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气体设备在工业领域中的作用及需求

2018-03-21       564

随着中国经济的快速发展,工业气体在经济中的重要地位和作用日益凸显。气体产品作为现代工业重要的基础原料,应用范围十分广泛。

工业气体主要包括氧、氮、氩、氖、氦、氪、氙、氢、二氧化碳、乙炔、天然气等,涉及工业的方方面面,所说的工业气体主要指能够通过空气过滤设备来分离制取的氧、氮、氩三种气体,而氪、氙等稀有气体也可以通过进一步提纯得到。

制取氧、氮、氩主要是通过空气分离设备制取,大型空气分离设备主要应用于煤化工、化肥、石化、冶金行业以及IGCC发电企业,而中小型空气分离设备主要应用于中小型冶金、化工、建材、电子企业。

目前来看,国内大规模使用工业气体的企业有两种模式:一种为自建,空分设备公司只提供设备;另一种为外包模式,直接让空分设备公司在厂区投资建厂,为企业提供气体。随着工业气体市场化的加强,外包模式的应用将越来越多。

长期以来,空分设备行业的主要用户为冶金行业企业,尤其是钢铁企业。进入2010年以后,钢铁行业进入结构调整期,需求减缓。近年来,政策推进钢铁企业的产业整合、增加技术改造投入淘汰落后产能、提高产业集中度和节能减排效果。2014年以来,我国钢铁行业固定资产投资额不断减少,年均降幅达9%。2010-2015年,我国累计淘汰钢铁落后产能2.4亿吨,占2015年粗钢产能的20%。

空分设备在化工行业的应用细分为煤化工、石化和化肥。我国传统煤化工己进入成熟阶段,多数面临着产能过剩的压力,其主要产品包括焦炭、电石、甲醇等。以甲醇为例,甲醇企业的整体开工率主要集中在40-60%,而以煤气化和煤液化为代表的新型煤化工则处于起步阶段,未来发展空间广阔。

在化工行业里的其他领域,空分设备需求稳定。在化肥工业上,空分设备主要用于氮肥的生产,占我国化肥结构中的65-70%。化肥的主要原料是合成氨,我国合成氨的生产发展方向主要以煤为原料,采用新型煤气化技术建设大型合成氨生产企业,淘汰小型高能耗、高污染企业。煤气化生产合成氨,首先利用纯氧作为氧化剂,使煤气化制取氢气,氢气与纯氮反应后,生成合成氨,因此空气过滤设备不可或缺。每30万吨合成氨的年生产能力需配置的空气分离设备的制氧能力约为30000m³/h。

石化和化学工业发展规划指出,氮肥行业要调整原料和动力结构,发展烟煤、褐煤等低阶煤制化肥,原则上不再新建以无烟块煤和天然气为原料的合成氨装置,技术的更换调整也会带来对空分设备的调整。

在石化方面,由于油价前几年的持续走低,石油行业的固定资产投资大大减少,目前,油价已缓慢回升,中海油公布的2017CAPEX较2016提升30%左右,炼油行业将增长。我国乙烯产量近三年也在一个稳定的水平上发展,预计石化行业整体对空分设备的需求平稳增长。

在电力行业,大型成套气体过滤设备主要应用于采用整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)技术的火力发电企业。IGCC技术首先利用纯氧与煤反应生成煤气,煤气经过净化去除硫化物、氮化物、粉尘等污染物,成为清洁的气体燃料后,用于燃料发电。该项技术解决了传统火力发电中因煤直接燃烧而造成的环境污染问题。IGCC技术在煤气化过程中需要大量纯氧作为氧化剂,每30万千瓦时的发电能力需配置的气体分离设备的制氧能力约为60000m³/h。

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