KDON-40000/45850型空分设备是开空集团有限公司为山东德州华鲁恒升化工股份有限公司大型氮肥国产化技术改造项目所提供的重要装置。该装置于2002年9月27日签订供货合同，经过设计、制造、安装，于2004年8月18日整体施工完毕，到8月24日两台膨胀机均单独裸冷结束，于9月19日顺利产出合格的氧气、氮气，10月8日产出合格的液氩，空分开车进展正常，一次试车取得成功，并顺利通过无氨工况的考核（见考核报告）。
该装置是目前国内自行成套，自行设计、制造、安装的压力级别最高，装置规模最大的空分装置。同时该套空分装置采用了当今世界上最先进的工艺流程，是一套典型的化工型单泵内压缩流程装置。
本装置是“八五”、“九五”、“十五”期间国家重大技术装备国产化攻关项目，是国家经贸委“关于大型氮肥装置国产化”最重要的配套装置。由于是国内第一套“4万”等级的大型内压缩空分装置，其成败直接影响空分行业大型空分设备国产化的进程。
该套空分装置通过考核之后已运行近九个月，工况稳定正常，说明大型空分装置国产化技术已经取得成功。现将本套空分装置的研制情况介绍如下。
第一部分 “4万”空分国产化的历程
随着气体工业的迅速发展，各行各业，特别是冶金、化肥、煤化工等行业对氧、氮、氩产品的需求量稳增，无论是在装置规模上，还是质量、成套性能等多方面的要求都越来越高，这就促进了空分行业在近二十年来取得突飞猛进的发展。从切换板式到分子筛预净化，从风机、电机制动到增压透平膨胀机，从筛板上塔到填料上塔，从有氢制氩到全精馏无氢制氩，从产品外压到产品内压缩流程等等。并逐步形成了现代空分设备的基本特点：①装置大型化；②规整填料塔及无氢制氩技术；③带大量液体的多品种、多工况内压缩流程；④运行周期长，能耗低，安全可靠；⑤变负荷范围广。
二OOO年前，由于多种原因，大型空分装置国产化（特别是内压流程）进程缓慢，长期依靠进口，特别是在煤化工行业。70年代到90年代我国引进的59套大型合成氨装置，配套的空分装置均为进口设备，冶金行业“20000”以上的空分装置也以进口为主，象南京化学工业公司“40000”空分，陕西渭河“40000”，宝钢“60000”、“72000”等数十套空分设备均为进口设备。
为了尽快提高我国大型空分装置设计、制造能力，国内空分设备制造厂家在国家重大技术装备国产化的政策指导下，开空集团与兄弟厂家共同承担了“大型空分装置国产化”的研究与开发工作。特别是开空集团坚持走技术创新之路，促进空分技术发展，并取得了显著成果，为“4万”空分国产化的成功铺平了道路。
一、 精确的工艺计算与先进的流程组织是大型空分装置国产化成功的基础
开空集团深知可靠的工艺流程计算与先进的流程组织是整套装置成功的基础。为了扭转传统依靠查图，查表的手工计算的不准确性及工作效率低的局面，开空集团于1996年在国内空分行业率先购买了美国ASPEN PLUS流程模拟计算软件（国内空分行业第1家购买），并花费大量的人力、物力对运行稳定的近百套国内外大中型空分装置进行研究和数据采集工作，将这些数据反馈到ASPEN PLUS软件中，反复进行模拟计算，对ASPEN PLUS软件的数据库、模型进行筛选、修正、回归处理，通过这样的二次开发工作，使ASPEN PLUS软件成为开空集团工艺流程计算的高性能的工具。现已经过百余套空分设备的运行检验，证明了ASPEN PLUS软件应用于空分流程设计已取得成功。开空集团在工艺 流程计算及组织方面一贯注重向他人学习与自主开发并重，广取众家之长，近年来先后购买了Pro-II、Hysys，等精馏计算软件，经过开发，使之成为开空集团工艺计算的好助手，也使得开空集团在工艺流程组织计算方面一直处于世界先进水平。在“4万m3/h大型空分成套设备研制”课题中，开空集团承担了“4万m3/h大型空分流程设计和成套技术的开发”的子课题的研究与开发工作，为大型空分国产化的先进的流程组织打下了成功的基础。
