根據循環增壓機壓縮的介質不（bú）同，流程形式可分為空氣循環和氮氣循環。其（qí）中（zhōng）空氣循環又分為（wéi）空氣循環單泵流程（液氧）和空氣（qì）循（xún）環雙泵流程（液氧和液氮（dàn）），氮氣（qì）循環隻（zhī）有一種形式，即氮氣循環單泵流程（chéng）。

 

以下具體簡介三種空分流（liú）程型式：

* 空氣循環單泵流程（chéng）

當氣（qì）量（liàng）在8000Nm³/h（30bar時）～20000Nm³/h(80bar時)以上時（shí），氮氣（qì）透平壓（yā）縮機（jī）能夠滿足，流量小壓力（lì）高時整（zhěng）機效率較低（dī），流量大（dà）時整機效（xiào）率較高，此時應當采用氮氣外壓縮流程，因為能耗上氮氣外壓縮要較采用內壓縮（suō）占較大優（yōu）勢。

空氣循環單（dān）泵流程中高（gāo）壓液氧與高壓空氣換熱，液化空氣進塔後大部分（fèn）為參加精餾，導致這部分空氣當中的氮氣未分離，從而導致（zhì）下塔氮氣分離量較外壓縮（全氣（qì）相進（jìn）料，外壓縮流程或者氮氣循環單泵流程，液氮回（huí）下塔，其相當於全氣（qì）相）少（shǎo）20～30%（空氣循環雙泵流程）。所以空氣循環單泵流（liú）程的下塔抽氮量較全氣相進料的下塔要（yào）少。

* 空氣循環雙泵流程

一般氣量（liàng）在8000Nm³/h（30bar時）～20000Nm³/h(80bar時)以下時，采用（yòng）氮透無法做，而采用活塞氮壓機則是一方麵（miàn）需要有備機，投資較高（gāo），同時（shí）備件費用較貴；另一方麵維護量較大，長期連（lián）續（xù）運行可靠性差，許多用戶均（jun1）不願選擇此種（zhǒng）機型。同時下塔抽氮（dàn）氣（qì）總量未超過氧（yǎng）氣量的1.5倍（bèi）時，此時采用空（kōng）氣循環雙泵流（liú）程（chéng）的能耗較低，推薦采用空（kōng）氣循環雙泵流程。

空氣循環雙泵流程的液化空氣量大（有高壓氧的複熱空氣和高壓氮的複熱空氣，對精餾的影響較大，尤其下塔抽氮氣量的最大量明顯要小，不能滿（mǎn）足時需要（yào）增大空氣量。

* 氮氣循環（huán）單泵流程

氮氣循環單泵流程從下塔頂部外抽一股壓力氮氣出冷箱，經過增（zēng）壓（yā）後外（wài）抽（chōu）中高壓氮（dàn）氣產品，同時剩餘部分作為增壓複熱與膨脹（zhàng）工質，與中高壓液（yè）氧（yǎng）進行換熱的流（liú）程。

氮氣（qì）循環單泵流程較空氣循環單泵流程的下塔抽氮量要（yào）多20%，氮氣循環單泵流程本質上與外（wài）壓縮流程的下（xià）塔相同（也為全氣相進料，高壓板式中（zhōng）高壓氮氣（qì）與高壓液氧換熱，液化後返回下塔頂部），這對於下塔抽氮氣量（liàng）大超出最大抽氮限製時（shí）要節省不小能耗,但是氮氣循環單泵流程由於換熱器有循環量（增（zēng）壓（yā）和膨脹），二次複熱不足損失，循（xún）環量（壓力（lì）氮氣）外抽換熱附加能（néng）耗（換熱品質差距大），氮氣作為增加複熱和膨脹製冷工質要比空氣差而多增能耗，氮氣膨脹（zhàng）後由於飽和（hé）點較空氣低（低4K，膨脹空氣中抽溫度低，這對於換熱是有利的）而產生的換熱器不可（kě）逆損失大（dà）(膨脹機機後帶液體限製)，膨脹空氣中抽溫度低而增強換熱所節省的能耗，同時中（zhōng）高壓產品規格與流程最佳增壓複熱壓力、膨脹製冷壓力的差距大而附加（jiā）的能耗等各（gè）種因素導致氮氣循（xún）環單泵流程自身優越（yuè）性不能體現，有可能導致氮氣（qì）循環單泵流程能耗（hào）反而要（yào）高。

* 特點：

（1）對於空氣循（xún）環當下塔抽氮氣超過（guò）1.5倍的氧氣（qì）產品量時，由於破壞正常精餾工況而導致空氣（qì）量增大，此時氮氣循環（氮氣循環抽氮（dàn）氣可達1.8倍，相當於外壓（yā）縮下塔（tǎ），為全氣（qì）相進料，高壓氮氣（qì）與高壓液氧換熱，相當於部分主冷）更占能耗優（yōu）勢，能（néng）耗增（zēng）加原因主要是超出下塔抽氮限製，進而導致空氣量增（zēng）加，能耗增加，對（duì）於空（kōng）氣循環單泵流程優勢不明顯，對於空氣循環雙泵流程優勢較大（dà）。

（2）當下（xià）塔抽氮氣量不（bú）大，流程需要氮透時，如果是蒸汽驅動，還需（xū）要投資汽輪機。氮（dàn）氣循（xún）環單泵流程的優（yōu）勢是能（néng）耗相差不多時，投資少一台氮（dàn）壓機（蒸汽驅動時（shí）還有汽輪機），產品種類多時為多台（中壓氮壓（yā）機，高壓氮壓機），部分產品（pǐn）規格可能量小而無法做，避免（miǎn）下塔抽氮氣（qì）量大采用部分高壓氮產品內壓縮（量大時）而導致能耗（hào）較氮氣循環高，另外一般需單獨配置儀表（biǎo）氣（qì）壓縮（suō）機。

（3）采用氮（dàn）氣循環單泵流（liú）程，一方麵增壓機流（liú）量增大避開機器流量小而效率低的區域，另外當中壓氮氣產品與膨脹（zhàng）空氣27bar越接近（理論上其他（tā）壓力也可以中抽），高壓氮氣與高壓氧（yǎng）氣產品的增壓複熱最佳（jiā）壓（yā）力越接（jiē）近，能耗越小（xiǎo），而（ér）偏離越大，能（néng）耗越大。

（4）穩定運行（háng）方麵，氮氣循環的機組需要采用進口多軸機型，投資要較單軸機型略高，單（dān）軸機型一般壓力高、末級流量小時也無法滿足，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，但操作維護量小。

（5）對於氮氣循環所（suǒ）配置（zhì）的低溫（wēn）膨脹機最（zuì）好可以帶液體量7%左右的，這樣較好（hǎo）的平衡了換熱溫差（chà），減小了不可逆損失（shī），從而節省了能耗。對於中抽量大的，需要配置低溫冷氣機組或高溫膨脹機，來（lái）使得換熱器熱段（duàn）溫差減小，不可逆損（sǔn）失減小，從而節省能耗。

當下塔抽氮氣2倍以上，此時抽氮氣量大，應（yīng）該選擇（zé）配置雙下塔（配置一個（gè）氣量占（zhàn）總氣（qì）量不小於30%的工作壓力為（wéi）3bar的高純氮裝置）的空氣循環單泵流程（高（gāo）純氮裝置冷凝器的液空（kōng）蒸發氣體進上塔，相當於外壓縮流程上塔），對精餾而言，空氣循環雙下塔單（dān）泵流程對氧氮有利而（ér）對氬不利。

從2007年開始鋼鐵工業的（de）產能已經趨緩，對空分設備的需求有所下降，這個缺額已經被三大化工，特別是煤化工中煤製油項目的新（xīn）增需求所填補（bǔ）。例如一個年產油品300萬t的煤（méi）製油項目就需要6萬等級空分設備10套（tào）左右（yòu），其（qí）它配套煤化工項目的空分裝置也越來越多，也（yě）就是說煤化工項目仍將是空分行業的最大用戶。