根據循環增壓機壓縮（suō）的介質不同，流程形式可分（fèn）為空氣循環和氮氣循（xún）環。其中（zhōng）空氣循環又分（fèn）為空氣循環單泵流程（液氧）和（hé）空氣（qì）循環雙泵流程（液氧和液氮），氮氣循環隻有一種形式，即氮（dàn）氣循環單泵流程。

 

以下具體簡介三種空分流程型式：

* 空氣循環單泵流（liú）程

當氣量在8000Nm³/h（30bar時）～20000Nm³/h(80bar時)以上時，氮氣（qì）透平壓縮機能夠滿足，流量小壓力高時整（zhěng）機效（xiào）率較（jiào）低，流量大時整機（jī）效率較高，此時應當采用氮氣外壓縮流程，因為能（néng）耗上氮氣外壓（yā）縮要較采用內壓縮占較大優勢。

空（kōng）氣循環單泵流程中高壓液氧與高（gāo）壓空氣換熱，液化空氣進塔後大部分為參加精餾，導（dǎo）致這（zhè）部分空氣當中的氮氣未分離，從（cóng）而導致下塔氮氣分離量較外壓縮（全氣相進（jìn）料，外壓縮流程或者氮氣循（xún）環單泵流程，液氮回下塔，其相當於全氣相）少20～30%（空氣循環雙泵流程）。所（suǒ）以空（kōng）氣循環單（dān）泵流（liú）程（chéng）的下塔抽氮量較全氣相（xiàng）進料的下塔要（yào）少。

* 空氣（qì）循環雙泵流程

一般氣量在8000Nm³/h（30bar時（shí））～20000Nm³/h(80bar時)以下時，采用氮透無法做，而采用（yòng）活塞氮壓機則是一方麵需要有（yǒu）備機，投資較高，同時備件費用（yòng）較貴（guì）；另一方麵維護量較大，長期連續（xù）運行可靠性差，許多用戶均（jun1）不願（yuàn）選擇（zé）此種機型。同時（shí）下塔抽氮氣總（zǒng）量未超（chāo）過氧氣量的1.5倍時，此時采用空氣循（xún）環雙泵流程的能耗較低，推薦采用空氣循環雙泵流程。

空氣循環（huán）雙泵流程的液（yè）化（huà）空氣量大（有高壓氧的複熱空氣和高壓氮的複熱空氣，對（duì）精餾的影響較大（dà），尤其（qí）下塔（tǎ）抽氮氣量的最大量明顯要小，不能滿足時需要（yào）增大（dà）空氣量。

* 氮氣循環單泵流程

氮（dàn）氣循環單泵（bèng）流程從下塔頂部外抽一股壓力氮氣出（chū）冷箱，經過增壓後（hòu）外抽（chōu）中高壓氮氣產品，同時剩（shèng）餘部分作為增壓複熱與膨脹工質，與中高壓液氧進行換熱的流程。

氮氣循環（huán）單（dān）泵流程較空（kōng）氣循環單泵流程的（de）下塔抽氮量要多20%，氮氣循環單泵流（liú）程本質上與外壓縮流程的下塔相同（也為全（quán）氣相進料，高壓（yā）板式中高壓（yā）氮氣與高壓（yā）液氧換熱，液化後（hòu）返回下塔頂部），這對於（yú）下塔抽氮氣量大超出最大抽氮限製時要節省不小能耗,但是氮氣循環單泵流程由於換熱器有（yǒu）循環（huán）量（增壓和膨脹），二次複（fù）熱不足損失，循環量（壓力（lì）氮（dàn）氣）外抽（chōu）換熱附加（jiā）能（néng）耗（換（huàn）熱品質差距大），氮氣作為（wéi）增加複熱和膨脹製冷工質要比空氣差（chà）而多增能耗，氮氣（qì）膨脹後由於飽和點較空氣低（低（dī）4K，膨（péng）脹（zhàng）空氣中抽溫度低，這對於換（huàn）熱是（shì）有利的）而產生的換（huàn）熱器不可逆損失大（dà）(膨脹機機後帶液體限製)，膨脹空氣（qì）中抽溫度低而增強換熱所節省的能耗，同時中高壓產（chǎn）品規格與（yǔ）流程最佳增壓複熱（rè）壓力、膨脹（zhàng）製冷（lěng）壓力的（de）差距大而附加的能耗等各種因素導致氮氣循環單泵流程自（zì）身優越性不能體現（xiàn），有可能導致氮氣循環單泵流程能耗反而要高。

* 特點：

（1）對於空氣循環當下塔抽氮氣超過1.5倍的氧氣產品量時，由於破壞（huài）正常精餾工況而（ér）導致空氣量增大，此時氮（dàn）氣循（xún）環（氮氣循環抽氮氣可達1.8倍，相（xiàng）當於外壓縮下（xià）塔，為全氣相進料，高壓氮氣與高壓液氧換熱，相當於部分主冷）更占能耗優勢，能耗增加原因主要是超出（chū）下塔抽氮限製，進（jìn）而導致空氣量增加，能耗增加，對於空氣循環單泵（bèng）流程優勢不（bú）明顯，對（duì）於（yú）空氣循環雙泵流程優勢較大。

（2）當下塔抽氮氣量不大，流程需要氮透（tòu）時（shí），如果是蒸汽驅動，還需要投資汽輪機。氮氣（qì）循環單泵（bèng）流程的優勢（shì）是能耗相差不多時，投（tóu）資少一台氮壓機（蒸汽驅動（dòng）時（shí）還有汽輪機），產（chǎn）品（pǐn）種類多時為多台（中壓（yā）氮壓機，高壓氮壓機），部分產品規格可能量小而無法做，避免下塔抽氮氣量大采用部分高壓氮（dàn）產品內壓（yā）縮（量大時（shí））而導致能耗較氮氣循環高，另外一般需單獨配置儀表氣壓縮機（jī）。

（3）采用（yòng）氮氣（qì）循環單泵流程，一方麵增壓機流量增大避開機器流量小而效率低（dī）的區（qū）域，另外當中壓氮氣產品與膨脹空氣27bar越接（jiē）近（理論上其他壓力也（yě）可以中抽（chōu）），高壓氮氣與高壓氧氣產品的增壓複熱最佳壓力越接近（jìn），能耗越小，而偏（piān）離越大（dà），能耗越大。

（4）穩（wěn）定運行（háng）方麵，氮氣循環的機組需要采用進口多軸機型，投資要較單軸機型（xíng）略高，單軸機型一般（bān）壓力高、末級（jí）流量小時也無法（fǎ）滿足，效率較低導致能耗較高，產品壓縮機與增壓機合二為一，可靠性不好，但操作維護（hù）量小。

（5）對於氮氣循（xún）環所配置的低溫膨脹機最好可以帶液體量7%左右的，這樣較好的平衡了換熱溫差，減小了（le）不可逆損失（shī），從而節省了能耗。對（duì）於中抽（chōu）量大的（de），需要配（pèi）置低溫冷氣機（jī）組或高溫膨脹機，來使得換熱器熱段溫差減小，不可逆損失減（jiǎn）小（xiǎo），從而節省（shěng）能耗。

當下塔抽氮氣2倍以上，此時抽（chōu）氮氣量大，應該（gāi）選擇配置雙下塔（配置一（yī）個（gè）氣量占總氣（qì）量不小於30%的工作壓（yā）力為3bar的高純氮裝置（zhì））的（de）空氣循環單泵流程（高純氮裝置冷凝器的液空蒸發氣體（tǐ）進上塔，相當於外壓縮流程上塔），對精餾而言，空氣循環雙下塔單泵流（liú）程對氧氮有利而對氬不（bú）利。

從2007年開始（shǐ）鋼鐵工（gōng）業的產（chǎn）能已經（jīng）趨（qū）緩，對空分（fèn）設備的需求有所（suǒ）下降，這個缺（quē）額已經被三大化工，特（tè）別是煤化工（gōng）中煤（méi）製油項目的（de）新增需求所填（tián）補。例如一個年產油品300萬t的（de）煤製油項（xiàng）目就需要6萬等（děng）級空分（fèn）設備10套左右，其它配套（tào）煤化工項目的空分裝置也越（yuè）來越多，也就是說煤化工項目（mù）仍將是空分行（háng）業的最大用戶。