变压吸附制氧设备在国内的现状与应用.docx

变压吸附制氧设备在国内的现状与应用.docx

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变压吸附制氧设备在国内的现状与应用

变压吸附制氧设备在国内的现状与应用

四川科易科技

一、企业简介

四川科易科技成立于2000年，位于中国气体分离汇集地——成都，是一家专业从事气体分离与净化技术的研究开发的科技型公司。

公司拥有科技开发楼、气体分离装置组装厂和旗下控股特种阀门厂。

为用户提供变压吸附制氢,制氮,制氧,提纯或脱除二氧化碳,多晶硅尾气分离回收净化回收氯乙烯尾气,天然气净化,脱水等气体分离,提纯,净化技术和装置以及技术改造；程控阀,吸附剂维修,更换服务和工程设计等。

产品广泛用于石油、天然气、化工、冶金、轻工等行业，获ISO9001认证和特种设备制造许可。

公司气体分离净化装置和技术涉足十一大领域，并先后推出：

易氢系列——各种规模新型制氢装置；易氮系列——各种规模新型制氮机；易CNG净化系列——各种压力CNG全自动净化干燥装置等。

科易净化装置具有性能稳定、性价比高、紧凑集成、占地少寿命长、操作控制简单、节能环保等特点受到成套商和广大用户的共同认可和高度评价,各项指标较传统气体分离技术有着质的飞跃，是对传统气体分离技术的一次“革命”，被誉为“新一代气体分离装置”和“未来中小装置发展方向”，成为国内最具创新精神和发展前景的气体分离与净化供应商。

公司的创新技术来源于长期专注气体分离和净化技术的发展；汇集了从事气体分离净化研制和开发20余年的工艺、自控仪表、阀门、设备制造等志同道合知名专家；并借鉴依托国外最新技术并不断自主创新开发。

公司现拥有六大气体净化技术和专利（统称“易气”技术），能为用户提供各种技术咨询、工程实施方案和具有特色的各种工业气体净化装置。

科易公司一直以来都与广大高校、科研院所、技术人才保持密切联系，如西南院、南京化工大学吸附剂研究所、复旦大学吸附剂研究中心、四川大学、成都理工大学和中国科学院大连物理化学所相关和基础研究单位；还与化工部甲级设计院有着长期、稳定的合作关系，并得到广大合作方的认可。

科易以“诚信、专业”作为企业文化；以为用户提供高性价比的产品和满意服务为目标；以做最有创新技术的产品来服务客户。

专注气体净化技术，突破科技创新！

科易人将把“易气”技术推广应用在更多的气体分离净化领域，为中国的复兴贡献自己的力量！

一．科易产品在节能减排与新能源应用

1.制氢装置上应用：

氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，人类对氢能应用自200年前就产生了兴趣，到20世纪70年代以来，世界上许多国家和地区就广泛开展了氢能研究。

采用变压吸附方法通过分子筛和程控阀将介质为：

变换气、精炼气、半水煤气、城市煤气、焦炉气、发酵气、甲醇尾气、甲醛尾气、乙炔炭黑尾气、电解副产气、氨裂解气、甲醇裂解气、冷箱尾气等富含氢介质中提纯氢气可达99.999%，用于各种工业和能源项目。

2.在氯碱行业应用：

氯碱分馏尾气中氯乙烯和乙炔PSA法回收——节能，净化后氯乙烯≤36mg/m3,乙炔≤120mg/m3，达到国家排放标准——减排。

3.焦炉煤气和能源项目应用：

煤炼焦，焦炉尾气提纯甲烷制液化天然气（LNG），采用等压变温TSA干燥预处理焦炉煤气。

4.在磷矿行业应用：

黄磷尾气TSA和PSA法提取CO制草酸、甲醇、甲酸钠、二甲醚等，中国磷矿产量居世界首位，绝大部分燃烧排空，给环境造成污染同时浪费大量CO资源，《黄磷工业污染排放标准》2010.10.1起执行，既利用了CO又减少了环境污染。

5.在多晶硅新能源行业应用：

多晶硅合成尾气含HCL、H2、SIHCL等，可回收进行再利用降低能耗，减少三废的排放量。

6.CNG天然气净化：

CNG天然气净化、干燥，CNG前置脱水，后置脱水气体干燥等。

7.在碳减排项目应用：

可从以下介质：

石灰窖尾气、发酵气、变换

气、天然气矿井气、烟道气等通过PSA法提纯CO2制成干冰。

二氧化碳与氢气做原料，可生产甲醇、甲烷、甲醚、聚碳酸酯等化工原料和新燃料；作为油田注入剂可有效地驱油和提高石油的采油率；注入地下难于开采的煤层，使煤层气化，获得化工所需的合成气体和居间物；保护电弧焊接，既可避免金属表而氧化，又可使焊接速度提高大约9倍；烟丝膨化和食品保鲜、食品添加人工干冰降雨，萃取剂等。

二．科易气体分离净化装置涉足11大领域

1.提纯氢气（PSA-H2）装置用于从各种含氢混合气中回收纯氢气的气体分离装置上，其原料介质为：

变换气、精炼气、半水煤气、城市煤气、焦炉气、发酵气、甲醇尾气、甲醛尾气、乙炔炭黑尾气、电解副产气、氨裂解气、甲醇裂解气、冷箱尾气、天然气制氢等；石化行业从烃类转化、变换气、重整尾气、催化干气提回收氢气，用于汽柴油、苯加氢精制、柴油加氢改质、干气制氢、蜡油加氢、催化汽油选择性加氢。

煤化工行业焦炉煤气制天然气（LNG）、煤层气提浓、煤焦油加氢、煤气提氢提一氧化碳等等。

2.CNG天然气净化

CNG天然气净化、干燥，CNG前置脱水，后置脱水气体干燥等。

3.氯乙烯回收净化装置氯碱分馏尾气中氯乙烯和乙炔PSA法回收，净化后氯乙烯≤36mg/m3,乙炔≤120mg/m3，达到国家排放标准排放。

4.多晶硅尾气回收利用：

多晶硅合成尾气含HCL、H2、SIHCL等，可回收进行再利用降低能耗，减少三废的排放量。

5.提纯二氧化碳（PSA-CO2）装置

从各种富含二氧化碳混合气体中回收纯二氧化碳的装置上，其原料介质为：

石灰窖尾气、发酵气、变换气、天然气矿井气、烟道气等。

6.提纯一氧化碳（PSA-CO）装置

用于从各种富含一氧化碳混合气体中回收纯一氧化碳的装置上，其原料介质为：

半水煤气、水煤气、铜洗再生气、高炉气、黄磷尾气、德士古炉煤气等。

7.脱除二氧化碳（PSA-CO2/R）装置

用于合成氨、尿素、甲醇生产流程中的脱碳以及其它需要脱除二氧化碳的装置上

8.制纯氮（PSA-N2）装置

用于自空气中分离提纯氮装置上。

9.制富氧（PSA-O2）装置

自空气中分离提富氧，适用于各种工业窖炉供氧装置，阀门开关小于1秒。

10.浓缩甲烷（PSA-CH4）装置

用于从瓦斯气体中回收和浓缩甲烷装置；煤层气提浓。

11.脱除乙烷以上烃类组份（PSA-C2/R）装置

脱除天然气、油田伴生气中C2以上烃类，提取纯甲烷。

六大“易气”技术，领先同行！

1.气体分配技术：

采用先进的气体分配器取代普通程控阀，使整个装置占地面积减少50%，程控阀控制点（以四塔制氢为例）减少80%和大量配管，控制阀门集成化，管道配制简单化，控制系统实用化，大大提高装置的运行可靠性和运行成本。

独有技术已申报发明专利。

2．吸附器技术：

吸附器结构与众不同，产品、原料气管全部在吸附塔底部；独特的过滤和气体旋风分离技术包含其中，减少了吸附剂的磨损和死空间，解决了吸附热的平衡问题，效率更高，节省投资和彻底解决吸附剂粉化问题。

吸附塔结构已获国家专利。

3．分子筛分层固定（装填）技术：

一改普通大众化的吸附剂装填方法，防止分子筛粉化和沸腾，在吸附剂装填和吸附器结构设计时充分考虑，使吸附剂同比装填量增加20%，使用效率提高30%；吸附剂寿命延长5年并不需补充。

4．筛选高性能吸附剂：

吸附剂生产厂很多，其原料和工艺不同导致产品性能相差很大，公司通过吸附剂性能测试仪和中试装置进行测试，筛选出几十种高性能吸附剂供选用。

5．工艺控制技术：

工艺技术本着实用高效可靠原则，通过特有技术简化了工艺流程和控制点，从而实现大型净化装置小型化；阀门管道集成化；固定装置撬装化；设备预制标准化；仪表控制模块化；这样大量节省安装时间、省去现场配管和装置一次性投入，提高产品性价比，为客户带来更多实惠。

1.气体分配技术：

采用先进的气体分配器取代普通程控阀，使整个装置占地面积减少50%，程控阀控制点（以四塔制氢为例）减少80%和大量配管，控制阀门集成化，管道配制简单化，控制系统实用化，大大提高装置的运行可靠性和运行成本。

独有技术已申报发明专利。

2．吸附器技术：

吸附器结构与众不同，产品、原料气管全部在吸附塔底部；独特的过滤和气体旋风分离技术包含其中，减少了吸附剂的磨损和死空间，解决了吸附热的平衡问题，效率更高，节省投资和彻底解决吸附剂粉化问题。

吸附塔结构已获国家专利。

3．分子筛分层固定（装填）技术：

一改普通大众化的吸附剂装填方法，防止分子筛粉化和沸腾，在吸附剂装填和吸附器结构设计时充分考虑，使吸附剂同比装填量增加20%，使用效率提高30%；吸附剂寿命延长5年并不需补充。

4．筛选高性能吸附剂：

吸附剂生产厂很多，其原料和工艺不同导致产品性能相差很大，公司通过吸附剂性能测试仪和中试装置进行测试，筛选出几十种高性能吸附剂供选用。

5．工艺控制技术：

工艺技术本着实用高效可靠原则，通过特有技术简化了工艺流程和控制点，从而实现大型净化装置小型化；阀门管道集成化；固定装置撬装化；设备预制标准化；仪表控制模块化；这样大量节省安装时间、省去现场配管和装置一次性投入，提高产品性价比，为客户带来更多实惠。

二、变压吸附制氧设备的应用

1.变压吸附制氧设备在纸浆漂白中的应用

美国锦绣国际企业集团ELEGANT旗下的昆山锦沪机械有限公司生产的VPSA变压吸附制氧设备是国外普遍采用的较为先进的制氧流程。

在国内正式投产于工业化应用是上世纪90年代后期并很快应用于国内纸浆漂白领域。

1995年由我公司提供的广西南宁凤凰纸业变压吸附制氧设备的成功投产标志着变压吸附制氧设备在国内以步入应用的时代。

其氧气纯度大于93能完全满足纸浆漂白工艺要求能耗0.40.5KWh/Nm3与全低压大深冷空分相当开车时间只要几分钟能随时开停车无论在设备投资还是在操作成本方面都具有很强的竞争力。

就以我公司部分客户案例而论如下

云景林纸股份有限公司是国内第一家林纸一体化的企业和国内第一家采用ECF四段无元素氯漂白工艺生产的制浆企业所生产的纸浆具有白度高、洁净度高、绿色环保等优点。

采用芬兰AHLSTROM三段压力筛、氧脱木素、C/D-E/O-D1-D2四段漂工艺配套昆山锦沪机械有限公司生产的VPSAO-360型变压吸附制氧机年产10万吨漂白木浆。

四川永丰纸业股份有限公司拥有先进的无氯漂白制浆生产线年制浆能力8万吨是竹浆全无氯漂白的代表配套VPSAO-260型变压吸附制氧机。

新疆博湖苇业股份有限公司5万吨漂白苇浆板技改项目拥有国内最先进的草类浆生产工艺——氧脱木素少氯漂白已列入国家863计划配套变压吸附制氧机为VPSAO-210型。

目前国内最大的用于纸浆漂白的变压吸附制氧设备山东亚太森博浆纸有限公司为年产22万吨漂白硫酸盐木浆配套的VPSAO-700型变压吸附制氧机。

目前国内草浆比重还很大但氧漂在草浆上的应用还是空白。

草浆进行氧脱木质素在技术上是可行的在经济上是合理的。

由于草浆木素含量低麦草浆的含氧漂白具有更好的选择性纸浆粘度高、强度好比木浆更容易实现TCF漂白。

据相关研究采用XQPht、EApPht、ApPhtY、ApPO等漂序可浆麦草本色浆漂至80SBD白度以上是实现Soda-AQ麦草浆短流程高白度TCF漂白的可行漂白流程。

利用工厂现有的降流式碱处理塔或次氯酸盐漂白塔仅需增加少量辅助设备即可实施对我国传统漂白工艺的改造和减少环境污染具有重要的现实意义。

2.变压吸附制氧在电炉炼钢中的应用

吹氧炼钢吹氧炼钢已为各国普遍采用成为钢铁工业飞跃发展的一条重要途径。

吹氧炼钢的主要方式有转炉纯氧顶吹或底吹炼钢、电孤炉炼钢和平炉炼钢。

炼钢转炉炼钢每吨钢耗氧5060m3电孤炉炼钢每吨钢耗氧1025m3平炉炼钢每吨钢耗耗氧2040m3。

电炉用氧可以加速炉料的熔化及杂质的氧化这意味着电炉吹氧既可以提高生产能力又能够提高质量电炉每吨钢耗氧量依照炼钢品种的不同而差异所需氧气浓度为9094的富氧。

中小型钢厂电弧炉炼钢用氧