河南煤业化工集团中原大化公司空分装置采用杭州制氧股份有限公司设计制造的KDON-52000/61100型空分装置 ，设计氧气产量52000 m3/h，氮气产量61100 m3/h，氩气产量1600 m3/h。该空分装置采用离心式空气压缩、常温分子筛净化、增压透平膨胀机、填料型上塔、全精馏无氢制氩、液氧（氮）泵增压的内压缩工艺技术。控制系统采用先进的DCS微机控制技术。配套的空压机组由沈阳鼓风机厂设计制造，单套膨胀机组和2台液氧泵、2台液氮泵、2台液氩泵及1台事故液氮泵均由法国CRYOSTAR原装进口。但空分装置在运行过程中存在一些问题。
1.煤化工装置开车前需空分装置提前25 h 开车，生产出的合格氮气作为后系统气化装置的气密试验用。若气化漏点较多，会直接增加整套装置开车成本。
2.空分装置上塔顶部排出的低压氮气除部分作为水冷塔降温使用外，仍有10000 m3/h放空，存在很大的浪费。
3.空分装置空冷塔降温冷却循环水与其他装置循环水为公用循环水系统，如果甲醇、气化和压缩机组换热器出现泄漏，会有大量化工介质进入循环水系统。如循环水中含有氨、甲醇等有害物质，进入空冷塔后这些物质会部分随空气进入分子筛，分子筛是结晶型的硅铝酸盐，在有害介质的环境下长期使用会使分子筛失效，对分子筛造成不可逆的损坏。在以往运行中还出现过循环水系统添加药剂过量，形成大量泡沫。泡沫随循环冷却水进入空冷塔中，在空冷塔内堆积到一定程度后，随空气进入分子筛纯化系统，使分子筛失去吸附能力，从而使水进入空分换热器造成冰堵事故。因此，循环水水质直接影响空分装置的稳定运行。
为减少煤化工装置的开车成本，减少空分装置氮气放空浪费，提高空分装置长周期、稳定运行能力，对空分装置进行了一系列改造。
1.新建1套液氮贮存系统，配套1台1000 m3/h液氮储罐、1台20000 m3/h液氮泵、1台水浴式汽化器及相应管线、阀门。
空分装置运行期间贮存富裕液氮。煤化工装置开车时通过液氮泵加压至8.2 MPa，再经水浴式汽化器汽化为30 ℃氮气，输送至气化装置，供气化炉气密性试验使用。改造完成后空分装置无需提前25 h开车，减少了整套装置的开车成本。
2.根据附近单位装置对氮气的需求，新建2台离心式氮气压缩机，单台设计气量为3600 m3/h。氮压机将装置中放空的40 kPa纯氮气增压至0.8 MPa后通过管线输送至使用装置。合理利用空分装置放空低压氮气7000 m3/h。
3.新建1套3000 m3/h 循环水装置,与空冷塔循环水系统对接。该循环水主要新增设备包括：1台凉水塔、2台循环水泵、1台旁滤器、1台水轮机、1500 m管线、30台阀门。
通过以上改造，空分装置在煤化工装置开车时可以提前利用液氮储罐的液氮汽化作为气化炉气密试验用，避免了空分装置提前25 h 开车。因合理利用放空低压氮气7000 m3/h,减少了浪费。空冷塔循环水水质得到了改善，消除了循环水对分子筛的影响，延长了分子筛使用寿命，进一步增强了空分装置的稳定运行。
空分装置改造共投入2200万元。改造后经济效益明显，仅空分装置无需提前25 h开车，就可节约费用838575元。同时因合理利用氮气7000 m3/h，按全年装置运行300 d，氮气0.5元/m3计算，年可增经济效益2520万元。
独立循环水系统投用后提高了空冷塔循环水水质，减少了循环水对分子筛的影响，确保了分子筛的使用寿命，保证了空分装置安全、稳定运行。