前言：在煤化工具体生产这个过程之中，对空分技术以及设备进行运用是必需的，空分设备是对产品质量加以保证的一个关键设备。近些年，煤化工整体生产规模一直在逐渐扩大，使得空分技术以及设备的整体需求量也在不断增大。如今，提升空分技术以及设备整体发展水平显得十分重要。为此，对大型的煤化工这一领域当中空分技术以及设备的实际发展状况展开探究有着重要意义。
一、煤化工领域空分技术研究进展
据有关研究表明，工艺流程差异能够对煤化工这个领域当中的空分装置实际能耗产生不同影响，最高能耗大约是5%。现阶段，伴随国内煤化工这个行业逐渐发展，针对气体产品类型提出很多要求。一般情况之下，需要一套装置来生产和输送压力等级和流量均不相同的气体，由此才能使相关工艺的运行、各类仪器仪表的调节以及装置密封等方面的需求得到满足，即便采用规模相同的装置，由于使用者的需求不同，也会使装置在一些细节上存在差异。正是基于上述原因，推动了空分技术和装置的多样化发展趋势，并且这也是空分技术在未来一段时期的主流发展方向。现阶段，对煤化工这个领域当中的生产工艺整个流程进行设计期间，多数设计人员会对电脑软件进行运用，这样不仅可以缩短实际设计周期，同时还能对工艺流程对应的最佳形式进行模拟。而且，在电脑当中，可以优化调整相关参数。具体设计期间，Aspen流程的模拟系统的使用频率是最高的，这个系统主要用于衡算过程热力学。Hysys流程模拟平台可以对单元、流程有关的问题实施集成模拟，优化相关工艺参数。
在大型的煤化工具体生产期间，氧气属于一种必需因素，一般可以把氧气产品实际压力分成两个等级，也就是4.5-5.2MPa中压与6.4-9.8MPa高压。在此基础之上，杭氧开发出了内压缩流程，该流程又分为三种中压和五种高压。根据制冷量产生方式的不同，空分装置可分为两种类型，一种是空气膨胀，另一种是氮气膨胀，通过实际应用发现，前者在能耗方面要低于后者，但是空压机的出口部位有部分气体会参与膨胀制冷过程，由此影响了产品的提出率；后者的能耗虽然较前者高一些，但作为膨胀工质，氮气的纯净程度更高，它的使用有利减少膨胀机的磨损。通过模拟分析的方法对能耗进行计算后发现，膨胀方式的选择还与氧气和氮气产量的比例有着一定的关联。
二、大型煤化工空分技术和设备的发展现状
在国内，大中型的空分技术以及设备历经多次的技术变革，比如，铝带蓄冷器冻结高低压技术、切换式换热器自清除全低压技术、石头蓄冷器冻结全低压技术、常温分子筛净化增压膨胀技术、常温分子筛净化全低压技术、规模填料上塔技术、全精馏无氢制氩技术等。每一次的技术变革均在已有技术的基础上进行创新，尤其是针对单元部机的技术快速发展，推动了空分设备技术水平的不断提升。就现阶段国内大型的煤化工整体发展情况看，空分技术重要呈现出下面发展势态[1]。
（一）空分设备逐渐趋向大型化
为对不同的工艺流程具体要求加以满足，不少用户都提出8万与9万m3/h这种等级的空分设备的询价书，说明了上述等级设备在市场当中的需求量呈现出增长趋势。所以，在未来，需要在研发6万m3/h设备基础之上，加大8万与9万m3/h这种等级的空分设备的实际研发力度，对技术难题进行攻克，对最佳解决方法进行探寻，争取在短时间当中对8-10万m3/h的设备进行开发，进而促使空分设备向着大型化这个趋势发展，对大型的煤化工整体生产需求加以满足。
（二）提高关键部机整体工作效率
1、对多层次冷凝蒸发装置进行开发
由于膜式主冷没有液位，因此其具有温差极小这个特点。然而，膜式主冷具具有一定的安全问题，需要对多层浴式这种主冷凝蒸发器进行开发，比如三层以及四层，以有效降低主冷蒸发侧液氧柱的高度，进而达到降低冷温差的目的，实现节能降耗，这也是冷凝蒸发器今后发展的重要方向。
2、通过液体膨胀机达到节能目的
由于大型的空分设备当中包含压缩流程，需要将高压液空送入下塔进行精馏，这股液空来源于高压板翅式换热器的冷端。在送入过程中传统做法是设置一个高压液空节流阀，液空在经过节流阀时被截留到下塔，在压力作用下进入塔内。伴随技术逐渐发展和节能要求逐渐提升，以往做法已经渐渐被淘汰。现阶段，借助液体膨胀机把高压液空输送到塔，此项技术拥有以下优势，即在以往做法当中，需要借助气体膨胀机来提供所需冷量，这样难以达到节能目的。而且，膨胀过程之中，液体膨胀机会产生动能，进而让发动机组进行运转[2]。相比于对节流阀进行设置，借助液体膨胀机可以借助降低液体焓值对膨胀以后气体温度进行有效降低，降低汽化率，有效提升氧提取率。
三、大型煤化工空分技术和设备发展方向
在大型的煤化工这一领域空分技术及设备进行发展过程之中，伴随技术升级和生产需求逐渐增大，空分设备会越发趋向大型化。大型化发展是为对不同的工艺流程具体要求加以满足，这是推动空分设备实现大型化发展的一个重要因素。而且，市场化需求让空分设备与市场整体发展要求高度相符。而且，空分设备整体投资与运行成本逐渐降低，设备维护整体成本逐渐降低，同样是未来发展的一个重要趋势。
当空分设备进行大型化的发展期间，主要把提升经济性当作目标。现阶段，我国对空分设备进行改革发展期间遇到不少难题，进行设备制造期间可以进行相应的优化改进，这样可以对运输难题加以有效解决。例如，对设备进行分开运输，之后在现场进行组装[3-4]。有效降低空分设备的整体运行能耗十分重要，这样可以有效提升设备运行的实际经济效率，借助优化核心部件来实现，有效提升机组实际运行效率，确保设备可以可靠安全运行，大大降低事故的实际发生几率。
大型的煤化工这个领域当中的空分技术及设备进行发展期间，促使工作效率不断提升直观重要，需要对多层冷凝蒸发装置进行开发，膜式主冷没有液位，其具有温差极小这个特点。然而，膜式主冷具具有一定的安全问题，使得对多层浴式主冷凝蒸发器的应用需求大大增加，这是对能耗降低的重要举措，也是对空分设备当中冷凝蒸发器发展的重要促进作用。针对提升空分设备实际工作效率，借助液体膨胀机可以实现节能目的。在对液体膨胀机加以运用以后，可以对制冷量进行有效降低，对能源消耗进行最大化的降低，进而有效提升空分设备具有的技能效果，这是空分技术以及空分设备未来的一大发展趋势。
结论：综上可知，在国内煤化工这个产业快速发展期间，对于技术以及设备的实际应用需求一直在不断增加，需要从不同方面加以重视，不断提升技术设备整体应用水平。如今，煤化工这个领域当中的空分设备逐渐趋向大型化，提高关键部机整体工作效率，同时还能对产品质量加以有效保障。由此可见，空分技术以及设备在煤化工这个领域当中发挥出重要作用。
参考文献：
[1]江鹏.煤化工企业空分技术选择与工程设计[J].化学工程与装备，2019(10)：46-47.
[2]姜永，王琦，赵建龙，刘吉平.大型煤化工项目空分装置低能耗运行模式探讨[J].石化技术，2018，25(12)：19-20.
[3]于健炜.大型煤化工空分技术与设备发展现状分析[J].化工管理，2018(08)：233.
[4]张君涛，黄崇瑞.我国空分技术与设备的发展现状及分析[J].石化技术，2017，24(09)：237.
