俄罗斯深冷技术动态

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1、俄罗斯深冷技术动态（上）1.概述[br]俄罗斯深冷机械制造股份有限公司是由伟大的科学家、著名学者、诺贝尔奖获得者——卡皮查院士（PeterL.KAPITSA）创建的。在1945年5月苏维埃政府决定成立全苏制氧研究所，卡皮查院士任所长并在巴拉希哈Balashikha建立了机械制造厂。在1993年通过股份制改造成立了俄罗斯深冷机械制造股份有限公司，简称”JSC”CRYOGENMASH（JSC深冷公司）。[br]半个多世纪，JSC深冷机械公司参与了众多的低温大型项目的研究和低温装置的研制和开发，创造了多项世界第一，发明了转炉炼钢法的氧气注

2、入技术、创造了发射装置用低温产品注入火箭燃料的大型系统、掌握了超导技术，在20世纪后半叶，所有的这些成果都促进了俄罗斯和世界低温工程的发展，并成为企业科技进步的里程碑。JSC深冷公司，具有高素质的科研力量，先进的试验基地，严格的质量保证体系，1994年公司全面通过了ISO9001国际质量认证。[br]2．低温法空分装置：[br]1932年林德公司开始使用膨胀机，空分装置压力下降，但是在推动低温法空分装置的发展更具重大意义的是1939年П.Л.卡皮查院士成功研制高效向心径轴流反动式透平膨胀机，故大家熟知的卡皮查循环诞生了。它为全低压制

3、氧机制冷循环奠定了基础，一直沿用至今。[br]在JSC深冷公司发展的58年间，制造了500多套空分设备，被广泛用于俄罗斯及其他国家，加工空气量3600～360000m3/h不等。[br]（1）气态氧的生产设备[br]工艺用氧气的生产设备是JSC深冷公司首批研制的大型空分装置，这些工艺用氧气被用于冶金企业高炉炼铁和平炉炼钢中的增氧。БР-5和БР-1及其变型体对加快富氧冶炼过程实现生铁和钢产量增长有重要作用。60～70年代间，钢厂中使用的是JSC深冷公司制造的氧气产量35000m3/h的БР-2及其变型体БР-2М，以及当时世界上产量

4、最高的Кт-70，其工艺用氧气产量接近70000m3/h。（见图“空分”）在这58年期间，中国鞍钢曾进口了БР-5型制氧机。[br]70年代以后黑色冶金行业开始使用高产的吹氧转炉法炼钢，这种方法要求制造生产高纯度氧气（氧气含量不低于99.5%）的大型空分设备。除此之外，转炉炼钢过程中钢的精炼还需要大量的氩气。1973年到1980年间JSC深冷公司制造出了50多台，工业氧气产量30000m3/h、氩气产量300m3/h的КАр-30。这之后由于出现需要大量高纯度氮气的新型轧钢工艺，所以制造了氧气产量32000m3/h、氮气产量3500

5、0m3/h、氩气产量500m3/h的三高纯度的制氧机КААр-32。[br]70年代研制的还有КА-5和КА-15的变型体КАА-15、АК-30等。这些设备不仅在冶金行业，在化学工业领域也被广泛利用。投入市场的这类设备总数超过130套。随着时间推移，产品结构更符合现代要求的АКАр-6逐步替代了КА-5。[br]80年代中期苏联氧气产量居世界首位：400亿m3/a。其中90%的氧气都是由JSC深冷公司制造的空分设备生产的。[br]与世界领先的低温公司，如德国林德、法国法液空、日本、美国普莱克斯、英国等，相比，在”JSC”深冷公司的

6、性能参数如运行周期（服务年限）、安全性能（防爆性）等方面更为优良。[br]90年代初开始生产分子筛纯化增压膨胀流程的空分装置。流程见图一，流程的特点：[br]l提取氧、氮、氩等高纯度产品，根据需要还提取氪、氙、氖、氦即全提取，氧气的提取率＞98%,氩气提取率＞80%；[br]l在生产气态产品的同时也生产部分液态产品（产量为加工气体总量的2～3%）；[br]采用多轴离心压缩机压缩空气（等温效率达75%）；l[br]l采用氮水预冷器冷却压缩空气；[br]采用循环周期为3～4小时的双层分子筛吸附器净化空气，再生温度130～150oC；l[

7、br][br]l空气在大型板翅式换热器中深度冷却；[br]采用全精馏制氩；l[br]采用单位流体阻力比精馏塔低5～7倍的规整填料精馏塔；l[br]l采用增压透平膨胀机制冷：绝热效率达87~88%；[br]采用计算机集散控制（DCS）l[br]每立方米氧气的能耗在0.35～0.5kW*h/m3。（流程图见图1，图2）近几年还制造了内压缩流程的空分装置用于乌克兰。[br]目前''JSC''深冷公司制氧装置具有相当的竞争能力。[br]（2）气态氮的生产设备[br]60年代初制造出Бр-6(АКт-16)和Бр-9(АКт-17)型号的空分

8、装置。其主要产品是氮气，用于合成氨的生产，工艺氧用于甲烷裂解。[br]60年代末70年代初开始制造专用产氮装置：首先是А-8，然后是А-6（ААж-6）。这些设备的主要特点是在不使用压缩机的前提下能够提供纯氮的压力为0.6～0.9兆帕