理论教育 变压吸附技术的快速发展

变压吸附技术的快速发展

时间:2023-06-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:北京北大先锋科技有限公司成立于1999年,是北京大学直属的专业从事变压吸附气体分离业务以及各种高效吸附剂和催化剂生产的高新技术企业。北大先锋作为变压吸附行业的领航者和代表企业,推动了我国变压吸附技术的发展,引领了变压吸附行业的方向,让我国的变压吸附技术在世界工业气体领域占有一席之地。

变压吸附技术的快速发展

北大先锋、天科股份、上海瑞气等为代表的变压吸附设备制造企业,将变压吸附制氧、制氢、制氮及CO/CO2分离、工业尾气回收利用等技术广泛应用于石化、化工冶金、食品、环保电子、航空等行业。

PSA制氮设备技术10多年来从先进技术走向成熟技术,全国已有上百家企业生产制造PSA制氮设备,已形成产业群,主要集中在上海、浙江、江苏、山东、河北等地。设备规格小到几个立方米每小时,大到5000m3/h以上,产品纯度在97%~99.999%,广泛应用于煤矿、石化、化纤、食品等行业,形成了15亿元左右的年工业产值。

PSA制氧设备技术全部已实现国产化,以北京北大先锋科技有限公司(简称北大先锋)为龙头,包括锂基制氧专用分子筛吸附剂,国内外制氧工艺主要采用双床VPSA制氧工艺,大型制氧设备采用五床VPSA制氧工艺,产量从10m3/h到2万m3/h,纯度在21%~95%范围内可调。其中大型PSA制氧设备主要应用于冶金工业的高炉富氧冶炼,目前用得最多的是有色冶炼用富氧。

北京北大先锋科技有限公司成立于1999年,是北京大学直属的专业从事变压吸附气体分离业务以及各种高效吸附剂和催化剂生产的高新技术企业。该公司已为国内外各行业用户提供了200余套变压吸附装置,其中包括2009年投产的世界上最大的变压吸附分离CO和H2装置、2010年投产的世界上最大的变压吸附制氧装置、2012年投产的世界首套电石尾气分离CO及H2装置、2013年投产的世界首套高炉煤气分离CO装置等。北大先锋坚持“开拓、创新、满意、提高”的企业宗旨,曾获得国家技术发明奖二等奖、教育部科学技术进步奖一等奖、国家工业博览会银奖等诸多奖项。北大先锋作为变压吸附行业的领航者和代表企业,推动了我国变压吸附技术的发展,引领了变压吸附行业的方向,让我国的变压吸附技术在世界工业气体领域占有一席之地。

PSA制氢技术自20世纪90年代以来在我国发展得很快,其规模达到世界最大,技术处在世界领先水平。PSA制氢装置的研发以四川天一科技股份有限公司(简称天科股份)为代表。十几年来,天科股份以市场为导向,致力于在实践中探索公司运营模式创新的思路,使三大主业有了长足的发展。大型变压吸附制氢,垃圾填埋气制城市煤气,焦炉气制CNG、SNG、LNG,焦炉气制甲醇,液化天然气等工程项目技术优势明显,取得了许多国内第一,装置中的产品如催化剂、吸附剂、程控阀门等实现了自主研发制造、配套供应。该公司初步实现了从单一的工程设计模式向工程总承包模式的转型,进入我国化工勘察设计行业工程总承包百强。该公司始终坚持开拓国际市场,在缅甸、韩国、土耳其、文莱、泰国等境外承建多套变压吸附装置、二甲醚装置,并将催化剂产品成功推广到了欧美,使天科股份的品牌走向了世界。天科股份作为高科技上市公司和国家级高新技术企业,研发实力雄厚,工程放大及开发能力强,是中国二氧化碳捕集、利用与封存产业技术创新战略联盟理事单位与发起人之一。(www.daowen.com)

我国PSA制氢技术已经很成熟,规模从20~28万m3/h,工艺从六床、八床、十床到十二床PSA制氢或VPSA制氢,纯度为98%~99.999%,H2回收率为80%~98%。该工艺已广泛应用于炼油、医药、电子、冶金等行业。

2008年,四川天一科技股份有限公司设计制造的世界最大的PSA装置——神华集团“煤制油”工程配套产氢量为28万m3/h的变压吸附制氢装置一次试车成功,H2纯度达99.9%,H2回收率高达90%。

2009年8月,四川天一科技股份有限公司设计制造的我国首套3000m3/h转炉气变压吸附净化装置在四川建成投产,同年10月完成装置验收。该装置为钢厂废气回收利用及产业结构转型提供了坚实的技术基础。

此外,经过近30年的高速发展,我国成功将PSA技术扩展至煤层气甲烷浓缩,炼钢厂焦炉煤气、转炉炉气提纯H2,脱碳,提浓CO,工业尾气(乙烯尾气、电石炉尾气和氯酸钠尾气等)净化,生物沼气净化以及炼厂干气回收乙烯资源等领域。变压吸附工艺逐渐从辅助工艺进入生产主流程。其主要技术包括:变压吸附净化浓缩甲烷技术、变压吸附提纯一氧化碳技术、变压吸附提纯二氧化碳技术、变压吸附脱碳技术、变压吸附浓缩回收乙烯技术、变压吸附天然气净化技术、变压吸附焦炉煤气净化技术、变压吸附驰放气净化提纯技术。应用上述变压吸附技术的各类装置,随着节能减排的推进,其应用越来越广泛,逐渐成为气体分离设备行业的重要组成部分。

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