杭氧集团股份有限公司（以下简称“杭氧”）作为中国空分的领军企业，自1950年成立以来，始终以自主创新为战略支点，从设备制造商跃升为全球领先的全产业链供应商，业务覆盖工程与设备、工业气体、高端装备制造及绿色能源等，核心技术多次打破国际垄断，成为中国制造迈向全球价值链高端的典范。  

近年来，杭氧通过国产化攻关，具备了全系列空分设备的设计、制造和成套技术，特别是自主研发的“承托式滑道型径向流纯化装置”成功攻克国际性技术难题，以颠覆性设计引领全球空分设备技术革新。装置被浙江省机械工业联合会鉴定为总体技术处国际领先水平、获得了第五十届日内瓦国际发明展金奖，再一次印证了中国高端装备制造的实力。

一、技术创新：破解国际难题，定义行业新标准

（一）技术痛点与全球挑战

径向流纯化装置是特大型空分、储能、CCUS等装置的重要组成部分。其作用是吸附原料气体中的水分、二氧化碳及碳氢化合物等杂质，是保障后续系统安全运行的关键。由于纯化装置工况复杂，存在温差、压力交变大、高频切换、悬挂载荷大、伸缩变形显著等特点，在运行过程中会出现结构开裂、吸附剂粉化、泄漏等问题，数十年来国际上尚无企业解决这一技术难题。近年来随着经济的快速发展，煤化工、石油化工等行业对工业气体的需求不断增加，设备规模越来越大，对纯化装置高效、长周期、稳定运行提出了更高的要求，传统的纯化装置已不适用于更大规模的净化领域。

（二）颠覆性设计突破行业瓶颈

杭氧经过十多年的技术攻关，研发了基于承托式径向流吸附器的长周期自适应纯化装置，解决了业界数十年的技术难题。主要创新性成果如下：

1.在国际上首创了承托式滑动型无应力径向流吸附器，实现了异步温升下内件动态伸缩匹配，解决了复杂高频交变工况下的结构疲劳易开裂的问题；发明了迷宫式滑道型动态密封结构，解决了动态变形过小颗粒吸附剂易泄漏，气流短路穿透的问题，保障了设备的可靠性。

2.研发了径向流吸附器纯化装置长周期运行技术，从研究动态吸附机理的角度出发，开发了分子筛动态吸附性能测试台位和氧化铝动态水吸附性能测试台位。建立了分子筛和氧化铝动态吸附能力及合理再生条件的数据库。

3.针对原料气品质存在波动偏离设计值的问题，建立了常用分子筛和氧化铝吸附性能及再生条件数据库，获得不同工艺条件与动态吸附性能之间的数学模型。开发气体品质自适应变周期切换控制系统，并获得软件著作权。提升了分子筛纯化装置的操作弹性，保障了系统在复杂多变工况下安全稳定运行。

（三）技术性能指标全球领先

该项目已授权发明专利6项，实用新型专利10项，主体专利已获得美国、德国、法国三个国家国际发明专利授权，发表高水平论文6篇，制定行业标准1项，获得科技成果奖2项。该项目研发的纯化装置运行切换周期为11.6小时，相比国外知名公司,设计的悬挂式径向流吸附器运行周期分别提升93%、45%，径向流吸附器长径比分别提升62.67%、123%。

二、经济效益：降本增效，赋能行业绿色转型

（一）运行经济性显著提高

分子筛吸附空气纯化系统的能耗约占空分装备总能耗的11%左右，研发长周期的分子筛纯化系统与空气品质自适应技术，对于降低空分能耗，提升空分设备运行经济性，延长纯化系统使用寿命，具有重大意义。以神华宁煤6套10万等级大型空分为例，长周期运行技术能将原设计的固定的8小时运行切换周期动态调整至10个小时，6套空分仅因此所节约的电功率达2946kW，每年运行能节电2580.7万度电，节约运行成本1496.8万元/年。山西杭氧立恒气体有限公司，与常规六万等级气体纯化装置项目对比，系统运行时间从7小时延长至11小时，整套项目节省平均使用功率~135kwh，该套装置节约运行成本~70万元/年。

（二）制造优化与国产化提升

杭氧研制的径向流吸附器从设计、工艺、制造、运输等多维度分析，优化尺寸，精准设计。同步开发多层床全柔性径向流吸附器卧式组合套装技术，解决了高长径比全柔性网桶在组装、运输、安装中的结构易变形问题，成功实现大型等级空分径向流吸附器厂内一体化制造。目前，泽州杭氧八万空分项目已从杭氧临安制造完成厂内制造，运输至1000公里外的项目现场进行安装；国能十万空分项目也已完成了装置的厂内制造。

近年来，杭氧在大型、特大型空分项目中对装置加以推广应用，其中，中煤图克七万空分项目通过客户性能考核，成功稳定运行三年以上，彻底摆脱了对国外径向流吸附器的依赖。

（三）智能装备助力“双碳”目标实现

杭氧不仅是“大国重器”的制造者，也拥有行业领先的“智慧”技术与装备，在制造、运行、服务等方面动脑子、下功夫。以承托式滑道型径向流纯化装置为例，其自适应变周期切换系统在满足空分纯化系统正常顺控运行的要求的前提上，建立了高效准确快速响应的剩余可吸附时间判断逻辑，提升了分子筛纯化装置的操作弹性，解决了气体原料杂质波动范围宽频率大带来的吸附剂易穿透问题，保障了纯化系统在复杂多变的现场工况安全稳定节能运转，为空分智能化运行提质增效；神华十万等级空分项目的径向流吸附器已稳定运行7年多，床层无粉化，运行能耗低，各项指标超过同期的林德公司的径向流吸附器，获得了用户的认可、好评，成为推动工业领域绿色转型的关键技术。

杭氧以“基础理论研究-核心技术攻关-产品研发-应用场景研究”的创新闭环，通过专业化聚焦、精细化运营、特色化创新、新颖化布局，加速技术创新成果落地。自研的高压板翅式换热器技术成功应用于特大型空分项目，缩短了工程周期30%、降低了装备制造成本20%、国产化率超95%，装备综合性能较国际竞品提升15%；拥有10余家国家级、省级专精特新企业集群，自研的液氦罐与液氢罐达到国际先进水平；拥有氢能“制-取-输-用”产业链，投建运营了全国最大的加氢站与“氢、电、气”一体化综合能源岛；滨海港LNG冷能交换中心、浙能兰溪二氧化碳捕集与矿化利用集成示范项目等多个创新项目落地。

持续创新，领航全球气体产业。杭氧着力推动中国空分行业从“单点突破”迈向“系统领先”，为全球工业绿色化、智能化发展贡献中国方案。（市国资委）