关于空分纯化系统，从七十年代前的可逆式换热器流程进化到分子筛吸附流程，空分的工艺流程进行了更新换代的变化。采用分子筛净化系统大大简化了操作，提高了设备的安全可靠度。当然分子筛纯化系统还有一系列好处，这里就不赘述了，有兴趣的同学们可以查阅空分史料。分子筛吸附流程的空分计算，目前我能查阅到的年代最久远也是记录最详细的资料就是七十年代末期，杭氧选派技术人员赴林德公司的实习总结资料。学习这份宝贵资料的同时，我由衷的佩服空分行业的各位前辈们一丝不苟的严谨的研究精神。看着一笔一划手工绘制的工程附图，犹如当年伏案记录的场景浮现在眼前。
偏题了，讲回分子筛纯化系统的顺控程序发展，从林德学习资料内记录的8步（每个吸附器分四个过程：排气、加热、冷却、充气）到如今主流的18步（每个吸附器分九个过程：准备泄压、泄压、准备加热、加热、冷吹、准备充压、充压、准备切换、切换），几十年间经历了什么？再插一句题外话，空分设计人员在翻阅GB16912（俗称氧规）时，反复会提到的一句话就是，这本规范里每一条都是血淋淋的经验和教训，所以必须要带着崇敬的心态来尊重规范里的所有内容。当然，对于分子筛纯化系统的顺控程序的发展没有这么沉重，但是每一步进化和每一处优化，无不饱含着操作中发生的问题和前辈的智慧。我们先从8步的开始说起吧。
一、8步模式
分子筛容器的使用分四个过程：排气、加热、冷却、充气。需要严格控制的过程只有排气和充气。因为这两个过程控制不好，能使分子筛粉碎缩短使用寿命。简单来说就是需要慢速排气和充气。根据吸附器容器的体积以及压缩空气的工作压力，可以计算出总进气量和总排气量。按照《实习总结》中记录，排气7分钟，充气12分钟。
二、10步模式
10步模式中分子筛容器的使用分为五个过程：泄压、加热、冷吹、充压、转换。与8步模式相比，多了最后的转换步。多出的这一步转换步里增加了两个吸附器同时工作的阶段，也有公司把这一步称为并行或并联。并行一段时间之后才是切换为另一个吸附器。为什么多出了并行这一步？分子筛在使用前的充压过程中随着压力升高，分子筛的吸附容量增大，更多的氮气和氧气被分子筛所吸附，吸附热使得床层温度升高。当吸附器转为使用时，空气将分子筛床层的热量带出来，从而引起出口温度的升高。为减缓这种温度升高现象给精馏系统的操作造成的周期性影响，减缓吸附热给板式换热器带来的热负荷波动，所以增加了这一步，并且可以用适当增加“并行”时间来平缓这一波动。
三、18步模式
18步模式中，每个吸附器的使用分为九个过程：准备泄压、泄压、准备加热、加热、冷吹、准备充压、充压、准备切换、切换。与10步模式相比，对于泄压、加热、充压、切换这四个主要步骤分别增加了准备步。每个准备步内主要的任务就是相关阀门的动作，将准备步分开可以使顺控程序更清晰，也就是将任务拆分得更细致。例如准备加热步内是将污氮流路相关阀门都打开，到了加热步直接打开电加热器。哪一步出了故障就暂停在哪一步，对于运维人员来说能更加快速的找到故障点。以下是18步的详细分解：
四、纯化系统顺控过程中给空分运行带来的扰动
1，纯化器充压过程的扰动
在纯化器转升压过程中，升压阀突然打开时，空气出空冷塔的压力同步下降。虽然空压站补充气调节阀接收到压力下降的信号，开始增加开度，但信号检测反馈调节有一定的滞后性，所以升压初期进主换热器的空气压力和流量均略有减少。
随着升压阀增开，纯化器的升压速度加快，压空补充气的阀门同步增开。进入空冷塔的空气量增加，空冷塔阻力增加，导致空气进纯化器、主换热器和下塔压力、空气进主换热器的流量同步减少。在升压接近尾声，升压速度降低，压空补充气阀门逐步关小，进空冷塔空气流量、空冷塔阻力逐步降低。此时空气进纯化器、主换热器和下塔压力同步上升，空气进主换热器的流量逐步增加。
进入准备阶段，2台纯化器并联运行，此时压空补充气调节阀稳定在一定开度。但由于2 台纯化器均分进主换热器空气量，纯化器段的阻力值达到最低。此时下塔的压力值逐步升至最大值，进主换热器空气量达到最大值。切换后，单台纯化器运行，压空补充气开度逐步关小，空冷塔、下塔压力逐步回归正常。
在纯化器升压时，冷端和热端膨胀机的进出口温度变化并不明显。由于纯化器分压作用，膨胀机的膨胀端机前压力、机后压力以及膨胀机转速均略有下降，此时膨胀机制冷量随之下降。在纯化器升压完成至2 台纯化器并联运行期间，压空大量进入主换热器，膨胀机的机前、机后压力、转速均处在最大值，此时膨胀机制冷量上升。同时，膨胀机的轴振动、位移随着转速的变化发生较大的波动。
经过以上分析，纯化器在切换时，进下塔的空气流量、下塔压力、上塔压力变化趋势是先降低至稳态后缓慢上升至峰值，然后再缓慢下降至正常状态。膨胀机的制冷量与下塔压力变化趋势相同，同时膨胀机振动和位移大幅波动。
2，切换后温度升高的扰动
空气在经过纯化器后，温度会有所升高，这是因为空气中的水分和二氧化碳被分子筛吸附，而吸附过程是一种放热过程。吸附放热使出口空气温度比进口温度高4~6 ℃。空分纯化器在切换后10～15min，空气出纯化器温度能达到峰值38℃，最大温升约22 ℃。约70～80min 后，温升差值会稳定在3.5～5.0 ℃。
