TH10000 型 VPSAO2 装置可行性研究报告 可行性研究报告 TH10000 型变压吸附（VPSA）制富氧装置投资 （代项目建议书）.doc

可行性研究报告TH-10000型变压吸附（VPSA）制富氧装置投资（代项目建议书）沈阳天火高科有限公司2005年2月目 录 1、总论-51.1项目名称、建设单位、项目研究单位、项目协作单位-51.2 项目提出背景、投资的必要性和经济意义-51.3项目建设的依据和目的-71.4项目建设可行性研究结论-82、VPSA技术特点-83、沈阳天火高科有限公司、辽宁国际建设工程集团公司、西南化工研究设计院、四川天一科技股份有限公司简介和已取得的应用开发业绩-103.1沈阳天火高科有限公司、辽宁国际建设工程集团公司、西南化工研究设计院、四川天一科技股份有限公司-133.2变压吸附技术获奖情况-153.3四川天一科技股份有限公司的部分典型VPSA/PSA装置业绩-164、本公司PSA制富氧技术优势与装置投资效益-184.1本公司制富氧技术基础和优势-184.2投资方式-194.3投资效益-195、本项目VPSA制富氧工艺方案-195.1工艺流程简述-205.2装置技术特点-225.3装置占地面积与平面布置-236、单套装置定员-237、技术保证-247.1技术保证-247.2装置寿命指标-248、环境保护-248.1设计原则-248.2主要污染源及污染物-259、设计资料及进度-259.1设计资料-259.2向用户提供的其它技术资料-279.3设计进度-2810、进度施实计划-2810.1进度管理工作流程-2810.2进度控制计划的制定-2810.3进度计划表-2911、专有技术及考核-2911.1专有技术-3011.2技术考核-3012、项目管理-3012.1 项目管理概述-3012.2项目组织机构图-3112.3项目管理与控制-3212.4质量控制-3413、开车管理-3913.1开车管理概述-3913.2开车工作内容-4114、投资成本估算-4114.1建设总投资估算-4114.2经济效益及运行成本分析-4215、结论-451、 总论1.1项目名称、建设单位、项目研究单位、项目协作单位1.1.1项目名称 项目名称：TH-10000型真空变压吸附制富氧装置1.1.2项目建设单位及项目负责人 项目建设单位；沈阳天火高科有限公司项目负责人：何桐宇1.1.3项目研究单位及负责人项目研究单位：西南化工研究设计院单位负责人：李克兵技术负责人：张杰1.1.4项目协作单位：西南化工研究设计院（设备、工艺设计）黑龙江冶金建设安装公司（装置安装）吉林省冶金设计院（土建设计）1. 2项目提出背景、投资的必要性和经济意义1.2.1项目提出背景目前，在环保和技术方面，我国的炼铁行业明确要求炼铁企业特别是采用硫铁矿为原料的企业开发利用富氧喷煤技术，以便减少流铁矿中的硫污染环境，降低炼铁能耗，而VPSA制富氧技术比深冷法不仅成本低、而且投资少，加之2003年，国家经贸委和科委把富氧喷煤作为一个重点开发项目，所以我们立足自己的技术优势，结合炼铁企业的喷煤技术，提出制富氧的技术推广工程项目。在气体产品市场方面，全球工业气体市场主要由AL、BOC、Praxair、AP、Linde/AGA、NSC、Messer七大跨国气体公司控制，且正在打入中国市场。根据国内钢铁公司为了提高高炉使用系数从而提高产量、降低高炉炼铁的生产成本（增加煤比、降低焦比、减少电耗），提高并加强企业产品市场竞争能力的实际生产需求；在目前钢铁企业生产规模不断扩大的前提下，原有深冷制氧机组已无法满足“既供炼铁，又供炼钢，还要大幅降低成本”的生产需要。为了解决氧气缺口，同时又降低投资成本，最为行之有效的办法就是采用国际流行的、同时也是国家大力推广的“VPSA制富氧技术装置”。据国内外资料显示，高炉吹氧在其他条件不变的情况下，富氧增加1%可提高3%的产量；喷煤比可提高20kg/t左右；焦比可降低12 kg/t左右。若富氧增加至5%则产量可提高15%；喷煤比可提高到180kg/t200 kg/t；焦比可降低60至80 kg/t。这些不但满足了企业生产上的诸多需求，同时，其单位氧气生产成本也有明显降低。这种市场状况不仅为我国在冶金行业推广大型VPSA制氧装置技术提供了广阔的市场空间，也为VPSA制氧技术的提高和发展奠定了坚实的基础。1.2.2投资的必要性进入21世纪后，全球各行各业竞争越来越激烈，对环保要求也越来越高，特别是化工、石油、钢铁行业都非常注重技术改造和废气回收，以达到降低生产成本和减少环境污染的双重效果。全球工业气体市场属于一种稳定增长型的市场，从历史统计可以看出，通常工业气体市场的增长率是GDP增长率的1.52倍。所以，全球都非常重视气体净化与提纯，且工业气体市场也非常大。1.2.3经济意义世界知名的各大气体公司的在工业气体行业的营业利润率（利润/销售额）通常在1318%之间，如：2000年BOC的营业利润率为14.5%，AP的营业利润率为15.2%，Praxair的营业利润率为17.2%，因此可以看出气体行业是一个利润较为稳定的行业。由于采用中国国内的技术和设备，我们建设同等装置的投资比知名的跨国公司低30%左右，而成本通常低1030%，因此营业利润率通常都大于30%，年投资回报率通常也大于30%。投资效益非常好。项目的建设和投产，可以带动当地相关产业的发展。有关技术经济指标详见主要技术经济指标表。1.3项目建设的依据和目的1.3.1项目建设依据1）技术优势由于我们拥有自己的专利技术，因此同样装置的投资，我们可比竞争对手节省30%左右；由于我们具有的高素质低价劳动力优势和技术优势，我们的生产成本也比竞争对手低1030%；这样的优势是保证我们竞争力和抗风险能力的关键。2）市场优势 在中国市场，我们比跨国气体公司更了解中国市场的需求和文化背景。3）服务优势 在中国，我们可以比跨国气体公司提供更好、更及时的服务。这一点已经在与跨国公司的竞争中，多次得到中国用户的证实。1.3.2项目建设推广目的由于在炼铁行业用富氧喷煤能节省能耗，有利于硫铁矿硫的回收，减少环境污染。在其它行业用变压吸附节省投资和降低生产成本。同时，本公司调整市场运作思路把提供技术用户出资建装置调整到自筹资金建气体装置出售气体产品，获取更大的利润，使公司做大做强。我们已经在富春江冶炼厂进行了实践，效果显著。所以我们开展此项目技术推广的目的是减少炼铁行业的环境污染，降低制氧能耗和用户生产成本，同时把我公司的技术优势转化为生产力，使我公司发展成为气体行业的特大型企业。1.4项目建设可行性研究结论 本项目基本建设条件具备，具有明显的综合利用化工、石油、钢铁行业废气的优势，市场巨大，采用国内外先进成熟可靠的VPSA变压吸附工艺技术，生产常用工业气体，具有投资少、成本低、效益高的特点。这为减少环境污染、降低企业的生产成本、变废品为宝、节省能耗、提高企业竞争力、保障人民生活和社会稳定具有重大的政治经济意义！建议尽快批准实施，给予政策性的支持，以便集中力量在较短的时间内建成该制富氧装置，能将我国新的技术运用到生产中去，为企业带来更大的经济效益。2、VPSA技术特点变压吸附（PSA）技术是近30多年来发展起来的一项新型气体分离与净化技术。其技术核心由工艺流程、吸附剂、吸附塔、程控阀门、控制技术等方面组成。 在工艺流程上，西南化工研究设计院开发的二塔、三塔、四塔、五塔流程都具有因地制宜从实际出发的特点，可根据原料气组成、压力、产品质量、装置规模的不同有机地将TSA、PSA、VPSA、多段PSA技术结合在一起，为用户提供最合理、经济的工艺解决方案。在吸附剂研究上，西南化工研究设计院对国内外主要吸附剂生产厂家生产的吸附剂进行了大量的试验评选，筛选出了多种性能优良、价格适中的工业吸附剂。并与南京化工大学吸附剂研究所、复旦大学吸附剂研究中心等专业吸附剂研究生产单位合作研制开发了选择性更好、吸附容量更大、强度更高、使用寿命更长的优质制富氧专用吸附剂、CO、CO2专用吸附剂和PSA制氢吸附剂，在这两方面的研究中，居于世界领先水平。在吸附塔上，西南化工研究设计院开发了气体分离效果更好、床层死空间更小的新型结构吸附塔，并成功实现了3006000的吸附塔的成功工业应用。在程控阀门上，西南化工研究设计院针对PSA工艺要求程控阀门具有：寿命特别长、密封等级高、开关速度快（且可调）的特点，自主研究开发并批量生产了液动密封比压自调球阀、高性能程控平板阀、双偏心自补偿式蝶阀和三偏心蝶阀等多种PSA专用程控阀门，达到了开关100万次无泄漏的世界先进水平。特别是开发的三偏心蝶阀可使阀门在启闭过程中密封件不受任何磨擦磨损，并可在发生冲刷磨损时自动补偿磨损量，因而保证了阀门的长寿命。其独特的轴封磨损补偿结构更保证了运行过程中绝无外漏，这对于PSA装置的安全运行更有着特别重要的意义。在控制系统上，西南化工研究设计院开发“变压吸附专家系统”软件包已成功实现10塔到5塔的连续自动切塔与恢复操作、变压吸附压力自适应调节、装置参数自动优化、系统安全联锁等功能，达到了国外先进水平。其10-9-8-7-6-5-4自动切塔程序是目前我国唯一已实现成功工业应用的10-5连续自动切塔软件。西南化工研究设计院开发的“PSA计算机集成液压程序控制操纵装置”，获得了中国和美国国家专利（中国专利号：9121148831.4，美国专利号US005240481）；该技术相对于气动驱动技术而言，具有：可靠性高、响应速度快、动作稳定性好、冲击小、寿命长、驱动力大、驱动装置小、重量轻的特点。其连续无故障开关数可达百万次以上。在上百套装置中应用多年，证明其效果优于气动操纵机构。同时，我们也可应用户要求提供气动系统。3、本公司简介和已取得的应用开发业绩辽宁国际建设工程集团公司是经中华人民共和国建设部批准，被对外贸易经济合作部授予有直接对外经营权和进出口权的工程总承包一级企业。隶属辽宁省建设厅，注册资金2.4亿元。公司成立以来，先后承建了鞍山钢铁公司、辽阳石油化纤总厂、辽化体育馆、玫瑰大酒店、北方贸易大厦等国内工程和伊拉克多拉电站、也门五金厂、纺织厂、医院、美国关岛总督府、马来西亚高层建筑等国外工程，外派劳务达6000余人。西南化工研究设计院成立于1958年，是直属于原化工部大型科研设计单位，集科研、技术开发、工程设计、工程承包、技术咨询、产品生产和科技贸易为一体的大型化工科研院所。它拥有四川成都技术开发中心和泸州中试产业化基地，可将天科股份开发中心自主开发的化工技术由中试基地进一步孵化为工业化生产技术。四川天一科技股份有限公司是以西南化工研究设计院为主要发起人并控股的、联合其它四家发起人共同建立的股份有限公司。是国家首批通过中国证监会组织的“双高”认证并推荐上市的科技型股份有限公司。沈阳天火高科有限公司是由辽宁国际建设工程集团公司、西南化工研究设计院、四川天一科技股份有限公司等共同发起组建的高科技公司。主营项目是应用于冶金、化工、医药等行业的大型氧气、氢气设备的设计、制造和安装。西南化工研究设计院有以下国家工程中心和国家标准化及检验机构：l 国家碳一化学工程技术研究中心;l 国家变压吸附工程技术研究推广中心；l 国家化工催化剂监督检验中心；l 国家变压吸附工程技术推广研究中心重点实验室；l 国家气体标准化技术归口单位;l 国家气体标准化技术委员会秘书处;l 四川省技术监督局气体产品质量监督检验站;l 国家标准化委员会SEMI化学品分会秘书处。西南化工研究设计院持有国家有关部门颁发以下资质证书：l 石油及化工行业甲级设计证书；l 工程咨询甲级证书；l 一、二、三类压力容器设计证书。l 工程承包乙级证书；l 环境影响评价乙级证书；1999年8月5日，四川天一科技股份有限公司(股票名称：天科股份；股票代码：600378；网站：)按照公司法和证券法的要求正式设立。2000年8月，四川天一科技股份有限公司通过了中国证监会组织的验收，2000年12月25日在上海证券交易所发行上市。四川天一科技股份有限公司设立后，继承了西南化工研究设计院原有的先进的技术和产业，而且拥有完整的科研队伍和完备的研究、检测和生产设备。四川天一科技股份有限公司通过ISO9001标准达标认证工作，目前公司的技术开发、生产管理、工程承包及管理、货物采购、产品质量保证等工作正按照ISO9001质量体系的要求进行。四川天一科技股份有限公司正在按照市场经济的规律和原则，为用户提供以下先进的技术、优质的产品和优良的服务。这些技术及产品包括：l 天然气、烃类转化工艺技术及催化剂；低压合成甲醇工艺技术及催化剂等l 变压吸附气体分离技术及装置;l 特种气体产品；l 碳一化学技术及产品；l 精细化工技术和产品。四川天一科技股份有限公司所属以下机构，专业从事与变压吸附工程有关的研究、设计、生产、工程承包工作：l 催化剂研究所专业从事烃类转化催化剂、甲醇催化剂及贵金属催化剂等各类催化剂的研究和新产品的开发。l 催化剂厂专业从事烃类转化催化剂、甲醇催化剂等各类催化剂的生产。l 变压吸附分离工程研究所 专业从事变压吸附工艺技术研究、变压吸附自控技术研究、PSA专用吸附剂研究、PSA专用程控阀研究和变压吸附工程承包工作l 四川天一科技股份有限公司工程公司从事化工项目技术咨询、工程设计、工程承包工作l 特种阀门厂专门从事变压吸附专用程控阀的设计和生产l 天立压力容器制造公司四川天一科技股份有限公司的子公司，专业从事变压吸附吸附塔、缓冲罐等压力容器的设计和制造l 天阳吸附剂有限公司四川天一科技股份有限公司子公司，专业从事变压吸附专用吸附剂的研制和生产。3.1 天科股份变压吸附技术开发简介天科股份(原西南化工研究设计院)从七十代初在国内率先进行变压吸附气体分离技术(简称PSA技术)的研究工作。经过从实验室试验到中间装置试验的研究和探索，研制成功大量不同用途的性能优良的吸附分离专用吸附剂，成功开发多种变压吸附气体分离工艺，解决了从试验研究到工程放大的一系列难题，于1981年在国内首次实现PSA技术的工业化。该技术1985年获国家科技进步一等奖，1998年再次获得国家科技进步一等奖。现已开发成功的变压吸附气体分离技术有从变换气、焦炉煤气中回收氢气拓展到从富含一氧化碳混合气中分离提纯一氧化碳、合成氨变换气脱碳、天然气净化提纯甲烷、空气分离制富氧、纯氮等九个领域。1994年在浙江镇海炼化公司大型PSA氢气分离提纯装置国际招标中，天科股份以先进的技术方案、合理的价格中标，从此结束了美国UOP和德国Linde公司的大型PSA装置在国内的垄断局面。之后，天科股份的PSA技术及装置逐渐替代进口，在我国的石油、化工、冶金等重要领域全面实现国产化。天科股份是目前世界上专业化研究开发变压吸附系统工程技术的单位之一，变压吸附分离技术应用行业已从化工发展到冶金、石化、机械、电子、食品、轻工、军工等行业，遍及全国二十多个省、市、自治区，并出口国外，至今已在国内外推广了600多套装置。天科股份专业进行变压吸附技术研究及工程技术开发的研究、工程设计、工程承包、技术服务机构，直接从事该项目的工程技术人员达200余人，其中教授级高工5人，高级工程师60多名，工程师100多名。有完善的PSA 研镇海炼化公司50000Nm3/hPSA-H2 装置究设备和稳定的科研队伍，使得我们在吸附剂研究、PSA工艺研究、PSA控制研究、PSA专用设备方面不断取得创新和进步，使我国的PSA技术拥有自主的知识产权和特色，技术水平保持与世界水平同步。 2.2 天科股份变压吸附技术开发领域(1) 氢气分离提纯(PSAH2)从各种含氢混合气中回收纯氢气。其原料气如：变换气、精炼气、烃类蒸汽转化气、甲醇裂解气、氨裂解气、半水煤气、城市煤气、焦炉气、发酵气、甲醇尾气、甲醛尾气炼油厂催化裂化干气、炼油厂重整尾气、其它含氢气源H2纯度9899.999%，根据用户不同的用途生产。(2) 二氧化碳分离提纯(PSACO2)从各种富含二氧化碳混合气体中回收纯二氧化碳。其原料气如：石灰窑尾气、发酵气、变换气、天然矿井气、其它含二氧化碳气源CO2纯度9899.99%，根据用户不同的用途生产。(3) 一氧化碳分离提纯(PSACO)从各种富含一氧化碳混合气中回收纯一氧化碳。其原料气如：半水煤气、水煤气、铜洗再生气；高炉气、黄磷尾气、德士古炉煤气；其它含一氧化碳气源CO纯度9899.9%，根据用户不同的用途生产。(4) 脱除二氧化碳(PSACO2/R)脱除变换气中二氧化碳，适用于合成氨、尿素、甲醇生产流程中的脱碳以及其它需要脱除二氧化碳的场合。(5) 脱除乙烷以上烃类组份(PSAC2/R)脱除天然气、油田伴生气中C2以上烃类，制取纯甲烷。(6) 空气分离制富氧(PSAO2)从空气中分离制富氧。适用于各种工业窑炉。(7) 空气分离制氮(PSAN2)从空气中分离制氮。(8) 浓缩甲烷(PSACH4)从瓦斯气中回收和浓缩甲烷。(9) 浓缩乙烯(PSAC2H4) 从乙烯混合气中回收和浓缩乙烯。(10) 其它工业气体净化和分离硝酸尾气NOx净化；高炉气/转炉气回收一氧化碳。烟道气回收二氧化碳3.2 变压吸附技术获奖情况：l 1984年获国家优秀设计金牌。l 1985年获国家科技进步一等奖。l 1989年列入国家重大科技项目推广计划。l 1995年获第44届“尤里卡”国际发明博览会特别金奖。l 1996年变压吸附分离提纯一氧化碳技术获国家“八五”科技攻关重大科技成果奖。l 1996年获四川省科技进步特等奖。l 1997年一氧化碳分离技术获四川省科技进步一等奖。l 1998年再次获得国家科技进步一等奖。l 获得30余项国家发明专利。3.3天科股份变压吸附装置部分主要工业应用业绩(截止2002年底)序号装置类型装置数量(套)装置规模产品纯度1分离提纯H243020100000Nm3/h98.599.999%2分离提纯CO257530t/d99.599.99%3分离提纯CO231003000Nm3/h96.099.9%4变换气脱CO21481500100000Nm3/hCO2:12000ppm5天然气净化1210004000Nm3/hC2+<100ppm6空气分离制N252202000Nm3/h99.099.999%7空气分离制O2132002000Nm3/h80-93%8煤矿瓦斯气浓缩CH431000Nm3/hCH4>95%9乙烯浓缩5120030000Nm3/hC2H4>60%10焦炉煤气净化121000-100000H2S20mg/m3；萘20mg/m3合计755在冶金工业中的部分变压吸附装置序号建设单位原料气名称产品名称产品气纯度%装置能力(Nm3/h)1武汉钢铁公司焦炉煤气H299.9991000/10002鞍山钢铁公司焦炉煤气H299.99910003本溪钢铁公司焦炉煤气H299.9995004攀枝花钢铁公司焦炉煤气H299.999700/3505石家庄焦化厂焦炉煤气H299.999700/30006昆明钢铁公司焦炉煤气H299.9995007唐山钢铁公司焦炉煤气H299.9996008太原钢铁公司焦炉煤气H299.9998009重庆钢铁公司焦炉煤气H299.99950010新疆八一钢厂焦炉煤气H299.999100011昆明钢铁公司焦炉煤气脱萘脱硫净化1200012韶山钢铁集团公司焦炉煤气脱萘脱硫净化600013攀枝花钢铁公司焦炉煤气脱萘脱硫净化700014北台钢铁集团公司焦炉煤气脱萘脱硫净化8300015通化钢铁集团公司焦炉煤气脱萘脱硫净化300016沙钢集团公司焦炉煤气脱萘脱硫净化2000017攀枝花钢铁公司粗氮N299.999700/90018衡阳钢管厂空气N299.99100019郑州达源钢铁公司空气O293.040020康西铜冶炼厂空气O293.0220021富春江冶炼厂空气O280.0260022包头铜冶炼厂空气O280.080023云南个旧冶炼厂空气O280.080024富春江冶炼厂空气O280.0400025以色列metal-tech.ltd空气O2933000其中：武钢、攀钢、石家庄焦化厂等先后采用我公司技术建成了多套PSA装置在石油化工工业中建成的PSA制氢装置（略）在石油化工工业中近年建成或正在建设的PSA制氢装置（略）化工行业变压吸附制氢的装置（略）化工行业中的变压吸附脱碳装置（略）4、本公司PSA制富氧技术优势与装置投资效益4.1.1 技术基础由我公司采用自己技术建设的富春江冶炼厂4000Nm3/hVPSA-O2装置是国家经贸委粉煤富氧造气“95”重点项目，也是唯一通过国家化学工业局技术鉴定的国产VPSA制富氧技术。由我公司采用自己技术建设的富春江冶炼厂3200Nm3VPSA-O2装置是唯一通过国家冶金工业局技术鉴定的国产VPSA制富氧技术。其各项技术指标已经达到国际先进水平，装置已经连续稳定运行3年。这些工业业绩表明：我公司的VPSA制富氧技术已经完全成熟，目前我们的技术已经使我们向用户提供规模在10020000Nm3 的VPSA制富氧装置。4.1.2 技术优势我公司的技术与竞争对手相比有以下几项优势：；A、 我们的VSA流程操作简单、开停车速度快（小于20分钟）、维护费用低。B、 我们的VSA流程吸附压力低、流程短，采用了我们自己开发的新型高效吸附剂，能耗达到了0.4Kwh/ Nm3O2的世界先进水平。C、 我们流程中充分考虑了空气中SO2、CO2对吸附剂的影响，吸附剂寿命比竞争对手更高，可保证大于15年。D、 我公司采用的VSA程序控制阀为我们的专利产品密封自补偿式三偏心液压程控蝶阀，该阀具有体积小、重量轻、运行准确、平稳、开关速度快（小于2秒）、开启速度可调、阀门密封性能好（ANSI六级）、寿命长（大于200万次）、自带阀位检测等特点，保证了我们建设的装置故障率低于所有的竞争对手。4.2 投资方式在PSA制富氧装置的推广中，我公司在借鉴国外气体公司的销售经验上，结合我国各行业的具体情况，针对不同的企业项目，可灵活地采用多种合作方式进行，具体表现为下列几种：1）设备租赁与用户合作，采用投资提供成套VSA制氧装置，然后将装置租赁给用户的方式，用户负责土建及公用工程部分的投资。2）现场供气的方式采用全额投资建氧气厂，建成后按生产的氧气量直接向用户现场管道销售氧气。（BOT方式）3）销售成套设备和技术采用传统的销售方法，对用户只提供VSA制氧装置的主体设备和总体技术服务，其它建安及辅助部分由用户自己负责。4.3 投资效益根据深冷法制氧装置与变压吸附法制氧装置的单位生产成本来看：深冷制氧的单位氧气生产成本为0.49元/Nm3 O2，而VPSA制氧装置的生产成本为0.19元/ Nm3 O2，（见大型吸附制氧装置现状及应用第11-13页）变压吸附制氧的单位氧气成本有较大的优势。若我们采用全资建站租赁或向用户售气的方式进行投资，氧气销售价格按保守的价格0.60元/Nm3 O2计，正常生产后其投资效益比较明显。5、本项目VPSA制富氧工艺方案对于空气分离制氧的变压吸附装置，由其一，能耗指标为制氧装置的主要技术指标，为了尽可能的减少单位产氧的能耗，降低装置的运行费用，在工艺流程上宜采用低压吸附、真空解吸的流程：在吸附剂的选型上，应选择对氮气吸附容量大、氧氮分离系数高的吸附剂。另外，为了尽可能降低装置的一次性投资，应该选择简单可行的流程。本项目装置按4-2-1VPSA流程制订工艺方案：吸附剂系我公司自行开发的专用制氧吸附剂，应选择对氮气吸附容量大、氧氮分离系数高的吸附剂，工业装置的应用结果表明：单位产氧的能耗水平为国内同行业最低。5.1 工艺流程简述5.1.1 工艺过程简述本装置采用4-2-1VPSA工艺，即装置由四个吸附塔组成，其中两个吸附塔始终处于同时进料吸附的状态，其工艺过程由吸附、一次均压降压、抽真空和产品最终升压等步骤组成，其具体工艺过程中下：a. 吸附过程空气首先经鼓风机加压后，直接进入吸附塔，其中的H2O、N2、CO2等组分经多种吸附剂后被依次吸附掉，一步得到纯度大于80%（纯度可通过计算机在60%95%间任意设定）的富O2，从富O2塔顶输出进入产品缓冲罐，然后送出界区去氧气压缩机。当被吸附杂质的传质区前沿（称为吸附前沿）到达床层出口预留段某一位置时，关掉该吸附塔的原料气进料阀和产品气出口阀，停止吸附。吸附床开始转入再生过程。b. 均压降压过程这是在吸附过程结束后，顺着吸附方向将塔内的较高压力的氧气放入其它已完成再生的较低压力吸附塔的过程，该过程不仅是降压过程，也是回收床层死空间氧气的过程，因而可保证氧气的充分回收。c. 抽真空过程均压结束后，为使吸附剂得到彻底的再生，用真空泵逆着吸附方向对吸附床层抽真空，进一步降低杂质组分的分压，使被吸附的杂质完全解吸，吸附剂得以彻底再生。d. 均压升压过程在抽真空再生过程完成后，用来自其它吸附塔的较高压力氧气对该吸附塔进行升压，这一过程与均压降压过程相对应，不仅是升压过程，而且更是回收其它塔的床层死空间氧气的过程。e. 产品气升压过程在均压升压过程完成后，为了使吸附塔可以平稳地切换至下一次吸附并保证产品纯度在这一过程中不发生波动，需要用产品氧气将吸附塔压力升至吸附压力。经这一过程后吸附塔便完成了一个完整的“吸附再生”循环，又为下一次吸附做好了准备。四个吸附塔按程序交替工作（始终有两个塔处于吸附产氧状态），即可实现连续分离空气得到富氧。5.1.2 单套公用工程及消耗表-单套10000m3/h(折纯氧)装置消耗表序号项目规格要求单位消耗指标（轴功率）使用情况备注1电220V 50HZKWh/h25连续照明、仪表用380V 50HZKWh/h120连续液压油泵用6000V 50HZKWh/h3200连续真空泵,鼓风机、氧压机用2循环水32 0.4Mpat/h250连续3仪表风露点<-20压力>0.2MpaNm3/h10连续仪表用5.1.3 VPSA制氧4-2-1工艺的多种运行方式4-2-1PSA工艺操作灵活，可以组合多种运行方式，在计算机程序控制下，可4塔运行，需要时（如出现设备故障时）也可自动切换至3塔、2塔运行，这样大大地提高了装置运行的可靠性。表5-2 切塔后的相关运行参数吸附塔总数流程在线吸附床数均压次数最大产氧量（折纯氧）Nm3/h4塔4-2-121110003塔3-1-111