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引言

我國(guó)石油資源一直處于供不應(yīng)求的階段，長(zhǎng)久以來我國(guó)的石油生產(chǎn)原料都依賴于進(jìn)口。盡管原油價(jià)格受到金融危機(jī)的影響后，價(jià)格有所下降，但是在全球性的石油資源緊缺狀態(tài)下，以原油為化工工業(yè)原料的生產(chǎn)工業(yè)，生產(chǎn)成本仍然高居不下。為了緩解我國(guó)能源供需矛盾，保障我國(guó)石油供應(yīng)的安全性，發(fā)展大型煤化工業(yè)是主要的解決途徑。隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷完善與全球化程度的加深，我國(guó)的大型煤化工行業(yè)得到了一定的發(fā)展，對(duì)煤化工空分技術(shù)與設(shè)備要求的也隨之愈加嚴(yán)格。使煤化工空分設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵點(diǎn)在于其中自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用。因此，相關(guān)的政府部門要對(duì)此更加重視，拿出支持與鼓勵(lì)的態(tài)度，出臺(tái)相關(guān)的支持政策并有效實(shí)踐，不斷地完善我國(guó)的煤化工空分技術(shù)與設(shè)備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)體系的研發(fā)，不斷深化推動(dòng)我國(guó)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

一、大型煤化工空分技術(shù)現(xiàn)狀分析

所謂的空分技術(shù)，即是將空氣組分分離開來，具體來解釋，就是將空氣分為主要的兩個(gè)部分，氮?dú)夂脱鯕?。一般來說，氮?dú)鈱儆谝环N保護(hù)氣、原料或者用于氣力輸送；而氧氣屬于原料或氣化劑。就我國(guó)目前所具有的技術(shù)來看，共有三種空分技術(shù)：變壓吸附法，低溫蒸餾法和薄膜滲透法。變壓吸附法，是在特定的壓力下，利用氮氧分子在分子篩表面吸附能力的不同，來將氮氧分子進(jìn)行分離。這種方式是以新鮮的空氣作為原料，它可以通過泄壓解吸的方式，實(shí)現(xiàn)分子篩的循環(huán)再生，可以循環(huán)利用。在工業(yè)領(lǐng)域，主要是利用雙塔操作，即交叉進(jìn)行吸收和解吸，通過這樣的方式實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。低溫精餾法，是根據(jù)氧和氮液體氣化溫度的差異進(jìn)行分離。首先，將空氣進(jìn)行壓縮液化，然后利用兩種氣體氣化后溫度的差異來區(qū)分，達(dá)到分離的目的，這是工業(yè)中最普遍的分離方式。薄膜滲析法，是利用兩種氣體在有機(jī)滲透膜上滲透的效果差異實(shí)現(xiàn)氣體的分離的。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)水平也不斷得到提高，隨著相關(guān)部門越來越重視，我國(guó)的空分技術(shù)也取得了很大的突破和進(jìn)步。然而與先進(jìn)的國(guó)際水平相比，我們?nèi)匀挥泻艽蟮倪M(jìn)步空間。因此，需要國(guó)家與人才的共同努力。國(guó)家仍然要加大鼓勵(lì)及支持力度，為國(guó)內(nèi)煤化工企業(yè)及人才提供足夠的技術(shù)創(chuàng)新空間，營(yíng)造良好的氛圍，為我國(guó)空分技術(shù)發(fā)展提供更廣闊的空間。

二、大型煤化工空分技術(shù)及設(shè)備使用的關(guān)鍵性技術(shù)

(一)選擇大型煤化空分設(shè)備的流程組織的方法

對(duì)于大型煤化工的空分設(shè)備來說，流程組織的形式有多種，只有選擇到一個(gè)適宜的組織流程，才能夠有效地節(jié)約部分投資成本，同時(shí)節(jié)約運(yùn)營(yíng)的能源消耗，這相對(duì)于一個(gè)煤化工企業(yè)而言是非常重要的。因此，在選擇適宜的空分設(shè)備的流程組織形式上，有以下幾個(gè)原則：首先，企業(yè)要對(duì)所用氣體的具體情況進(jìn)行全面的考察，包括但不僅限于氧氮?dú)怏w比例、氧氮?dú)庵?、氧氮?dú)鈽?biāo)準(zhǔn)、氧氮?dú)鉁囟确秶耙后w產(chǎn)量；其次，企業(yè)要進(jìn)行多方面衡量，在可選的各個(gè)流程組織形式中分別做出精準(zhǔn)計(jì)算，以保障所需的單元設(shè)備不會(huì)斷貨；再者，要不斷的驗(yàn)證所使用的流程組織形式與原有空分設(shè)備的管理系統(tǒng)之間是否具有兼容性；最后，對(duì)氣體產(chǎn)品與其在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中的消耗比例進(jìn)行綜合考慮。

(二)大型煤化工其空分設(shè)備間的相互關(guān)聯(lián)的聯(lián)鎖控制性技術(shù)分析

我國(guó)的空分技術(shù)發(fā)展一直受到傳統(tǒng)方式的局限，空分設(shè)備整體的功能較為分散，沒有形成一個(gè)完善統(tǒng)一的整體，這不利于生產(chǎn)效率的提高。為了大型煤化工空分設(shè)備正常運(yùn)作的實(shí)現(xiàn)，需要由多種控制系統(tǒng)共同進(jìn)行協(xié)作維持，這個(gè)在操作過程中很復(fù)雜，我們得重視每個(gè)細(xì)節(jié)。比如說，如果發(fā)生膨脹機(jī)停運(yùn)狀態(tài)，會(huì)聯(lián)鎖氧氮泵惰轉(zhuǎn)、增壓機(jī)卸載，而讓空壓機(jī)進(jìn)行放空操作，通過這一系列的操作來對(duì)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)鎖保護(hù)。因此，我們可以看出，設(shè)備與系統(tǒng)之間具有相當(dāng)密切的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)相關(guān)的措施的解套連環(huán)，才能有效避免設(shè)備在啟動(dòng)后出現(xiàn)立即停機(jī)的現(xiàn)象。若空分設(shè)備和壓縮機(jī)所應(yīng)用的控制系統(tǒng)不一致，我們則需要綜合考慮并且更加深入的研究聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。

(三)分析大型煤化工空分設(shè)備的未來發(fā)展趨勢(shì)

對(duì)空分系統(tǒng)盡可能地大型化設(shè)計(jì)，能夠有效降低成本投入，降低后續(xù)維護(hù)工作的壓力。然而，由于交通運(yùn)輸條件的限制，空分設(shè)備的大型化也會(huì)受到局限。因此，以此為基礎(chǔ)，我國(guó)制造大型空分設(shè)備的相關(guān)企業(yè)，應(yīng)該不斷完善相應(yīng)的措施，并優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，通過不斷地創(chuàng)新和變革，來達(dá)到在相同效果的情況下盡可能減小設(shè)備尺寸的目的。同時(shí)，還可以通過分開運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)安裝的方式來解決設(shè)備運(yùn)輸?shù)膯栴}。發(fā)展空分設(shè)備的關(guān)鍵在于在保障設(shè)備效益的前提下，最大可能的降低能量消耗。因此，在設(shè)計(jì)空分設(shè)備的時(shí)候，就要注重對(duì)其核心部機(jī)運(yùn)行效率的提高，同時(shí)預(yù)先對(duì)設(shè)備的能量消耗做出一個(gè)完整、準(zhǔn)確的預(yù)估。采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的統(tǒng)籌，也是目前大型煤化工空分設(shè)備革新的主要趨勢(shì)，這是提高生產(chǎn)效率的有效措施，同時(shí)可以有效的規(guī)避大部分設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

結(jié)束語

綜上所述，目前我國(guó)的大型煤化工空分技術(shù)及設(shè)備處于不斷發(fā)展與革新的階段，且其自動(dòng)化程度在不斷地提高?？墒桥c國(guó)外發(fā)展較早較成熟的技術(shù)相較仍然存在著一定的距離。為了謀求煤化工企業(yè)更好的發(fā)展，有效提高生產(chǎn)效率，我們應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)大型煤化工空分技術(shù)提升與變革的重視程度，加大對(duì)該技術(shù)研究的人力及資金投入力度，不斷挖掘和開發(fā)適宜我國(guó)生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀的新的大型煤化工空分技術(shù)及設(shè)備，讓我們不再依賴進(jìn)口，更好地為滿足我國(guó)能源需求服務(wù)。