备运行有害的物质。
制冷系统：空分设备是通过膨胀制冷的，整个空分设备的制冷严格遵循经典的制冷循环。不过通常提到的空分制冷设备，主要是指：膨胀机。
热交换系统
空分设备的热平衡是通过制冷系统和热交换系统来完成的。随着技术的发展，现在的换热器主要使用铝制板翅式换热器。
精馏系统
空分设备的核心，实现低温分离的重要设备。通常采取高、低压两级精馏方式。只要由低压塔、中压塔和冷凝蒸发器组成。
产品输送系统
空分设备生产的氧气和需要一定的压力才能满足后续系统的使用。只要由各种不同规格的氧气压缩机和压缩机组成。
液体储存系统
空分设备能生产一定的液氧和等产品，进入液体储存系统，以备需要时使用。只要是由各种不同规格的储槽、低温液体泵和汽化器组成。
控制系统
大型空分设备都采用计算机集散控制系统，可以实现自动控制。
空分设备从工艺流程来说可以分为5个基本系统：
杂质的净化系统
主要是通过空气过滤器和分子筛吸收器等装置，净化空气中混有的机械杂质、水分、、等。
空气冷却和液化系统
主要由空气压缩机、热交换器、膨胀机和空气节流阀等组成，起到使空气深度冷冻的作用。
空气精馏系统
主要部件为精馏塔（上塔、下塔）、冷凝蒸发器、过冷器、液空和节流阀。起到将空气中各种组分分离的作用。
加温吹除系统
用加温吹除的方法使净化系统再生。
仪表控制系统
通过各种仪表对整个工艺进行控制。
净化原理
在应用低温精馏原理制氧的设备中，为了保证空气在低温区精馏分离的正常进行，必须在常温区对空气进行过滤、预冷和净化等预处理。
空气中含有大量尘埃，空气透平压缩机（简称空压机）在长时间的高速运行中，粉尘会造成机器内部的叶轮，叶片等零部件的磨损、腐蚀和结垢，缩短机器使用寿命，因此必须设置原料空气过滤器，以清除空气中的尘埃。
经空气透平压缩机压缩后的空气温度升高至80度以上，导致后续吸附和换热不能正常进行，通过设置空气预冷系统可以有效的降低进入空分设备的空气温度。
原料空气中除了有大量的尘埃外，还有水分，，和等碳化合物，现代空分设备大多数采用分子筛纯化系统来清除这些杂质，以提高进入冷箱空气的洁净度，防止水分和浓缩而威胁空分设备的正常运行。因此，气体过滤、预冷和净化设备是空分设备内不可缺少的一个组成部分。
除尘机理
除尘机理共有以下5种：
1 惯性撞击：较小的颗粒能够通过过滤芯的微孔，但通过过滤介质的路径曲折，颗粒具有足够的质量和动量与滤芯纤维碰撞并被阻挡和捕获。
2 布朗扩散：非常小的颗粒质量极小，在随气流做布朗运动扩散时，与滤芯纤维碰撞，从而被滤除。
3 直接拦挡：对尘埃粒子大于1微米的颗粒，通过过滤介质材料的微孔时，由于颗粒直径大于微孔直径，而被直接阻挡、拦截，达到去除杂质的目的。
4 重力沉降：尘埃颗粒在不断的集合，直到其质量变得足够大，在重力的作用下，越落到过滤器底部，或者被排灰阀排出。
5 静电沉降：静电使粉尘改变运动轨迹并撞向障碍物，静电力参与粘住的工作。
在某一压力P1下，与液、汽饱和线的交点分别为点1（X1）和点2（y2），又因为PN20>PO20根据康诺瓦罗夫定律，氮组分在气相中的浓度要大于在液相中的空分设备行业深度报告挥别低谷时期,迈入新一轮采购高峰
行业策略:随着下游炼化、煤化工及钢铁产能升级,空分设备正向大型、特大型方向发展,相关设备投资正逐步转化为采购订单。根据测算,三大产业升级预计带动总计约391.25-409.35亿元、每年约111.82-181.38亿元的空分设备需求。我们判断,此轮设备投资周期有望在2020年内维持高位。此外,以杭氧为首的设备厂商向外包供气市场迈进,在获取稳定现金流的同时,近期工业气体零售价格上涨将为厂商带来更大的利润弹性。 推荐组合:经过60余年的发展,我国大型、特大型空分设备成套技术、压缩机、膨胀机与高端密封件等核心部机/件已实现国产化突破,并集中于几家大型设备厂家。我们建议优先布局成套设备、核心部机/件龙头公司:杭氧股份(空分设备、膨胀机等,002430.SZ)、陕鼓动力(大型压缩机,601369.SH)。 行业观点 特大型空分设备国产化进程加速,成套技术与核心部机实现突破:空分设备能够分离生产出多种工业气体,因而广泛应用于化工、冶金及医疗等多个重要领域。近年来,伴随着下游煤化工、炼化与钢铁产业产能升级,空分设备正朝产量大型化、气体压力及纯度更高等方向发展。国内设备厂商经过60余年的设计与制造,在大型、特大型空分设备的研制上已取得突破。杭氧、四川空分与开封空分已实现成套技术国产化,陕鼓、沈鼓、杭氧及日机密封完成大型压缩机组、膨胀机与高端密封件等关键部机/件的国产化配套。我们认为,在设备核心技术的突破下,国内厂商将取得更高的市场份额。 多个主要下游领域景气向上,设备供应商迎来新一轮采购高峰:进入"十三五"时期,我国打出供给侧改革组合拳,倒逼传统产业产能升级、迈向有序发展。2016年以来,国家聚焦炼化产业规模化与一体化布局、重启以现代新型煤化工为主的项目工作、淘汰钢铁落后产能与加快推动产能置换,设备厂商迎来先进设备采购高峰。目前,国内在建和待建的炼化一体化升级项目规划总投资额达12000亿元,国家明确规划及已通过环评批复的煤化工项目预计总投资额超6700亿元,75家钢铁厂拟新建先进钢铁产能总计2.12亿吨。根据测算,上述产能升级将拉动总计超390亿元的空分设备需求。我们判断,国内设备及核心部机/件厂商将大幅受益此轮产能升级,同时伴随着需求的不断释放,各设备商有望迎来收入、毛利率双双提升。 积极从制造向制造服务转型,拥抱工业气体"现金牛"业务:2003年以来,以杭氧为首的空分设备及核心部机制造商积极探索气体外包业务,向"制造+服务"转型。不同于设备销售的周期性,气体业务能够为企业带来稳定的经营性现金流,并在甩掉折旧包袱后,盈利能力将得到显着提升,属于典型的"现金牛"业务。同时,近期零售气体价格的上涨将为企业获取更大的利润弹性。此外,我国工业气体行业整合初露端倪,宝钢气体挂牌出售51%股权,杭氧于7月14日公告参与此次竞买。 风险提示 钢价下跌、油价大幅波动的风险;工程融资风险;煤化工项目批复与开工不及预期;钢铁产能置换提前结束。浓度y2>x1。
工业制氧机
RDO制氧机分离空气主要由两个填满分子筛的吸附塔组成，在常温条件下，将压缩空气经过过滤，除水干燥等净化处理后进入吸附塔，在吸附塔中空气中的等被分子筛所吸附，而使氧气在气相中得到富集，从出口流出储存在氧气缓冲罐中，而在另一塔已完成吸附的分子筛被迅速降压，解析出已吸附的成分，两塔交替循环，即可得到纯度为≥90%的廉价的氧气。整个系统的阀门自动切换均由一台电脑自动控制。
中文名 工业制氧机 应用领域 冶金助燃，化工、环保等 技术特点 设备结构紧凑、整体撬装等 组 成 两个填满分子筛的吸附塔
目录
1 应用领域
2 技术特点
3 工艺流程
4 技术特点
应用领域
PSA制氧机因为其显着的优点而被广大用户所青睐，它广泛地应用于冶金助燃，化工、环保、建材、轻工、医疗、水产养殖、生物技术、污水处理等领域。
技术特点
安装方便
设备结构紧凑、整体撬装，占地小无需基建投资，投资少。
优质沸石分子筛
具有吸附容量大，抗压性能高，使用寿命长。
故障安全系统
为用户配置故障系统报警及自动启动功能，确保系统运行安全
比其它供氧方式更经济
PSA工艺是一种简便的制氧方法，以空气为原料，能耗仅为空压机所消耗的电能，具有运行成本低、能耗低、效率高等优点。
机电仪一体化设计实现自动化运行
进口PLC控制全自动运行。氧气流量压力纯度可调并连续显示，可设定压力、流量、纯度报警并实现远程自动控制和检测计量，实现真正无人操作。先进的控制系统使操作变得更加简单，可实现无人值守和远程控制，并可对各种工况进行实时监控，从而保证了气体纯度、流量的稳定。
高品质元器件是运行稳定可靠的保证
气动阀门、电磁先导阀门等关键部件采用进口配置，运行可靠，切换速度快，使用寿命达百万次以上，故障率低，维修方便，维护费用低。
氧含量连续显示、超限自动报警系统
在线监控氧气纯度，确保所需氧气纯度稳定。
先进的装填技术保证设备的使用寿命
沸石分子筛采用“暴风雪”法装填，使分子筛分布均匀无死角，且不易粉化；吸附塔采用多级气流分布装置和平衡方式自动压紧装置；并且使沸石分子筛吸附性能保持压紧状态，从而保证吸附过程中不产生流化现象，有效延长沸石分子筛使用寿命。
不合格氧气自动排空系统
开机初期的低纯度氧气自动排空，达到指标后送气。
理想的纯度选择范围
氧气纯度调节方便,可根据用户的需求在21%～93±2%之间任意调节。
系统独特的循环切换工艺
降低了阀门的磨损，延长了设备的使用寿命和降低了维护费用。
免费调试，终身维护
雄厚的技术实力和优质的售后服务，提供连续的技术支持，使用户使用无后顾之忧。
工艺流程
空气经空压机压缩后，经过除尘、除油、干燥后，进入空气储罐，经过空气进气阀、左进气阀进入左吸附塔，塔压力升高，压缩空气中的氮分子被沸石分子筛吸附，未吸附的氧气穿过吸附床，经过左产气阀、氧气产气阀进入氧气储罐，这个过程称之为左吸，持续时间为几十秒。左吸过程结束后，左吸附塔与右吸附塔通过均压阀连通，使两塔压力达到均衡，这个过程称之为均压，持续时间为3~5秒。均压结束后，压缩空气经过空气进气阀、右进气阀进入右吸附塔，压缩空气中的氮分子被沸石分子筛吸附，富集的氧气经过右产气阀、氧气产气阀进入氧气储罐，这个过程称之为右吸，持续时间为几十秒。同时左吸附塔中沸石分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中，此过程称之为解吸。反之左塔吸附时右塔同时也在解吸。为使分子筛中降压释放出的完全排放到大气中，氧气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔，把塔内的吹出吸附塔。这个过程称之为反吹，它与解吸是同时进行的。右吸结束后，进入均压过程，再切换到左吸过程，一直循进行下去，从而连续产出高纯度的产品氧气。
制氧机的工作流程是由可编程控制器控制五个二位五通先导电磁阀，再由电磁阀分别控制十个气动管道阀的开、闭来完成的。五个二位五通先导电磁阀分别控制左吸、均压、右吸状态。左吸、均压、右吸的时间流程已经存储在可编程控制器中，在断电状态下，五个二位五通先导电磁阀的先导气都接通气动管道阀的关闭口。当流程处于左吸状态时，控制左吸的电磁阀通电，先导气接通左吸进气阀、左吸产气阀、右排气阀开启口，使得这三个阀门打开，完成左吸过程，同时右吸附塔解吸。当流程处于均压状态时，控制均压的电磁阀通电，其它阀关闭；先导气接通均压阀开启口，使得这阀门打开，完成均压过程。当流程处于右吸状态时，控制右吸的电磁阀通电，先导气接通右吸进气阀、右吸产气阀、左排气阀开启口，使得这三个阀门打开，完成右吸过程，同时左吸附塔解吸。每段流程中，除应该打开的阀门外，其它阀门都应处于关闭状态。
技术特点
完善的流利设计，优使用效果；
合理的内部构件，气流分布均匀，减轻气流高速冲击；
特有的分子筛保护措施，延长沸石分子筛的使用寿命；
操作简便，运行稳定，自动化程度高，可实无人运行；
自动联锁氧气排空装置，保证产品氧气质量；
可选配氧气装置流量，纯度自动调节系统，远程监控系统等；
工业气体：咱们的差距到底有多大？
工业气体：咱们的差距到底有多大？
核心提示：工业气体顾名思议就是工业生产制造中所用的各类气体，如同水和电一样，有人形象的把它比喻为工业的血液。它被广泛应用于冶金、石
工业气体顾名思议就是工业生产制造中所用的各类气体，如同水和电一样，有人形象的把它比喻为工业的“血液”。它被广泛应用于冶金、石油、化工、机械、电子、航空航天、玻璃、建材、食品、医疗、饮料等诸多领域。所以工业气体市场的增长和国民经济密切相关。那么如此重要的工业气体，又有着什么样的竞争格局呢，咱们来带你一探究竟。
工业气体是指氧、氮、氩、氖、氦、氪、、、、、天然气等。本文重点介绍氧、氮、氩的相关知识。
1.工业气体概况
1.1 工业气体的生产工艺
图1 空分装置简易生产流程
空气分离方法的原理是利用气体的的沸点不同进行液化分离，气体之称为气体，是他们的沸点都相当低，例如氧气沸点是-182.96 °C，的沸点是-196℃，氩气的沸点是-185.7℃。
1.2 工业气体的产业链
工业气体己成为广义化学工业中少数几个为投资者提供长期增长趋势及产生自由现金流的行业之一。工业气体企业是把自己的产品作为实用品而非商品出售给基础客户。作为特殊的化学品，工业气体商业模式缓和了化学工业内在的周期性及易变性，提供了收益及回报方面的稳定增长趋势。
图2 工业气体供应模式
注：通常情况下，1吨液态工业气通过槽车运输100公里的费用为100元左右。
表 工业气体供应模式的特点
供应模式
针对群体
运业务覆盖范围
特点
大型现场供气业务
大规模用气需求的客户。
在客户端见早现场制气装置或设立大型空分管网
签订长期供气合同（15年以上），具有稳定的高盈利性
液体业务
中等规模需求
通过槽车送达客户顿，覆盖气体装置点半径250-300公里范围内是经济可行的。
一般与客户前点合同在3-5年，易受到季节和市场的影响。
气瓶业务
满足气体需求量较小
一般业务覆盖充气站半径为50公里氛围内是经济可行的
注重销售及运送的能力
1.3工业气体的主要用途
氧气：是一种开发应用早的工业气体，其主要用于金属焊接、切割和各种燃烧装置的助燃气体以及某些工艺过程的氧化气体等，当然，在医院救治病人更少不了它，它甚至是登山爱好者必带之物。它主要用于冶金、化工、能源、国防、医疗、养殖等行业。据卓创数据统计，其中冶金行业用量大，占比达57%。
：由于氮的化学惰性，常用作保护气体。在化工行业，主要用作保护气体、置换气体、洗涤气体、安全保障气体。也是合成氨，是合成纤维（锦纶、腈纶），合成树脂，合成橡胶等的重要原料，还可以用来制作化肥。下游行业较为广泛，用量大的为石油化工、电子、视频、机械行业，据卓创数据统计，其总用量占比达64%。
氩气：由于其性质十分不活泼，既不能燃烧，也不助燃。在飞机制造、造船、原子能工业和机械工业部门，对特殊金属，例如铝、、铜及其合金和不锈钢在焊接时，往往用氩作为焊接保护气，防止焊接件被空气氧化或氮化。液氩下游行业偏少，主要用于特钢、不锈钢、电子、光伏、机械制造等行业。
2.我国工业气体发展史
2.1 80年代初期：自产自用，缺乏市场性和盈利性
80年代初期，中国工业气体市场真正意义上的专业气体公司可为是“凤毛麟角”，本地的企业多是为其他行业配套空分，基本自产自用为主，气体排空现象较多，缺乏市场性和盈利性。而发达到国家制造业发展迅猛，且工业气体项目多外包给国际巨头气体公司(法国液化空气、美国空气化工、普莱克斯，梅塞尔、比欧西、林德等专业气体公司)。
2.2 80年代后:制造业迅猛发展，外资气体巨头大举进驻中国推动和冲击了中国气体市场
80年代后，随着发达国家制造业市场发展速度放缓，而中国制造业的迅猛崛起为气体市场带来了大的商机，这些外资企业大举进驻中国，在中国建立合资、独资气体企业达90多家。外国气体公司的进入，使工业气体产业被作为一种具有增值服务的产品，并形成了一个亦销售工业气体（而不是空分设备）产品的市场。外资气体公司的的进入虽然冲击了中国气体市场，但同时也推动了中国气体工业的发展。原隶属于国营大型企业的气体生产车间纷纷独立成立体公司例如武钢氧气厂、首钢氧气厂、唐钢氧气厂等，而杭氧、陕鼓等设备工业也纷纷涉足工业气体产品市场。专业气体公司也在国内逐渐形成气候，也逐步形成了“中国国内的工业气体市场”。
2.3 2000年后，我国空分行业崛起，国产空分竞争力大幅提升
进入新世纪后空分行业强劲崛起，迎来了中国空分的黄金时期，钢铁工业的迅猛发展，加上国产大型空分竞争力的适时增加，造就了我国空分行业的黄金时期。自2000年以来，尤其是2000-2008年，年均增长率高达23%以上。2009年后由于全球经济疲软，制造业低迷，工业气增速放缓，年均增速在15%左右。
在空分装置上也实现了重大突破，2008年之前，国内运行的6万等级空分设备全部依赖进口。国际上能够生产6万-10万等级以上空分装置的也只有德国林德公司、法国液空公司、美国APCI公司等少数几家企业。随着工业气体行业在中国的迅猛发展，我国本土专业气体工业也奋力直追，杭氧集团实现了8-12万等级空分成套和新技术应用上的突破，直接带动了空分行业设备大型化的发展趋势。另外，随着国内空分设备如杭氧、川空等企业技术的不断成熟，因其性价比优势，其在国内的市场份额逐渐增大。
