Производство кислорода в России – тяжелый бизнес из легкого воздуха

Несмотря на повышенный спрос на медицинский кислород, российских поставщиков постепенно вытесняют компании США и Германии. Идет промышленная колонизация – установки по производству газа продаются с пост-обслуживанием, сменить делового партнера невозможно.

Из отечественных титанов на плаву держится «Криогенмаш», основная масса выделяемых на закупку кислорода бюджетных денег уходит за рубеж. Российское криогенное производственное оборудование ветшает и не модернизируется. Эксперты-оптимисты прогнозируют перемены к лучшему – Россия всегда была сильна в криогенике, возрождение отрасли не за горами.

Разновидности – медицинский и технический

Газообразный кислород бывает техническим либо медицинским, различается по назначению и составу. Требования к чистоте газа обозначены в межгосударственном ГОСТе 5583-78, принятом Россией, Беларусью, Казахстаном, Таджикистаном, Молдовой, Туркменистаном, Узбекистаном и Украиной. Базовые отличия:

  • Доля непосредственно О2 в медицинской разновидности – 99,5%, с согласия потребителя – 99,2%. Техническая модификация первого сорта подразумевает 99,7%, второго сорта – 99,5%.
  • В медицинской версии недопустимо включение водорода, в технической – от 0,3% до 0,5% в зависимости от сорта.
  • В техническом кислороде не нормируется содержание двуокиси углерода, в медицинском её доля не должна превышать 0,01% в составе газа.
  • Удельный вес водяных паров в технической разновидности 0,007-0,009% в зависимости от сорта, в медицинской – 0,009%, причем для медицинской авиации показатель не должен превышать 0,0007%.

Промышленное производство

Способы выработки различны – электролизом из воды, разделением газов воздуха методами адсорбции, мембранным или криогенной ректификации. В целом производство медицинского кислорода сложнее – требуется тщательная фильтрация и специальная лицензия.

При этом мембранный способ не блещет производительностью. А метод короткоцикловой безнагревной адсорбции законодательно в России не легитимен и находится в стадии доработки учеными военного здравоохранения.

Получать кислород электролизом для дыхания и лечебных целей запрещено ГОСТом, поэтому в арсенале медицинской промышленности остается только низкотемпературная ректификация.

Криогенная ректификация – как это работает

Метод основан на том, что газы после перевода в жидкое состояние кипят при разной температуре: например, азот при –196 °С, кислород при –183 °С. После испарения азота остается чистый O₂.

Для этого обыкновенный воздух поэтапно:

  • сжимают до 6-7 атмосфер, попутно фильтруя от механических примесей;
  • очищают от влаги и CO₂ технологией «молекулярного сита»;
  • в криогенной камере охлаждают до жидкого состояния;
  • в сепарационной колонне доводят температуру до –200 °С, после чего азот испаряется и концентрируется вверху, жидкий O₂ – внизу.

Из конденсатора отводится жидкий и некоторое количество газообразного кислорода. Исполнение арматуры сродни https://gpkomplekt.ru/catalog/sharovyie-kranyi/sharovyie-kranyi-s-pnevmoprivodom/ – криогенное, из соображений безопасности привод целесообразен пневматический. Газификация жидкого газа производится на месте использования.