近日，由中国通用机械工业协会气体分离设备分会、全国天燃气化工与碳一化工信息中心变压吸附网主办的2019变压吸附产业发展大会在山西省太原市举行。来自国内科研院校、行业协会、设备生产企业及用户企业等的100余位代表参加会议。
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会议指出，变压吸附（PSA）是气体分离领域最重要的技术之一，一直支撑着石化、煤炭、钢铁等众多工业领域的高速发展。当前，我国工业领域环保标准日趋严格、循环经济备受推崇、产品精细化水平不断提升，这对气体分离的种类、纯度、气流量、设备规模等提出了更高要求，也为变压吸附技术带来了新的市场机遇。国产变压吸附设备企业在这场机遇与挑战的博弈中，一边趁风引火，把握现在，一边挖潜问道，筹谋未来。
国产技术大放异彩
中国通用机械工业协会副秘书长兼中国通用机械工业协会气体分离设备分会秘书长徐建平指出，随着我国冶金、石化、煤化工等重工业的发展，气体分离设备行业近年来达到了历史最好的发展阶段。据不完全统计，2018年空分设备市场中，常温的变压吸附气体分离设备市场的火热程度不亚于低温空分设备。其中，变压吸附制氧设备生产厂商设备量和销售量同比增加50%以上，多家企业的变压吸附设备生产量处于历史高位，且产品明显呈大型化趋势；变压吸附制氮设备平均增长30%以上；变压吸附制氢设备增长更为迅猛，同比增长达到翻一番的水平。因此，去年以来我国变压吸附设备行业普遍火热，且这一火热市场有望持续，助推变压吸附产业更大发展。
在变压吸附设备大型化发展方面，徐建平提到，我国目前已达到了世界领先水平，其中一批重大装备和技术不仅填补国内空白，还创全球之最。特别是随着国内超大型炼化和煤化工项目的建设，10万立方米等级以上的成套空分装置应用也日趋成熟。
全国天然气化工与碳一化工信息中心变压吸附网杨云介绍，目前变压吸附提纯氢气技术是变压吸附最广泛、最成熟、市场最大的应用方向。从我国在建的恒力石化2000万吨/年炼化一体化项目、浙江石化4000万吨/年炼化一体化项目、盛虹石化1600万吨/年炼化一体化项目等来看，其中使用的变压吸附提纯装置规模正不断提升。例如，恒力石化PSA提氢装置规模达120万Nm3/h，盛虹石化PSA提氢装置规模达67万Nm3/h。
应用拓展大有可为
多位与会业内人士提出，除了应用规模最大的提氢、制氧、制氮三大方向以外，当前变压吸附技术应当拓展更多应用领域，特别是结合当前市场对环保技术和循环经济的需求，在CO、CO2、NOx、SOx、VOCs等气体分离方面发挥更大用途。
北京科技大学教授刘应书指出，大气污染防治问题正受到社会各界普遍关注，这对气体分离和净化技术既是挑战，也是机遇。变压吸附技术已经从单纯的压力变化，拓展到很多技术，比如磁力控制等，应用领域也涉及多种大气污染气体。比如，柴油车尾气中VOCs的净化，主要技术就在于吸附；SO2的净化，过去有石灰水吸收转化等方式，而目前课题组正在开展的活性炭吸附法，实验结果显示脱硫率可达95%以上，应用前景非常广阔；NOx净化使用的传统脱硝工艺，也存在一些难以解决的问题，目前课题组正在研究使用吸附法进行净化后资源回收利用，有许多新的理念值得摸索。还有不少工厂排放的或者窑炉产生的烟气废气，混合了多种气体成分，如何利用吸附技术进行净化，应用前景也非常广阔。
目前，刘应书课题组承担的“烟气多污染物集并吸附脱除与资源化技术及示范”项目已列入“十三五”国家重点研发计划。会上讨论环节，刘应书还提到，未来变压吸附制氧装置可能会向更大和更小两个极端发展，一方面是工业装置的规模化需求，另一方面是民用化的简易便携需求，这些都为吸附技术和气体设备企业提供了很大发展空间。
此外，北大先锋科技有限公司销售经理李永峰也分析了未来国内VPSA技术发展的趋势和市场潜力，包括开发更多更高效的功能型制氧吸附剂，提升制氧装置的核心效率；开发更有效、简单、创新的流程，提高吸附剂利用效率，降低成本；吸附塔将向更加大型化和小型集约化的两极化发展；配套的阀门、风机泵、电机等基础工业水平提高，以适应规模化扩张与高能效的发展；降噪技术更成熟、更经济等。
智能运营大势所趋
北京科技大学教授李化治告诉记者，我国变压吸附技术和设备一定要加快向智能化方向发展。当前，林德、美国空气产品公司等国际气体行业巨头，都在大力推行智能控制方案，已经实现用一套控制系统远程控制全球范围内运行的多台设备，这类技术给应用商和运营商都提供了极大的便利，不仅节约了现场人力，还大大提升了设备运行效率，所以国际巨头在这方面有很大的技术和成本优势。而我国目前围绕变压吸附技术的研究，与人工智能、大数据、工业互联网等技术的结合还不够紧密，在设备向大型化方向发展的同时，未来行业还应更多向智能化方向努力，尽早实现无人化、智慧化运营。
天津大学化工学院教授张东辉也表示，对任何一个化工分离过程，控制系统的有效监控都是保证稳定运行的关键。在吸附工艺中增加智能控制器来对工艺进行实时监控与干预，对于保证产品气的品质具有重要意义，当工艺存在扰动时，运营商可以及时调节关键参数，使其快速恢复至最优工况，甚至可以根据生产的需要进行优化，确保整个工艺流程始终处于高效运行。
山西汾西重工有限公司技术专家周晓娴提到，随着物联网技术的迅猛发展，变压吸附制氮技术应用操控也必将朝着人工智能方向深入发展。传统模式下，设备响应速度慢，维护费用高，一旦停工对用户企业造成的损失也比较大，而智能化的远程模式下，系统就可以通过监控、预测、矫正来主动反映设备工况，并通过对数据的计算优化生产工艺，预定维护，减少计划外停工。
为支撑变压吸附技术的进步，相关分子筛、专用泵阀、电机、精密分析仪器等领域正在快速大步跟进。会上，上海恒业分子筛股份有限公司、四川天一科技股份有限公司、昆山锦程气体设备有限公司、苏州杜尔制氧设备有限公司、洛阳建龙微纳新材料股份有限公司、厦门博艺莱流体控制设备有限公司、浙江中孚流体机械有限公司、儒亚科技（北京）有限公司等企业还分别从配套技术和设备方面进行了分享。
