【壓縮機網】本文闡述了中國氣體分離設備行業的技術現狀，分析了行業由大到強存在的不足和差距，探索了實現氣體分離設備由大到強的途徑和目標。
一、行業規模
國內氣體分離設備行業跟隨工業氣體行業的發展，近10多年來得到了長足發展，全行業工業總產值從2000年的10.5687億元，增至2012年的194億元，增長近20倍，年平均的增長率達到28%，大于全國機械工業增長率(25%)。協會范圍內的成套制造單位從原來的9家上升為20多家，其中產值在億元以上的企業為14家，行業總資產已超過300億元。國內空分設備制造業以杭州杭氧股份有限公司為代表，一躍成為了“q*z*大的空分設備制造基地”。行業一年中制造的空分設備制氧能力總量從2000年的15萬m3/h上升為300多萬m3/h左右。
二、空分設備實現了大型化及特大型化
隨著冶金、石化、煤化工等產業十年來對空分設備大型化需求的日益增加，空分設備規格朝著大型、特大型方向發展，從而促進了我國空分設備行業的快速發展。以杭氧、川空、開封空分等為代表的一大批民族空分設備制造企業占據了主要市場，形成60000m3/h等級以下的空分設備市場占有率以國產設備為絕對優勢的局面。其中：杭氧的大型空分設備(包括60000m3/h空分)國內市場占有率一直保持在50%以上。
早在2002年12月，杭氧通過自主創新、自主研發，開發的s*套國產30000m3/h空分設備順利開車，其主要技術指標達到同類型空分設備的國際先進水平，s*次實現了我國從“七五”就開始攻關的“三萬”等級大型空分設備的國產化，在之后的幾年中，40000m3/h、50000m3/h、60000m3/h等級的空分設備也逐步通過自主開發并投產成功，標志性產品有：杭氧提供給大唐國際多倫煤化工3套58000Nm3/h內壓縮空分設備2009年7月一次開車成功;2010年10月21日，由杭氧研制的六萬等級內壓縮空分裝置在北京順利通過中國機械工業聯合會組織的鑒定。
2011年、2012年杭氧又先后取得了杭氧盛隆80000m3/h和伊朗12萬m3/h成套空分設備的合同訂單，其中伊朗12萬m3/h等級空分設備，空氣處理量達到61萬m3/h。目前杭氧盛隆80000m3/h設計、制造、安裝已完成，近期可望試車投入運行;伊朗12萬m3/h成套空分設備正處生產制造、發貨運輸階段。2013年初杭氧一舉取得了煤化工用的6套10萬m3/h特大型空分設備大訂單，這些均標志著杭氧已進入了國際特大型空分設備生產制造商的行列。
開封空分集團于2004年9月研制的國內s*套4萬內壓縮空分裝置在山東華魯恒升一次開車成功。2007年11月研制的國產s*套5.3萬內壓縮空分裝置在河南龍宇煤化工項目中一次開車成功。
隨杭氧、開封空分集團有限公司之后，四川空分設備集團有限責任公司、開封開元、開封東京、開封黃河、開封迪爾、杭州福斯達等7、8家單位也相繼開發了20000m3/h、30000m3/h空分設備，有的也有設計、制造40000m3/h、50000m3/h、60000m3/h等級成套空分設備的業績。
三、自主創新及產品技術水平有了很大的提高
在空分設備容量迅速增大的同時，國產空分設備技術水平上、成套能力上也有了很大的提高，實現了自主開發、創新。雖然國產空分與林德、法液空相比仍有一定距離，但通過近十多年發展，相互之間的距離已不大，以杭氧為例：其研發、設計、制造水平已排在世界五強之列，國產的大型、特大型空分設備成套性能主要指標之一的氧提取率已達到國際先進水平。
值得自豪的是，這十多年來杭氧生產的大型空分設備除國內市場使用外，也已有30多套萬立方以上大型空分設備遠銷國際市場，其中：3萬、4萬、5萬空分已銷往歐洲、北美，在德國、西班牙等發達國家投入運行，這是我國空分設備制造業一大進步。另外由梅塞爾、AP、普萊克斯、林德、法液空等外資企業在中國境內投資工業氣體項目時，也大量選用了杭氧、川空、福斯達、杭州中泰深冷、蘇氧、興魯等企業的國產空分設備，充分證明了國產空分的技術性能指標接近甚至達到了國外水平。
1、為天然氣液化及石化相關行業提供裝備
隨著天然氣產業的迅速崛起，天然氣液化裝置所占行業比重正不斷加大，以四川空分為代表的氣體分離設備制造業已經在液化天然氣產業中取得了豐碩的成果。川空是較早進軍該領域的國內企業，產品范圍從大型LNG液化裝置、大型LNG貯槽到撬裝式LNG液化裝置、LNG槽車、加汽站、鋼瓶等;從原來的日處理氣量5、10、15萬立方的LNG液化裝置，發展到了日處理氣量260萬立方的LNG液化裝置，大型LNG貯槽發展到了國產化z*大的30000m3貯槽;技術從單一的壓縮膨脹流程發展到了混合冷劑制冷液化流程、帶預冷的N2‐CH4混合工質膨脹制冷液化流程、丙烷預冷混合冷劑制冷液化流程等多種形式。
川空目前已擁有多套日處理氣量20、30、50萬立方的LNG項目業績，有多套60萬m3/D的液化天然氣裝置投入運行，該公司承接的鄂爾多斯新圣200萬m3/D的液化天然氣裝置正在設計制造中。川空承接的國產化的國內z*大的山東泰安260萬m3/D液化天然氣裝置也在現場安裝中。
行業制造廠商中還有杭州福斯達、杭氧、成都深冷、哈爾濱深冷、杭州中泰深冷等重點企業在液化天然氣領域中生產制造LNG液化成套裝置，行業在LNG產業的總產值2012年可達20億元，約占到行業總產值的10%。行業各制造企業利用氣體分離設備設計、制造技術優勢，開發了多種石化產品。
大型成套乙烯液化分離技術及其成套工藝設備(簡稱乙烯冷箱)是大型乙烯裝置的關鍵部機，我國長期依賴進口，國家曾把“乙烯冷箱國產化”作為“九五”重大技術裝備研制項目，并確定杭氧為乙烯冷箱國產化基地。杭氧通過自主研發，攻克了多組份、高壓4.0～8.0MPa鋁制板翅式換熱器的設計計算、制造等難關，從2000年開始先后承接并開發了20、30萬噸/年乙烯冷箱項目，燕山石化66萬噸/年乙烯冷箱和茂名石化、天津石化、鎮海煉化等100萬噸、上海賽科120萬噸等級乙烯冷箱項目，其中120萬噸/年乙烯冷箱是國內目前z*大等級的乙烯裝置，裝置的性能指標和技術水平都達到了同類產品的國際先進水平，為我國重大裝備國產化——乙烯裝置國產化貢獻了力量。
此外杭氧還在丙烷脫氫制丙烯中低溫分離技術的研究及其成套工藝設備，合成氣中CH4 、CO、H2低溫分離技術的研究及其成套工藝設備，丙烷脫氫制丙烯中低溫分離技術的研究及其成套工藝設備，甲醇制取低碳烯烴(MTO)中低溫液化技術的研究及其成套工藝設備，合成氨中低溫液氮洗成套分離技術的研究及其成套工藝設備等石化行業的工藝裝備技術研發上實現突破，取得了業績，技術水平達到了同類產品的國際水平。
2、變壓吸附(PSA)技術發展迅猛
以北大先鋒、天科股份、上海瑞氣等為代表的變壓吸附(PSA)設備制造企業，將變壓吸附制氧、制氫、制氮及CO/CO2分離、工業尾氣回收利用等技術廣泛應用于石化、化工、冶金、食品、環保、電子、航空等行業。
PSA制氮設備技術十年來從先進技術走向成熟技術，全國已有上百家企業生產制造PSA制氮設備，產品規格小到幾個立方，大到5000m3/h以上，廣泛應用于石化、化纖、食品等行業。
PSA制氧設備技術仍以北京北大先鋒科技有限公司為龍頭，該公司自主研發的PU-8吸附劑達到了進口PSA制氧吸附劑的先進水平，產量從10m3/h到20000m3/h，純度從21～95%范圍內可調，其中大型PSA制氧設備主要應用于冶金工業的高爐富氧冶煉。
采用變壓吸附工藝分離一氧化碳是近年來國際上的新興技術。北大先鋒開發成功的高效吸附劑PU-1，對一氧化碳有極高吸附容量和選擇性，曾獲中國、美國、加拿大專利。北大先鋒根據此吸附劑的特性，開發成功國際領先水平、高效低耗的變壓吸附分離一氧化碳新技術，解決了從氮或甲烷含量高的原料氣中分離出高純度一氧化碳的難題，設計建成多套大型一氧化碳分離裝置，為高爐煤氣的回收和綜合利用，提供了裝備，給用戶帶來了巨大的經濟效益，獲得高度評價。該技術被評為2005年度“中國高等學校十大科技進展”，獲2006年度國家科學技術發明二等獎。該公司為新疆天業集團有限公司設計制造的一套電石爐氣變壓吸附提純CO/H2裝置，是目前國內s*套采用電石爐尾氣合成乙二醇的工業裝置。
四川天一科技股份有限公司(天科股份)將變壓吸附(PSA)技術廣泛應用于提純氫氣技術、提純二氧化碳(PSA-CO2) 技術、甲醇裂解制氫裝置、提純一氧化碳(PSA-CO)、粗苯加氫精制裝置、脫除乙烷以上烴類組分(PSA-C2)、二甲醚裝置、脫除二氧化碳(PSA-CO2/R)、煤造氣制氫技術、PSA脫碳同時回收CO2雙高技術、天然氣轉化制氫裝置、空分富氧(PSA-O2) 、提純氮氣(PSA-N2)、其它工業氣體凈化和分離、焦爐氣為原料制加壓天然氣CNG和液化天然氣LNG、鋼廠副產氣綜合利用技術、焦爐氣制甲醇工業裝置，取得豐碩的成果。其中四川天科股份2012年承接的中海油惠州煉油分公司2×100000Nm3/h、50000Nm3/h三套變壓吸附變換氣提純氫氣裝置技術已達到國際先進水平。
3、企業轉型升級
伴隨著我國制造業轉型的步伐，行業部分企業發展也由純制造業向工業服務業拓展。憑借制造業在空分設備在設計、制造大型空分裝置方面的領先技術、豐富經驗和運營管理氣體公司的實踐基礎，可為用戶帶來：項目融資的便捷;空分技術團隊為設備穩定運行提供強大的技術支撐;專業化隊伍管理，保證空分裝置運行的可靠性、安全性、經濟性;豐富的管理經驗、先進工藝流程的空分設備和新技術的應用，保證按供氣合同持續穩定供氣;完善的液體物流系統，優惠的氣體價格等優勢。
在十年間，制造業轉型工業服務業的市場發展迅速，目前杭氧、川空、陜鼓、開封黃河、東京空分、開元空分、杭州福斯達、上海啟元、北大先鋒、上海瑞氣等設備制造企業均有氣體投資項目。尤其是杭氧，充分發揮其在設備制造領域的優勢，以上市為契機大力發展氣體業務，目前投資的氣體產業已有25家，總制氧容量已達90萬m3/h，投產的氣體項目年工業產值已突破12億元。
截至2012年，我國氣體分離設備行業內企業投資的工業氣體產業實現產值約17億元，占到行業總產值的8.5%。
四、行業由大到強存在的差距與問題
以杭氧為代表的我國空分設備制造業在大型、特大型空分設備實現了國產化，成為了世界空分設備的制造基地，中國制造的大型空分設備不僅能在中國市場上，也能進入發達國家的市場與國際品牌產品同臺競爭。但是我們不得不看到我國空分設備制造業是沿著國際品牌廠商發展之路趕上來的，僅僅實現了由小做大，與品牌產品仍有距離，主要表現在：
1、成套大型空分設備配套的關鍵轉動部機未能同步實現大型化、特大型化
大型、特大型空分設備配套的關鍵部機主要指大型的空氣壓縮機、增壓機、高效率中壓膨脹機、液體膨脹機、大型離心式液體泵，目前還依賴進口，致使成套60000m3/h等級以上的大型、特大型空分設備國產化率目前僅能實現35%～55%。
大型空氣壓縮機組、空氣增壓機組占到了成套空分設備總投資額的40%以上，而目前國內風機行業制造大型空氣壓縮機組、空氣增壓機組的現狀是：在10000～30000m3/h國內成套空分設備配套中，國產機組的占有率目前仍不到50%;而30000m3/h以上空分設備則絕大多數依賴進口，可喜的是陜鼓、沈鼓近年來有40000m3/h空分配套的大型空壓機、增壓機進入市場，陜鼓s*臺60000m3/h空分配套的大型空壓機、增壓機也已研制成功;沈鼓也在著手特大型空分配套壓縮機的研制工作。目前60000m3/h以上的空分設備則全部依賴進口。
在已國產化的大型空壓機、增壓機還存在機組等溫效率、可靠性等方面與國外機組(西門子、曼透平等)仍有較大的距離，未能取得成套廠商和廣大用戶的認可。空壓機與增壓機方面的落后，是大型、特大型空分國產化率提不高的關鍵，需要風機制造業奮起直追。
透平膨脹機是空分設備的心臟部機之一，其效率的高低直接影響到空分設備的能耗，可直接影響到空分設備的單位能耗。目前的現狀是：國內成套外壓縮流程的30000m3/h及以下空分設備基本采用國產的低壓透平膨脹機組，30000m3/h以上的空分和內壓縮流程空分配套的透平膨脹機，則往往選用一臺進口、一臺國產(備機狀態)或全部進口。國產的透平膨脹機在大型化，尤其是內壓縮中壓膨脹機方面研究不夠，據調查與國外機組相比效率低3%～5%，可靠性方面存在著一定的距離。一些流程選用的液體膨脹機國內則為空白，只能依賴進口。
大型離心式液體泵包括流程中的液氧、液氮輸出泵、液氬循環泵等，目前主要依賴進口，主要因素是低溫工作環境下的機械性能、密封、可靠性方面存在差異。大口徑的低溫氣動調節閥、截止閥，基于可靠性的要求，用戶往往選用進口。國產精餾塔用的規整填料、液體分布器與進口填料在精餾效率和可靠性上還存在一定的差距，還有不少用戶選用進口。大型板翅式換熱器，包括高壓板翅式換熱器目前已完全可實現國產，但由于熱力計算的差異和翅片形式少等原因，同樣換熱效果的情況下，國產的換熱器體積和重量比進口要大得多，造成制造成本上升。
制造過程中用的不同口徑的不銹鋼和鋁、銅和鋁接頭，即雙金屬接頭雖價值量小、投資不大，但多少年仍依賴進口，這說明我國在焊接方面的差距。成套空分設備用的氧、氮、氬等氣體的控制儀表、分析儀器，還是大量地依賴進口。
2、氣體分離設備行業自主創新的研發能力不足
氣體分離設備行業近十年趕超世界先進水平取得了顯著的成績，使我國的空氣分離設備、天然氣液化裝置初步具有參與國際競爭的能力，但是必須清醒地看到：
(1)缺乏超前、進一步創新的能力，往往跟在別人后面走，如：大型、特大型空分設備的發展過程中，每當研制出高一檔次的空分設備時，以外商引領的中國市場又提出了新的、更大規模的需求，當杭氧研制出20000m3/h、30000m3/h空分時，市場提出了40000m3/h、50000m3/h的空分需求，當杭氧、開封空分研制出40000m3/h、50000m3/h空分時，市場又提出了60000m3/h的空分需求，當杭氧又一次實現60000m3/h空分設備國產化時，市場又提出了8～10萬m3/h空分設備的需求。而每一次提升的階段中，都是由國際大牌企業——林德、法液空等幾家公司拔得頭籌，占據市場的先機，賺足了進口與國產化的差價。
(2)各個規模企業都設有技術中心，也有一定的投入，但技術中心的研究重點還停留在產品設計上、制造工藝上所需解決問題的層面上，未進入到試驗、研究、開發、技術提高的層面上。
(3)產品的針對性、精細化設計不夠，特別是在安全性設計預測、可靠性的細節考量存在較大的差距。因為缺乏與氣體分離相關行業的技術及應用研究，致使我們基本只能承接空分設備，不能從事空分以外前后工藝設備和工業氣體的應用開發方面的裝備，例如：煤化工的制氫工藝等研究、設計方面。雖然近些來行業各廠也相繼從事了一些裝備制造，但均不能掌握成套技術與工藝和領先的技術，而林德、法液空等品牌公司他們能針對冶金、石油化工、煤化工進行氣體的應用性研究，可幫助用戶選擇更為合適的設備以及拓展更廣泛的氣體應用，因此，每當用戶提出需要成套包括空分在內的更大范圍的成套時，國內廠商往往束手無策了。氣體分離行業涉及低溫工程領域，但這些年來，行業主要集中在空分設備、天然氣液化裝置上，低于液氮溫度以下的工程設備、航天領域的工程、液氫、液氦的研究及應用技術開發，幾乎停滯不前。
(4)產、學、研介入核心產業集群的合作機制，尚未真正有效運作。科研、高校等技術機構與企業和產業缺乏良好聯結，大學與科研機構沒有成為企業創新的知識源頭。特別是科研成果也不能及時轉化為企業生產力。
3、國內制造業產品質量及可靠性與國外相比尚有較大的差距
各類的大型、特大型空分設備、天然氣液化裝置，技術性能指標能達到國外同類產品水平，但國產設備往往存在可靠性不高的問題。制造過程中的精細化管理不夠，各種小錯誤不斷，有些低級錯誤重復性地發生，從而使小問題釀成大問題，這也是用戶在同等條件下選擇進口的主要因素。另外，總體設計、結構設計、管道布置等的考慮上，存在粗、大、笨，既浪費材料又不美觀的通病。
4.行業已出現產能過剩現象
經過幾十年的發展，氣體分離設備行業的制造能力有了很大的提高，已成為世界氣體分離設備制造大國，在特大型空分設備的制造上還有相當部分依賴進口。而在一些普通設備、低端領域則出現了產能過剩的現狀，行業內競爭激烈、相互壓價現象頻頻出現，有些廠商為追求低成本不是靠技術進步，而是靠減少材料量、加工量來取得，甚至采用不規范的手段、標準，降低了產品質量，影響了產品的可靠性，也影響了行業整體形象。
5、空分配套的產業鏈不夠完善
氣體分離設備是一成套設備，從空氣過濾器到壓縮機、增壓機、換熱器、容器、泵、閥，各種管材、板材、吸附劑、儀器儀表，需要各行各業的配合配套，針對氣體分離設備所需的特殊配套，專門設計、專業制造國內未形成系統的產業鏈，特別是在大型、特大型空分的開發上，許多環節缺乏，造成只能依賴進口或無法滿足成套性能的要求。
五、實現由大到強的途徑和目標任務
1、s*臺套gj*l的特大型空分設備
(1)國產特大型空分設備杭氧已獲得了6套100000m3/h特大型空分設備的訂單，2014～2015年將投入運行。這是與國際品牌公司同臺競技，考驗國產品牌空分能否真正達到gj*l水平的場合，是今后國產特大型空分能否站穩市場的關鍵。因此杭氧必須集盡全力、精心組織，找出國產設備與品牌產品的差距，制定相應的措施，精細化管理，制造出gj*l的產品。
(2)在實現s*臺套8～12萬m3/h空分設備國產化的同時，進行s*臺套嚴格的考核和鑒定，加大自主創新。在國家支持下，5年內實現特大型空分設備的產業化，目標實現國產特大型空分市場占有率達到50%以上。
(3)通過與風機、泵閥等行業共同研發，形成國產空分設備的產業鏈，進一步提高大型、特大型空分設備的國產化率，其中：60000m3/h等級及以下成套空分設備的國產化率從現在的50～70%提高到80%以上，主要有待于配套空壓機、增壓機的效率與可靠性提高，實現真正的國產化;60000m3/h以上等級成套空分設備的國產化率從現在的35%提高到60%以上。特大型配套的空壓機、增壓機、關鍵閥門、高壓低溫液體泵、中、高壓膨脹機、關鍵異金屬接頭等通過協會、科技、工信等國家部委立項、資助成套廠家與專業生產廠家協同攻關，提高行業成套能力和水平。
(4)通過3～5年的努力，加大技術創新和精細化管理的力度，使國產大型、特大型空分設備的節能性、可靠性、安全性有較大幅度的提高，完全達到國際品牌公司同類產品的水平。
2、加大技術投入和扶植，培育行業技術研發中心
鼓勵企業建立和完善技術中心的建設，加大技術投入，5年內行業建立國家級氣體分離設備工程研究中心，開展特大型空分設備成套技術、產業鏈內配套部機等相關技術的研發;石油化工、煤化工等領域里工業氣體的應用研究;低溫工程技術結合項目提升產品開發、制造水平，提高產品可靠性。
在空分、低溫領域中，通過協會、項目等資源統一協調，企業間研發、實驗投入各有側重，進一步邁向專業化，共同合作制造成套精品。
3、培育一批專、精、特色企業，創民族品牌
鼓勵和扶植少數企業做大，成為氣體分離的大型成套企業，如：杭氧、開封空分、川空等能成為與世界品牌企業競爭的民族品牌制造業。同時也鼓勵和培育一批能生產制造特色設備的中小型企業，專業分工細化，配套于大型企業，如：從事中小型空分、純氮設備、低溫液化裝置、透平膨脹機、板翅式換熱器、低溫貯運設備等專業生產制造的企業，使行業產品各具特色，達到gj*l水平。
4、加快傳統制造業向制造服務業的轉型
氣體分離設備行業已在傳統制造業向現代制造服務轉型中邁出了一步，今后5～10年中要加大投入、加快步伐。
(1)以空分設備產業為主體向兩頭延伸，上游重點發展工程成套服務業務，下游重點發展工業氣體業務，加強工業氣體應用研究;
(2)在發展成套空分設備和關鍵配套機組業務的同時，兼顧橫向發展石化低溫相關產業和具有競爭優勢的特色產品，如乙烯冷箱、液氮洗冷箱和LNG冷箱等業務、低溫工程領域的設備;
(3)在保持國內市場占有率的同時開拓國際市場;
(4)不斷改進和完善現有的管理體制和生產組織方式，加強協作、提高效率、追求卓越、制造精品。
【壓縮機網】本文闡述了中國氣體分離設備行業的技術現狀，分析了行業由大到強存在的不足和差距，探索了實現氣體分離設備由大到強的途徑和目標。
一、行業規模
國內氣體分離設備行業跟隨工業氣體行業的發展，近10多年來得到了長足發展，全行業工業總產值從2000年的10.5687億元，增至2012年的194億元，增長近20倍，年平均的增長率達到28%，大于全國機械工業增長率(25%)。協會范圍內的成套制造單位從原來的9家上升為20多家，其中產值在億元以上的企業為14家，行業總資產已超過300億元。國內空分設備制造業以杭州杭氧股份有限公司為代表，一躍成為了“q*z*大的空分設備制造基地”。行業一年中制造的空分設備制氧能力總量從2000年的15萬m3/h上升為300多萬m3/h左右。
二、空分設備實現了大型化及特大型化
隨著冶金、石化、煤化工等產業十年來對空分設備大型化需求的日益增加，空分設備規格朝著大型、特大型方向發展，從而促進了我國空分設備行業的快速發展。以杭氧、川空、開封空分等為代表的一大批民族空分設備制造企業占據了主要市場，形成60000m3/h等級以下的空分設備市場占有率以國產設備為絕對優勢的局面。其中：杭氧的大型空分設備(包括60000m3/h空分)國內市場占有率一直保持在50%以上。
早在2002年12月，杭氧通過自主創新、自主研發，開發的s*套國產30000m3/h空分設備順利開車，其主要技術指標達到同類型空分設備的國際先進水平，s*次實現了我國從“七五”就開始攻關的“三萬”等級大型空分設備的國產化，在之后的幾年中，40000m3/h、50000m3/h、60000m3/h等級的空分設備也逐步通過自主開發并投產成功，標志性產品有：杭氧提供給大唐國際多倫煤化工3套58000Nm3/h內壓縮空分設備2009年7月一次開車成功;2010年10月21日，由杭氧研制的六萬等級內壓縮空分裝置在北京順利通過中國機械工業聯合會組織的鑒定。
2011年、2012年杭氧又先后取得了杭氧盛隆80000m3/h和伊朗12萬m3/h成套空分設備的合同訂單，其中伊朗12萬m3/h等級空分設備，空氣處理量達到61萬m3/h。目前杭氧盛隆80000m3/h設計、制造、安裝已完成，近期可望試車投入運行;伊朗12萬m3/h成套空分設備正處生產制造、發貨運輸階段。2013年初杭氧一舉取得了煤化工用的6套10萬m3/h特大型空分設備大訂單，這些均標志著杭氧已進入了國際特大型空分設備生產制造商的行列。
開封空分集團于2004年9月研制的國內s*套4萬內壓縮空分裝置在山東華魯恒升一次開車成功。2007年11月研制的國產s*套5.3萬內壓縮空分裝置在河南龍宇煤化工項目中一次開車成功。
隨杭氧、開封空分集團有限公司之后，四川空分設備集團有限責任公司、開封開元、開封東京、開封黃河、開封迪爾、杭州福斯達等7、8家單位也相繼開發了20000m3/h、30000m3/h空分設備，有的也有設計、制造40000m3/h、50000m3/h、60000m3/h等級成套空分設備的業績。
三、自主創新及產品技術水平有了很大的提高
在空分設備容量迅速增大的同時，國產空分設備技術水平上、成套能力上也有了很大的提高，實現了自主開發、創新。雖然國產空分與林德、法液空相比仍有一定距離，但通過近十多年發展，相互之間的距離已不大，以杭氧為例：其研發、設計、制造水平已排在世界五強之列，國產的大型、特大型空分設備成套性能主要指標之一的氧提取率已達到國際先進水平。
值得自豪的是，這十多年來杭氧生產的大型空分設備除國內市場使用外，也已有30多套萬立方以上大型空分設備遠銷國際市場，其中：3萬、4萬、5萬空分已銷往歐洲、北美，在德國、西班牙等發達國家投入運行，這是我國空分設備制造業一大進步。另外由梅塞爾、AP、普萊克斯、林德、法液空等外資企業在中國境內投資工業氣體項目時，也大量選用了杭氧、川空、福斯達、杭州中泰深冷、蘇氧、興魯等企業的國產空分設備，充分證明了國產空分的技術性能指標接近甚至達到了國外水平。
1、為天然氣液化及石化相關行業提供裝備
隨著天然氣產業的迅速崛起，天然氣液化裝置所占行業比重正不斷加大，以四川空分為代表的氣體分離設備制造業已經在液化天然氣產業中取得了豐碩的成果。川空是較早進軍該領域的國內企業，產品范圍從大型LNG液化裝置、大型LNG貯槽到撬裝式LNG液化裝置、LNG槽車、加汽站、鋼瓶等;從原來的日處理氣量5、10、15萬立方的LNG液化裝置，發展到了日處理氣量260萬立方的LNG液化裝置，大型LNG貯槽發展到了國產化z*大的30000m3貯槽;技術從單一的壓縮膨脹流程發展到了混合冷劑制冷液化流程、帶預冷的N2‐CH4混合工質膨脹制冷液化流程、丙烷預冷混合冷劑制冷液化流程等多種形式。
川空目前已擁有多套日處理氣量20、30、50萬立方的LNG項目業績，有多套60萬m3/D的液化天然氣裝置投入運行，該公司承接的鄂爾多斯新圣200萬m3/D的液化天然氣裝置正在設計制造中。川空承接的國產化的國內z*大的山東泰安260萬m3/D液化天然氣裝置也在現場安裝中。
行業制造廠商中還有杭州福斯達、杭氧、成都深冷、哈爾濱深冷、杭州中泰深冷等重點企業在液化天然氣領域中生產制造LNG液化成套裝置，行業在LNG產業的總產值2012年可達20億元，約占到行業總產值的10%。行業各制造企業利用氣體分離設備設計、制造技術優勢，開發了多種石化產品。
大型成套乙烯液化分離技術及其成套工藝設備(簡稱乙烯冷箱)是大型乙烯裝置的關鍵部機，我國長期依賴進口，國家曾把“乙烯冷箱國產化”作為“九五”重大技術裝備研制項目，并確定杭氧為乙烯冷箱國產化基地。杭氧通過自主研發，攻克了多組份、高壓4.0～8.0MPa鋁制板翅式換熱器的設計計算、制造等難關，從2000年開始先后承接并開發了20、30萬噸/年乙烯冷箱項目，燕山石化66萬噸/年乙烯冷箱和茂名石化、天津石化、鎮海煉化等100萬噸、上海賽科120萬噸等級乙烯冷箱項目，其中120萬噸/年乙烯冷箱是國內目前z*大等級的乙烯裝置，裝置的性能指標和技術水平都達到了同類產品的國際先進水平，為我國重大裝備國產化——乙烯裝置國產化貢獻了力量。
此外杭氧還在丙烷脫氫制丙烯中低溫分離技術的研究及其成套工藝設備，合成氣中CH4 、CO、H2低溫分離技術的研究及其成套工藝設備，丙烷脫氫制丙烯中低溫分離技術的研究及其成套工藝設備，甲醇制取低碳烯烴(MTO)中低溫液化技術的研究及其成套工藝設備，合成氨中低溫液氮洗成套分離技術的研究及其成套工藝設備等石化行業的工藝裝備技術研發上實現突破，取得了業績，技術水平達到了同類產品的國際水平。
2、變壓吸附(PSA)技術發展迅猛
以北大先鋒、天科股份、上海瑞氣等為代表的變壓吸附(PSA)設備制造企業，將變壓吸附制氧、制氫、制氮及CO/CO2分離、工業尾氣回收利用等技術廣泛應用于石化、化工、冶金、食品、環保、電子、航空等行業。
PSA制氮設備技術十年來從先進技術走向成熟技術，全國已有上百家企業生產制造PSA制氮設備，產品規格小到幾個立方，大到5000m3/h以上，廣泛應用于石化、化纖、食品等行業。
PSA制氧設備技術仍以北京北大先鋒科技有限公司為龍頭，該公司自主研發的PU-8吸附劑達到了進口PSA制氧吸附劑的先進水平，產量從10m3/h到20000m3/h，純度從21～95%范圍內可調，其中大型PSA制氧設備主要應用于冶金工業的高爐富氧冶煉。
采用變壓吸附工藝分離一氧化碳是近年來國際上的新興技術。北大先鋒開發成功的高效吸附劑PU-1，對一氧化碳有極高吸附容量和選擇性，曾獲中國、美國、加拿大專利。北大先鋒根據此吸附劑的特性，開發成功國際領先水平、高效低耗的變壓吸附分離一氧化碳新技術，解決了從氮或甲烷含量高的原料氣中分離出高純度一氧化碳的難題，設計建成多套大型一氧化碳分離裝置，為高爐煤氣的回收和綜合利用，提供了裝備，給用戶帶來了巨大的經濟效益，獲得高度評價。該技術被評為2005年度“中國高等學校十大科技進展”，獲2006年度國家科學技術發明二等獎。該公司為新疆天業集團有限公司設計制造的一套電石爐氣變壓吸附提純CO/H2裝置，是目前國內s*套采用電石爐尾氣合成乙二醇的工業裝置。
四川天一科技股份有限公司(天科股份)將變壓吸附(PSA)技術廣泛應用于提純氫氣技術、提純二氧化碳(PSA-CO2) 技術、甲醇裂解制氫裝置、提純一氧化碳(PSA-CO)、粗苯加氫精制裝置、脫除乙烷以上烴類組分(PSA-C2)、二甲醚裝置、脫除二氧化碳(PSA-CO2/R)、煤造氣制氫技術、PSA脫碳同時回收CO2雙高技術、天然氣轉化制氫裝置、空分富氧(PSA-O2) 、提純氮氣(PSA-N2)、其它工業氣體凈化和分離、焦爐氣為原料制加壓天然氣CNG和液化天然氣LNG、鋼廠副產氣綜合利用技術、焦爐氣制甲醇工業裝置，取得豐碩的成果。其中四川天科股份2012年承接的中海油惠州煉油分公司2×100000Nm3/h、50000Nm3/h三套變壓吸附變換氣提純氫氣裝置技術已達到國際先進水平。
3、企業轉型升級
伴隨著我國制造業轉型的步伐，行業部分企業發展也由純制造業向工業服務業拓展。憑借制造業在空分設備在設計、制造大型空分裝置方面的領先技術、豐富經驗和運營管理氣體公司的實踐基礎，可為用戶帶來：項目融資的便捷;空分技術團隊為設備穩定運行提供強大的技術支撐;專業化隊伍管理，保證空分裝置運行的可靠性、安全性、經濟性;豐富的管理經驗、先進工藝流程的空分設備和新技術的應用，保證按供氣合同持續穩定供氣;完善的液體物流系統，優惠的氣體價格等優勢。
在十年間，制造業轉型工業服務業的市場發展迅速，目前杭氧、川空、陜鼓、開封黃河、東京空分、開元空分、杭州福斯達、上海啟元、北大先鋒、上海瑞氣等設備制造企業均有氣體投資項目。尤其是杭氧，充分發揮其在設備制造領域的優勢，以上市為契機大力發展氣體業務，目前投資的氣體產業已有25家，總制氧容量已達90萬m3/h，投產的氣體項目年工業產值已突破12億元。
截至2012年，我國氣體分離設備行業內企業投資的工業氣體產業實現產值約17億元，占到行業總產值的8.5%。
四、行業由大到強存在的差距與問題
以杭氧為代表的我國空分設備制造業在大型、特大型空分設備實現了國產化，成為了世界空分設備的制造基地，中國制造的大型空分設備不僅能在中國市場上，也能進入發達國家的市場與國際品牌產品同臺競爭。但是我們不得不看到我國空分設備制造業是沿著國際品牌廠商發展之路趕上來的，僅僅實現了由小做大，與品牌產品仍有距離，主要表現在：
1、成套大型空分設備配套的關鍵轉動部機未能同步實現大型化、特大型化
大型、特大型空分設備配套的關鍵部機主要指大型的空氣壓縮機、增壓機、高效率中壓膨脹機、液體膨脹機、大型離心式液體泵，目前還依賴進口，致使成套60000m3/h等級以上的大型、特大型空分設備國產化率目前僅能實現35%～55%。
大型空氣壓縮機組、空氣增壓機組占到了成套空分設備總投資額的40%以上，而目前國內風機行業制造大型空氣壓縮機組、空氣增壓機組的現狀是：在10000～30000m3/h國內成套空分設備配套中，國產機組的占有率目前仍不到50%;而30000m3/h以上空分設備則絕大多數依賴進口，可喜的是陜鼓、沈鼓近年來有40000m3/h空分配套的大型空壓機、增壓機進入市場，陜鼓s*臺60000m3/h空分配套的大型空壓機、增壓機也已研制成功;沈鼓也在著手特大型空分配套壓縮機的研制工作。目前60000m3/h以上的空分設備則全部依賴進口。
在已國產化的大型空壓機、增壓機還存在機組等溫效率、可靠性等方面與國外機組(西門子、曼透平等)仍有較大的距離，未能取得成套廠商和廣大用戶的認可。空壓機與增壓機方面的落后，是大型、特大型空分國產化率提不高的關鍵，需要風機制造業奮起直追。
透平膨脹機是空分設備的心臟部機之一，其效率的高低直接影響到空分設備的能耗，可直接影響到空分設備的單位能耗。目前的現狀是：國內成套外壓縮流程的30000m3/h及以下空分設備基本采用國產的低壓透平膨脹機組，30000m3/h以上的空分和內壓縮流程空分配套的透平膨脹機，則往往選用一臺進口、一臺國產(備機狀態)或全部進口。國產的透平膨脹機在大型化，尤其是內壓縮中壓膨脹機方面研究不夠，據調查與國外機組相比效率低3%～5%，可靠性方面存在著一定的距離。一些流程選用的液體膨脹機國內則為空白，只能依賴進口。
大型離心式液體泵包括流程中的液氧、液氮輸出泵、液氬循環泵等，目前主要依賴進口，主要因素是低溫工作環境下的機械性能、密封、可靠性方面存在差異。大口徑的低溫氣動調節閥、截止閥，基于可靠性的要求，用戶往往選用進口。國產精餾塔用的規整填料、液體分布器與進口填料在精餾效率和可靠性上還存在一定的差距，還有不少用戶選用進口。大型板翅式換熱器，包括高壓板翅式換熱器目前已完全可實現國產，但由于熱力計算的差異和翅片形式少等原因，同樣換熱效果的情況下，國產的換熱器體積和重量比進口要大得多，造成制造成本上升。
制造過程中用的不同口徑的不銹鋼和鋁、銅和鋁接頭，即雙金屬接頭雖價值量小、投資不大，但多少年仍依賴進口，這說明我國在焊接方面的差距。成套空分設備用的氧、氮、氬等氣體的控制儀表、分析儀器，還是大量地依賴進口。
2、氣體分離設備行業自主創新的研發能力不足
氣體分離設備行業近十年趕超世界先進水平取得了顯著的成績，使我國的空氣分離設備、天然氣液化裝置初步具有參與國際競爭的能力，但是必須清醒地看到：
(1)缺乏超前、進一步創新的能力，往往跟在別人后面走，如：大型、特大型空分設備的發展過程中，每當研制出高一檔次的空分設備時，以外商引領的中國市場又提出了新的、更大規模的需求，當杭氧研制出20000m3/h、30000m3/h空分時，市場提出了40000m3/h、50000m3/h的空分需求，當杭氧、開封空分研制出40000m3/h、50000m3/h空分時，市場又提出了60000m3/h的空分需求，當杭氧又一次實現60000m3/h空分設備國產化時，市場又提出了8～10萬m3/h空分設備的需求。而每一次提升的階段中，都是由國際大牌企業——林德、法液空等幾家公司拔得頭籌，占據市場的先機，賺足了進口與國產化的差價。
(2)各個規模企業都設有技術中心，也有一定的投入，但技術中心的研究重點還停留在產品設計上、制造工藝上所需解決問題的層面上，未進入到試驗、研究、開發、技術提高的層面上。
(3)產品的針對性、精細化設計不夠，特別是在安全性設計預測、可靠性的細節考量存在較大的差距。因為缺乏與氣體分離相關行業的技術及應用研究，致使我們基本只能承接空分設備，不能從事空分以外前后工藝設備和工業氣體的應用開發方面的裝備，例如：煤化工的制氫工藝等研究、設計方面。雖然近些來行業各廠也相繼從事了一些裝備制造，但均不能掌握成套技術與工藝和領先的技術，而林德、法液空等品牌公司他們能針對冶金、石油化工、煤化工進行氣體的應用性研究，可幫助用戶選擇更為合適的設備以及拓展更廣泛的氣體應用，因此，每當用戶提出需要成套包括空分在內的更大范圍的成套時，國內廠商往往束手無策了。氣體分離行業涉及低溫工程領域，但這些年來，行業主要集中在空分設備、天然氣液化裝置上，低于液氮溫度以下的工程設備、航天領域的工程、液氫、液氦的研究及應用技術開發，幾乎停滯不前。
(4)產、學、研介入核心產業集群的合作機制，尚未真正有效運作。科研、高校等技術機構與企業和產業缺乏良好聯結，大學與科研機構沒有成為企業創新的知識源頭。特別是科研成果也不能及時轉化為企業生產力。
3、國內制造業產品質量及可靠性與國外相比尚有較大的差距
各類的大型、特大型空分設備、天然氣液化裝置，技術性能指標能達到國外同類產品水平，但國產設備往往存在可靠性不高的問題。制造過程中的精細化管理不夠，各種小錯誤不斷，有些低級錯誤重復性地發生，從而使小問題釀成大問題，這也是用戶在同等條件下選擇進口的主要因素。另外，總體設計、結構設計、管道布置等的考慮上，存在粗、大、笨，既浪費材料又不美觀的通病。
4.行業已出現產能過剩現象
經過幾十年的發展，氣體分離設備行業的制造能力有了很大的提高，已成為世界氣體分離設備制造大國，在特大型空分設備的制造上還有相當部分依賴進口。而在一些普通設備、低端領域則出現了產能過剩的現狀，行業內競爭激烈、相互壓價現象頻頻出現，有些廠商為追求低成本不是靠技術進步，而是靠減少材料量、加工量來取得，甚至采用不規范的手段、標準，降低了產品質量，影響了產品的可靠性，也影響了行業整體形象。
5、空分配套的產業鏈不夠完善
氣體分離設備是一成套設備，從空氣過濾器到壓縮機、增壓機、換熱器、容器、泵、閥，各種管材、板材、吸附劑、儀器儀表，需要各行各業的配合配套，針對氣體分離設備所需的特殊配套，專門設計、專業制造國內未形成系統的產業鏈，特別是在大型、特大型空分的開發上，許多環節缺乏，造成只能依賴進口或無法滿足成套性能的要求。
五、實現由大到強的途徑和目標任務
1、s*臺套gj*l的特大型空分設備
(1)國產特大型空分設備杭氧已獲得了6套100000m3/h特大型空分設備的訂單，2014～2015年將投入運行。這是與國際品牌公司同臺競技，考驗國產品牌空分能否真正達到gj*l水平的場合，是今后國產特大型空分能否站穩市場的關鍵。因此杭氧必須集盡全力、精心組織，找出國產設備與品牌產品的差距，制定相應的措施，精細化管理，制造出gj*l的產品。
(2)在實現s*臺套8～12萬m3/h空分設備國產化的同時，進行s*臺套嚴格的考核和鑒定，加大自主創新。在國家支持下，5年內實現特大型空分設備的產業化，目標實現國產特大型空分市場占有率達到50%以上。
(3)通過與風機、泵閥等行業共同研發，形成國產空分設備的產業鏈，進一步提高大型、特大型空分設備的國產化率，其中：60000m3/h等級及以下成套空分設備的國產化率從現在的50～70%提高到80%以上，主要有待于配套空壓機、增壓機的效率與可靠性提高，實現真正的國產化;60000m3/h以上等級成套空分設備的國產化率從現在的35%提高到60%以上。特大型配套的空壓機、增壓機、關鍵閥門、高壓低溫液體泵、中、高壓膨脹機、關鍵異金屬接頭等通過協會、科技、工信等國家部委立項、資助成套廠家與專業生產廠家協同攻關，提高行業成套能力和水平。
(4)通過3～5年的努力，加大技術創新和精細化管理的力度，使國產大型、特大型空分設備的節能性、可靠性、安全性有較大幅度的提高，完全達到國際品牌公司同類產品的水平。
2、加大技術投入和扶植，培育行業技術研發中心
鼓勵企業建立和完善技術中心的建設，加大技術投入，5年內行業建立國家級氣體分離設備工程研究中心，開展特大型空分設備成套技術、產業鏈內配套部機等相關技術的研發;石油化工、煤化工等領域里工業氣體的應用研究;低溫工程技術結合項目提升產品開發、制造水平，提高產品可靠性。
在空分、低溫領域中，通過協會、項目等資源統一協調，企業間研發、實驗投入各有側重，進一步邁向專業化，共同合作制造成套精品。
3、培育一批專、精、特色企業，創民族品牌
鼓勵和扶植少數企業做大，成為氣體分離的大型成套企業，如：杭氧、開封空分、川空等能成為與世界品牌企業競爭的民族品牌制造業。同時也鼓勵和培育一批能生產制造特色設備的中小型企業，專業分工細化，配套于大型企業，如：從事中小型空分、純氮設備、低溫液化裝置、透平膨脹機、板翅式換熱器、低溫貯運設備等專業生產制造的企業，使行業產品各具特色，達到gj*l水平。
4、加快傳統制造業向制造服務業的轉型
氣體分離設備行業已在傳統制造業向現代制造服務轉型中邁出了一步，今后5～10年中要加大投入、加快步伐。
(1)以空分設備產業為主體向兩頭延伸，上游重點發展工程成套服務業務，下游重點發展工業氣體業務，加強工業氣體應用研究;
(2)在發展成套空分設備和關鍵配套機組業務的同時，兼顧橫向發展石化低溫相關產業和具有競爭優勢的特色產品，如乙烯冷箱、液氮洗冷箱和LNG冷箱等業務、低溫工程領域的設備;
(3)在保持國內市場占有率的同時開拓國際市場;
(4)不斷改進和完善現有的管理體制和生產組織方式，加強協作、提高效率、追求卓越、制造精品。
網友評論
條評論
最新評論