1993年，开封空分设备厂开始对规整填料塔技术的开发研究；并与天津大学技术合作，在实验数据基础上，首次在三明钢铁厂3200m³／h空分设备改造设计中的上塔采用了规整填料塔技术。1995年10月，首套采用规整填料上塔开车获得成功。

1995年12月，杭州制氧机厂带填料型上塔的150m³／h空气分离设备做过试验。继后，在湖北化工厂和上海氯碱化千公司的3200m³／h空气分离设备设计填料上塔进行探险性试验。1997年7月，杭氧为浙江巨化集闭公司2#000m³／h空气分离设备改造时，指定周智勇负责，设备改造方案大胆采用带规整填料上塔的常温分子筛净化增压透平膨胀机流程。再次采用填料上塔时，选用天津人学的规整填料和液体分布器，由杭氧设计制造上塔，试验塔径1．6m，高29m。1998年10月10日，联动开车获得成功。填料上塔运行工况稳定，其阻力只有5～6kPa，只是普通筛板上塔的1／5～1／6，升使空气压缩机排压降到0．5MPa，节能4％以上。

这些试验成功开创了采用规整填料上塔的先河，并为开发采用规整填料上塔和全精馏制氩技术新一代空气分离设备取得了经验。

24 第一套大型液氧内压缩空气分离设备研制(1993~1997)

1993年起开封空分设备厂开始内压缩流程技术的开发研究。在内压缩流程设计开发中，走过了规模从小到大，输出产品压力由低到中高压扩展的路程。先积累了小型空气分离设备内压缩流程技术的经验1994年底，15000m³／h液氧内压缩流程空气分离设备是自行成套、设计，氧气小冷箱压力为0．6MPa。由宋保纪、夏瑞田等人负责流程及设备设计，除液氧和DCS控制外，均为自行生产。1996年产品制造完毕，并安装在天津铁厂，1997年11月22日联动试车，12月8日出氧，并通过考核，设备性能优良、运行稳定、安全可靠。设备投产成功，突破厂用液氧泵替代氧气压缩机，是国内第一套最大的液氧内压缩、分子筛预净化带增压膨胀机的空气分离设备，也是冶金行业中第一次采用内压缩流程的大型空气分离设备。开空还于2002年分别通过了鄂城钢铁公司和青岛钢铁公司10000m³／h内压缩空气分离设备考核，各项技术均达到设计要求。这些设备都是冶金企业典型的氧气使用压力3．0MPa的冶金型空气分离设备。

25 第一套空分全精馏制氩设备研究开发(1994～1997)

1994年1月，杭州制氧机集团有限公司立项研究开发空分全精馏制氩设备，由杭州制氧机研究所何子田负责实施。2月通过流程方案审查，并按1000m³／h空气分离设备规模进行设计。在设计中研究了填料塔规整填料选择；解决厂氩塔理论板数和填料等板高度以及塔内件气液分布等问题。1994年7月完成了全精馏制氩的1000m³／h空气分离设备设计。1995年3月完成制造，安装在上海嘉定娄塘制氧厂。1996年1月全精馏制氩设备开车运转试验中，由于填料塔高度比以往常规筛板精馏氩塔高得多，显得膨胀制冷量不足。另外，增压液氩输送泵轴向漏气等问题，纤设计改进后，于1997年3月可以无故障连续运转。这套国产全精馏制氩的1000m³／h空气分离设备经过一年时间的运转，于1998年6月在杭州通过省级鉴定。试验表明，在空气分离设备配用的全精馏制氩设备完全可以彻底革除沿用传统的加氢除氧的老工艺。全精馏制氩设备运行数据显示粗氩中含氧≤2×10^-6，填料每米阻力仅为0．3～0．4kPa。这一科研成果已直接推广应用于空气分离设备系列配用的制氩设备。

1996年3月，开封空分设备集团有限公司指派戴思聪、康万顺、泰顺利、王忠建、林辉等人为鄂城钢铁公司提供第一套自行设计、制造的分子筛预净化带增压膨胀机，并采用全精馏制氩工艺的6000m³／h空气分离设备。1997年8月在鄂城钢厂动千安装，于1997年11月20日开始联动试车，11月30日氧、氮、氩产量和纯度达到设计指标。该设备性能经72小时连续运行考核合格，于12月29日在武汉通过国家部级组织的专家评定。专家组认为，开空为鄂钢提供的全精馏(无氢)制氩6000m³／h空气分离设备是目前国内采用规整填料无氢制氩技术的第一套最大的空气分离设备。设备运行考核结果表明，氧的提取率达到98％，氩的提取率达到55％以上，增压透平膨胀机效率达到85％，综合能耗指标为0．465kWh／m