我国气体行业取得了令人瞩目的成绩，据统计，我国气体工业年增长率达，年全国气体产品市场销售额达到约亿元。但我国气体行业也存在系列严重问题，如缺乏行业宏观调控，重复建设严重，综合利用不足能源浪费较大，生产方式落后及布局不合理等问题。为了解决这些问题，今后我国气体工业将向专业化社会化集约化液态化管道化综合化方向发展。气体工业是朝阳产业，有着非常广阔的前景。气体的应用技术在发达国家已经达到相当高的水平，但在我国还处起步阶段。许多气体有很大的利用价值，能够产生很高的经济效益和社会效益。如天津梅塞尔凯德气体系统有限公司与石油科学院合作，成功地将膜分离制氮设备生产的氮气用于油田的二三次采油，取得巨大经济效益。还有推广富氧或纯氧燃烧技术，既节约能源，又能减少二氧化氮二氧化硫二氧化碳的排放量，改善生态环境氧和臭氧在污水处理方面有十分广泛的应用在农业中推广气肥，将使二氧化碳工业得到空前发展以燃料电池方式发电，在世纪将会成为继火电水电核电以后的第四种供电方式，所用原料就是氢气和氧气，输出电能后的反应物是纯水，不会影响生态环境。可见，经济的发展离不开气体，人们的生活也越来越需要气体。合理高效和广泛地发挥气体的作用，将对国民经济和人民生活质量的提高具有重要意义。要实现这目的，要使中国气体工业进步发展，就必须大力推广气体的应用技术。目前，国际气体工业仍然成上升趋势。年全球工业气体销售额达到亿美元。主要跨国公司家占，达到亿美元。年销售额大约亿美元。我国改革开放以后，特别是近些年来，许多外国气体公司看好中国气体市场，来中国发展，其中包括德国梅塞尔普莱克斯和法液空等世界跨国气体公司纷纷在中国投资建厂。到年，外商投资总额达到近亿美元，市场份额达到左右。这既给中国气体工业带来压力，也给中国气体工业带来活力以及先进的生产技术和应用技术，促进了中国气体市场的繁荣。黑龙江省气体市场发展现状和需求分析黑龙江省的经济发展在全国来讲尚属落后地区，些知名的国际气体公司还尚未染足，导致气体产品供不应求的矛盾十分突出。特别是近年来随着产业政策的调整，工业强省的宏观战略目标已经确立，未来几年内工业经济将有大幅增长，在这样的背景下，势必为气体行业提供无限商机。据不完全统计，年全省仅氧气的需求量就为万立方米年，而且每年以以上的速度递增液氮除工业应用外，各大药厂均大量消耗，仅哈药集团制药三厂每年的用量就达万立方米，完全从省外购进液氩主要应用于工业氩弧焊接，市场需求日益增加。目前，黑龙江省营业性质的气体公司只有哈尔滨市黎明水气公司与依兰达连河水气公司两家，生产能力为立方米小时气体非专营性质供本单位使用，有余时外卖的有齐齐哈尔的黑化大庆石化水气公司，生产能力立方米小时气体。以上气体供应厂家只能满足我省三分之的需求，其它大部分需从省外购进，供货渠道主要有辽宁的鞍钢河北和天津带国际气体公司，由于路途较远，运输成本大增，造成了产品价格的急剧上涨或断液情况，严重影响了正常的工业生产活动。以液氧为例，每年进入六月份以后，液氧供应开始中断，由于远途运输费用的增加，导致价格从平日的元立方米猛涨至元立方米，极大地损害了用户的利益，制约了相关产业的发展。因此，在我省绥化市建设液态气体项目的市场前景十分看好，能创造很大的经济效益和社会效益。第三章产品方案及生产规模产品方案确定原则符合国家产业政策和行业发展规划产品的市场前景分析和预测及产品质量售价在市场上的竞争力。企业本身的投资力量管理水平科研实力资金筹措等综合能力充分考虑项目收益的合理性，全面考虑项目的功能性盈利性现实性等，装置生产规模的选择将影响投资生产成本市场销售及其他技术经济指标。产品方案及生产规模液氧液氮液氩产品质量指标液氧含量液氮含量液氩含量第四章工艺技术方案工艺技术方案的选择制氧流程主要由制冷系统和精馏系统组成，再详细划分可分为十大系统，即空气压缩系统空气净化系统换热系统制冷系统精馏系统安全防爆系统氧气压缩输送系统加温解冻系统仪表自控系统以及电控系统。空分装置的流程组织需要根据经济安全的原则来选择和设计，既要保证产品的质量和数量，又要低电耗省投资，还要保证安全运转及便于维修。绥化市天成特种气体有限公司在长期的生产实践中积累了丰富的实际经验，该公司的核心竞争力就是从技术上不断改进并完善工艺流程，采用标准化模块设计，使之运行更加稳定成熟，大力推广使用新技术新工艺，加快关键设备的开发，进步加大投入与开发力度，继续向超大规模迈进，并进步提高装置的稳定可靠性，为此，该公司空分装置的主要工艺流程就是采用了增压分子筛净化流程。增压分子筛净化流程是上世纪八十年代末九十年代初国际上正在普遍推广的先进流程，它具有十分突出的优点。通过对全低压切换式换热器冻结流程与增压分子筛净化流程进行详细的分析比较，我们可以清晰地发现增压分子筛净化流程具有十大优点提高产气量为了保证切换式换热器流程的水分及二氧化碳的自清除，不冻结性要求有足够的返流污氮量，因而限制了纯氮产品的量，通常氧气量与纯氮气量之比为。在增压分子筛净化流程中，只需少量污氮气作为分子筛纯化器的从下塔来的压力氮气经主换热器复热后进入循环氮气压缩机加压后分为两路，路氮气经主换热器冷却后从主换热器上部抽出，进入高温透平膨胀中进行膨胀，膨胀后的氮气经主换热复热后进循环压缩机入口，另部分经高低温膨胀机增压并冷却后送入主换热器冷却，其中部分从主换热器中部抽出，进入低温透平膨胀机进行膨胀。膨胀后的氮气经主换热器复热后循环压缩机入口，另部分继续冷却并液化后进入下塔顶部参加精馏。下塔已冷却的空气，液氮进入下塔初步分离，利用上升气体和下流液体的浓度差和组分差进行热质交换，高沸点的氮被蒸发，低沸点的氧被冷凝，经过多级塔板的冷凝和蒸发在塔釜形成富氧液空。在塔项形成高纯度氮气，大部分氮蒸汽经过冷凝蒸发器，与上塔底部液氧进行热交换，液氧被蒸发，而氮蒸气被冷凝，部分冷凝的液氮再回到下塔作回流液。另部分液氮，在过冷器中进行过冷，然后送入上塔作为上塔的回流液和作为产品送出。从下塔上部抽出部分氮气，送至精氩塔蒸发器作为热源，维持精氩塔精馏。从下塔底部抽出富氧液空，在过冷器中过冷，其中部分富氧液空提供给粗氩塔作为冷源，另部分液空送入上塔。上塔液氧从上塔底部提取。污氮气进入主换热器前，在过冷器中与液氧和富氧液空进行热交换，复热后去分子筛吸附器作为再生气。从上塔抽出来的纯氮气在过冷器中与液氮和富氧液空进行热交换后，经主换热器复热，纯氮气作为低压氮产品送出。粗氩塔及氩馏分从上塔中部送入粗氩塔，经过，再送入粗氩塔，上升气体在粗氩塔上部分为两路，大部分气体在粗氩塔冷凝器中和液空进行换热而冷凝并作为粗氩塔的回流液，返回粗氩塔，另部分作为工业氩送入精氩塔，粗氩塔的回流液经液氩泵送入粗氩塔的上部作为的回流液，并最终返回上塔。精氩塔气体沿塔上升到精氩塔并在冷凝器中冷凝，不凝气被送出，冷凝液体向塔底，在精氩塔蒸发器中蒸发，液氩产品从塔底部抽出排出冷箱。设计参数的选取由于分子筛纯化器的切换周期比可逆式换热器的切换周期长得多，所以切换损失减少。可逆式换热器流程的切换损失取加工空气量的。而分子筛纯化器的切换损失只有加工空气量。进主换热器的加工空气温度，在可逆式换热器流程通常取常温。而在分子筛纯化器流程，因吸附温度较低，故加工空气时主换热器温度为。出主换热器的加工空气温度，在切换式换热器流程中比饱和温度高而分子筛净化流程，加工空气在主换热器冷端状态是饱和而且少量含湿。加工空气的压力，在可逆式换热器流程是由辅塔顶纯氮气推算的，纯氮气出保冷箱的余压最少为。对于分子筛净化流程，由于污氮气要作为纯化器再生的加热气体，至少具有的余压，因而加工空气的压力时是污氮所决定的。对于平均氮纯度的确定，也就是污氮纯度的选取，由于采用增压透平膨胀机，膨胀量减少，拉赫曼进气对上塔的干扰减弱，精馏的提取率提高，所以污氮纯度，在产品产量及纯度不变的前提下，应取值高些。工艺流程图工艺流程图见附件。自控技术方案本项目由空气净化空气压缩液化精馏灌装储存和运输等装置组成。为了保证装置和全厂的安全平稳长周期满负荷和高质量运行，要求自动控制系统的硬件设备和软件都应具有先进性高可靠性和高安全性。根据工艺过程控制的要求，确定以集中控制为主，设置中央控制室。自动化水平仪控系统应能有效地监控成套空分设备生产过程,确保设备长期稳定可靠运行,操作维护方便。仪表和系统必须是可靠和先进的，在考虑先进性的同时，以可靠性为主。所有联锁回路按标准，采用失电及断线安全的原则进行设计，以保证在失电及断线状态下的安全停机。仪控系统采用中央控制室机旁盘仪表和就地仪表控制相结合的原则，所有的连锁启动联锁和保护联锁及主要的控制均在里完成，以确保整个仪控系统可靠先进操作维护方便。在中控室建议设置空气系统台，对空分装置的过程参数实现监控，具有显示操作记忆报表打印及维护等功能。的控制器采用冗余或容错结构，具有控制器电源及通迅总线的冗余以保证系统的可靠性，控制器具有在线修改功能，所有的卡件可以带电插拔。设置紧急按钮操作台，实现对整个空分和单机设备突发事故或计算机故障下的紧急停车，确保空分的安全性。停机信号与紧急停车信号分别由两路的停车信号送到电控的停车回路，以保证停车回路的可靠性。设置在线分析室，分析仪设置在成套供货的分析仪柜内包括预处理装置，主要分析仪采用进口，在线分析的工艺参数进入系统，进行显示记录报警等处理。分析仪均带输出信号，其中参与连锁的分析仪带有测量校对开关，此开关带干触点送给中控，以避免校对仪表时人为联锁停车。设置手工分析阀架。进口机组包括循环空压机高温膨胀机低温膨胀机自带次检测及变送仪表执行器及信号转接箱，符合或厂商标准，标准信号干触点进系统进行显示报警联锁控制，由机组供货商向设计人员提供完整的工艺流程图逻辑联锁控制图防喘振控制方案进的清单等由进口机组厂家在现场确认的组态是否符合机组的安全联锁及控制要求仪控系统电源和空分装置供电系统由配电盘统分配。仪控系统供电设计时采用两路供路常规供电路供电，常规供电出现故障时由备用供电。现场仪表的防护等级原则上采用及以上等级，主要仪表备件变送器电磁阀接近开关铂热电阻按考虑。公用工程需要进的监控数据，