成果名称： 空分制氧高效吸附剂和大型真空变压吸附空分制氧装置的研制与开发
申请单位： 北京大学
北京北大先锋科技有限公司
成果编号: 鉴字［教SW2006］第052号
鉴定日期： 2006年8月29日
学 科： 3、化学
成果简介：
本项目属于工业气体分离领域，应用于从空气中分离氧气。
氧气广泛应用于钢铁冶炼、有色冶金、化学和石油工业、粉煤造气、污水处理、纸浆漂白、玻璃熔炼、窑炉助燃、垃圾焚烧、金属切割和焊接、水产养殖和医疗等行业。
90年代以来，国外发展起一种利用高效吸附剂的真空变压吸附（VPSA）空气分离制氧新技术，与传统的深冷分离空分制氧技术相比，具有装置简单、能耗低、自动化程度高、开停车快等优点，在产氧量15000m3/h以下时，制氧成本低于深冷分离装置，国际上发展很快。但是，我国一直未能掌握此技术，特别是高效吸附剂制备技术，因此国外公司利用其技术垄断地位，将该高效吸附剂与制氧设备捆绑后以高昂价格向我国出售。
北京大学化学院吸附技术课题组经过多年研发，发明了高效离子交换新工艺和特殊结构的吸附剂焙烧炉，并解决了低硅铝比X型分子筛放大生产过程中的难题，开发出低成本生产LiLSX型变压吸附空分制氧高效吸附剂的新工艺，吸附剂在25℃、1atm下，N2吸附量≥22ml/g、O2吸附量≤3.9ml/g，性能显著高于目前国内已有的吸附剂，也优于国外同类产品，达到国际领先水平。
利用此高效吸附剂，北京北大先锋科技有限公司开发出成套真空变压吸附空分制氧技术，包括发明了特殊结构的气流分布器，解决了变压吸附空分制氧装置大型化时大直径浅吸附床气流分布不均匀难题，在国内首次实现了锂分子筛（LiLSX）高效吸附剂的大型变压吸附空分制氧，O2纯度90－95％、单位制氧电耗 0.33－0.35kWh/m3O2，使我国变压吸附空分制氧技术达到国际先进水平，结束了外国公司在我国的技术垄断地位。
采用本技术已为各行业用户设计建设30余套变压吸附制氧装置（其中为承德建龙钢铁公司建设的装置产氧规模为7800m3/h，是目前世界上最大的单套变压吸附制氧装置），合同总额达1亿8千多万元，营业利润约6000万元、税金1500万元，并已为钢铁、有色冶金等各行业用户节约成本数亿元，产生显著的经济效益和社会效益，具有非常广泛的应用前景和推广价值。
