大型空分設備是廣泛應用于冶金、石油化工、煤化工等行業(yè)的關鍵設備，為生產過程提供氧氣、氮氣和氬氣。它的工作原理是空氣先被壓縮、冷卻、液化。利用氧氣、氮氣和氬氣組分沸點的差異，使氣體和液體在精餾塔的塔板上接觸進行傳質和換熱，最終分離得到符合純度要求的氧氣、氮氣和氬氣產品。超大型空分設備是指制氧能力高于40 000 m/h的空分設備，其主要技術難點在于系統(tǒng)設計計算、大型低溫設備加工技術、新風預冷系統(tǒng)和冷箱的總體設計、超大型分子篩吸附器、高效蒸餾塔和新型主冷凝蒸發(fā)器的開發(fā)。

大型空分設備廠家認為隨著冶金、煤制油、甲醇、乙烯、煤氣化聯(lián)合發(fā)電(IGCC)和熔融還原煉鐵技術(COREX)的發(fā)展，空分設備正朝著產量大、氣體產品壓力等級高、產品純度高、液體產品多的方向發(fā)展。

大型空分設備的應用：

1.冶煉業(yè)。大型空分設備廠家認為20世紀90年代以來，中國鋼鐵工業(yè)取得了快速發(fā)展。為了獲得高產、優(yōu)質、低價的穩(wěn)定可靠的供氣，鋼鐵公司紛紛引進先進的空分設備，帶動了我國低溫容器行業(yè)的發(fā)展。目前，在黑色金屬和有色金屬的冶煉中，配備大型空分設備，提供大量的氮氣、氧氣和氬氣，用于富氧供氣、噴嘴進料、脫硫脫氣，以及作為保護氣體和冷卻劑。

2.煤化工。包括煤炭加工、煤炭氣化、煤炭液化等。大型空分設備廠家認為在煤氣化、煤液化、煤制油和煤基醇醚燃料的生產過程當中，需要大量的氧氣。中國“煤代油”戰(zhàn)略及相應能源政策的實施，為大型空分設備在煤化工領域的應用帶來了機遇。

3.煤氣化。大型空分設備廠家認為在煤氣化中，氧氣作為氣化劑參與反應，生成合成氣，可用于生產合成氨、甲醇等。還可以生產城市煤氣，替代部分城市煤氣，如焦爐煤氣等。也可以生產合成天然氣代替天然氣。煤氣化技術是實現煤炭綜合利用和潔凈煤技術的重要技術手段，也是發(fā)展現代煤化工、煤制油和燃料氣等重要工業(yè)生產的先導。煤氣化項目是未來大量用氧的潛在用戶。

4.煤液化。大型空分設備廠家認為煤液化有間接煤液化和直接煤液化兩種，即間接煤液化采用費托合成原理，直接煤液化采用加氫液化原理。這兩種工藝都要配大型空分設備。煤間接液化成石油需要大量的氧氣；煤直接液化生產石油，氧氣主要用于煤氣化生產氫氣，用于液化煤的加氫和石油產品的提煉。