一、變壓吸附制氧簡介 

變壓吸附制氧以其啟動快-能耗低、操作簡單、負荷運轉(zhuǎn)調(diào)整范圍大及維修簡單等特點，已經(jīng)廣泛應用于有色金屬冶煉（煉銅、煉鉛、煉金等）、黑色金屬冶煉（高爐富氧噴煤煉鐵、電爐煉鋼等）、化工造氣、醫(yī)療領域和污水處理（富氧爆氣）等。

變壓吸附制氧的廣泛推廣及應用已經(jīng)引起鋼鐵老板們的關注。特別是在今天國家對鋼鐵企業(yè)下決心宏觀調(diào)控的大氣候下，企業(yè)要生存要發(fā)展，節(jié)約能耗、降低成本，又成了企業(yè)不得不認真思考的問題。而變壓吸附制氧在節(jié)省總體投資、減少占地面積、節(jié)約能耗、降低成本上有他獨特的優(yōu)勢。八十年代以來，隨著變壓吸附制富氧技術的成熟，在無須高純氧氣的場合，特別是在高爐富氧噴煤煉鐵和電爐煉鋼上（還有有色冶煉等），變壓吸附法已成為世界上獲取低成本氧氣的主要方法，它正在表現(xiàn)出強烈的競爭力。

目前，變壓吸附制氧國內(nèi)的設計和制造能力已經(jīng)達到15000NM³/hO2，已經(jīng)成功運行的最大裝置是8000NM³/hO2‘，能耗是0.35KWh/ M³O2，運行平穩(wěn)可靠。并可變工況調(diào)節(jié)運行，如產(chǎn)量（大型裝置）可做半量運行、純度可在65%∽93%之間調(diào)整，并且產(chǎn)量半量運行時能耗基本不增加。

二、變壓吸附制氧與低溫深冷法制氧的比較

關于變壓吸附制氧的原理本文不做進一步闡述,有關專家和制造商的理論更有權威性,本文只對變壓吸附制氧在電爐煉鋼中的應用和投資者對變壓吸附制氧的認識情況做一些分析.

對電爐煉鋼企業(yè)來說，電力是能耗的一大指標，在今天，電力的矛盾顯得突出。煉鋼要用氧，用氧就要用電。氧氣用量大了，氧氣的成本又成了煉鋼成本的一個不容忽視的因素。傳統(tǒng)的低溫深冷制氧方法，優(yōu)點是純度高、有液體副產(chǎn)品，并且裝置可以做得很大，但是能耗高、啟動慢、操作難、維修復雜、土建和設備總體投資高、運行成本高，并且裝置越小能耗越高，這已經(jīng)是共識。而變壓吸附雖然產(chǎn)品單一，純度沒有低溫制氧機高,也沒有液體副產(chǎn)品, 但是能耗低、啟動快、操作簡單、維修方便、土建和設備總體投資較低、運行成本也低.，而且因為裝置原理的特殊性，不管裝置大小能耗基本上都是一致的。

本公司就6000 NM³/hO2和3600 NM³/hO2兩檔常用規(guī)格的制氧裝置，對低溫深冷法和變壓吸附的氧氣成本做一個簡單的經(jīng)濟分析:

1、6000 NM³/hO2空分制氧裝置，低溫深冷法制氧電耗分單軸空壓機和雙軸空壓機兩種，其中單軸空壓機為0.547 KWh/ M³O2，雙軸空壓機為0.45 KWh/ M³O2啟動時間均為36h；變壓吸附制氧電耗為0.35 KWh/ M³O2，啟動時間0.5h；年開工率按8500h計算，我們可以直接計算出用變壓吸附每年比低溫深冷法節(jié)電：（0.547-0.35）X6000X8500=10047000（KWh），電價按0.56 元/ KWH計算，每年節(jié)約10047000X0.56=5626320元，即562萬元，這是低溫空分采用單軸空壓機時的節(jié)電計算；同樣方法可以計算出采用雙軸空壓機時的節(jié)電285萬元。說明一下，雙軸空壓機能耗低但故障率偏高一些，很多用戶都采用穩(wěn)定性好的單軸空壓機做主機，因此我們也采用單軸空壓機與變壓吸附做比較。這是每年運行節(jié)約的電費，如果加上水耗、裝置啟動和停車費用、氧氣放散損耗、維修費用、備品備件、人工工資及貸款利率等方面的節(jié)約，每年變壓吸附制氧運行成本要比低溫深冷法運行成本節(jié)約資金680萬元以上。請注意，我們電耗的計算是同等規(guī)格裝置折合成100%純度氧的電耗，如果低溫深冷法99.6%的純度折合成100%純度氧的話，能耗又要在0.547 KWh/ M³O2基礎上增加4%。由此可見兩種制氧方法能耗差異。

2、3600 NM³/hO2一擋的空分裝置比照以上的計算方法，低溫深冷法的電耗為0.52 KWh/ M³O2，變壓吸附每年比低溫深冷法節(jié)電：（0.52-0.35）X3600X8500=5202000（KWh），折合人民幣291萬元，加上以上計算的各種費用節(jié)約，每年變壓吸附制氧運行成本要比低溫深冷法運行成本節(jié)約資金380萬元以上。

吸附在設備開停機和機組檢修方面也比低溫法制氧機有優(yōu)勢。變壓吸附以上我們只是做了兩檔空分裝置運行成本上的比較，實際上變壓吸附開機只需要0.5h，檢修也能在很短的時間完成，一般情況也不需要花費整天的時間。而低溫制氧機開機和停機（加溫吹除）都要36h；機器故障和分餾塔故障檢修也要花費很長的時間，特別是大扒砂和裝砂更要花費大量的人力物力，這是每臺低溫制氧機都會碰到的最令人頭疼的事情。而變壓吸附則沒有這些煩惱。

說到機組檢修，自然就談到兩種裝置的穩(wěn)定性問題。長期使用低溫制氧機的單位認為低溫制氧機穩(wěn)定性好，一開起來就什麼也不用管了；而變壓吸附則穩(wěn)定性不好，閥門經(jīng)?？ㄗ?，影響生產(chǎn)連續(xù)性。持這樣看法的廠家可以說對這兩種制氧方法有一定的了解和認識。本公司也是空分設備的專業(yè)供貨商，從事制氧機行業(yè)也有多年的歷史，對低溫機和變壓吸附應該有一定的認識?？陀^講，現(xiàn)在的低溫制氧機也不是“一開起來就什麼也不用管了”，閥門、儀表和機械設備也一樣有故障率，并且一旦有故障也要花費不少的時間和精力來修復；今天的變壓吸附也不是“閥門經(jīng)常卡住，影響生產(chǎn)連續(xù)性”，閥門卡住現(xiàn)象多是儀表氣源的潔凈程度影響到了閥門執(zhí)行機構中的電磁閥的開啟，解決了儀表氣源的潔凈問題也就解決了電磁閥的堵塞現(xiàn)象，現(xiàn)在采用的新型程控閥門質(zhì)量應該是沒有問題的。這樣的“電磁閥的堵塞卡住現(xiàn)象”一般三個月左右會出現(xiàn)一次，清理時間有十幾分鐘就可以了。低溫制氧機也不能保證三個月不出現(xiàn)一次故障。

變壓吸附在裝置運行中產(chǎn)量和純度的操作彈性方面也比低溫制氧機靈活得多。這在文章開頭已經(jīng)有過說明。關于有的廠家反映說變壓吸附純度使用會越來越低的說法，我認為使用專用分子篩不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，使用老5A分子篩可能會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。老5A分子篩因為能耗高、使用壽命短等問題缺陷已經(jīng)逐漸淡出變壓吸附制氧機市場。

裝置上馬后總體上的投資變壓吸附法也比低溫深冷法節(jié)省一些。因為投資變壓吸附可以減少不少液體儲存設備，占地面積和土建基礎投資就少一些。

有投資方認識到了變壓吸附的優(yōu)勢，但又提出專用分子篩價格偏高，1t就要十幾萬，雖然10年一更換，但更換費用也很大，相比低溫深冷法未必劃算。我們簡單比較一下。6000 NM³/hO2空分制氧裝置，變壓吸附運行一年節(jié)省680萬，運行十年就節(jié)省6800萬，更換一次專用分子篩花費1000萬，還節(jié)省下4800萬；低溫制氧機按現(xiàn)在普遍采用的4小時切換流程平均4年更換一次分子篩，運行10年更換分子篩費用約38萬，更換費用是少，但是低溫機運行10年要多花費6800萬運行費用，是變壓吸附劃算還是低溫制氧機劃算？這個帳也是很明白的。