一、前言
空分裝置是冶金、石化、化肥等工業必不可少的環節， 近年來由于冶金、化肥和石化工業的迅速發展，空分設備的容量和需求量不斷增加。空分設備正朝著大型化、氣體產品壓力等級高、液體產品多、產品純度高、運行成本低、設備操作穩定可靠、占地面積少等方向發展。人們習慣將空分可分為冶金型和化工型空分。冶金行業對氧氣壓力的要求通常在2.OMPa到3.OMPa之間，石化行業對用氧的壓力要求一般在4.OMPa到9.OMPa之間；其所需的空分設備規模也很大，一般都在“30000”等級以上。

二、空分裝置生產工藝
空分過程是一個純物理的過程，目前空分設備以第六代技術為主，即常溫分子篩凈化填料型上塔全精餾制氬流程，其簡要的生產工藝如下：

三、空分裝置的控制要點
1、上塔壓力穩定的控制

該參數是整個分餾塔工作正常的基礎，它直接影響整個空分裝置的工況。

其特點如下：

1)所有調節回路的反饋控制儀表與順控元件進行了有機結合，具有控制方式和回路狀態自動變更功能，防止調節回路的超調現象發生。

2)所有調節回路都具備無攏動切換功能，即使機旁盤手操器儀表，我們也設計了無擾動切換跟蹤功能，可以任意改變手操器的工作方式，選擇本地控制還是遠程控制，不必擔心切換擾動因素而破壞工況，大大減輕了操作人員的工作強度和工作壓力。

3)對于一些特殊場合的重要回路調節，采用不同類型的反饋控制儀表的組合方式進行監控，拓展了單回路調節器控制思路，賦予新的含義，實現更高級的反饋控制。這在分子篩系統的有關調節回路中得到了很好體現，由于工況周期性變化，為防止過程數據急劇變化而引起不必要的工況擾動，采用預置MV值，以及不同輸出變化率限幅器手段，避免了輸出的急劇變化，增強了系統抗干擾能力，保證了工況的穩定。

4)對于目標函數尚無完全清楚了解的被控對象，尤其在新流程、新工藝的控制方案中，采用了以語言變量為基礎的控制方案，只有在實踐的過程中對于工藝參數變量重新認識、機理分析、數值回歸，才能得到良好效果，如在粗氬塔系統中。為尋找粗氬塔相關參數變化趨勢，進行了大量工作，從中發現內在變化規律，改變了原有的調節對象，實現了粗氬流量的穩定的自動控制，為穩定氬系統工況起到了積極作用。

2、分子篩切換程序的設計

分子篩系統是整個空分裝置的重要部分，它將直接影響整個裝置的工況運行。該切換程序的設計通過反饋控制、順序控制、動態流程圖三者的有機結合，大大增加了操作的靈活性，其特點如下：

1)程序具有：暫停、繼續、跳步、停止、單點點動等功能。

2)分子篩MS1、MS2二大組具有任意啟動功能。

3)具有動態顯示整個切換周期的步進號。

4)具有任意調整切換周期的功能（改變卸壓、加熱、冷卻、充壓等吸各時間數的時間）

5)各切換閥具有故障自診斷功能，將自動顯示閥位I位號故障的文字信號以及故障消失信號，同時報警器及時提醒操作人員。

6)具有暫停時間記錄功能以及切換周期內四個時間段的倒計時功能。

7)分子篩流程圖的切換閥能夠動態反應切換周期中的各個閥門開關動作況變化。










四、壓縮機控制
對于空分過程的各壓縮機的控制，各壓縮機制造廠家都有自己的成熟的控制方式，基本都能滿足空分設備的運行要求，
主要工作是在DCS系統中加以復制并實現。
當然，不同空分用戶有一些不同的控制要求，需要在不斷的溝通中加以協商解決。

五、部分業績：
我國大中型空分流程已經歷了鋁帶蓄冷器凍結高低壓空分流程、管式蓄冷器凍結全低壓空分流程、切換式換熱器凍結全低壓空分流程、常溫分子篩凈化全低壓空分流程、常溫分子篩凈化增壓膨脹空分流程、常溫分子篩凈化填料型上塔全精餾制氬流程，目前正在實現大型內壓縮空分流程的變革進程中。國內空分設備主要提供商有杭州制氧機集團有限公司、開封空分集團有限公司、四川空分設備（集團）有限責任公司，中控都有與其友好合作的經驗，隨著空分技術的不斷發展，控制策略會隨之變化，我們將繼續積累并實踐，適應變化。

*越南南方鋼鐵公司
800空分裝置15038項目
*越南玻璃制陶藝術有限公司
800空分裝置15039項目
吉林第一重型機械廠
1000空分裝置
河北衡水玻璃有限公司
1500/1500空分裝置
浙江豐登化工股份有限公司
6000空分裝置
陜西秦晉城固股份有限公司
3200空分裝置
四川德陽第二重型機械廠
2000空分裝置
廣東鋼鐵集團公司
KDONAr-3000Y/2000Y/100Y空分
杭州鋼鐵集團公司動力廠
3200空分裝置
鎮海煉油化工股份有限公司
三空分裝置
黑龍江亞太化肥股份有限公司
3200空分裝置
山西中條山化工有限公司
3200空分裝置
湖北東鋼集團公司
3100/4500空分裝置
杭州鋼鐵集團公司
4900空分裝置
新疆八一鋼鐵有限公司
6000空分裝置
成都鋼鐵集團有限公司
6000空分裝置
山東省傅山企業集團有限公司
6000空分裝置
鞍山寶得鋼鐵有限公司
軋鋼廠6500空分
萍鋼集團有限公司
10000空分裝置
福建省三明鋼鐵廠
10000空分裝置
江西南昌鋼鐵有限責任公司
10000空分裝置
陜西宇晉鋼鐵集團有限公司
10000空分1、2號裝置
上海中原化工有限公司氧氣廠
10000空分裝置
萍鋼集團有限公司
10000空分裝置
湖南冷水江博大鋼鐵有限公司
10000空分裝置
河南林州集團
10000空分裝置
山東萊蕪鋼鐵集團有限公司
12000空分裝置
石家莊京聯特種氣體公司
15000成套液體空分裝置
三冶集團遼寧營口中板廠
15000空分裝置
江西新余鋼鐵有限責任公司
16000制氧工程
江西新余鋼鐵有限責任公司
16000制氧機工程球罐區
福建省三鋼有限責任公司
20000空分裝置
蘇州市興魯空分設備科技發展有限公司
20000×5空分裝置
杭鋼動力有限公司
空壓機工程
江蘇中石化金陵分公司
空壓站工程
安徽馬鞍山鋼鐵股份有限公司
2號空壓站工程
攀枝花鋼鐵集團有限公司
攀鋼動力廠5號空壓站
哈爾濱氣化廠
空分氧壓機
吉化煉油廠
二空分工程