近20年來，國內經濟穩定快速發展，鋼鐵、有色冶金、化工、爐窯
、環保等行業生產工藝不斷升級與革新，對於氧氣的需求也日益增大
，促進了深冷空分工藝、變壓吸附製氧工藝及膜分離工藝等製氧技術的發展。由於產品純度太低，限製了膜分離工藝的適應性
；而(er)國(guo)內(nei)深(shen)冷(leng)工(gong)藝(yi)和(he)變(bian)壓(ya)吸(xi)附(fu)工(gong)藝(yi)取(qu)得(de)了(le)長(chang)足(zu)進(jin)步(bu)。在(zai)新(xin)型(xing)鋰(li)基(ji)吸(xi)附(fu)劑(ji)國(guo)產(chan)化(hua)以(yi)及(ji)徑(jing)向(xiang)吸(xi)附(fu)塔(ta)開(kai)發(fa)取(qu)得(de)突(tu)破(po)性(xing)進(jin)展(zhan)後(hou)
，變(bian)壓(ya)吸(xi)附(fu)製(zhi)氧(yang)工(gong)藝(yi)在(zai)國(guo)內(nei)得(de)到(dao)了(le)廣(guang)泛(fan)的(de)使(shi)用(yong)和(he)用(yong)戶(hu)的(de)積(ji)極(ji)認(ren)可(ke)。

　　變壓吸附製氧技術進展

　　變壓吸附製氧技術開發始於20世紀60年代，20世紀80年代初美國和日本相繼實現工業化。近幾年，隨著永磁電動機的開發及製氧工藝的優化，國外變壓吸附製氧電耗最低已降到0.3kW·h/m3以下，雙塔製氧最大規模突破6000Nm3/h以上
，變壓吸附製氧成本得到進一步降低，製氧規模逐年增大。

　　我國從20世紀80年代末期開始研究變壓吸附製氧技術，直到20世紀90年代初才有了小型工業化裝置。2000年nian初chu，以yi北bei京jing北bei大da先xian鋒feng科ke技ji有you限xian公gong司si為wei代dai表biao的de高gao效xiao鋰li基ji吸xi附fu劑ji生sheng產chan及ji采cai用yong鋰li基ji吸xi附fu劑ji的de變bian壓ya吸xi附fu製zhi氧yang工gong藝yi的de工gong業ye化hua，使shi國guo內nei變bian壓ya吸xi附fu製zhi氧yang技ji術shu有you了le快kuai速su的de進jin步bu及ji廣guang泛fan的de推tui廣guang。目mu前qian，北bei大da先xian鋒feng建jian設she的de變bian壓ya吸xi附fu兩liang塔ta裝zhuang置zhi規gui模mo已yi達da到dao6000Nm3/h，純氧電耗也接近0.3kW·h/m3。

　　隨著變壓吸附製氧技術一些關鍵性問題，如高效鋰基吸附劑穩定生產、徑向床吸附器的研發、kekaodegaopinlvyijidakoujingdiefakaifadengdeyijiejue
，guoneibianyaxifuzhiyangjishudechanyangguimozhunianzengda
，yangqidianhaozhujianjiangdi，zhuangzhidekekaoxingwenbutisheng。zhuangzhiguigeyecongzuichudedantaoliangtazhiyangzhuangzhiguimobuzu1000Nm3/h發展到了如今的6000Nm3/h，多塔並聯後規模達到30000Nm3/h以上，單位製氧電耗降低到0.32 kW·h/m3以下，製氧裝置的年開工率達到98%以上。鼓風機的噪聲已達到85dB以下的要求（通過消聲處理、廠房外1m噪聲可以達到70dB以下）
，大口徑蝶閥無故障率普遍達到8000h以上
，分子篩壽命更是延長到了5年以上，讓用戶對國產變壓吸附製氧設備有了嶄新的認識
，擴大了變壓吸附製氧設備的應用。僅2018年一年，國內規模超過1000Nm3/h以上變壓吸附製氧裝置建設就超過70套。

　　guoneirubeidaxianfengdengqiyetongguobuduannuli，gaibianlebianyaxifuzhiyangfenzishaiyilaijinkoudejumian

，tongshizailifenzishaidengchanpinlingyuqudeletupo，bingshixianxinxingfenzishaichanpindegongyehuayingyong。suizhebianyaxifuzhiyangjishudefazhanyuwanshan，xiangbishenlengzhiyangjishu，bianyaxifuzhiyangjishuzhujianxingchengxuduoduteyoushi，jinyibutuidonglegaijishuzaiguoneizhongduoxingyedeyingyong。

　　變壓吸附製氧技術的特點

　　一是製氧能耗和運行成本低

　　製氧工藝中，電耗大概占運行成本的90%以上。隨著變壓吸附製氧技術的不斷優化，其純氧電耗已從20世紀90年代的0.45kW·h/m3，下降到如今的0.32kW·h/m3以下，即使較大規模深冷製氧的純氧電耗最低也在0.42kW·h/m3左右。與深冷製氧技術相比，在企業沒有氮氣需求、用氧工序對氧氣純度及壓力要求不高的工況下，變壓吸附製氧技術具有明顯的成本優勢。

　　二是工藝簡單、操作靈活、開停車方便

　　變壓吸附製氧與深冷製氧技術相比
，工藝比較簡單，主要動力設備為羅茨鼓風機和羅茨真空泵，操作相對簡單、容易維護。由於變壓吸附製氧設備開停車不存在降溫和升溫過程，原始開車隻需要30分fen鍾zhong即ji可ke產chan出chu合he格ge氧yang氣qi，短duan時shi間jian停ting車che則ze幾ji分fen鍾zhong便bian可ke產chan氧yang，而er且qie裝zhuang置zhi停ting車che更geng加jia簡jian單dan，隻zhi需xu要yao把ba動dong力li設she備bei和he控kong製zhi程cheng序xu關guan停ting。相xiang比bi深shen冷leng製zhi氧yang，變bian壓ya吸xi附fu製zhi氧yang技ji術shu開kai停ting車che更geng加jia方fang便bian，大da幅fu度du降jiang低di了le裝zhuang置zhi開kai停ting車che產chan生sheng的de操cao作zuo費fei用yong。

　　三是投資省、建設工期短

　　變壓吸附製氧裝置工藝流程簡單
，主要由動力係統、吸附係統和閥門切換係統等組成，設備數量較少，可以節省設備的一次性投資成本
；裝置占地麵積小，可以減少裝置土建成本和建設用地的成本；設備加工製造周期較短
，主要設備加工周期一般不超過4個月
，正常情況下6個月內即可實現產氧要求，相比深冷製氧接近1年的建設周期
，大幅度降低了裝置的建設時間。

　　四是設備簡單、維修方便

　　變壓吸附製氧技術采用的設備如鼓風機、真空泵和程控閥門等全部可實現國產化
，備品備件更換容易，可降低成本、工期容易控製；設備維修簡單、售後服務方便
，相比深冷製氧所用的大型離心壓縮機的維護
，變壓吸附製氧用戶不需要投入大量維護資金和聘用專業維護工人。

　　五是負荷調節便捷

　　相比深冷液氧技術
，變壓吸附製氧在純氧電耗變化不大的情況下，可以實現產量和純度的快速調節。一般產量可在30%~100%調節，純度可在70%~95%調節
，尤其當幾套變壓吸附製氧裝置並聯使用時，負荷調節更加容易。

　　六是操作安全性高

　　由於變壓吸附製氧為常溫下的低壓操作，而且不會出現液氧
、乙炔富集等現象，相對於深冷製氧低溫高壓操作，安全性更高。

　　變壓吸附製氧技術主要應用領域

　　隨著變壓吸附製氧規模逐年增大
、可靠性逐年提高及製氧電耗的逐漸降低
，同時變壓吸附製氧技術具有操作靈活
、負荷調節簡單、電耗低

、裝zhuang置zhi建jian設she周zhou期qi短duan以yi及ji安an全quan性xing高gao等deng優you點dian，對dui於yu需xu要yao靈ling活huo使shi用yong富fu氧yang的de行xing業ye，變bian壓ya吸xi附fu製zhi氧yang技ji術shu無wu疑yi可ke成cheng為wei深shen冷leng製zhi氧yang的de替ti代dai工gong藝yi，其qi應ying用yong範fan圍wei也ye在zai逐zhu年nian擴kuo大da。近jin幾ji年nian，變bian壓ya吸xi附fu製zhi氧yang工gong藝yi在zai鋼gang鐵tie、有色冶金、化工、爐窯、環保等行業得到了廣泛應用。

　　一是高爐富氧工藝

　　suizhegaolufuyangjishudefazhan
，gaoluyijingchengweigangtieqiyezhuyaoyongyangyuanzhiyi。zaigaolufuyangjishuzuichuyingyongshi，gaolukeyizuoweigongyangdetiaojieqi，chanyangliangduoshi，gaolufuyanglvzegao，chanyangliangbuzushi，gaolufuyanglvzedi。suizhegangqiduigaolufuyangjishuzailiantiegongyidezhongyaoxingrenshizhujianqingxi，gaolufuyanglvdewendingchengweidichengben、高(gao)效(xiao)煉(lian)鐵(tie)的(de)重(zhong)要(yao)操(cao)作(zuo)參(can)數(shu)。由(you)於(yu)鋼(gang)鐵(tie)企(qi)業(ye)用(yong)氧(yang)的(de)工(gong)序(xu)較(jiao)多(duo)

，用(yong)氧(yang)負(fu)荷(he)每(mei)周(zhou)甚(shen)至(zhi)每(mei)天(tian)都(dou)會(hui)發(fa)生(sheng)波(bo)動(dong)
，而(er)深(shen)冷(leng)製(zhi)氧(yang)技(ji)術(shu)負(fu)荷(he)調(tiao)節(jie)性(xing)較(jiao)差(cha)，開(kai)停(ting)車(che)時(shi)間(jian)長(chang)
，當(dang)用(yong)氧(yang)量(liang)少(shao)時(shi)，多(duo)餘(yu)氧(yang)氣(qi)需(xu)液(ye)化(hua)儲(chu)存(cun)供(gong)以(yi)後(hou)使(shi)用(yong)或(huo)作(zuo)為(wei)產(chan)品(pin)賣(mai)出(chu)，有(you)時(shi)甚(shen)至(zhi)會(hui)出(chu)現(xian)氧(yang)氣(qi)放(fang)空(kong)現(xian)象(xiang)。鑒(jian)於(yu)高(gao)爐(lu)富(fu)氧(yang)用(yong)氧(yang)壓(ya)力(li)低(di)
、氧(yang)氣(qi)純(chun)度(du)要(yao)求(qiu)不(bu)高(gao)等(deng)特(te)點(dian)，許(xu)多(duo)鋼(gang)鐵(tie)企(qi)業(ye)可(ke)在(zai)高(gao)爐(lu)附(fu)近(jin)建(jian)設(she)變(bian)壓(ya)吸(xi)附(fu)製(zhi)氧(yang)裝(zhuang)置(zhi)直(zhi)接(jie)給(gei)高(gao)爐(lu)配(pei)套(tao)，同(tong)時(shi)作(zuo)為(wei)鋼(gang)鐵(tie)企(qi)業(ye)氧(yang)氣(qi)供(gong)應(ying)的(de)調(tiao)節(jie)器(qi)，如(ru)企(qi)業(ye)深(shen)冷(leng)空(kong)分(fen)產(chan)氧(yang)氣(qi)有(you)餘(yu)量(liang)或(huo)不(bu)足(zu)時(shi)，變(bian)壓(ya)吸(xi)附(fu)製(zhi)氧(yang)裝(zhuang)置(zhi)可(ke)隨(sui)時(shi)啟(qi)停(ting)來(lai)控(kong)製(zhi)增(zeng)減(jian)產(chan)量(liang)為(wei)高(gao)爐(lu)提(ti)供(gong)氧(yang)氣(qi)。目(mu)前(qian)，許(xu)多(duo)鋼(gang)鐵(tie)企(qi)業(ye)高(gao)爐(lu)采(cai)用(yong)變(bian)壓(ya)吸(xi)附(fu)製(zhi)氧(yang)技(ji)術(shu)供(gong)氧(yang)後(hou)，大(da)幅(fu)度(du)地(di)降(jiang)低(di)了(le)氧(yang)氣(qi)的(de)使(shi)用(yong)成(cheng)本(ben)。高(gao)爐(lu)采(cai)用(yong)變(bian)壓(ya)吸(xi)附(fu)製(zhi)氧(yang)作(zuo)為(wei)富(fu)氧(yang)氧(yang)源(yuan)，已(yi)在(zai)大(da)部(bu)分(fen)鋼(gang)鐵(tie)企(qi)業(ye)形(xing)成(cheng)了(le)共(gong)識(shi)。

　　二是電爐煉鋼工藝

　　以前國內大部分鋼鐵企業認為電爐煉鋼需要用深冷空分製純氧，而在日本約有60%~70%的電爐煉鋼企業則采用變壓吸附製93%純度的氧氣法煉鋼。理論上電爐煉鋼主要靠電弧熔化來煉鋼，氧氣隻起輔助作用
，變壓吸附生產的93%的氧氣完全可以應用於電爐煉鋼。目前，國內如池州貴航金屬製品有限公司、zunyichanglingteshugangyouxiangongsiheluzhouyixingangtieyouxiangongsidengqiyeyijingkaishishiyongbianyaxifuzhiyangzhuangzhiweidianlulianganggongyang。genjudianluliangangqiyefankui

，caiyongbianyaxifuzhiyangzhuangzhiweidianlugongyang，duigangcaizhiliangmeiyouyingxiang，kemingxianjiangdidianluliangangdeshengchanchengben。

　　三是有色冶金行業應用

　　近10年
，變壓吸附製氧技術在銅、鉛、鋅等冶煉領域，得到了很高的認可度。多數有色金屬冶煉工藝對氧的純度要求一般在24%~90%之間
，用氧負荷變動也比較大，而且有色冶煉企業幾乎不需要氮氣。由於變壓吸附製氧技術具備操作簡單、電耗低等特點，十分適合有色金屬冶煉。目前，銅陵有色、紫zi金jin礦kuang業ye和he雲yun南nan銅tong業ye等deng國guo內nei大da部bu分fen有you色se冶ye煉lian企qi業ye均jun選xuan擇ze變bian壓ya吸xi附fu製zhi氧yang裝zhuang置zhi作zuo為wei富fu氧yang來lai源yuan。包bao頭tou華hua鼎ding銅tong業ye有you限xian公gong司si隨sui著zhe銅tong產chan量liang的de增zeng加jia以yi及ji煉lian銅tong工gong藝yi的de改gai進jin，已yi相xiang繼ji建jian設she了le4套變壓吸附製氧裝置，總用氧規模達到25000Nm3/h以上。雲南楚雄銅冶煉廠隨著產銅規模增加，相繼建設了3套變壓吸附製氧裝置
，總用氧規模達到30000Nm3/h。

　　四是化工等行業應用

　　目mu前qian
，國guo內nei部bu分fen中zhong小xiao型xing氮dan肥fei廠chang采cai用yong富fu氧yang連lian續xu造zao氣qi工gong藝yi對dui原yuan有you間jian歇xie製zhi氣qi工gong藝yi進jin行xing改gai進jin
，而er富fu氧yang的de來lai源yuan多duo為wei變bian壓ya吸xi附fu製zhi氧yang技ji術shu。富fu氧yang連lian續xu氣qi化hua技ji術shu對dui煤mei的de適shi用yong性xing高gao，提ti高gao了le製zhi氣qi裝zhuang置zhi的de生sheng產chan能neng力li；國內外大部分造紙企業選擇變壓吸附技術來生產氧氣；變壓吸附製氧技術在其他領域也有較為廣泛的應用，例如玻璃纖維行業浮法玻璃和水泥窯爐的富氧燃燒工藝
、垃圾焚燒的富氧助燃工藝、汙水處理富氧曝氣工藝以及臭氧等領域。

　　變壓吸附製氧技術的發展展望

　　變壓吸附製氧技術作為近20年(nian)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan)的(de)製(zhi)氧(yang)新(xin)技(ji)術(shu)，隨(sui)著(zhe)其(qi)技(ji)術(shu)不(bu)斷(duan)的(de)進(jin)步(bu)和(he)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)的(de)擴(kuo)大(da)

，逐(zhu)漸(jian)得(de)到(dao)眾(zhong)多(duo)用(yong)氧(yang)企(qi)業(ye)的(de)認(ren)可(ke)。以(yi)降(jiang)低(di)製(zhi)氧(yang)能(neng)耗(hao)為(wei)目(mu)的(de)，開(kai)發(fa)新(xin)型(xing)吸(xi)附(fu)材(cai)料(liao)以(yi)及(ji)嚐(chang)試(shi)與(yu)膜(mo)分(fen)離(li)或(huo)深(shen)冷(leng)工(gong)藝(yi)進(jin)行(xing)耦(ou)合(he)
，通(tong)過(guo)優(you)勢(shi)互(hu)補(bu)，拓(tuo)展(zhan)更(geng)大(da)的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)，是(shi)未(wei)來(lai)變(bian)壓(ya)吸(xi)附(fu)製(zhi)氧(yang)技(ji)術(shu)的(de)重(zhong)要(yao)研(yan)發(fa)方(fang)向(xiang)。例(li)如(ru)變(bian)壓(ya)吸(xi)附(fu)製(zhi)氧(yang)技(ji)術(shu)與(yu)膜(mo)分(fen)離(li)技(ji)術(shu)耦(ou)合(he)可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)純(chun)度(du)大(da)於(yu)99%的(de)氧(yang)氣(qi)，在(zai)偏(pian)遠(yuan)地(di)區(qu)或(huo)一(yi)些(xie)需(xu)要(yao)移(yi)動(dong)式(shi)裝(zhuang)備(bei)的(de)工(gong)況(kuang)下(xia)可(ke)以(yi)替(ti)代(dai)低(di)溫(wen)空(kong)分(fen)製(zhi)氧(yang)。國(guo)內(nei)變(bian)壓(ya)吸(xi)附(fu)製(zhi)氧(yang)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)如(ru)北(bei)大(da)先(xian)鋒(feng)都(dou)十(shi)分(fen)注(zhu)重(zhong)研(yan)發(fa)工(gong)作(zuo)，希(xi)望(wang)通(tong)過(guo)不(bu)斷(duan)加(jia)大(da)投(tou)入(ru)爭(zheng)取(qu)在(zai)未(wei)來(lai)的(de)發(fa)展(zhan)中(zhong)搶(qiang)占(zhan)先(xian)機(ji)。隨(sui)著(zhe)變(bian)壓(ya)吸(xi)附(fu)製(zhi)氧(yang)技(ji)術(shu)日(ri)趨(qu)完(wan)善(shan)，變(bian)壓(ya)吸(xi)附(fu)製(zhi)氧(yang)技(ji)術(shu)必(bi)將(jiang)具(ju)備(bei)多(duo)種(zhong)優(you)勢(shi)和(he)巨(ju)大(da)的(de)潛(qian)力(li)
，將(jiang)擁(yong)有(you)更(geng)廣(guang)闊(kuo)的(de)應(ying)用(yong)前(qian)景(jing)。