国内外大型空分设备发展现况

1引 言
当今，世界科技与经济飞速发展，各行各业对氧、氮、氩的需求急增，用量越来越大，也就促使空分设备(制氧机)越造越大。现国外空分设备特点是：巨型化、填料塔、无氢制氩、内压缩、气液并产、高自动化、高可靠、低能耗、长周期等。投运的最大空分设备是：法国液化空气公司的3200t/d O2(2002年3月已拿到3550t/d O2的订单)；美国空气制品与化学品公司的3100t/dO2；德国林德公司的335000m3/hN2(一处4台)；美国普莱克斯实用气体有限公司的1700t/dO2；英国氧气公司的2400t/dO2；德国梅塞尔集团的1700t/ dO2；俄罗斯深冷机械公司(前苏联)的70000m3/ hO2等。投运的最大制氧站是南非煤-油-气公司，＞100万m3/hO2；最大制氮站是墨西哥坎塔雷尔，134万m3/hN2。现国外大型空分设备，氧提取率＞99%(达到99.8%)，氩提取率(膨胀空气进下塔)可达92%～94%，能耗＜0.565kWh/m3O2(包括压氧，＜3Mpa）。
随着国民经济的发展，我国空分设备制造业从1999年下半年开始，走出低谷，三年来行业形势一直趋好，杭州制氧机集团有限公司、开封空分集团有限公司、四川空分设备集团有限公司订货均出现历史新高，钢铁、石化、化肥等工业均竞上新的大型空分设备。在此形势下，笔者近年常接到行业有关领导与同仁的问询；国外大型制氧机发展情况如何?最大到多大?总不能老是以老的信息相告问询者。为此，笔者前段时间向国外有关空分设备公司驻华办事处的老朋友作了写信与电话的调查问询，得到了他们的大力支持。有些回复资料经老同事翻译后已在气体总网网讯《气体分离动态》上络续登出。现结合笔者长期从事《深冷技术》主编工作与行业情报工作所搜集累积的信息，一 并作一汇总，供行业同仁参考供领导参阅。
1903年，德国林德发明世界上第一台10m3/h制氧机，到明年(2003年)正好100周年，谨亦以此文作为纪念。
2 国外各大空分设备公司的发展情况
2.1 法国液化空气公司
法国液化空气公司(以下简称法液空或L′air)建于1902年(克劳特发明活塞式膨胀机，建立 “克劳特液化循环”之年)。1910年制成第一台中压带膨胀机的10m3/h制氧机，开始生产空分设备。1917年制成125m3/h制氧机。1925年法液空在意大利建成世界上第一家以管道来供应氧气。1945年制成800m3/hO2、3300m3/hN2同时制取的空分设备。1957年制造10750m3/h空分设备。随后法液空制造过16250、20800、25900、43700、50400、66900 、74000等m3/h大型空分设备。
法液空设计制造的大型空分设备最集中的为供南非的Sasol Secunda公司，这家以煤转化生产合成燃料的煤-油-气公司，就建有法液空提供的66900m3/h、98.5%O2的空分设备12套；第一期工程，1977年供6套；第二期工程，1979年供5套，1981年又供1套；其氧、氮产量与纯度为：氧669000m3/h、98.5%O2，氮21600m3/h、＜100×10-6 O2。后又上74000m3/h空分设备1套。这样共为13套，1998年ICCR会论文集、BOC专家 文也为13套。但法液空样本介绍为14套。
据《国际低温气体》2002年第5期和法液空公司通讯2002年3月19日报道，法液空又从南非SASOL手中拿到3350t/d(约10366m3/h)空分设备的订单，计划2003年底开车，这就意味着法液空将建造世界上最大的空分设备。该特大型空分设备将安装在南非Sasol Secunda公司下属的石化联合企业里，离南非约翰内斯堡170公里之处。一旦此新空分设备投产，SASOL将成为法液空服务于这家单一用户的世界上最大的空分设备拥有者、世界上最大的制氧站，建成后 该处的总氧产量将超过38500t/d(112.4万m3/h)。法液空称，自1980年以来，法液空已向南非SASOL Secunda提供2500t/d(73250m3/h)等级空分设备14套。第15套为3550t/d等级的特大型空分设备的建造，表明法液空有能力向世界上对氧、氮有特大需求的用户提供设备和服务。南非SASOL合成燃料公司和法国液空公司之间的合作关系已有30多年，双方都获得了利益(双赢效果)。
法液空是法国唯一生产空分设备的厂家，是世界上资格最老的空分设备制造公司之一，是世界第一大气体公司。法液空2000年销售额7289.6百万美元，同比增长23.9%，排世界七大气体公司之首。现法液空在65个国家有130家子公司，2001年销售额8328百万欧元，法国境 外收入达77%。
据1993年资料，法液空在本国与世界各地已拥有450个气体生产企业。在欧洲建立起世界上最大的氧、氮、氩供应网络，管路总长达3000公里，在法国北部以管路沟通比利时、荷兰、 卢森堡、德国等国家。在美洲也有2300公里的供气管网。那时空分设备最大生产能力为90000m3/h。
据1998年资料，法液空自1970年以来，已向各行业提供了1400多套空分设备，遍布140多个国家。氧产量大于60000m3/h的大型空分设备，法液空市场占有率达55%。
目前世界上投运最大的空分设备为3200t/d(93440m3/h)，就是法液空制造的，已制造投运两套。第一套3200t/d空分设备，1998年4月投产，安装于比利时安特惠普港的巴斯夫公司现场，其管网与法液空长达2600公里、从敦克尔克至鹿特丹的北欧管网相连。该套空分设备采用部分内压缩(泵压)流程，其前端净化器阀门直径达ф1.6m，精馏塔分四段运输，每段重达140吨，采用规整填料塔。该套新空分设备由法液空欧洲气体部投资兴建，用于取代原先那套产量不足、效率不高的旧空分设备。法液空第二套3200t/d空分设备，2000年5月投产，就是取代1997年12月25日爆炸掉的在马来西亚宾突鲁壳牌石油公司中间蒸馏合成公司的19 93年投产的2500t/d(73000m3/h)、99.8%O2空分设备。新上3200t/d空分设备，对安全防爆作了新的设计，不再用膜式主冷，而全部采用浴式主冷，增强对碳氢化合物的监控，增加液氧吸附过滤器。
2.2 德国林德冷冻机械制造公司
德国林德冷冻机械制造公司(以下简称林德公司或Linde)创建于1879年6月。1895年5月29日，林德利用焦耳—汤姆逊效应制成世界上第一台3L/h高压空气液化装置，液化空气获得成功，并投入工业生产，建立了“林德节流液化循环”，随之林德公司设立气体液化部，开始设计和研制气体液化和气体分离设备。1896年，林德通过液化空气的部分蒸发获得氧量为50%的混合物。1900年，林德制成用氨预冷的实用化的空气液化装置，并在博览会上首次展出。1902年，林德设计第一台单级精馏的制氧机。1903年由卡尔•林德设计制成世界上第一台工业性10m3/h制氧机，采用高压节流单塔流程，制氧机从此诞生。1907年制成50m3/h制氧机。1911年制成80m3/h和150m3/h 制氧机。1930年试制成功第一台工业规模林德-法兰克尔(蓄冷器)型255m3/h、99%～99.5 %O2的制氧机。1939年制成3350m3/h、98%O2的制氧机。1947年林德公司开始开发全低压工艺氧设备。1957年制成10000m3/h空分设备。20世纪60年代后，林德公司制造过110 00、12000、12500、20000、26000、28000、30000、37250、40000、44600、55000、70000m3/h等空分设备。
林德公司为德国BASF公司设计制造的66000m3/h空分设备，1992年2月投产，采用常温分子 筛净化流程，填料塔制取粗氩，再用加氢除氧生产108t/d(2527m3/h)、99.9995%高纯氩 。林德公司自用的34000m3/h空分设备，1993年12月建成投产，采用常温分子筛净化流程，设有17500m3/h氧量调节系统，用三塔填料塔低温精馏制取高纯氩，提氩系统与主塔都在同一冷箱内。林德公司提供马来西亚石油工业的72200m3/h空分设备，1993年投产。
当前世界空分设备制造业中，林德公司与法液空、美国空气制品公司不断互相竞争，使得空分设备的规模不断攀升，其产量已从1000t/d上升到3500t/d。林德公司现制造得最大的制氮设备是安装在墨西哥坎塔雷尔的33.5万m3/h制氮设备，共4套，总氮产量为134万m3/h，已于2000年9月试运转投产，氮气被压缩到120bar，经过海底管道送到80公里外的海上油田与墨西哥GULF油田， 用于注氮强化采油。这个工程项目是墨西哥国际石油集团与英国BOC、日本丸红株式会社、加拿大西海岸能源公司、德国林德公司以及ICA Fiuor Daniel公司共同签约的为期15年的氮气供应合同，项目建设总投资近10亿美元，其中BOC30%、丸红30%、加拿大20%、林德10%、ICA 10%。林德公司负责制氮装置，ICA负责工程基本设施、发电厂和通到油井的管路，BOC和加拿大公司负责合同期内的操作与维护，日本丸红负责整个项目的财务管理。整个供氮联合体由三大部分组成：功率为550MW的发电厂、氮气生产装置及氮气供输管线。每个冷箱内的精馏塔有并列的两台，塔的直径为ф4.9m，内装74块筛孔塔板。这套特大型氮设备，加工空气量为50万m3/h，它相当于3500t/d制氧设备和10000t/d制氮设备的加工空气量。所以林德公司也称世界上空分设备它造得最大，在图上就标到实线的最顶端。
2.3 美国空气制品与化学品公司
美国空气制品与化学品公司(以下简称APCI)创建于1939年。1941年制造出第一台空分设备 。1961年制成10500m3/h空分设备。1964年制成25000m3/h空分设备。另外还制造过3000 0、33500、35000、48000m3/h等空分设备。APCI提供菲利普石油公司北海埃科菲斯克油田的一套22万m3/h特大型制氮设备，首次将大空分设备安装在近海采油平台上，于1992年底投入使用。
APCI供南菲SASOL化工公司(SCI)的2100t/d空分设备，由APCI英国公司设计、制造、施工、 建设、调试，于1998年4月交付使用，由美国空气制品南非公司(APSAP)提供操作技术，并在15年内负责室内设备和机器的维修。该项目包括一套2100t/d空分设备和20公里输气管线。1 996年签约，金额为7000万美元。产量为：氧2100t/d(61320m3/h)、氮1440t/d(47952m3/h)、氩50t/d(1170m3/h)及70t/d液氮。APCI最大的空分设备为供荷兰鹿特丹壳牌石油公司的3100t/d(90520m3/h)空分设备(APCI资料称为3250t/d)，已于1997年投产，其加工空气量为45万m3/h，可同时生产90520m3/hO2、216450m3/hN2、450t/d液态产品和2878m3/hAr。
APCI公司1989～2003年制氧量为1500t/d以上空分设备有14套业绩。这些大型空分设备分布在欧洲的荷兰、德国及美国、南非、沙特、中国等。
APCI2000年销售为5467百万美元，同比增长9%；2001销售额5717百万美元，同比增长5%。
2.4 美国普莱克斯实用气体有限公司
美国普莱克斯实用气体有限公司(以下简称普莱克斯或Praxair)的前身是美国联碳工业气体公司(UCIG)，是美国联合碳化物公司(UCC)的三大分公司之一。1991年12月16日美国联合碳化物公司宣布，将公司分成两个独立自主的公司一个仍名为美国联合碳化物公司，主要从事 化学品与塑料生产；另一个定名为美国普莱克斯实用气体有限公司，主要从事工业气体生产与销售，拥有15000t/d容量的气体生产能力，约占美国工业气体产量的31%，是北美洲和南美洲最大的工业气体生产商，也是全球最大的工业气体生产商之一，2000年销售额为5043百万美元，同比增长8.7%。
因为普莱克斯前身是美国联碳工业气体公司，所以普莱克斯自称有近百年历史。那是1907年德国林德公司制成50m3/h制氧机后，在美国建立林德空气制品公司，即为美国联合碳化物公司林德分公司，这是美国生产低温设备的第一家公司。1976投产2000t/d(58400m3/h)空分设备。
美国普莱克斯至今最大的空分设备是2700t/d。1996年第一套装于印度Jindal钢铁公司，1999年又生产两套，一套仍在印度Jindal钢厂，另一套在美国特拉华州，提供煤气化联合循环发 电(IGCC)用，即氧气-煤气化站-燃汽轮机-发电，这种综合利用空分设备，可省能耗30%左右 ，很有发展前途。普莱克斯2700t/d空分设备，采用双泵内压缩流程，即氧氮都有低温液体 泵内压缩，装置可作半负荷(50%)长期运行。主要技术参数如下；气氧67500m3/h、99.5% O2、11.4bar;液氧4500m3/h、99.5% O2；气氮22500m3/h、＜5×10-6O2 、26.7bar；液氮670m3/h、＜5×10-6 O2；液氮2310m3/h、＜2×10-6O2、＜2×10-6N2。
2.5 英国氧气公司(英国BOC集团)
英国氧气公司(以下简称BOC)1886年1月26日创立，原名布赖恩斯氧气公司(取自创始人布赖恩期两兄弟之名，也有叫布林氧气公司，当时用氧化钡-过氧化钡可逆反应制氧)，1906年改名英国氧气公司，1960年改名为BOC，1982年3月1日起更名为BOC集团公司。BOC 1940年建造第一台4m3/h制氧机，1956年开始制造500m3/h以上空分设备，1958年制造出6000m3/h空分设备，1966年制造出20000m3/h空分设备，1970年制造出同时提取粗氩 、氖、氦、氪的25000m3/h空分设备，1979年为英国钢铁公提供了一套38480m3/h空分设 备。至1993年，BOC最大空分设备为2200t/d。
英国BOC集团BOC工艺设备公司已有80多年历史，从事空分设备等的设计制造。自1995年以来 ，已先后制造和投产多套大中型空分设备，如；美国匹茨堡Weirton钢铁公司的1600t/d空分设备；美国宾州美国钢铁公司的2200t/d空分设备；南非氧气公司的700t/d空分设备；挪威Statoil的1100t/d空分设备；印度Dolvi 1250t/d空分设备和Tata钢铁公司的1051t/d空分设备；英国钢铁公司的1800t/d空分设备；泰国曼谷的1300t/d空分设备；英国威尔士的1098t/ d空分设备；波兰ZAK的1340t/d空分设备；印尼Grosik钢厂的1090t/d空分设备等。别有资料报道，英国BOC公司有一套2400t/d(67680m3/h)空分设备在美国运转，那是BOC最大的空分设备了。
这里顺便提及一下：1999年曾传得沸沸扬扬的美国APCI和法液空联合收购英国BOC事,后来失效，BOC则从美法联合收购失败中，反思自己，吸取教训，对业务进行重组，调整了组织机构和经营战略，开始重视把市场扩大，加大了扩张速度和企业宣传力度。经过一年多的重整旗 鼓，现在BOC不仅重新站在了世界工业气体生产商的前列，而且扩张能力和再发展潜力都大大提高。在全球经济不景气的情况下仍然取得了2001年销售收入61亿美元的好业绩。
2.6 德国梅塞尔公司
德国梅塞尔公司(MESSER，简称MG)在60年代前也生产过空分设备，以后主要从事销售氧氮等工业气体。MG制造的最大空分设备为1700t/d(～5000m3/h)，投资5600万马克，安装在德 国奥贝赫森，产品为氧50000m3/h、氮70000m3/h、氩1800m3/h，以及其它稀有气体，1998年2月安装，塔高70m，直径4.5m，1998年秋投产。
2001年3月，梅塞尔集团的股东变更落定，赫司特/安万特公司将持有的梅塞尔67%股份转让给安联投资和高盛基金，出售价格约为15亿～16亿欧元(13.6亿～14.5亿美元)，包括债务 ，比希望的19亿欧元要低，这是欧洲最大的私人股本交易，其余33%股份仍由始创人HANS ME SSER家属持有。股权虽然变更，但梅塞尔气体业务仍继续正常开展。
梅塞尔的气体市场份额是：在德国约占30%，占整个欧洲市场的17%，在美国约占3%～4%，其中美国东北部约为10%。MG 1999年净销售额为3436百万马克。
2.7 俄罗斯深冷机械公司
俄罗斯深冷机械公司(JSC)始建于1945年。追溯到1932年，莫斯科第一气焊厂制成苏联第一 台100m3/h制氧机，当年接赫曼提出将部分膨胀空气直接送入上塔参加精馏。挖潜上塔潜力，即为有名的“拉赫曼原理”。1940年，盖尔士(《深度冷冻》—书作者)获得苏联第一份低压流程制取液氧方法的发明证书(专利)。1939年，卡皮查发明高效率(＞80%)径流向心反动式透平膨胀机，开始研究全低压空分设备。1943年，苏联成立制氧工业管理局，局长为卡皮查。1944年出版《氧气》杂志。1946年，苏联成立“全苏制氧机研究院”(院长是卡皮查)和“国立氧气设计院”。1951年，苏联БP-1型大型低压制氧机投产，氧产量12500m3/h、纯度95%，另有500m3/h、99.2%O2(为1948年开始研究设计)。1959年，苏联开始研究 БP-2型制氧 机工艺流程，技术参数为：35000m3/h、95%～98%O2，8000m3/h、99.2% O2，3000m3/h、99.98%N2，1300m3/a Ke,1962年制造，1963年在亚速夫钢厂投运。1978年，制 成KT-70型高炉制氧机，产量为66000m3/h、纯度95%O2，另产3500kg/h液氧(供高峰时 用)，此即为前苏联号称的当时世界最大的70000m3/h制氧机。前苏联KT系列空分设备，生产最大到76200m3/h，并声称已设计了109000m3/h和162000m3/h空分设备，但未生 产。1992年，前苏联按订货生产的大型空分设备有10套。
2.8 日本氧气公司
日本氧气公司(酸素)创建于1910年。1934年制成日本第一台HC型40m3/h制氧机。1935年制成舰载移动式15及30m3/h制氧机。1936年制造200m3/h制氧机。1945年制造林德-法兰克尔型(蓄冷器型)3000m3/h空分设备。1976年已可接受60000m3/h空分设备订货。1992年已能生产70000m3/h大型空分设备。日本酸素制造过12100(1965年)、25800、32000、35000等m3/h空分设备。日本氧气公司是世界八大气体公司之一，1999年排行第8位，年销售额1 2.8亿美元。
2.9 日本日立制作所
日本日立制作所创建于1910年，1950年开始试制空分设备，1958年生产出日本当时最大的4500m3/h空分设备。1959年生产出10000m3/h、1967年生产出15000m3/h、1969年生产出 20000m3/h、1971年生产出30000m3/h、1974年生产出47000m3/h(90%O2)等空分设备 。日立提氩设备，配30000m3/h空分设备为750m3/h。
2.10 日本神户制钢所
日本神户制钢所创建于1911年6月，1934年试制第一台5L/h移动式液氧设备。1936年 制成日本第一台2000m3/h工艺氧设备。1950年制成3000m3/h全低压空分设备。1960年 制造10000m3/h、99.6% O2 及10000m3/h、99.99%N2的双高纯度全低压空分设备。1970年制成21000m3/h空分设备。1972年制造30000m3/h空分设备。1976年，神钢在日本加古川钢铁厂30000m3/h空分设备上采用一台16位微型计算机进行空分控制操作，使设备利用率由86%改善到96%～97%，节约了10%的氧气能耗。这是世界上第一套用电子计算机全自动控制的空分设备。电脑系统1971年开始研制，1976年6月建成。神钢1976年接受35000m3/h(附700m3/h液氧)空分设备的订单。
3 国外公司空分设备发展的特色与启示
3.1 三足鼎立，竞争发展
当今世界，三大气体公司——法液空、APCI、林德已形成“三足鼎立”局面，均造出了超大型空分设备，显示了各自的先进科技与强大实力。法液空一直以来牢牢地坐在世界八大气体公 司排名的第一把交椅上。美国APCI近年努力追赶，排名上升。美国《商业周刊》公布2001年全球排名1000强的各大公司，气体行业中被列入的只有4家：法液空排名第379位，APCI排名第476位，普莱克斯排名598位，BOC排名646位。因而APCI股票上升，经济效益快速增长，进入世界500强，从而超过BOC和Praxair,成为世界第二大气体公司，仅名列法液空之后。林德公司稳步发展，收购了瑞典AGA公司(38亿美元)，已制造出相当于3500t/d制氧机的33.5万m3/h的制氮机，即用于墨西哥注氮强化采油的4台制氮机。林德公司在沙特与伊朗亦竞上用于石油化工大型空分设备(2002年3月签约：沙特3400t/d，伊朗2×1700t/d)。
Praxair、BOC、MG也在努力攀上，对中国的活动不减，投资仍在继续，拓展竞争之势可谓第 二梯队的“三足鼎立”。而日本的三家(酸素、日立、神钢)，在中国似乎没有声息了。世界八大气体公司销售额排名，1999年：①法液空，②BOC，③普莱克斯，④APCI，⑤AGA，⑥林 德，⑦梅塞尔，⑧酸素。现在排名已起变化，AGA被林德收购了，八家已成七家；APCI排名 上升了，林德也移前。——只要竞争存在，才会有不断的发展!
3.2 创新——发展的动力、生命的活力
可以说，空分设备是在不断创新中发展壮大、开拓前进的，各公司的历史业绩已铸就了空分设备的古往今来：
1903年，德国林德利用焦-汤效应，采用高压节流技术，发明了世界第一台10m3/h制氧机开创了世界工业制氧机的历史!1906年，德国海兰特用一台高压(20MPa)膨胀机来液化空气和 生产液氧，获得成功，建立了“海兰特液化循环”。“海兰特高压液化循环”是1902年法国克劳特发明活塞式膨胀机、在一台中压(5MPa)带膨胀的装置中液化空气所建立的“克劳特中压液化循环”的一个特例。“克劳特中压液化循环”，改善了林德的“林德高压节流液化循 环”，是空气液化的一大进步。1924年，德国法兰克尔提出在中大型空分设备上采用金属填料的蓄冷器，来代替热交换器，成为大规模气体液化与分离方面的一个重要进展。1930年，前苏联拉赫曼提出了将部分膨胀空气进上塔参与精馏、挖掘上塔潜力的“接赫曼原理”已延用至今。1932年，林德公司在林德-法兰克尔型制氧机上首次采用轴流单级冲动式透平膨胀机，由于采用了蓄冷器和透平膨胀机，使空分设备向更经济的方向发展。1939年，前苏联卡皮查发明高效率(80%以上)径流向心反动式透平膨胀机，开始研究全低压空分设备，卡皮查低压循环成为大型全低压空分设备发展的基础。1940年，林德公司提出采用两种空气压力( 低压、高压)、带透平膨胀机和海兰特液化循环、膨胀空气进上塔的空分设备，也就是以前我们常说的高低压流程制氧机。1950年，各国开始发展大型全低压空分设备，40年代末美国发明切换式换热器并用于空分设备上。1956年，美国联碳公司林德分公司在高压空分设备上采用分子筛纯化器净化空气。1972年，美国联碳公司开始采用沸腾侧管子表面为多孔涂层、冷凝侧管子周围刻槽或波纹、传热系数比光管大10倍以上的新型空分主冷凝器结构，后用于两台2000t/d空分设备的主冷凝器上，这就是我国后来亦开发应用的多孔管冷凝器。1976年，日本神钢在30000m3/h制氧机上采用计算机进行控制，这是世界上第一套用电子计算机全自动 控制的空分设备，其电脑系统经历5年开拓才一鸣惊人，当即全面推广，世界采用。20世纪7 0年代，苏尔寿公司规整填料成功应用于空分精馏塔，取代传统的筛板塔。尔后，法液空亦开发出拥有自己专利技术的规整填料，使法液空空分塔具有了自己的特色。新型规整填料，压降小，分离效率高，节能(理论上可节能约8%，实际运行约4%～5%)，可减小塔径，液体滞流量少，操作弹性大，适应性强，产品提取率高。苏尔寿70年代专利规整填料问世，随后国 外专家就预言：“十年后采用规整填料将 成为蒸馏操作唯一可取的途径”，事实就正是如此。现国内外大型空分设备已都用规整填料 取代传统的筛孔塔板，也因其所具有的独特优点，加氢除氧制氩也被规整填料全精馏无氢制 氩所取代。
1980年，林德公司召开第四届空分设备学术会议，会上示出同时使用蓄冷器和分子筛吸附器的3500t/d(约10万m3/h)空分流程，说制造不成问题。其后，国外开发出分子筛净化带增压透平膨胀机的空分流程。流程上创新，部机与设备上也创新。“三机一泵”(空压机、膨胀机、氧压机、低温泵)高效化，塔器高效化。美国APCI变压解吸技术(无热再生)作为专利 技术应用于空分设备的分子筛净化系统中，由于不需加热，可节能2%～3%。德国林德公司的水冷塔蒸发降温技术，成功应用于空分设备的空冷系统，使水在水冷却塔中的温降可达15℃ ，省去了冷水机组，可节能1%～2%。动的部机、静的设备的各种改进，实质都是为了节能降耗、安全可靠、长周期运行，使空分设备一代比一代进步，促成了现代空分的先进性!创新，也就成为空分设备发展的动力!
3.3 科技与实力——竞争的条件
法液空、APCI、林德现“三足鼎立”竞争发展，靠的就是先进科技与强大实力!法液空与APCI曾拟以112亿美元(AP59亿、AL53亿)联合收购BOC，但未被美国批准(反垄断)。APCI从中损失6.9亿美元，但似乎未损毫毛，反进入了全球500强。因为APCI收购BOC失败后，采取了降低在全球各地公司的成本，减少管理费用，合理化欧洲三家工厂，增加工业利润，……结果 2000年三季度气体利润增加了21%。而在科技方面，APCI就致力开发最新技术应用于大型空分设备，如提供宝钢的72000m3/h空分设备，其中12000m3/h是APCI自己投资追加的，它集中了填料塔、全精馏制氧、液氧内升压、主冷膜式蒸发器、分子筛PSA前端净化、负荷跟踪调节等六大世界上最新技术成果，除膜式主冷之外，都显示出了先进科技的效果。
由于国外大气体公司经济实力浓厚，就具备以大型空分设备向外投资的条件，开展租赁经 营。法液空这方面做得较多，装在BASF公司的第一套3200t/d空分设备，就是法液空欧洲气体部投资兴建的。法液空开发不用膨胀机、灌液启动的空分设备，在一次网会上宣告，笔者会下问老外，说是法液空的“秘密武器”，具体不能相告。这是近十年前的事，今天也并不稀奇了。法液空在收购BOC业务中，不但没有亏损，相反地由于有利外汇价而有盈利。
普莱克斯近年亦不断向外投资扩张，也显示实力，1988年进入中国市场至今投资已超过1.2 亿美元，广东韶关钢铁公司的23500m3/h空分设备，2001年5月投产，总投资2960万美元，普莱克斯投资50%。普莱克斯提供我国的大型变压吸附制氧设备，大都是以租赁方式投资的 。
3.4 自强、重整，在困境中持续发展
任何事物发展都不是一帆风顺的，世界各大气体公司也一样，都受到政治风暴与经济危机的冲击。近年，BOC与MG就经受了被收购与转股的冲击，但他们自强不息，事后重整旗鼓，继 续向前了。知耻而后勇，BOC在被法液空、APCI收购失效后，BOC决策层正视自己的不足，吸取教训，鞭策自己，发奋图强，对公司业务进行了重组，调整组织机构，改变经营方式…… 在全球经济不景气的景况下依然取得年销售收入61亿美元的好成绩。
BOC近年来在中国经营仍然活跃。2002年6月28日，南京扬子石化比欧西气体有限责任公司(BYC)成立暨揭牌仪式在北京举行。这是英国BOC集团公司与南京扬子石化有限公司各出资50% 成立的公司，总投资7.73亿元人民币，是BOC迄今为止在华最大的投资项目。新公司将新建一套38500m3/h空分设备，并收购扬子石化现有的三套空分设备，即杭氧的“10000”两套 ，普莱克斯的“20000”一套。要新建的“38500”，BOC自己不制造，在招标中被林德中标 ，BOC自己只作资本投资。BOC的近年之路，对我们的企业在处于置之死地而后生，要继续生存发展来说，是很有启迪的。
再就是梅塞尔(MG)，原属赫司特集团，前纷传大股东要把MG卖掉，在67%股权转卖后，MG以自己33%股份重整开拓，继续在中国开展业务。
3.5 更新换代，与时俱进
国外大气体公司注重对自己产品的更新换代，为用户节能降耗，增加效益。法液空向南非SASOL公司从1977年就开始提供大型空分设备，有14套，早前的已经老化了，所以2002年3月又签供全新的3550t/d空分设备。法液空与南非SASOL 30多年的单一老用户关系，一供就是连续15个大套空分设备，值得我们行业思考。法液空第一套3200t/d空分设备，就是取代原先那套产量不足、效率不高的老制氧机的，在比利时马斯夫公司旧空分腾出的场地上新建，与原有基础相连，并用新的水冷塔取代原先的废旧、庞大、噪声极大的旧塔，这样在最狭小的现场建成了迄今世界投运的最大空分设备，已于1998年4月投产，成为法液空的举世创举!
从这些事例，可以给我们启发，从能耗与安全考虑，老的空分设备到时应予淘汰或更新改造。我国钢铁、石化企业近年新一轮大型空分设备相继陆续上马，是做得对的。
3.6 开拓应用，扩展市场，扩大空分设备用户
有应用，才有空分设备的市场。可以说，国外气体公司，就是在为用户服务中发展壮大起来的，它们即选设备，又供气体，也就是俗话所说的“市场定位”，形成了“不光卖奶牛还要卖牛奶”。为此，各家公司都全力注重开拓应用。APCI建有“低温应用研究中心”。普莱克斯公司亦非常重视新技术、新用途的研究开发与应用，拥有七个研究开发中心：①气体分离工程研究中心；②工业气体应用研究中心；③特种气体研究中心；④气体贮运研究中心；⑤ 燃烧学研究中心；⑥金属热处理及焊接研究中心；⑦食品工业气体应用中心。各个公司为各 个用户满足应用的例子很多，如林德公司开发过60%O2的高炉专用大型制氧机(70000m 3/h)、污水处理专用制氧机。国外气体公司在开拓应用服务中发展自己，是值得我们行业借鉴的。
3.7 安全——空分第一要旨
1997年对法液空来说，似乎为黑色之年：1997年5月16日抚顺乙烯化工有限公司由法液空提供的6000m3/h空分塔发生恶性爆炸，造成4人死亡，4人重伤：1997年12月25日马来西亚宾突鲁壳牌石油公司由法液空提供的2500t/d空分设备发生恶性爆炸。两套空分设备爆炸有一个共同原因：环境恶化，原料空气碳氢化合物急增，并发现有氧化亚氮(N2O)。事后，法液空邀请APCI等公司专家作了专题调查，写出了爆炸原因调查分析报告(详见《深冷技术》1998年第6期)，提出“正在设计的空分设备全部采用浴式主冷”，暂停采用膜式主冷。
林德公司为吸取教训，专门向空分设备业主和操作者发出了“安全忠告”(详见《深冷技术 》1998年第5期)。1999年9月13日，林德公司在上海宝钢召开了“宝钢林德60000m3/h空分安全技术交流座谈会”，这个会实际就是对马来西亚空分设备爆炸事故的“引以为戒、采取措施”的会。其要点是：对于膜式主冷，采取的措施是：液氧泵后的液氧管路上设置100微米筛网过滤器；防止出现干区；再循环泵使液气比(L/V)达到2.5～3.0，使翅片上的液膜变厚；带热虹吸循环。对于氧化亚氮。林德公司认为N2O是空分设备发生事故的主要原因 ，因为它使碳氢化合物累积。所采取的措施是：加液氧吸附器(如马钢法液空的35000m3/h 空分设备，1998年杭氧液空有限公司已给加上液氧吸附器)；加液空吸附器：保持有足够的液体循环量：加N2O吸附器。
普莱克斯公司在30000m3/h以下空分设备上不用膜式主冷。对韶钢的23500m3/h空分设备 ，普莱克斯要求韶钢主冷全浸操作。
2001年7月2日美国化学协会公布，在美国大型化工企业中，APCI 2000年连续两年被评为操作运行最安全企业，获得全美大型化工企业安全第一名。APCI对宝钢72000m3/h空分设备已 进行了完全防爆与完善化改造。
安全运行是空分设备的第一要旨，马来西亚一声爆炸，引起全球关注，各大气体公司在新的设计中高度重视，采取措施，先天防爆。这也是值得我们借鉴的。
4 结语
从1903年林德公司第一台10m3/h制氧机问世，到2002年3月法液空拿到南非SASOL公司3550t/d(103660m3/h)订单，已99年了，到明年就是制氧机百年华诞了。林德、BOC、法液空三家元老，创建均已100多年了。一个世纪的发展历程，已谱写出一代又一代的空分设备篇章。世界国民经济的发展，促进了空分设备的发展，相辅相成，互相促进，互动发展，空分设备(制氧机)为世界经济的发展也作出了历史贡献!
当今，世界经济随科技进步而飞速发展，各行各业出现好多“大”：大钢铁、大化肥、大石 化、大化纤、大乙烯、大芳烃、大炼油、大发电(IGCC)、大电子、大注氮采油、大煤气化、
大煤化工等等，它们都需要超大型空分设备为之服务。从趋势看，化工型空分设备的需求可能要超过冶金型空分设备的需求。因此，空分设备的未来前景还将是好的。1998年杭州第二届国际低温与制冷会议上，BOC专家特约作了报告，指出“3000～4000t/d氧这样的大型空分装置，毫无疑问只能使用低温装置”。这样，超大型空分设备还只能是深冷法继续独霸天下。
当前世界空分设备公司，法液空、APCI、林德“三足鼎立”，竞争发展；BOC、普莱克斯 、梅塞尔也在努力拼上，可谓后“三足鼎立”。我国空分设备行业，近几年从低谷攀升，形势好转，也形成了杭氧、开空、川空“三足鼎立”的局面(不计合资公司)。世界空分流程基本定型，我国与国外的差距正在缩小，目前国产最大的20000m3/h空分设备(核氧提供济钢)已于2002年3月23日投产；国产化的30000m3/h空分设备正在宝钢安装；国产化的40000m3/h空分设备(提供德州华鲁恒生化工股份有限公司)已进入招标。我们行业应借鉴国外经验，努力创新开拓，追赶世界空分先进水平，进一步为我国的国民经济发展作出贡献!
本文是被“问”出来的，既有所问，就立题收集，趁此机会作汇总整理，侧重各公司的实例与数据，参考文献较多，提供信息的老朋友也不少，篇幅关系，不一一列出了，谨致以深深的谢意!如有错误，敬请斧正，并请批评指导。2003年是制氧机诞生100周年，笔者谨以此文献给制氧机的百年华诞，这也是笔者写文的第二个意思，尽一个行业情报工作者的心愿，写得不好，还要请行业老前辈、老朋友们斧教指正。