國內外大型空分設備發展現況

1引 言
當今，世界科技與(yu) 經濟飛速發展，各行各業(ye) 對氧、氮、氬的需求急增，用量越來越大，也就促使空分設備(製氧機)越造越大。現國外空分設備特點是：巨型化、填料塔、無氫製氬、內(nei) 壓縮、氣液並產(chan) 、高自動化、高可靠、低能耗、長周期等。投運的最大空分設備是：法國液化空氣公司的3200t/d O2(2002年3月已拿到3550t/d O2的訂單)；美國空氣製品與(yu) 化學品公司的3100t/dO2；德國林德公司的335000m3/hN2(一處4台)；美國普萊克斯實用氣體(ti) 有限公司的1700t/dO2；英國氧氣公司的2400t/dO2；德國梅塞爾集團的1700t/ dO2；俄羅斯深冷機械公司(前蘇聯)的70000m3/ hO2等。投運的最大製氧站是南非煤-油-氣公司，＞100萬(wan) m3/hO2；最大製氮站是墨西哥坎塔雷爾，134萬(wan) m3/hN2。現國外大型空分設備，氧提取率＞99%(達到99.8%)，氬提取率(膨脹空氣進下塔)可達92%～94%，能耗＜0.565kWh/m3O2(包括壓氧，＜3Mpa）。
隨著國民經濟的發展，我國空分設備製造業(ye) 從(cong) 1999年下半年開始，走出低穀，三年來行業(ye) 形勢一直趨好，杭州製氧機集團有限公司、開封空分集團有限公司、四川空分設備集團有限公司訂貨均出現曆史新高，鋼鐵、石化、化肥等工業(ye) 均競上新的大型空分設備。在此形勢下，筆者近年常接到行業(ye) 有關(guan) 領導與(yu) 同仁的問詢；國外大型製氧機發展情況如何?最大到多大?總不能老是以老的信息相告問詢者。為(wei) 此，筆者前段時間向國外有關(guan) 空分設備公司駐華辦事處的老朋友作了寫(xie) 信與(yu) 電話的調查問詢，得到了他們(men) 的大力支持。有些回複資料經老同事翻譯後已在氣體(ti) 總網網訊《氣體(ti) 分離動態》上絡續登出。現結合筆者長期從(cong) 事《深冷技術》主編工作與(yu) 行業(ye) 情報工作所搜集累積的信息，一 並作一匯總，供行業(ye) 同仁參考供領導參閱。
1903年，德國林德發明世界上第一台10m3/h製氧機，到明年(2003年)正好100周年，謹亦以此文作為(wei) 紀念。
2 國外各大空分設備公司的發展情況
2.1 法國液化空氣公司
法國液化空氣公司(以下簡稱法液空或L′air)建於(yu) 1902年(克勞特發明活塞式膨脹機，建立 “克勞特液化循環”之年)。1910年製成第一台中壓帶膨脹機的10m3/h製氧機，開始生產(chan) 空分設備。1917年製成125m3/h製氧機。1925年法液空在意大利建成世界上第一家以管道來供應氧氣。1945年製成800m3/hO2、3300m3/hN2同時製取的空分設備。1957年製造10750m3/h空分設備。隨後法液空製造過16250、20800、25900、43700、50400、66900 、74000等m3/h大型空分設備。
法液空設計製造的大型空分設備最集中的為(wei) 供南非的Sasol Secunda公司，這家以煤轉化生產(chan) 合成燃料的煤-油-氣公司，就建有法液空提供的66900m3/h、98.5%O2的空分設備12套；第一期工程，1977年供6套；第二期工程，1979年供5套，1981年又供1套；其氧、氮產(chan) 量與(yu) 純度為(wei) ：氧669000m3/h、98.5%O2，氮21600m3/h、＜100×10-6 O2。後又上74000m3/h空分設備1套。這樣共為(wei) 13套，1998年ICCR會(hui) 論文集、BOC專(zhuan) 家 文也為(wei) 13套。但法液空樣本介紹為(wei) 14套。
據《國際低溫氣體(ti) 》2002年第5期和法液空公司通訊2002年3月19日報道，法液空又從(cong) 南非SASOL手中拿到3350t/d(約10366m3/h)空分設備的訂單，計劃2003年底開車，這就意味著法液空將建造世界上最大的空分設備。該特大型空分設備將安裝在南非Sasol Secunda公司下屬的石化聯合企業(ye) 裏，離南非約翰內(nei) 斯堡170公裏之處。一旦此新空分設備投產(chan) ，SASOL將成為(wei) 法液空服務於(yu) 這家單一用戶的世界上最大的空分設備擁有者、世界上最大的製氧站，建成後 該處的總氧產(chan) 量將超過38500t/d(112.4萬(wan) m3/h)。法液空稱，自1980年以來，法液空已向南非SASOL Secunda提供2500t/d(73250m3/h)等級空分設備14套。第15套為(wei) 3550t/d等級的特大型空分設備的建造，表明法液空有能力向世界上對氧、氮有特大需求的用戶提供設備和服務。南非SASOL合成燃料公司和法國液空公司之間的合作關(guan) 係已有30多年，雙方都獲得了利益(雙贏效果)。
法液空是法國唯一生產(chan) 空分設備的廠家，是世界上資格最老的空分設備製造公司之一，是世界第一大氣體(ti) 公司。法液空2000年銷售額7289.6百萬(wan) 美元，同比增長23.9%，排世界七大氣體(ti) 公司之首。現法液空在65個(ge) 國家有130家子公司，2001年銷售額8328百萬(wan) 歐元，法國境 外收入達77%。
據1993年資料，法液空在本國與(yu) 世界各地已擁有450個(ge) 氣體(ti) 生產(chan) 企業(ye) 。在歐洲建立起世界上最大的氧、氮、氬供應網絡，管路總長達3000公裏，在法國北部以管路溝通比利時、荷蘭(lan) 、 盧森堡、德國等國家。在美洲也有2300公裏的供氣管網。那時空分設備最大生產(chan) 能力為(wei) 90000m3/h。
據1998年資料，法液空自1970年以來，已向各行業(ye) 提供了1400多套空分設備，遍布140多個(ge) 國家。氧產(chan) 量大於(yu) 60000m3/h的大型空分設備，法液空市場占有率達55%。
目前世界上投運最大的空分設備為(wei) 3200t/d(93440m3/h)，就是法液空製造的，已製造投運兩(liang) 套。第一套3200t/d空分設備，1998年4月投產(chan) ，安裝於(yu) 比利時安特惠普港的巴斯夫公司現場，其管網與(yu) 法液空長達2600公裏、從(cong) 敦克爾克至鹿特丹的北歐管網相連。該套空分設備采用部分內(nei) 壓縮(泵壓)流程，其前端淨化器閥門直徑達ф1.6m，精餾塔分四段運輸，每段重達140噸，采用規整填料塔。該套新空分設備由法液空歐洲氣體(ti) 部投資興(xing) 建，用於(yu) 取代原先那套產(chan) 量不足、效率不高的舊空分設備。法液空第二套3200t/d空分設備，2000年5月投產(chan) ，就是取代1997年12月25日爆炸掉的在馬來西亞(ya) 賓突魯殼牌石油公司中間蒸餾合成公司的19 93年投產(chan) 的2500t/d(73000m3/h)、99.8%O2空分設備。新上3200t/d空分設備，對安全防爆作了新的設計，不再用膜式主冷，而全部采用浴式主冷，增強對碳氫化合物的監控，增加液氧吸附過濾器。
2.2 德國林德冷凍機械製造公司
德國林德冷凍機械製造公司(以下簡稱林德公司或Linde)創建於(yu) 1879年6月。1895年5月29日，林德利用焦耳—湯姆遜效應製成世界上第一台3L/h高壓空氣液化裝置，液化空氣獲得成功，並投入工業(ye) 生產(chan) ，建立了“林德節流液化循環”，隨之林德公司設立氣體(ti) 液化部，開始設計和研製氣體(ti) 液化和氣體(ti) 分離設備。1896年，林德通過液化空氣的部分蒸發獲得氧量為(wei) 50%的混合物。1900年，林德製成用氨預冷的實用化的空氣液化裝置，並在博覽會(hui) 上首次展出。1902年，林德設計第一台單級精餾的製氧機。1903年由卡爾•林德設計製成世界上第一台工業(ye) 性10m3/h製氧機，采用高壓節流單塔流程，製氧機從(cong) 此誕生。1907年製成50m3/h製氧機。1911年製成80m3/h和150m3/h 製氧機。1930年試製成功第一台工業(ye) 規模林德-法蘭(lan) 克爾(蓄冷器)型255m3/h、99%～99.5 %O2的製氧機。1939年製成3350m3/h、98%O2的製氧機。1947年林德公司開始開發全低壓工藝氧設備。1957年製成10000m3/h空分設備。20世紀60年代後，林德公司製造過110 00、12000、12500、20000、26000、28000、30000、37250、40000、44600、55000、70000m3/h等空分設備。
林德公司為(wei) 德國BASF公司設計製造的66000m3/h空分設備，1992年2月投產(chan) ，采用常溫分子 篩淨化流程，填料塔製取粗氬，再用加氫除氧生產(chan) 108t/d(2527m3/h)、99.9995%高純氬 。林德公司自用的34000m3/h空分設備，1993年12月建成投產(chan) ，采用常溫分子篩淨化流程，設有17500m3/h氧量調節係統，用三塔填料塔低溫精餾製取高純氬，提氬係統與(yu) 主塔都在同一冷箱內(nei) 。林德公司提供馬來西亞(ya) 石油工業(ye) 的72200m3/h空分設備，1993年投產(chan) 。
當前世界空分設備製造業(ye) 中，林德公司與(yu) 法液空、美國空氣製品公司不斷互相競爭(zheng) ，使得空分設備的規模不斷攀升，其產(chan) 量已從(cong) 1000t/d上升到3500t/d。林德公司現製造得最大的製氮設備是安裝在墨西哥坎塔雷爾的33.5萬(wan) m3/h製氮設備，共4套，總氮產(chan) 量為(wei) 134萬(wan) m3/h，已於(yu) 2000年9月試運轉投產(chan) ，氮氣被壓縮到120bar，經過海底管道送到80公裏外的海上油田與(yu) 墨西哥GULF油田， 用於(yu) 注氮強化采油。這個(ge) 工程項目是墨西哥國際石油集團與(yu) 英國BOC、日本丸紅株式會(hui) 社、加拿大西海岸能源公司、德國林德公司以及ICA Fiuor Daniel公司共同簽約的為(wei) 期15年的氮氣供應合同，項目建設總投資近10億(yi) 美元，其中BOC30%、丸紅30%、加拿大20%、林德10%、ICA 10%。林德公司負責製氮裝置，ICA負責工程基本設施、發電廠和通到油井的管路，BOC和加拿大公司負責合同期內(nei) 的操作與(yu) 維護，日本丸紅負責整個(ge) 項目的財務管理。整個(ge) 供氮聯合體(ti) 由三大部分組成：功率為(wei) 550MW的發電廠、氮氣生產(chan) 裝置及氮氣供輸管線。每個(ge) 冷箱內(nei) 的精餾塔有並列的兩(liang) 台，塔的直徑為(wei) ф4.9m，內(nei) 裝74塊篩孔塔板。這套特大型氮設備，加工空氣量為(wei) 50萬(wan) m3/h，它相當於(yu) 3500t/d製氧設備和10000t/d製氮設備的加工空氣量。所以林德公司也稱世界上空分設備它造得最大，在圖上就標到實線的最頂端。
2.3 美國空氣製品與(yu) 化學品公司
美國空氣製品與(yu) 化學品公司(以下簡稱APCI)創建於(yu) 1939年。1941年製造出第一台空分設備 。1961年製成10500m3/h空分設備。1964年製成25000m3/h空分設備。另外還製造過3000 0、33500、35000、48000m3/h等空分設備。APCI提供菲利普石油公司北海埃科菲斯克油田的一套22萬(wan) m3/h特大型製氮設備，首次將大空分設備安裝在近海采油平台上，於(yu) 1992年底投入使用。
APCI供南菲SASOL化工公司(SCI)的2100t/d空分設備，由APCI英國公司設計、製造、施工、 建設、調試，於(yu) 1998年4月交付使用，由美國空氣製品南非公司(APSAP)提供操作技術，並在15年內(nei) 負責室內(nei) 設備和機器的維修。該項目包括一套2100t/d空分設備和20公裏輸氣管線。1 996年簽約，金額為(wei) 7000萬(wan) 美元。產(chan) 量為(wei) ：氧2100t/d(61320m3/h)、氮1440t/d(47952m3/h)、氬50t/d(1170m3/h)及70t/d液氮。APCI最大的空分設備為(wei) 供荷蘭(lan) 鹿特丹殼牌石油公司的3100t/d(90520m3/h)空分設備(APCI資料稱為(wei) 3250t/d)，已於(yu) 1997年投產(chan) ，其加工空氣量為(wei) 45萬(wan) m3/h，可同時生產(chan) 90520m3/hO2、216450m3/hN2、450t/d液態国产传媒在线和2878m3/hAr。
APCI公司1989～2003年製氧量為(wei) 1500t/d以上空分設備有14套業(ye) 績。這些大型空分設備分布在歐洲的荷蘭(lan) 、德國及美國、南非、沙特、中國等。
APCI2000年銷售為(wei) 5467百萬(wan) 美元，同比增長9%；2001銷售額5717百萬(wan) 美元，同比增長5%。
2.4 美國普萊克斯實用氣體(ti) 有限公司
美國普萊克斯實用氣體(ti) 有限公司(以下簡稱普萊克斯或Praxair)的前身是美國聯碳工業(ye) 氣體(ti) 公司(UCIG)，是美國聯合碳化物公司(UCC)的三大分公司之一。1991年12月16日美國聯合碳化物公司宣布，將公司分成兩(liang) 個(ge) 獨立自主的公司一個(ge) 仍名為(wei) 美國聯合碳化物公司，主要從(cong) 事 化學品與(yu) 塑料生產(chan) ；另一個(ge) 定名為(wei) 美國普萊克斯實用氣體(ti) 有限公司，主要從(cong) 事工業(ye) 氣體(ti) 生產(chan) 與(yu) 銷售，擁有15000t/d容量的氣體(ti) 生產(chan) 能力，約占美國工業(ye) 氣體(ti) 產(chan) 量的31%，是北美洲和南美洲最大的工業(ye) 氣體(ti) 生產(chan) 商，也是全球最大的工業(ye) 氣體(ti) 生產(chan) 商之一，2000年銷售額為(wei) 5043百萬(wan) 美元，同比增長8.7%。
因為(wei) 普萊克斯前身是美國聯碳工業(ye) 氣體(ti) 公司，所以普萊克斯自稱有近百年曆史。那是1907年德國林德公司製成50m3/h製氧機後，在美國建立林德空氣製品公司，即為(wei) 美國聯合碳化物公司林德分公司，這是美國生產(chan) 低溫設備的第一家公司。1976投產(chan) 2000t/d(58400m3/h)空分設備。
美國普萊克斯至今最大的空分設備是2700t/d。1996年第一套裝於(yu) 印度Jindal鋼鐵公司，1999年又生產(chan) 兩(liang) 套，一套仍在印度Jindal鋼廠，另一套在美國特拉華州，提供煤氣化聯合循環發 電(IGCC)用，即氧氣-煤氣化站-燃汽輪機-發電，這種綜合利用空分設備，可省能耗30%左右 ，很有發展前途。普萊克斯2700t/d空分設備，采用雙泵內(nei) 壓縮流程，即氧氮都有低溫液體(ti) 泵內(nei) 壓縮，裝置可作半負荷(50%)長期運行。主要技術參數如下；氣氧67500m3/h、99.5% O2、11.4bar;液氧4500m3/h、99.5% O2；氣氮22500m3/h、＜5×10-6O2 、26.7bar；液氮670m3/h、＜5×10-6 O2；液氮2310m3/h、＜2×10-6O2、＜2×10-6N2。
2.5 英國氧氣公司(英國BOC集團)
英國氧氣公司(以下簡稱BOC)1886年1月26日創立，原名布賴恩斯氧氣公司(取自創始人布賴恩期兩(liang) 兄弟之名，也有叫布林氧氣公司，當時用氧化鋇-過氧化鋇可逆反應製氧)，1906年改名英國氧氣公司，1960年改名為(wei) BOC，1982年3月1日起更名為(wei) BOC集團公司。BOC 1940年建造第一台4m3/h製氧機，1956年開始製造500m3/h以上空分設備，1958年製造出6000m3/h空分設備，1966年製造出20000m3/h空分設備，1970年製造出同時提取粗氬 、氖、氦、氪的25000m3/h空分設備，1979年為(wei) 英國鋼鐵公提供了一套38480m3/h空分設 備。至1993年，BOC最大空分設備為(wei) 2200t/d。
英國BOC集團BOC工藝設備公司已有80多年曆史，從(cong) 事空分設備等的設計製造。自1995年以來 ，已先後製造和投產(chan) 多套大中型空分設備，如；美國匹茨堡Weirton鋼鐵公司的1600t/d空分設備；美國賓州美國鋼鐵公司的2200t/d空分設備；南非氧氣公司的700t/d空分設備；挪威Statoil的1100t/d空分設備；印度Dolvi 1250t/d空分設備和Tata鋼鐵公司的1051t/d空分設備；英國鋼鐵公司的1800t/d空分設備；泰國曼穀的1300t/d空分設備；英國威爾士的1098t/ d空分設備；波蘭(lan) ZAK的1340t/d空分設備；印尼Grosik鋼廠的1090t/d空分設備等。別有資料報道，英國BOC公司有一套2400t/d(67680m3/h)空分設備在美國運轉，那是BOC最大的空分設備了。
這裏順便提及一下：1999年曾傳(chuan) 得沸沸揚揚的美國APCI和法液空聯合收購英國BOC事,後來失效，BOC則從(cong) 美法聯合收購失敗中，反思自己，吸取教訓，對業(ye) 務進行重組，調整了組織機構和經營戰略，開始重視把市場擴大，加大了擴張速度和企業(ye) 宣傳(chuan) 力度。經過一年多的重整旗 鼓，現在BOC不僅(jin) 重新站在了世界工業(ye) 氣體(ti) 生產(chan) 商的前列，而且擴張能力和再發展潛力都大大提高。在全球經濟不景氣的情況下仍然取得了2001年銷售收入61億(yi) 美元的好業(ye) 績。
2.6 德國梅塞爾公司
德國梅塞爾公司(MESSER，簡稱MG)在60年代前也生產(chan) 過空分設備，以後主要從(cong) 事銷售氧氮等工業(ye) 氣體(ti) 。MG製造的最大空分設備為(wei) 1700t/d(～5000m3/h)，投資5600萬(wan) 馬克，安裝在德 國奧貝赫森，国产传媒在线為(wei) 氧50000m3/h、氮70000m3/h、氬1800m3/h，以及其它稀有氣體(ti) ，1998年2月安裝，塔高70m，直徑4.5m，1998年秋投產(chan) 。
2001年3月，梅塞爾集團的股東(dong) 變更落定，赫司特/安萬(wan) 特公司將持有的梅塞爾67%股份轉讓給安聯投資和高盛基金，出售價(jia) 格約為(wei) 15億(yi) ～16億(yi) 歐元(13.6億(yi) ～14.5億(yi) 美元)，包括債(zhai) 務 ，比希望的19億(yi) 歐元要低，這是歐洲最大的私人股本交易，其餘(yu) 33%股份仍由始創人HANS ME SSER家屬持有。股權雖然變更，但梅塞爾氣體(ti) 業(ye) 務仍繼續正常開展。
梅塞爾的氣體(ti) 市場份額是：在德國約占30%，占整個(ge) 歐洲市場的17%，在美國約占3%～4%，其中美國東(dong) 北部約為(wei) 10%。MG 1999年淨銷售額為(wei) 3436百萬(wan) 馬克。
2.7 俄羅斯深冷機械公司
俄羅斯深冷機械公司(JSC)始建於(yu) 1945年。追溯到1932年，莫斯科第一氣焊廠製成蘇聯第一 台100m3/h製氧機，當年接赫曼提出將部分膨脹空氣直接送入上塔參加精餾。挖潛上塔潛力，即為(wei) 有名的“拉赫曼原理”。1940年，蓋爾士(《深度冷凍》—書(shu) 作者)獲得蘇聯第一份低壓流程製取液氧方法的發明證書(shu) (專(zhuan) 利)。1939年，卡皮查發明高效率(＞80%)徑流向心反動式透平膨脹機，開始研究全低壓空分設備。1943年，蘇聯成立製氧工業(ye) 管理局，局長為(wei) 卡皮查。1944年出版《氧氣》雜誌。1946年，蘇聯成立“全蘇製氧機研究院”(院長是卡皮查)和“國立氧氣設計院”。1951年，蘇聯БP-1型大型低壓製氧機投產(chan) ，氧產(chan) 量12500m3/h、純度95%，另有500m3/h、99.2%O2(為(wei) 1948年開始研究設計)。1959年，蘇聯開始研究 БP-2型製氧 機工藝流程，技術參數為(wei) ：35000m3/h、95%～98%O2，8000m3/h、99.2% O2，3000m3/h、99.98%N2，1300m3/a Ke,1962年製造，1963年在亞(ya) 速夫鋼廠投運。1978年，製 成KT-70型高爐製氧機，產(chan) 量為(wei) 66000m3/h、純度95%O2，另產(chan) 3500kg/h液氧(供高峰時 用)，此即為(wei) 前蘇聯號稱的當時世界最大的70000m3/h製氧機。前蘇聯KT係列空分設備，生產(chan) 最大到76200m3/h，並聲稱已設計了109000m3/h和162000m3/h空分設備，但未生 產(chan) 。1992年，前蘇聯按訂貨生產(chan) 的大型空分設備有10套。
2.8 日本氧氣公司
日本氧氣公司(酸素)創建於(yu) 1910年。1934年製成日本第一台HC型40m3/h製氧機。1935年製成艦載移動式15及30m3/h製氧機。1936年製造200m3/h製氧機。1945年製造林德-法蘭(lan) 克爾型(蓄冷器型)3000m3/h空分設備。1976年已可接受60000m3/h空分設備訂貨。1992年已能生產(chan) 70000m3/h大型空分設備。日本酸素製造過12100(1965年)、25800、32000、35000等m3/h空分設備。日本氧氣公司是世界八大氣體(ti) 公司之一，1999年排行第8位，年銷售額1 2.8億(yi) 美元。
2.9 日本日立製作所
日本日立製作所創建於(yu) 1910年，1950年開始試製空分設備，1958年生產(chan) 出日本當時最大的4500m3/h空分設備。1959年生產(chan) 出10000m3/h、1967年生產(chan) 出15000m3/h、1969年生產(chan) 出 20000m3/h、1971年生產(chan) 出30000m3/h、1974年生產(chan) 出47000m3/h(90%O2)等空分設備 。日立提氬設備，配30000m3/h空分設備為(wei) 750m3/h。
2.10 日本神戶製鋼所
日本神戶製鋼所創建於(yu) 1911年6月，1934年試製第一台5L/h移動式液氧設備。1936年 製成日本第一台2000m3/h工藝氧設備。1950年製成3000m3/h全低壓空分設備。1960年 製造10000m3/h、99.6% O2 及10000m3/h、99.99%N2的雙高純度全低壓空分設備。1970年製成21000m3/h空分設備。1972年製造30000m3/h空分設備。1976年，神鋼在日本加古川鋼鐵廠30000m3/h空分設備上采用一台16位微型計算機進行空分控製操作，使設備利用率由86%改善到96%～97%，節約了10%的氧氣能耗。這是世界上第一套用電子計算機全自動控製的空分設備。電腦係統1971年開始研製，1976年6月建成。神鋼1976年接受35000m3/h(附700m3/h液氧)空分設備的訂單。
3 國外公司空分設備發展的特色與(yu) 啟示
3.1 三足鼎立，競爭(zheng) 發展
當今世界，三大氣體(ti) 公司——法液空、APCI、林德已形成“三足鼎立”局麵，均造出了超大型空分設備，顯示了各自的先進科技與(yu) 強大實力。法液空一直以來牢牢地坐在世界八大氣體(ti) 公 司排名的第一把交椅上。美國APCI近年努力追趕，排名上升。美國《商業(ye) 周刊》公布2001年全球排名1000強的各大公司，氣體(ti) 行業(ye) 中被列入的隻有4家：法液空排名第379位，APCI排名第476位，普萊克斯排名598位，BOC排名646位。因而APCI股票上升，經濟效益快速增長，進入世界500強，從(cong) 而超過BOC和Praxair,成為(wei) 世界第二大氣體(ti) 公司，僅(jin) 名列法液空之後。林德公司穩步發展，收購了瑞典AGA公司(38億(yi) 美元)，已製造出相當於(yu) 3500t/d製氧機的33.5萬(wan) m3/h的製氮機，即用於(yu) 墨西哥注氮強化采油的4台製氮機。林德公司在沙特與(yu) 伊朗亦競上用於(yu) 石油化工大型空分設備(2002年3月簽約：沙特3400t/d，伊朗2×1700t/d)。
Praxair、BOC、MG也在努力攀上，對中國的活動不減，投資仍在繼續，拓展競爭(zheng) 之勢可謂第 二梯隊的“三足鼎立”。而日本的三家(酸素、日立、神鋼)，在中國似乎沒有聲息了。世界八大氣體(ti) 公司銷售額排名，1999年：①法液空，②BOC，③普萊克斯，④APCI，⑤AGA，⑥林 德，⑦梅塞爾，⑧酸素。現在排名已起變化，AGA被林德收購了，八家已成七家；APCI排名 上升了，林德也移前。——隻要競爭(zheng) 存在，才會(hui) 有不斷的發展!
3.2 創新——發展的動力、生命的活力
可以說，空分設備是在不斷創新中發展壯大、開拓前進的，各公司的曆史業(ye) 績已鑄就了空分設備的古往今來：
1903年，德國林德利用焦-湯效應，采用高壓節流技術，發明了世界第一台10m3/h製氧機開創了世界工業(ye) 製氧機的曆史!1906年，德國海蘭(lan) 特用一台高壓(20MPa)膨脹機來液化空氣和 生產(chan) 液氧，獲得成功，建立了“海蘭(lan) 特液化循環”。“海蘭(lan) 特高壓液化循環”是1902年法國克勞特發明活塞式膨脹機、在一台中壓(5MPa)帶膨脹的裝置中液化空氣所建立的“克勞特中壓液化循環”的一個(ge) 特例。“克勞特中壓液化循環”，改善了林德的“林德高壓節流液化循 環”，是空氣液化的一大進步。1924年，德國法蘭(lan) 克爾提出在中大型空分設備上采用金屬填料的蓄冷器，來代替熱交換器，成為(wei) 大規模氣體(ti) 液化與(yu) 分離方麵的一個(ge) 重要進展。1930年，前蘇聯拉赫曼提出了將部分膨脹空氣進上塔參與(yu) 精餾、挖掘上塔潛力的“接赫曼原理”已延用至今。1932年，林德公司在林德-法蘭(lan) 克爾型製氧機上首次采用軸流單級衝(chong) 動式透平膨脹機，由於(yu) 采用了蓄冷器和透平膨脹機，使空分設備向更經濟的方向發展。1939年，前蘇聯卡皮查發明高效率(80%以上)徑流向心反動式透平膨脹機，開始研究全低壓空分設備，卡皮查低壓循環成為(wei) 大型全低壓空分設備發展的基礎。1940年，林德公司提出采用兩(liang) 種空氣壓力( 低壓、高壓)、帶透平膨脹機和海蘭(lan) 特液化循環、膨脹空氣進上塔的空分設備，也就是以前国产av资源常說的高低壓流程製氧機。1950年，各國開始發展大型全低壓空分設備，40年代末美國發明切換式換熱器並用於(yu) 空分設備上。1956年，美國聯碳公司林德分公司在高壓空分設備上采用分子篩純化器淨化空氣。1972年，美國聯碳公司開始采用沸騰側(ce) 管子表麵為(wei) 多孔塗層、冷凝側(ce) 管子周圍刻槽或波紋、傳(chuan) 熱係數比光管大10倍以上的新型空分主冷凝器結構，後用於(yu) 兩(liang) 台2000t/d空分設備的主冷凝器上，這就是我國後來亦開發應用的多孔管冷凝器。1976年，日本神鋼在30000m3/h製氧機上采用計算機進行控製，這是世界上第一套用電子計算機全自動 控製的空分設備，其電腦係統經曆5年開拓才一鳴驚人，當即全麵推廣，世界采用。20世紀7 0年代，蘇爾壽公司規整填料成功應用於(yu) 空分精餾塔，取代傳(chuan) 統的篩板塔。爾後，法液空亦開發出擁有自己專(zhuan) 利技術的規整填料，使法液空空分塔具有了自己的特色。新型規整填料，壓降小，分離效率高，節能(理論上可節能約8%，實際運行約4%～5%)，可減小塔徑，液體(ti) 滯流量少，操作彈性大，適應性強，国产传媒在线提取率高。蘇爾壽70年代專(zhuan) 利規整填料問世，隨後國 外專(zhuan) 家就預言：“十年後采用規整填料將 成為(wei) 蒸餾操作唯一可取的途徑”，事實就正是如此。現國內(nei) 外大型空分設備已都用規整填料 取代傳(chuan) 統的篩孔塔板，也因其所具有的獨特優(you) 點，加氫除氧製氬也被規整填料全精餾無氫製 氬所取代。
1980年，林德公司召開第四屆空分設備學術會(hui) 議，會(hui) 上示出同時使用蓄冷器和分子篩吸附器的3500t/d(約10萬(wan) m3/h)空分流程，說製造不成問題。其後，國外開發出分子篩淨化帶增壓透平膨脹機的空分流程。流程上創新，部機與(yu) 設備上也創新。“三機一泵”(空壓機、膨脹機、氧壓機、低溫泵)高效化，塔器高效化。美國APCI變壓解吸技術(無熱再生)作為(wei) 專(zhuan) 利 技術應用於(yu) 空分設備的分子篩淨化係統中，由於(yu) 不需加熱，可節能2%～3%。德國林德公司的水冷塔蒸發降溫技術，成功應用於(yu) 空分設備的空冷係統，使水在水冷卻塔中的溫降可達15℃ ，省去了冷水機組，可節能1%～2%。動的部機、靜的設備的各種改進，實質都是為(wei) 了節能降耗、安全可靠、長周期運行，使空分設備一代比一代進步，促成了現代空分的先進性!創新，也就成為(wei) 空分設備發展的動力!
3.3 科技與(yu) 實力——競爭(zheng) 的條件
法液空、APCI、林德現“三足鼎立”競爭(zheng) 發展，靠的就是先進科技與(yu) 強大實力!法液空與(yu) APCI曾擬以112億(yi) 美元(AP59億(yi) 、AL53億(yi) )聯合收購BOC，但未被美國批準(反壟斷)。APCI從(cong) 中損失6.9億(yi) 美元，但似乎未損毫毛，反進入了全球500強。因為(wei) APCI收購BOC失敗後，采取了降低在全球各地公司的成本，減少管理費用，合理化歐洲三家工廠，增加工業(ye) 利潤，……結果 2000年三季度氣體(ti) 利潤增加了21%。而在科技方麵，APCI就致力開發最新技術應用於(yu) 大型空分設備，如提供寶鋼的72000m3/h空分設備，其中12000m3/h是APCI自己投資追加的，它集中了填料塔、全精餾製氧、液氧內(nei) 升壓、主冷膜式蒸發器、分子篩PSA前端淨化、負荷跟蹤調節等六大世界上最新技術成果，除膜式主冷之外，都顯示出了先進科技的效果。
由於(yu) 國外大氣體(ti) 公司經濟實力濃厚，就具備以大型空分設備向外投資的條件，開展租賃經 營。法液空這方麵做得較多，裝在BASF公司的第一套3200t/d空分設備，就是法液空歐洲氣體(ti) 部投資興(xing) 建的。法液空開發不用膨脹機、灌液啟動的空分設備，在一次網會(hui) 上宣告，筆者會(hui) 下問老外，說是法液空的“秘密武器”，具體(ti) 不能相告。這是近十年前的事，今天也並不稀奇了。法液空在收購BOC業(ye) 務中，不但沒有虧(kui) 損，相反地由於(yu) 有利外匯價(jia) 而有盈利。
普萊克斯近年亦不斷向外投資擴張，也顯示實力，1988年進入中國市場至今投資已超過1.2 億(yi) 美元，廣東(dong) 韶關(guan) 鋼鐵公司的23500m3/h空分設備，2001年5月投產(chan) ，總投資2960萬(wan) 美元，普萊克斯投資50%。普萊克斯提供我國的大型變壓吸附製氧設備，大都是以租賃方式投資的 。
3.4 自強、重整，在困境中持續發展
任何事物發展都不是一帆風順的，世界各大氣體(ti) 公司也一樣，都受到政治風暴與(yu) 經濟危機的衝(chong) 擊。近年，BOC與(yu) MG就經受了被收購與(yu) 轉股的衝(chong) 擊，但他們(men) 自強不息，事後重整旗鼓，繼 續向前了。知恥而後勇，BOC在被法液空、APCI收購失效後，BOC決(jue) 策層正視自己的不足，吸取教訓，鞭策自己，發奮圖強，對公司業(ye) 務進行了重組，調整組織機構，改變經營方式…… 在全球經濟不景氣的景況下依然取得年銷售收入61億(yi) 美元的好成績。
BOC近年來在中國經營仍然活躍。2002年6月28日，南京揚子石化比歐西氣體(ti) 有限責任公司(BYC)成立暨揭牌儀(yi) 式在北京舉(ju) 行。這是英國BOC集團公司與(yu) 南京揚子石化有限公司各出資50% 成立的公司，總投資7.73億(yi) 元人民幣，是BOC迄今為(wei) 止在華最大的投資項目。新公司將新建一套38500m3/h空分設備，並收購揚子石化現有的三套空分設備，即杭氧的“10000”兩(liang) 套 ，普萊克斯的“20000”一套。要新建的“38500”，BOC自己不製造，在招標中被林德中標 ，BOC自己隻作資本投資。BOC的近年之路，對国产av资源的企業(ye) 在處於(yu) 置之死地而後生，要繼續生存發展來說，是很有啟迪的。
再就是梅塞爾(MG)，原屬赫司特集團，前紛傳(chuan) 大股東(dong) 要把MG賣掉，在67%股權轉賣後，MG以自己33%股份重整開拓，繼續在中國開展業(ye) 務。
3.5 更新換代，與(yu) 時俱進
國外大氣體(ti) 公司注重對自己国产传媒在线的更新換代，為(wei) 用戶節能降耗，增加效益。法液空向南非SASOL公司從(cong) 1977年就開始提供大型空分設備，有14套，早前的已經老化了，所以2002年3月又簽供全新的3550t/d空分設備。法液空與(yu) 南非SASOL 30多年的單一老用戶關(guan) 係，一供就是連續15個(ge) 大套空分設備，值得国产av资源行業(ye) 思考。法液空第一套3200t/d空分設備，就是取代原先那套產(chan) 量不足、效率不高的老製氧機的，在比利時馬斯夫公司舊空分騰出的場地上新建，與(yu) 原有基礎相連，並用新的水冷塔取代原先的廢舊、龐大、噪聲極大的舊塔，這樣在最狹小的現場建成了迄今世界投運的最大空分設備，已於(yu) 1998年4月投產(chan) ，成為(wei) 法液空的舉(ju) 世創舉(ju) !
從(cong) 這些事例，可以給国产av资源啟發，從(cong) 能耗與(yu) 安全考慮，老的空分設備到時應予淘汰或更新改造。我國鋼鐵、石化企業(ye) 近年新一輪大型空分設備相繼陸續上馬，是做得對的。
3.6 開拓應用，擴展市場，擴大空分設備用戶
有應用，才有空分設備的市場。可以說，國外氣體(ti) 公司，就是在為(wei) 用戶服務中發展壯大起來的，它們(men) 即選設備，又供氣體(ti) ，也就是俗話所說的“市場定位”，形成了“不光賣奶牛還要賣牛奶”。為(wei) 此，各家公司都全力注重開拓應用。APCI建有“低溫應用研究中心”。普萊克斯公司亦非常重視新技術、新用途的研究開發與(yu) 應用，擁有七個(ge) 研究開發中心：①氣體(ti) 分離工程研究中心；②工業(ye) 氣體(ti) 應用研究中心；③特種氣體(ti) 研究中心；④氣體(ti) 貯運研究中心；⑤ 燃燒學研究中心；⑥金屬熱處理及焊接研究中心；⑦食品工業(ye) 氣體(ti) 應用中心。各個(ge) 公司為(wei) 各 個(ge) 用戶滿足應用的例子很多，如林德公司開發過60%O2的高爐專(zhuan) 用大型製氧機(70000m 3/h)、汙水處理專(zhuan) 用製氧機。國外氣體(ti) 公司在開拓應用服務中發展自己，是值得国产av资源行業(ye) 借鑒的。
3.7 安全——空分第一要旨
1997年對法液空來說，似乎為(wei) 黑色之年：1997年5月16日撫順乙烯化工有限公司由法液空提供的6000m3/h空分塔發生惡性爆炸，造成4人死亡，4人重傷(shang) ：1997年12月25日馬來西亞(ya) 賓突魯殼牌石油公司由法液空提供的2500t/d空分設備發生惡性爆炸。兩(liang) 套空分設備爆炸有一個(ge) 共同原因：環境惡化，原料空氣碳氫化合物急增，並發現有氧化亞(ya) 氮(N2O)。事後，法液空邀請APCI等公司專(zhuan) 家作了專(zhuan) 題調查，寫(xie) 出了爆炸原因調查分析報告(詳見《深冷技術》1998年第6期)，提出“正在設計的空分設備全部采用浴式主冷”，暫停采用膜式主冷。
林德公司為(wei) 吸取教訓，專(zhuan) 門向空分設備業(ye) 主和操作者發出了“安全忠告”(詳見《深冷技術 》1998年第5期)。1999年9月13日，林德公司在上海寶鋼召開了“寶鋼林德60000m3/h空分安全技術交流座談會(hui) ”，這個(ge) 會(hui) 實際就是對馬來西亞(ya) 空分設備爆炸事故的“引以為(wei) 戒、采取措施”的會(hui) 。其要點是：對於(yu) 膜式主冷，采取的措施是：液氧泵後的液氧管路上設置100微米篩網過濾器；防止出現幹區；再循環泵使液氣比(L/V)達到2.5～3.0，使翅片上的液膜變厚；帶熱虹吸循環。對於(yu) 氧化亞(ya) 氮。林德公司認為(wei) N2O是空分設備發生事故的主要原因 ，因為(wei) 它使碳氫化合物累積。所采取的措施是：加液氧吸附器(如馬鋼法液空的35000m3/h 空分設備，1998年杭氧液空有限公司已給加上液氧吸附器)；加液空吸附器：保持有足夠的液體(ti) 循環量：加N2O吸附器。
普萊克斯公司在30000m3/h以下空分設備上不用膜式主冷。對韶鋼的23500m3/h空分設備 ，普萊克斯要求韶鋼主冷全浸操作。
2001年7月2日美國化學協會(hui) 公布，在美國大型化工企業(ye) 中，APCI 2000年連續兩(liang) 年被評為(wei) 操作運行最安全企業(ye) ，獲得全美大型化工企業(ye) 安全第一名。APCI對寶鋼72000m3/h空分設備已 進行了完全防爆與(yu) 完善化改造。
安全運行是空分設備的第一要旨，馬來西亞(ya) 一聲爆炸，引起全球關(guan) 注，各大氣體(ti) 公司在新的設計中高度重視，采取措施，先天防爆。這也是值得国产av资源借鑒的。
4 結語
從(cong) 1903年林德公司第一台10m3/h製氧機問世，到2002年3月法液空拿到南非SASOL公司3550t/d(103660m3/h)訂單，已99年了，到明年就是製氧機百年華誕了。林德、BOC、法液空三家元老，創建均已100多年了。一個(ge) 世紀的發展曆程，已譜寫(xie) 出一代又一代的空分設備篇章。世界國民經濟的發展，促進了空分設備的發展，相輔相成，互相促進，互動發展，空分設備(製氧機)為(wei) 世界經濟的發展也作出了曆史貢獻!
當今，世界經濟隨科技進步而飛速發展，各行各業(ye) 出現好多“大”：大鋼鐵、大化肥、大石 化、大化纖、大乙烯、大芳烴、大煉油、大發電(IGCC)、大電子、大注氮采油、大煤氣化、
大煤化工等等，它們(men) 都需要超大型空分設備為(wei) 之服務。從(cong) 趨勢看，化工型空分設備的需求可能要超過冶金型空分設備的需求。因此，空分設備的未來前景還將是好的。1998年杭州第二屆國際低溫與(yu) 製冷會(hui) 議上，BOC專(zhuan) 家特約作了報告，指出“3000～4000t/d氧這樣的大型空分裝置，毫無疑問隻能使用低溫裝置”。這樣，超大型空分設備還隻能是深冷法繼續獨霸天下。
當前世界空分設備公司，法液空、APCI、林德“三足鼎立”，競爭(zheng) 發展；BOC、普萊克斯 、梅塞爾也在努力拚上，可謂後“三足鼎立”。我國空分設備行業(ye) ，近幾年從(cong) 低穀攀升，形勢好轉，也形成了杭氧、開空、川空“三足鼎立”的局麵(不計合資公司)。世界空分流程基本定型，我國與(yu) 國外的差距正在縮小，目前國產(chan) 最大的20000m3/h空分設備(核氧提供濟鋼)已於(yu) 2002年3月23日投產(chan) ；國產(chan) 化的30000m3/h空分設備正在寶鋼安裝；國產(chan) 化的40000m3/h空分設備(提供德州華魯恒生化工股份有限公司)已進入招標。国产av资源行業(ye) 應借鑒國外經驗，努力創新開拓，追趕世界空分先進水平，進一步為(wei) 我國的國民經濟發展作出貢獻!
本文是被“問”出來的，既有所問，就立題收集，趁此機會(hui) 作匯總整理，側(ce) 重各公司的實例與(yu) 數據，參考文獻較多，提供信息的老朋友也不少，篇幅關(guan) 係，不一一列出了，謹致以深深的謝意!如有錯誤，敬請斧正，並請批評指導。2003年是製氧機誕生100周年，筆者謹以此文獻給製氧機的百年華誕，這也是筆者寫(xie) 文的第二個(ge) 意思，盡一個(ge) 行業(ye) 情報工作者的心願，寫(xie) 得不好，還要請行業(ye) 老前輩、老朋友們(men) 斧教指正。