CN112004774B - 一种采用变压吸附技术生产氧气的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种采用变压吸附技术生产氧气的方法，其包括串联操作的两个变压吸附段，原料空气在第一变压吸附段经速度选择型吸附剂吸附后其真空解析气输入第二变压吸附段的吸附塔中再次经速度选择型吸附剂吸附，第二段吸附结束后，所得的部分氧气进入第二段的吸附塔置换氮气和氩气，置换后尾气流入其他吸附塔作为原料气吸附；第一变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A和抽真空VC两个步骤；第二变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、氧气置换P和抽真空VC三个步骤，且第一段的吸附A步骤之后或第二段的抽真空VC步骤之后设有串联吸附A1步骤。本发明的方法电耗更低，与深冷制氧相比节电35％以上，且生产过程更加安全。

Description

一种采用变压吸附技术生产氧气的方法
技术领域
本发明涉及变压吸附技术制氧领域,具体涉及一种采用变压吸附技术生产氧气的方法。
背景技术
目前，在采用变压吸附技术生产纯氧(99.5％V)的专利中主要有美国专利US4190424和US5395427以及中国专利200410046599.9，美国专利US5395427和中国专利200410046599.9先采用沸石分子筛(氮平衡吸附，其中美国专利采用了一段，中国专利采用了两段以提高氧气回收率，降低电耗)将空气中的氮气吸附下来，氧气和氩气再进入碳分子筛(速度选择性吸附，美国专利为第二变压吸附段，中国专利为第三变压吸附段)吸附氧气，将氩气和少量的氮气除去，将氧气浓度提高到99.5％(V)；而美国专利US4190424提供了两种变压吸附制纯氧技术，第一种变压吸附制纯氧技术先采用沸石分子筛(氮平衡吸附，第一变压吸附段)将空气中的氮气吸附下来，氧气和氩气再进入碳分子筛(速度选择性吸附，第二变压吸附段)吸附氧气，将氩气和少量的氮气除去，将氧气浓度提高到99.5％(V)，第二种变压吸附制纯氧技术先采用碳分子筛(速度选择性吸附，第一变压吸附段)将空气中的氧气吸附下来，解析出来的富氧气和少量氮气、氩气再进入沸石分子筛(氮平衡吸附，第二变压吸附段)吸附氮气，将少量的氮气除去，将氧气浓度提高到99.5％(V)。两个美国专利US4190424和US5395427变压吸附制纯氧技术的电耗远远高于目前的深冷制氧，至今未见有变压吸附制纯氧工业装置推广应用。
发明内容
本发明的目的就是针对目前变压吸附技术生产纯氧(99.5％V)电耗高的问题，提供一种能耗低且生产过程更加安全可靠的采用变压吸附技术生产氧气的方法，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种采用变压吸附技术生产氧气的方法，其包括串联操作的第一变压吸附段和第二变压吸附段，将干燥的原料空气输入第一变压吸附段的速度选择型吸附剂床层，原料空气中的大部分氧气被速度选择型吸附剂床层吸附，大部分氮气和氩气从吸附塔出口排出放空；第一变压吸附段的真空解析气从第二变压吸附段的吸附塔底部再次进入速度选择型吸附剂床层，第一变压吸附段的真空解析气中的大部分氧气被第二变压吸附段的速度选择型吸附剂床层吸附，大部分氮气和氩气以及少量氧气从吸附塔出口放空或流入第二变压吸附段的另一个刚抽完真空的吸附塔升压和吸附氧气，氮气和氩气从吸附塔出口排出放空，第二变压吸附段的吸附塔吸附结束后，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从第二变压吸附段的吸附塔底部进入其吸附剂床层置换吸附剂吸附的氮气和氩气，置换后的尾气从吸附塔顶部排出，流入到第一变压吸附段的吸附塔内或与第一变压吸附段的吸附塔的真空解析气混合进入第二变压吸附段的吸附塔作为原料气吸附；第一变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A和抽真空VC两个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、氧气置换P和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤，且第一变压吸附段的吸附A步骤之后或第二变压吸附段的抽真空VC步骤之后设有串联吸附A1变压吸附工艺步骤：其中，第一变压吸附段串联吸附A1步骤的底部进口混合气来自于第二变压吸附段处于氧气置换P步骤的吸附塔出口排出混合气；第二变压吸附段串联吸附A1步骤的底部进口混合气来自于第二变压吸附段处于吸附A步骤的吸附塔出口排出混合气。
进一步，第一变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A和抽真空VC两个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、串联置换P1、氧气置换P、抽真空VC和串联吸附A1五个变压吸附工艺步骤；所述串联置换P1步骤的置换气来自第二变压吸附段另一个处于氧气置换P步骤的吸附塔出口排出的混合气。
进一步，第二变压吸附段的串联置换P1步骤的尾气从吸附塔顶部排出，与第一变压吸附段的吸附塔的真空解析气混合进入第二变压吸附段的吸附塔作为原料气吸附。
进一步，第一变压吸附段的吸附塔在吸附A步骤之后增加串联吸附A1步骤，即第一变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、串联吸附A1和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤；且第二变压吸附段处于串联置换P1步骤的吸附塔出口排出的混合气进入第一变压吸附段处于串联吸附A1步骤的吸附塔作为原料气吸附。
进一步，第一变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、变压吸附A1和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、氧气置换P和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤，且第二变压吸附段处于氧气置换P步骤和吸附A步骤的吸附塔出口排出的混合气进入第一变压吸附段处于串联吸附A1步骤的吸附塔作为原料气吸附。
进一步，第二变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、串联置换P1、氧气置换P和抽真空VC四个变压吸附工艺步骤，且第二变压吸附段处于串联置换P1步骤的吸附塔出口排出混合气进入第一变压吸附段处于串联吸附A1步骤的吸附塔作为原料气吸附。
进一步，第二变压吸附段的吸附塔在抽真空VC步骤之后增加干燥的原料空气吸附A2步骤。
进一步，第一变压吸附段的吸附塔在在一个循环周期中至少依次经历吸附A、串联吸附A1和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤，第二变压吸附段的吸附塔在抽真空VC步骤之后增加干燥的原料空气吸附A2步骤，即第二变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、氧气置换P和抽真空VC、干燥的原料空气吸附A2和串联吸附A1五个变压吸附工艺步骤；第一变压吸附段串联吸附A1步骤的混合气来自第二变压吸附段处于串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤的吸附塔出口排出混合气。
进一步，在第二变压吸附段之后增加第三变压吸附段，第三变压吸附段的吸附塔内装填氮平衡选择型吸附剂，第一变压吸附段、第二变压吸附段和第三变压吸附段串联操作，第二变压吸附段的吸附塔抽真空解析出来的富氧混合气进入第三变压吸附段装填氮平衡吸附剂床层的吸附塔，富氧混合气中的氮被吸附下来，氧和氩从吸附塔出口流出获得产品氧气，第三变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、均压降ED、逆放BD、均压升ER和终升FR五个变压吸附工艺步骤。
进一步，第三变压吸附段的吸附塔在均压降ED步骤之后增加顺放PP步骤，同时在逆放BD步骤之后增加吹扫P步骤,吹扫P步骤的气体来自顺放PP步骤。
进一步，第三变压吸附段的吸附塔在逆放BD步骤之后增加抽真空VC步骤。
进一步，第三变压吸附段的吸附塔用抽真空VC步骤代替逆放BD步骤。
进一步，第三变压吸附段的吸附塔解析气全部返回第二变压吸附段的吸附塔入口与第一变压吸附段的吸附塔的真空解析气混合进入第二变压吸附段的吸附塔作为原料气吸附。
进一步，第三变压吸附段的吸附塔在逆放BD步骤或/和抽真空VC步骤与第一变压吸附段抽完真空(真空VC步骤之后)的变压吸附塔连通。
进一步，在第三变压吸附段之后增加第四变压吸附段，第四变压吸附段的吸附塔内装填氮平衡选择型吸附剂，四段变压吸附串联操作，第三变压吸附段的吸附塔吸附A步骤的出口富氧混合气进入第四变压吸附段装填氮平衡吸附吸附剂床层的吸附塔，富氧混合气中的氮被吸附下来，氧和氩从吸附塔出口流出获得产品氧气，第四变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、均压降ED、逆放BD或抽真空VC、均压升和终升FR五个变压吸附工艺步骤。
进一步，第四变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、均压降ED、顺放PP、逆放BD、吹扫P、均压升和终升FR步骤,其中吹扫P步骤的气体来自顺放PP步骤。
进一步，第四变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、均压降ED、逆放BD、抽真空VC、均压升和终升FR六个变压吸附工艺步骤。
进一步，第四变压吸附段的吸附塔在逆放BD步骤或/和抽真空VC步骤与第三变压吸附段真空VC步骤之后的变压吸附塔连通。
考虑到原料空气中可能含水的情况，为保证吸附效果和效率，需要对原料空气进行干燥，对此，本申请提供三种方案：
方案1：第一变压吸附段和第二变压吸附段吸附塔的底部装填干燥剂、上部装填速度选择型吸附剂床层，含有气态水的原料空气从第一变压吸附段吸附塔底部通过时，其气态水绝大部分被干燥剂床层吸附，大部分氧气被速度选择型吸附剂床层吸附，大部分氮气和氩气从吸附塔出口排出，第一变压吸附段解析出来的气态水和富氧从第二变压吸附段的吸附塔底部再进入干燥剂床层和速度选择型吸附剂床层，其气态水绝大部分被干燥剂床层吸附，大部分氧气被速度选择型吸附剂床层吸附，大部分氮气和氩气从吸附塔出口排出，第二变压吸附段解析出来的气态水和富氧进入第三变压吸附段的吸附塔和氮平衡选择型吸附剂床层，第二变压吸附段解析出的富氧混合气中的绝大部分气态水被第三变压吸附段的干燥剂床层吸附，大部分氮气被第三变压吸附段的氮平衡选择型吸附剂床层吸附，氧气和氩气以及少量氮气从吸附塔出口流出。优选地，第一变压吸附段和第二变压吸附段的吸附塔下部装填活性氧化铝作为干燥剂，上部装填碳分子筛作为速度选择型吸附剂；第三变压吸附段的吸附塔下部装填活性氧化铝作为干燥剂，上部装填5A型分子筛或X型锂分子筛作为氮平衡选择型吸附剂；第四变压吸附段的吸附塔装填5A型分子筛或X型锂分子筛作为氮平衡选择型吸附剂。
方案2：第一变压吸附段之前设置变压吸附干燥段，用于除去原料空气中的气态水，达到进入第一变压吸附段的吸附塔对水分的要求；该变压吸附干燥段在一个循环周期中至少依次经历吸附A和吹扫P两个变压吸附工艺步骤，吹扫P步骤的气体来源于第一变压吸附段和第二变压吸附段的放空气。
方案3：第一变压吸附段之前设置变温吸附干燥段，用于除去原料空气中的气态水，达到进入第一变压吸附段的吸附塔对水分的要求；该变温吸附干燥段在一个循环周期中至少依次经历吸附A、加热再生T和冷却L三个变压吸附工艺步骤，第一变压吸附段和第二变压吸附段的部分放空气经过第一变压吸附段到第四变压吸附段的任一动力设备排出的热气体升温后去加热再生干燥剂床层，第一变压吸附段和第二变压吸附段的另一部分放空气去冷却加热后的干燥剂床层。
进一步，变压吸附干燥段或变温吸附干燥段装填活性氧化铝作为干燥剂；第一变压吸附段和第二变压吸附段的吸附塔内部装填碳分子筛作为速度选择型吸附剂；第三变压吸附段和第四变压吸附段的吸附塔内部装填5A型分子筛或X型锂分子筛作为氮平衡选择型吸附剂。
进一步，第一变压吸附段和第二变压吸附段的吸附塔吸附A步骤的压力为0.002-0.01MPa(表压)；第三变压吸附段和变压吸附的吸附塔吸附A步骤的压力为0.005-3.5MPa(表压)。
进一步，第一变压吸附段和第二变压吸附段的吸附塔吸附A步骤吸附原料空气结束时出口气中氧气的浓度为18-20.8％(V)。
进一步，第一变压吸附段和第二变压吸附段的吸附塔装填碳分子筛作为速度选择型吸附剂；第三变压吸附段和第四变压吸附段的吸附塔装填5A型分子筛或X型锂分子筛作为氮平衡选择型吸附剂。
本发明的方法提供了电耗更低的变压吸附制纯氧技术方案，与深冷制氧相比节电35％以上，而且生产过程更加安全。
附图说明
图1是本发明实施例1各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图2是本发明实施例1的工艺流程简图。
图3是本发明实施例2各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图4本发明实施例2的工艺流程简图。
图5是本发明实施例3各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图6是本发明实施例3的工艺流程简图。
图7是本发明实施例4各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图8是本发明实施例4的工艺流程简图。
图9是本发明实施例5各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图10是本发明实施例5的工艺流程简图。
图11是本发明实施例6各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图12是本发明实施例6的工艺流程简图。
图13是本发明实施例7各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图14是本发明实施例7的工艺流程简图。
图15是本发明实施例8各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图16是本发明实施例8的工艺流程简图。
图17是本发明实施例9各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图18是本发明实施例9的工艺流程简图。
图19是本发明实施例10各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图20是本发明实施例10的工艺流程简图。
图21是本发明实施例11各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图22是本发明实施例11的工艺流程简图。
图23是本发明实施例12各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图24是本发明实施例12的工艺流程简图。
图25是本发明实施例13各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图26是本发明实施例13的工艺流程简图。
图27是本发明实施例14各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图28是本发明实施例14的工艺流程简图。
图29是本发明实施例15各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图30是本发明实施例16的工艺流程简图。
图31是本发明实施例16各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图32是本发明实施例16的工艺流程简图。
图33是本发明实施例17各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图34是本发明实施例17的工艺流程简图。
图35是本发明实施例18各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图36是本发明实施例18的工艺流程简图。
图37是本发明实施例19各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图38是本发明实施例19的工艺流程简图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例加以说明，以下实施例只是为方便理解本发明的技术方案而给出的优选实施例，不作为对本发明权利要求保护范围的限定。
实施例1：
图1是本发明实施例1各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图2是本发明实施例1的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
组份 O<sub>2</sub> N<sub>2</sub> Ar CO<sub>2</sub> 其它 ∑
浓度(％)(V) 20.93 78.03 0.932 0.03 0.078 100
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图2所示，真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A和T0101B组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附抽真空程序；纯氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0201、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C和T0201D组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔串联吸附、置换和抽真空程序。本实施例将上述两段变压吸附串联操作，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，并把氧提高到99.5％(V)以上。
压力大于5KPa的干燥空气进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧和不易吸附的氮和氩等组分从出口端排出放空，第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端流出进入另一个刚抽完真空的吸附塔进行升压和吸附氧气，吸附塔中的吸附剂进一步将尾气中的氧气吸附下来，不易吸附的氮和氩等组分从出口端放空。第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A和抽真空VC两个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、氧气置换P、抽真空VC和串联吸附A1四个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40％左右，两段循环时间一般为20-80秒，两段真空度为-0.095MPa,鼓风机气量、两段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出放空，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵抽真空VC
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气等组分抽出来进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另一个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
同时打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2和KV4A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气与吸附塔T0201D置换后从顶部流出的尾气混合后，从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端流出进入吸附塔T0201B底部升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2B-2，未吸附的氮气和氩气从吸附塔T0201B的出口放空，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵氧气置换P
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-2、KV4A-2和KV2B-2，打开程控阀KV3A-2和KV6A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层顶部流出，顶部流出的混合气返回第二变压吸附段的入口与第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气混合后作为原料气进入第二变压吸附段的吸附塔吸附。
⑶抽真空VC
吸附塔T0201A氧气置换P结束后，关闭程控阀KV3A-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分作为产品氧气送出，另一部分作为置换气返回去置换吸附剂床层。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑷串联吸附A1
吸附塔T0201A抽真空VC结束后，关闭程控阀KV5A-2，打开程控阀KV1D-2、KV4D-2和KV2A-2，富氧原料气与吸附塔T0201C产品氧气置换后从顶部流出的尾气混合后先进入吸附塔T0201D吸附剂床层吸附氧气，其尾气再通过程控阀KV4D-2进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气，不易吸附的氮和氩以及少量的氧通过程控阀KV2A-2放空，吸附塔T0201D吸附和T0201A串联吸附结束后，关闭程控阀KV1D-2、KV4D-2和KV2A-2。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他三个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10％左右。
本实施例也可以用来生产浓度低于99.5％(V)的产品氧气，与传统的深冷法和变压吸附法相比节约电耗10％-30％左右，产品氧气浓度越低电耗节约越多。
实施例2：
图3是本发明实施例2各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图4是本发明实施例2的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
组份 O<sub>2</sub> N<sub>2</sub> Ar CO<sub>2</sub> 其它 ∑
浓度(％)(V) 20.93 78.03 0.932 0.03 0.078 100
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图4所示，真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A和T0101B组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附抽真空程序；纯氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0201、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C、T0201D和T0201E组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔串联吸附、串联置换和抽真空程序。本实施例将上述两段变压吸附串联操作，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，并把氧提高到99.5％(V)以上。
压力大于5KPa的干燥空气进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧和不易吸附的氮和氩等组分从出口端排出放空，第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端流出进入另一个刚抽完真空的吸附塔进行升压和吸附氧气，吸附塔中的吸附剂进一步将尾气中的氧气吸附下来，不易吸附的氮和氩等组分从出口端放空。第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A和抽真空VC两个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、串联置换P1、氧气置换P、抽真空VC和串联吸附A1五个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40％左右，两段循环时间一般为20-80秒，两段真空度为-0.095MPa,鼓风机气量、两段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出放空，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵抽真空VC
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气及氮气等组分抽出来进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另一个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
同时打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2和KV4A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端流出进入吸附塔T0201B底部升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2B-2，未吸附的氮气和氩气从吸附塔T0201B的出口放空，随着时间的推移，吸附剂吸附氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵串联置换P1
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-2、KV4A-2和KV2B-2，打开程控阀KV6E-2、KV3E-2和KV2A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201E底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201A的底部进入，经过吸附塔T0201A吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2A-2放空。
⑶氧气置换P
串联置换P1步骤结束后，关闭程控阀KV6E-2、KV3E-2和KV2A-2，打开程控阀KV3A-2和KV6A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201B的底部进入，经过吸附塔T0201B吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2B-2放空。
⑷抽真空VC
吸附塔T0201A氧气置换P结束后，关闭程控阀KV3A-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分作为产品氧气送出，另一部分作为置换气返回去置换吸附剂床层。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑸串联吸附A1
吸附塔T0201A抽真空VC结束后，关闭程控阀KV5A-2，打开程控阀KV1E-2、KV4E-2和KV2A-2，富氧原料气先进入吸附塔T0201E吸附剂床层吸附氧气，其尾气再通过程控阀KV4E-2进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气，吸附塔T0201E富氧吸附和T0201A串联吸附结束后，关闭程控阀KV1E-2、KV4E-2和KV2A-2。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-15％左右。
本实施例也可以用来生产浓度低于99.5％(V)的产品氧气，与传统的深冷法和变压吸附法相比节约电耗10％-40％左右，产品氧气浓度越低电耗节约越多。。
实施例3：
图5是本发明实施例3各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图6是本发明实施例3的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
组份 O<sub>2</sub> N<sub>2</sub> Ar CO<sub>2</sub> 其它 ∑
浓度(％)(V) 20.93 78.03 0.932 0.03 0.078 100
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图6所示，真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A、T0101B和T0101C组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、第二变压吸附段置换气吸附和抽真空程序；纯氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0201、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C、T0201D和T0201E组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔串联吸附、串联置换和抽真空程序。本实施例将上述两段变压吸附串联操作，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，并把氧提高到99.5％(V)以上。
压力大于5KPa的干燥空气进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧和不易吸附的氮和氩等组分从出口端排出放空，第一变压吸附段的吸附塔干燥空气吸附结束后，马上通入第二变压吸附段吸附塔串联置换后的尾气吸附，置换尾气吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端流出进入另一个刚抽完真空的吸附塔进行升压和吸附氧气，吸附塔中的吸附剂进一步将尾气中的氧气吸附下来，不易吸附的氮和氩等组分从出口端放空。第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、第二变压吸附段串联置换尾气吸附A1和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、串联置换P1、氧气置换P、抽真空VC和串联吸附A1五个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40-60％左右，两段循环时间一般为20-80秒，两段真空度为-0.095MPa,鼓风机气量、两段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出放空，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵第二变压吸附段置换尾气吸附A1
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1，打开程控阀KV4A-1，第二变压吸附段串联置换结束后的尾气从吸附塔T0101A底部进入吸附剂床层，吸附其中的氧气后，通过程控阀KV2A-1放空。
⑶抽真空VC
吸附塔T0101A第二变压吸附段置换尾气吸附A1结束后，关闭程控阀KV4A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气及氮气等组分抽出来进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另两个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
同时打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2和KV4A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端流出进入吸附塔T0201B底部升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2B-2，未吸附的氮气和氩气从吸附塔T0201B的出口放空，随着时间的推移，吸附剂吸附氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵串联置换P1
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-2、KV4A-2和KV2B-2，打开程控阀KV6E-2、KV3E-2和KV7A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201E底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201A的底部进入，经过吸附塔T0201A吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV7A-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑶氧气置换P
串联置换P1步骤结束后，关闭程控阀KV6E-2、KV3E-2和KV3A-2，打开程控阀KV3A-2和KV6A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201B的底部进入，经过吸附塔T0201B吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV7B-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑷抽真空VC
吸附塔T0201A氧气置换P结束后，关闭程控阀KV3A-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分作为产品氧气送出，另一部分作为置换气返回去置换吸附剂床层。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑸串联吸附A1
吸附塔T0201A抽真空VC结束后，关闭程控阀KV5A-2，打开程控阀KV1E-2、KV4E-2和KV2A-2，富氧原料气先进入吸附塔T0201E吸附剂床层吸附氧气，其尾气再通过程控阀KV4E-2进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气后，未吸附的氮气和氩气通过程控阀KV2A-2放空，吸附塔T0201E富氧吸附和T0201A串联吸附结束后，关闭程控阀KV1E-2、KV4E-2和KV2A-2。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-20％左右。
本实施例也可以用来生产浓度低于99.5％(V)的产品氧气，与传统的深冷法和变压吸附法相比节约电耗10％-50％左右，产品氧气浓度越低电耗节约越多。
实施例4：
图7是本发明实施例4各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图8是本发明实施例4的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
组份 O<sub>2</sub> N<sub>2</sub> Ar CO<sub>2</sub> 其它 ∑
浓度(％)(V) 20.93 78.03 0.932 0.03 0.078 100
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图8所示，真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A、T0101B和T0101C组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、第二变压吸附段置换气吸附和抽真空程序；纯氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0201、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C和T0201D组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、串联置换和抽真空程序。本实施例将上述两段变压吸附串联操作，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，并把氧提高到99.5％(V)以上。
压力大于5KPa的干燥空气进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧和不易吸附的氮和氩等组分从出口端排出放空，第一变压吸附段的吸附塔干燥空气吸附结束后，马上通入第二变压吸附段吸附塔串联置换后的尾气吸附，置换尾气吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端放空。第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、第二变压吸附段串联置换尾气吸附A1和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、串联置换P1、氧气置换P和抽真空VC四个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40-60％左右，两段循环时间一般为20-80秒，两段真空度为-0.095MPa,鼓风机气量、两段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出放空，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵第二变压吸附段置换尾气吸附A1
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1，打开程控阀KV4A-1，第二变压吸附段串联置换结束后的尾气从吸附塔T0101A底部进入吸附剂床层，吸附其中的氧气后，通过程控阀KV2A-1放空。
⑶抽真空VC
吸附塔T0101A第二变压吸附段置换尾气吸附A1结束后，关闭程控阀KV4A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气及氮气等组分抽出来进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另两个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层升压，升到吸附压力后再打开程控阀KV2A-2，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端放空，随着时间的推移，吸附剂吸附氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵串联置换P1
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-2和KV2A-2，打开程控阀KV6D-2、KV3D-2和KV7A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201D底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201A的底部进入，经过吸附塔T0201A吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV7A-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑶氧气置换P
串联置换P1步骤结束后，关闭程控阀KV6D-2、KV3D-2和KV7A-2，打开程控阀KV3A-2和KV6A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201B的底部进入，经过吸附塔T0201B吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV7B-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑷抽真空VC
吸附塔T0201A氧气置换P结束后，关闭程控阀KV3A-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分作为产品氧气送出，另一部分作为置换气返回去置换吸附剂床层，抽真空结束后，关闭程控阀KV5A-2。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他三个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-20％左右。
本实施例也可以用来生产浓度低于99.5％(V)的产品氧气，与传统的深冷法和变压吸附法相比节约电耗10％-50％左右，产品氧气浓度越低电耗节约越多。
实施例5：
图9是本发明实施例5各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图10是本发明实施例5的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
组份 O<sub>2</sub> N<sub>2</sub> Ar CO<sub>2</sub> 其它 ∑
浓度(％)(V) 20.93 78.03 0.932 0.03 0.078 100
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图10所示，真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A、T0101B和T0101C组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、第二变压吸附段置换气吸附和抽真空程序；纯氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0201、吸附塔T0201A、T0201B和T0201C组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、单塔置换和抽真空程序。本实施例将上述两段变压吸附串联操作，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，并把氧提高到99.5％(V)以上。
压力大于5KPa的干燥空气进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧和不易吸附的氮和氩等组分从出口端排出放空，第一变压吸附段的吸附塔干燥空气吸附结束后，马上通入第二变压吸附段吸附塔吸附富氧原料气后的尾气进行吸附，尾气吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧原料气与第二变压吸附段吸附塔产品氧气置换后的尾气混合后进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附混合原料气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端返回第一变压吸附段吸附。第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、第二变压吸附段吸附尾气吸附A1和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、氧气置换P和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40-60％左右，两段循环时间一般为20-80秒，两段真空度为-0.095MPa,鼓风机气量、两段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出放空，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵第二变压吸附段吸附尾气吸附A1
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1，打开程控阀KV4A-1，第二变压吸附段吸附结束后的尾气从吸附塔T0101A底部进入吸附剂床层，吸附其中的氧气后，通过程控阀KV2A-1放空。
⑶抽真空VC
吸附塔T0101A第二变压吸附段吸附尾气吸附A1结束后，关闭程控阀KV4A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气及氮气等组分抽出来与第二变压吸附段吸附塔产品氧气置换后的尾气混合后进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另两个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧原料气与第二变压吸附段吸附塔产品氧气置换后的尾气混合后从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层升压，升到吸附压力后再打开程控阀KV2A-2，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端返回第一变压吸附段吸附，随着时间的推移，吸附剂吸附氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵氧气置换P
吸附A步骤结束后，关闭程控阀KV1A-2和KV2A-2，打开程控阀KV5A-2和KV3A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气返回第二变压吸附段入口与第一变压吸附段抽真空出来的气体混合作为第二变压吸附段的原料气吸附。
⑶抽真空VC
吸附塔T0201A氧气置换P结束后，关闭程控阀KV5A-2和KV3A-2，打开程控阀KV4A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分作为产品氧气送出，另一部分作为置换气返回去置换吸附剂床层，抽真空结束后，关闭程控阀KV4A-2。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他两个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-20％左右。
本实施例也可以用来生产浓度低于99.5％(V)的产品氧气，与传统的深冷法和变压吸附法相比节约电耗10％-50％左右，产品氧气浓度越低电耗节约越多。
实施例6：
图11是本发明实施例6各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图12是本发明实施例6的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
组份 O<sub>2</sub> N<sub>2</sub> Ar CO<sub>2</sub> 其它 ∑
浓度(％)(V) 20.93 78.03 0.932 0.03 0.078 100
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图12所示，真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A和T0101B组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附抽真空程序；纯氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0201、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C、T0201D和T0201E组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔串联吸附、置换、抽真空和原料空气吸附程序。本实施例将上述两段变压吸附串联操作，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，并把氧提高到99.5％(V)以上。
压力大于5KPa的干燥空气进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧和不易吸附的氮和氩等组分从出口端排出放空，第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端流出进入另一个刚吸附完干燥空气的吸附塔吸附氧气，吸附塔中的吸附剂进一步将尾气中的氧气吸附下来，不易吸附的氮和氩等组分从出口端放空。第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A和抽真空VC两个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、氧气置换P、抽真空VC、原料空气吸附A2和串联吸附A1五个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40-60％左右，两段循环时间一般为20-80秒，两段真空度为-0.095MPa,鼓风机气量、两段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出放空，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵抽真空VC
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气等组分抽出来进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另一个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
同时打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2和KV4A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气与吸附塔T0201E置换后从顶部流出的尾气混合后，从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端流出进入吸附塔T0201B底部，打开程控阀KV2B-2，未吸附的氮气和氩气从吸附塔T0201B的出口放空，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵氧气置换P
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-2、KV4A-2和KV2B-2，打开程控阀KV3A-2和KV6A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层顶部流出，顶部流出的混合气返回第二变压吸附段的入口与第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气混合后作为原料气进入第二变压吸附段的吸附塔吸附。
⑶抽真空VC
吸附塔T0201A氧气置换P结束后，关闭程控阀KV3A-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分作为产品氧气送出，另一部分作为置换气返回去置换吸附剂床层。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑷空气吸附A2
吸附塔T0201A抽真空VC结束后，关闭程控阀KV5A-2，打开程控阀KV7A-2和KV2A-2，干燥空气进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气，不易吸附的氮和氩以及少量的氧通过程控阀KV2A-2放空。
⑸串联吸附A1
吸附塔T0201A空气吸附A2结束后，关闭程控阀KV7A-2和KV2A-2，打开程控阀KV1E-2、KV4E-2和KV2A-2，富氧原料气与吸附塔T0201D产品氧气置换后从顶部流出的尾气混合后先进入吸附塔T0201E吸附剂床层吸附氧气，其尾气再通过程控阀KV4E-2进入吸附塔T0201A吸附氧气，不易吸附的氮和氩以及少量的氧通过程控阀KV2A-2放空，吸附塔T0201E吸附和T0201A串联吸附结束后，关闭程控阀KV1E-2、KV4E-2和KV2A-2。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-20％左右。
本实施例也可以用来生产浓度低于99.5％(V)的产品氧气，与传统的深冷法和变压吸附法相比节约电耗10％-60％左右，产品氧气浓度越低电耗节约越多。
实施例7：
图13是本发明实施例7各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图14是本发明实施例7的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
组份 O<sub>2</sub> N<sub>2</sub> Ar CO<sub>2</sub> 其它 ∑
浓度(％)(V) 20.93 78.03 0.932 0.03 0.078 100
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图14所示，真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A、T0101B和T0101C组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附及抽真空程序；纯氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0201、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C、T0201D、T0201E和T0201F组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔串联吸附、串联置换、抽真空和空气吸附A2程序。本实施例将上述两段变压吸附串联操作，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，并把氧提高到99.5％(V)以上。
压力大于5KPa的干燥空气进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧和不易吸附的氮和氩等组分从出口端排出放空，第一变压吸附段的吸附塔干燥空气吸附结束后，马上通入第二变压吸附段串联置换尾气和串联吸附尾气吸附，尾气吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端流出进入另一个刚完成空气吸附的吸附塔吸附氧气，吸附塔中的吸附剂进一步将尾气中的氧气吸附下来，不易吸附的氮和氩等组分从出口端返回第一变压吸附段。第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附A1和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、串联置换P1、氧气置换P、抽真空VC、空气吸附A2和串联吸附A1六个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40-60％左右，两段循环时间一般为20-80秒，两段真空度为-0.095MPa,鼓风机气量、两段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出放空，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附A1
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1，打开程控阀KV4A-1，第二变压吸附段串联置换尾气和串联吸附尾气从吸附塔T0101A底部进入吸附剂床层，吸附其中的氧气后，通过程控阀KV2A-1放空。
⑶抽真空VC
吸附塔T0101A第二变压吸附段串联置换尾气和串联吸附尾气吸附A1步骤结束后，关闭程控阀KV4A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气及氮气等组分抽出来进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另两个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
同时打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2和KV4A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端流出进入吸附塔T0201B底部，打开程控阀KV2B-2，未吸附的氮气和氩气从吸附塔T0201B的出口返回第一变压吸附段再吸附，随着时间的推移，吸附剂吸附氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵串联置换P1
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-2、KV4A-2和KV2B-2，打开程控阀KV6F-2、KV3F-2和KV2A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201F底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201A的底部进入，经过吸附塔T0201A吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2A-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑶氧气置换P
串联置换P1步骤结束后，关闭程控阀KV6F-2、KV3F-2和KV2A-2，打开程控阀KV3A-2和KV6A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201B的底部进入，经过吸附塔T0201B吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2B-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑷抽真空VC
吸附塔T0201A氧气置换P结束后，关闭程控阀KV3A-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分作为产品氧气送出，另一部分作为置换气返回去置换吸附剂床层。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑸空气吸附A2
吸附塔T0201A抽真空VC结束后，关闭程控阀KV5A-2，打开程控阀KV7A-2和KV8A-2，干燥空气进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气，不易吸附的氮和氩以及少量的氧通过程控阀KV8A-2放空。
⑹串联吸附A1
吸附塔T0201A空气吸附A2结束后，关闭程控阀KV7A-2和KV8A-2，打开程控阀KV1F-2、KV4F-2和KV2A-2，富氧原料气先进入吸附塔T0201F吸附剂床层吸附氧气，其尾气再通过程控阀KV4F-2进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气后，未吸附的氮气和氩气通过程控阀KV2A-2返回第一变压吸附段进行再吸附，吸附塔T0201F富氧吸附和T0201A串联吸附结束后，关闭程控阀KV1F-2、KV4F-2和KV2A-2。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他五个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-20％左右。
本实施例也可以用来生产浓度低于99.5％(V)的产品氧气，与传统的深冷法和变压吸附法相比节约电耗10％-60％左右，产品氧气浓度越低电耗节约越多。
实施例8：
图15是本发明实施例8各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图16是本发明实施例8的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
组份 O<sub>2</sub> N<sub>2</sub> Ar CO<sub>2</sub> 其它 ∑
浓度(％)(V) 20.93 78.03 0.932 0.03 0.078 100
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图16所示，真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A、T0101B和T0101C组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附及抽真空程序；富氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C、T0201D、T0201E和T0201F组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔串联吸附、串联置换、抽真空和空气吸附A2程序；纯氧真空泵P0301、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、真空缓冲罐V0301、产品纯氧缓冲罐V0302、吸附塔T0301A、T0301B、T0301C、T0301D和T0301E组成第三变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为沸石分子筛或锂分子筛，运行单塔吸附、三次均压和抽真空程序。本实施例将上述三段变压吸附串联操作，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，将氧气浓度进一步提高，第三变压吸附段用于将第二变压吸附段真空解析出来的富氧混合气中的氮气吸附，不易吸附的氧从吸附塔出口流出作为产品，并把氧浓度提高到99.5％(V)以上。
压力大于5KPa的干燥空气进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧和不易吸附的氮和氩等组分从出口端排出放空，第一变压吸附段的吸附塔干燥空气吸附结束后，马上通入第二变压吸附段串联置换尾气和串联吸附尾气吸附，尾气吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端流出进入另一个刚完成空气吸附的吸附塔吸附氧气，吸附塔中的吸附剂进一步将尾气中的氧气吸附下来，不易吸附的氮和氩等组分从出口端返回第一变压吸附段；第二变压吸附段的吸附塔真空解析出来的富氧混合气进入第三变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，将其中的氮气吸附后，从出口流出作为产品氧气，浓度控制在99.5％(V)以上，第三变压吸附段的真空解析气返回第二变压吸附段的入口与第一变压吸附段的真空解析气混合后作为第二变压吸附段的原料气。第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附A1和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、串联置换P1、氧气置换P、抽真空VC、空气吸附A2和串联吸附A1六个变压吸附工艺步骤；第三变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、三次均压降、抽真空VC、三次均压升和终升九个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40-60％(V)左右，第二变压吸附段真空解析气氧浓度大于80％(V)，三段循环时间一般为20-80秒，三段真空度为-0.095MPa,鼓风机气量、三段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出放空，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附A1
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1，打开程控阀KV4A-1，第二变压吸附段串联置换尾气和串联吸附尾气从吸附塔T0101A底部进入吸附剂床层，吸附其中的氧气后，通过程控阀KV2A-1放空。
⑶抽真空VC
吸附塔T0101A第二变压吸附段串联置换尾气和串联吸附尾气吸附A1步骤结束后，关闭程控阀KV4A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气及氮气等组分抽出来与第三变压吸附段的真空解析气混合后进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另两个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
同时打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2和KV4A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气与第三变压吸附段的真空解析气混合后从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端流出进入吸附塔T0201B底部，打开程控阀KV2B-2，未吸附的氮气和氩气从吸附塔T0201B的出口返回第一变压吸附段再吸附，随着时间的推移，吸附剂吸附氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵串联置换P1
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-2、KV4A-2和KV2B-2，打开程控阀KV6F-2、KV3F-2和KV2A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201F底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201A的底部进入，经过吸附塔T0201A吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2A-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑶氧气置换P
串联置换P1步骤结束后，关闭程控阀KV6F-2、KV3F-2和KV2A-2，打开程控阀KV3A-2和KV6A-2，本段抽真空VC步骤解析出来的富氧气体从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201B的底部进入，经过吸附塔T0201B吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2B-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑷抽真空VC
吸附塔T0201A氧气置换P结束后，关闭程控阀KV3A-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分富氧气体作为原料气送入第三变压吸附段，另一部分作为置换气返回本段去置换吸附剂床层。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑸空气吸附A2
吸附塔T0201A抽真空VC结束后，关闭程控阀KV5A-2，打开程控阀KV7A-2和KV8A-2，干燥空气进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气，不易吸附的氮和氩以及少量的氧通过程控阀KV8A-2放空。
⑹串联吸附A1
吸附塔T0201A空气吸附A2结束后，关闭程控阀KV7A-2和KV8A-2，打开程控阀KV1F-2、KV4F-2和KV2A-2，富氧原料气先进入吸附塔T0201F吸附剂床层吸附氧气，其尾气再通过程控阀KV4F-2进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气后，未吸附的氮气和氩气通过程控阀KV2A-2返回第一变压吸附段进行再吸附，吸附塔T0201F富氧吸附和T0201A串联吸附结束后，关闭程控阀KV1F-2、KV4F-2和KV2A-2。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他五个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
第三变压吸附段
⑴吸附A
打开第三变压吸附段的程控阀KV1A-3，将第二变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部送入吸附塔T0301A吸附剂床层，吸附塔T0301A中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氮气等组分，未吸附的部分氮气和不易吸附的氧和氩等组分打开程控阀KV2A-3从出口端流出进入产品纯氧缓冲罐V0302，随着时间的推移，吸附剂吸附的氮气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0301A吸附氮气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵一均降E1D
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-3和KV2A-3，打开程控阀KV3A-3和KV3C-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成二均升E2R步骤的吸附塔T0301C升压，尽量让两塔压力相等。
⑶二均降E2D
一均降E1D步骤结束后，关闭程控阀KV3A-3和KV3C-3，打开程控阀KV4A-3和KV4D-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成三均升E3R步骤的吸附塔T0301D升压，尽量让两塔压力相等。
⑷三均降E3D
二均降E2D步骤结束后，关闭程控阀KV4D-3，打开程控阀KV4E-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成抽真空VC步骤的吸附塔T0301E升压，尽量让两塔压力相等。
⑸抽真空VC
吸附塔T0301A三均降E3D步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4E-3，打开程控阀KV5A-3，将吸附塔T0301A内吸附剂吸附的氮气抽出来返回变压吸附第二变压吸附段入口与第一变压吸附段真空解析出来的富氧混合进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔。
⑹三均升E3R
吸附塔T0301A抽真空VC步骤结束后，关闭程控阀KV5A-3，打开程控阀KV4A-3和KV4B-3，利用吸附塔T0301B三均降E3D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301B压力相等。
⑺二均升E2R
吸附塔T0301A三均升E3R步骤结束后，关闭程控阀KV4B-3，打开程控阀KV4C-3，利用吸附塔T0301C二均降E2D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301C压力相等。
⑻一均升E1R
吸附塔T0301A二均升E2R步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4C-3，打开程控阀KV3A-3和KV3D-3，利用吸附塔T0301D一均降E1D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301D压力相等。
⑼最终升压FR
一均升E1R结束后，关闭程控阀KV3D-3，打开程控阀KV8-3，用吸附过程中的出口气对吸附塔T0301A进行升压，直到接近第三变压吸附段的吸附压力。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-25％左右。
本实施例也可以用来生产浓度低于99.5％(V)的产品氧气，与传统的深冷法和变压吸附法相比节约电耗10％-60％左右，产品氧气浓度越低电耗节约越多。
实施例9：
图17是本发明实施例9各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图18是本发明实施例9的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
组份 O<sub>2</sub> N<sub>2</sub> Ar CO<sub>2</sub> 其它 ∑
浓度(％)(V) 20.93 78.03 0.932 0.03 0.078 100
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图18所示，真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A、T0101B和T0101C组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、第二变压吸附段置换尾气吸附及抽真空程序；富氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C、T0201D和T0201E组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔串联吸附、串联置换和抽真空程序；纯氧真空泵P0301、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、真空缓冲罐V0301、产品纯氧缓冲罐V0302、吸附塔T0301A、T0301B、T0301C、T0301D和T0301E组成第三变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为沸石分子筛或锂分子筛，运行单塔吸附、三次均压和抽真空程序。本实施例将上述三段变压吸附串联操作，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，将氧气浓度进一步提高，第三变压吸附段用于将第二变压吸附段真空解析出来的富氧混合气中的氮气吸附，不易吸附的氧从吸附塔出口流出作为产品，并把氧浓度提高到99.5％(V)以上。
压力大于5KPa的干燥空气进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧和不易吸附的氮和氩等组分从出口端排出放空，第一变压吸附段的吸附塔干燥空气吸附结束后，马上通入第二变压吸附段串联置换尾气吸附，尾气吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端流出进入另一个刚完成抽真空的吸附塔吸附氧气，吸附塔中的吸附剂进一步将尾气中的氧气吸附下来，不易吸附的氮和氩等组分从出口端放空；第二变压吸附段的吸附塔真空解析出来的富氧混合气进入第三变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，将其中的氮气吸附后，从出口流出作为产品氧气，浓度控制在99.5％(V)以上，第三变压吸附段的真空解析气返回第二变压吸附段的入口与第一变压吸附段的真空解析气混合后作为第二变压吸附段的原料气。第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、第二变压吸附段置换尾气吸附A1和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、串联置换P1、氧气置换P、抽真空VC和串联吸附A1五个变压吸附工艺步骤；第三变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、三次均压降、抽真空VC、三次均压升和终升九个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40-60％(V)左右，第二变压吸附段真空解析气氧浓度大于80％(V)，三段循环时间一般为20-80秒，三段真空度为-0.095MPa,鼓风机气量、三段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出放空，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵第二变压吸附段置换尾气吸附A1
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1，打开程控阀KV4A-1，第二变压吸附段串联置换尾气从吸附塔T0101A底部进入吸附剂床层，吸附其中的氧气后，通过程控阀KV2A-1放空。
⑶抽真空VC
吸附塔T0101A第二变压吸附段串联置换尾气吸附A1步骤结束后，关闭程控阀KV4A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气及氮气等组分抽出来与第三变压吸附段的真空解析气混合后进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另两个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
同时打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2和KV4A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气与第三变压吸附段的真空解析气混合后从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端流出进入吸附塔T0201B底部，打开程控阀KV7B-2，未吸附的氮气和氩气从吸附塔T0201B的出口放空，随着时间的推移，吸附剂吸附氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵串联置换P1
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-2、KV4A-2和KV7B-2，打开程控阀KV6E-2、KV3E-2和KV2A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201E底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201A的底部进入，经过吸附塔T0201A吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2A-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑶氧气置换P
串联置换P1步骤结束后，关闭程控阀KV6E-2、KV3E-2和KV2A-2，打开程控阀KV3A-2和KV6A-2，本段抽真空VC步骤解析出来的富氧气体从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201B的底部进入，经过吸附塔T0201B吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2B-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑷抽真空VC
吸附塔T0201A氧气置换P结束后，关闭程控阀KV3A-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分富氧气体作为原料气送入第三变压吸附段，另一部分作为置换气返回本段去置换吸附剂床层。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑸串联吸附A1
吸附塔T0201A抽真空VC结束后，关闭程控阀KV5A-2，打开程控阀KV1E-2、KV4E-2和KV7A-2，富氧原料气先进入吸附塔T0201E吸附剂床层吸附氧气，其尾气再通过程控阀KV4E-2进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气后，未吸附的氮气和氩气通过程控阀KV7A-2放空，吸附塔T0201E富氧吸附和T0201A串联吸附结束后，关闭程控阀KV1E-2、KV4E-2和KV7A-2。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
第三变压吸附段
⑴吸附A
打开第三变压吸附段的程控阀KV1A-3，将第二变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部送入吸附塔T0301A吸附剂床层，吸附塔T0301A中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氮气等组分，未吸附的部分氮气和不易吸附的氧和氩等组分打开程控阀KV2A-3从出口端流出进入产品纯氧缓冲罐V0302，随着时间的推移，吸附剂吸附的氮气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0301A吸附氮气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵一均降E1D
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-3和KV2A-3，打开程控阀KV3A-3和KV3C-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成二均升E2R步骤的吸附塔T0301C升压，尽量让两塔压力相等。
⑶二均降E2D
一均降E1D步骤结束后，关闭程控阀KV3A-3和KV3C-3，打开程控阀KV4A-3和KV4D-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成三均升E3R步骤的吸附塔T0301D升压，尽量让两塔压力相等。
⑷三均降E3D
二均降E2D步骤结束后，关闭程控阀KV4D-3，打开程控阀KV4E-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成抽真空VC步骤的吸附塔T0301E升压，尽量让两塔压力相等。
⑸抽真空VC
吸附塔T0301A三均降E3D步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4E-3，打开程控阀KV5A-3，将吸附塔T0301A内吸附剂吸附的氮气抽出来返回变压吸附第二变压吸附段入口与第一变压吸附段真空解析出来的富氧混合进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔。
⑹三均升E3R
吸附塔T0301A抽真空VC步骤结束后，关闭程控阀KV5A-3，打开程控阀KV4A-3和KV4B-3，利用吸附塔T0301B三均降E3D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301B压力相等。
⑺二均升E2R
吸附塔T0301A三均升E3R步骤结束后，关闭程控阀KV4B-3，打开程控阀KV4C-3，利用吸附塔T0301C二均降E2D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301C压力相等。
⑻一均升E1R
吸附塔T0301A二均升E2R步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4C-3，打开程控阀KV3A-3和KV3D-3，利用吸附塔T0301D一均降E1D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301D压力相等。
⑼最终升压FR
一均升E1R结束后，关闭程控阀KV3D-3，打开程控阀KV8-3，用吸附过程中的出口气对吸附塔T0301A进行升压，直到接近第三变压吸附段的吸附压力。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-22％左右。
本实施例也可以用来生产浓度低于99.5％(V)的产品氧气，与传统的深冷法和变压吸附法相比节约电耗10％-65％左右，产品氧气浓度越低电耗节约越多。
实施例10：
图19是本发明实施例10各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图20是本发明实施例10的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
组份 O<sub>2</sub> N<sub>2</sub> Ar CO<sub>2</sub> 其它 ∑
浓度(％)(V) 20.93 78.03 0.932 0.03 0.078 100
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图20所示，真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A、T0101B和T0101C组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附及抽真空程序；富氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C、T0201D、T0201E和T0201F组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔串联吸附、串联置换、抽真空和空气吸附A2程序；程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、顺放缓冲罐V0301、产品纯氧缓冲罐V0302、吸附塔T0301A、T0301B、T0301C、T0301D和T0301E组成第三变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为沸石分子筛或锂分子筛，运行单塔吸附、一次均压、顺放、逆放和吹扫程序。本实施例将上述三段变压吸附串联操作，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，将氧气浓度进一步提高，第三变压吸附段用于将第二变压吸附段真空解析出来的富氧混合气中的氮气吸附，不易吸附的氧从吸附塔出口流出作为产品，并把氧浓度提高到99.5％(V)以上。
压力大于5KPa的干燥空气进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧和不易吸附的氮和氩等组分从出口端排出放空，第一变压吸附段的吸附塔干燥空气吸附结束后，马上通入第二变压吸附段串联置换尾气和串联吸附尾气吸附，尾气吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端流出进入另一个刚完成空气吸附的吸附塔吸附氧气，吸附塔中的吸附剂进一步将尾气中的氧气吸附下来，不易吸附的氮和氩等组分从出口端返回第一变压吸附段；第二变压吸附段的吸附塔真空解析出来的富氧混合气进入第三变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，将其中的氮气吸附后，从出口流出作为产品氧气，浓度控制在99.5％(V)以上，第三变压吸附段的逆放和吹扫气返回第二变压吸附段的入口与第一变压吸附段的真空解析气混合后作为第二变压吸附段的原料气。第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附A1和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、串联置换P1、氧气置换P、抽真空VC、空气吸附A2和串联吸附A1六个变压吸附工艺步骤；第三变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一次均压降、顺放、逆放、吹扫、一次均压升和终升七个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40-60％(V)左右，第二变压吸附段真空解析气氧浓度大于80％(V)，三段循环时间一般为20-80秒，三段真空度为-0.095MPa,鼓风机气量、三段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出放空，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附A1
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1，打开程控阀KV4A-1，第二变压吸附段串联置换尾气和串联吸附尾气从吸附塔T0101A底部进入吸附剂床层，吸附其中的氧气后，通过程控阀KV2A-1放空。
⑶抽真空VC
吸附塔T0101A第二变压吸附段串联置换尾气和串联吸附尾气吸附A1步骤结束后，关闭程控阀KV4A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气及氮气等组分抽出来与第三变压吸附段的真空解析气混合后进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另两个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
同时打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2和KV4A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气与第三变压吸附段的真空解析气混合后从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端流出进入吸附塔T0201B底部，打开程控阀KV2B-2，未吸附的氮气和氩气从吸附塔T0201B的出口返回第一变压吸附段再吸附，随着时间的推移，吸附剂吸附氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵串联置换P1
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-2、KV4A-2和KV2B-2，打开程控阀KV6F-2、KV3F-2和KV2A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201F底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201A的底部进入，经过吸附塔T0201A吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2A-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑶氧气置换P
串联置换P1步骤结束后，关闭程控阀KV6F-2、KV3F-2和KV2A-2，打开程控阀KV3A-2和KV6A-2，本段抽真空VC步骤解析出来的部分富氧气体从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201B的底部进入，经过吸附塔T0201B吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2B-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑷抽真空VC
吸附塔T0201A氧气置换P结束后，关闭程控阀KV3A-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分富氧气体作为原料气送入第三变压吸附段，另一部分作为置换气返回本段去置换吸附剂床层。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑸空气吸附A2
吸附塔T0201A抽真空VC结束后，关闭程控阀KV5A-2，打开程控阀KV7A-2和KV8A-2，干燥空气进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气，不易吸附的氮和氩以及少量的氧通过程控阀KV8A-2放空。
⑹串联吸附A1
吸附塔T0201A空气吸附A2结束后，关闭程控阀KV7A-2和KV8A-2，打开程控阀KV1F-2、KV4F-2和KV2A-2，富氧原料气先进入吸附塔T0201F吸附剂床层吸附氧气，其尾气再通过程控阀KV4F-2进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气后，未吸附的氮气和氩气通过程控阀KV2A-2返回第一变压吸附段进行再吸附，吸附塔T0201F富氧吸附和T0201A串联吸附结束后，关闭程控阀KV1F-2、KV4F-2和KV2A-2。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他五个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
第三变压吸附段
⑴吸附A
打开第三变压吸附段的程控阀KV1A-3，将第二变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部送入吸附塔T0301A吸附剂床层，吸附塔T0301A中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氮气等组分，未吸附的部分氮气和不易吸附的氧和氩等组分打开程控阀KV2A-3从出口端流出进入产品纯氧缓冲罐V0302，随着时间的推移，吸附剂吸附的氮气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0301A吸附氮气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵均压降ED
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-3和KV2A-3，打开程控阀KV3A-3和KV3C-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成二均升E2R步骤的吸附塔T0301C升压，尽量让两塔压力相等。
⑶顺放PP
均压降ED步骤结束后，关闭程控阀KV3C-3，打开程控阀KV6-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入顺放缓冲罐V0301，压力将根据需要调整。
⑷逆放BD
吸附塔T0301A顺放PP步骤结束后，关闭程控阀KV3A-3和KV6-3，打开程控阀KV6A-3，将吸附塔T0301A内吸附剂吸附的氮气放出返回变压吸附第二变压吸附段入口与第一变压吸附段真空解析出来的富氧混合进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，让吸附剂获得再生。
⑸吹扫P
逆放BD步骤结束后，关闭程控阀KV6A-3，打开程控阀KV4A-3和KV5A-3，顺放缓冲罐V0301中气体从出口进入吸附塔T0301A，将吸附剂床层中吸附的氮气吹扫出来，让吸附剂进一步再生。
⑹均压升ER
吸附塔T0301A吹扫P步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV5A-3，打开程控阀KV3A-3和KV3D-3，利用吸附塔T0301D均压降ED步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301D压力相等。
⑺最终升压FR
均压升ER步骤结束后，关闭程控阀KV3A-3和KV3D-3，打开程控阀KV2A-3，用吸附过程中的出口气对吸附塔T0301A进行升压，直到接近第三变压吸附段的吸附压力。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-25％左右。
实施例11：
图21是本发明实施例11各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图22是本发明实施例11的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
组份 O<sub>2</sub> N<sub>2</sub> Ar CO<sub>2</sub> 其它 ∑
浓度(％)(V) 20.93 78.03 0.932 0.03 0.078 100
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图22所示，真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A、T0101B、T0101C和T0101D组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、第二变压吸附段置换尾气吸附、抽真空及升压程序；富氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C、T0201D和T0201E组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔串联吸附、串联置换和抽真空程序；程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0302、吸附塔T0301A、T0301B、T0301C、T0301D和T0301E组成第三变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为沸石分子筛或锂分子筛，运行单塔吸附、三次均压和逆放程序。本实施例将上述三段变压吸附串联操作，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，将氧气浓度进一步提高，第三变压吸附段用于将第二变压吸附段真空解析出来的富氧混合气中的氮气吸附，不易吸附的氧从吸附塔出口流出作为产品，并把氧浓度提高到99.5％(V)以上。
压力大于5KPa的干燥空气进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧和不易吸附的氮和氩等组分从出口端排出放空，第一变压吸附段的吸附塔干燥空气吸附结束后，马上通入第二变压吸附段串联置换尾气吸附，尾气吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端流出进入另一个刚完成抽真空的吸附塔吸附氧气，吸附塔中的吸附剂进一步将尾气中的氧气吸附下来，不易吸附的氮和氩等组分从出口端放空；第二变压吸附段的吸附塔真空解析出来的富氧混合气进入第三变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，将其中的氮气吸附后，从出口流出作为产品氧气，浓度控制在99.5％(V)以上，第三变压吸附段的逆放解析气返回第一变压吸附段抽完真空的吸附塔。第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、第二变压吸附段置换尾气吸附A1、抽真空VC和升压R四个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、串联置换P1、氧气置换P、抽真空VC和串联吸附A1五个变压吸附工艺步骤；第三变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、三次均压降、逆放BD、三次均压升和终升九个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40-60％(V)左右，第二变压吸附段真空解析气氧浓度大于80％(V)，三段循环时间一般为20-80秒，三段真空度为-0.095MPa,鼓风机气量、三段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出放空，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵第二变压吸附段置换尾气吸附A1
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1，打开程控阀KV4A-1，第二变压吸附段串联置换尾气从吸附塔T0101A底部进入吸附剂床层，吸附其中的氧气后，通过程控阀KV2A-1放空。
⑶抽真空VC
吸附塔T0101A第二变压吸附段串联置换尾气吸附A1步骤结束后，关闭程控阀KV4A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气及氮气等组分抽出来进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑷三段解析气升压R
吸附塔T0101A抽真空VC步骤结束后，关闭程控阀KV3A-1，打开程控阀KV5A-1与第三变压吸附段处于逆放BD步骤的吸附塔连通，用第三变压吸附段的解析气升压，同时使第三变压吸附段吸附塔的吸附剂得到再生，三段解析气升压R结束后，关闭程控阀KV5A-1。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另三个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
同时打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2和KV4A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端流出进入吸附塔T0201B底部，打开程控阀KV7B-2，未吸附的氮气和氩气从吸附塔T0201B的出口放空，随着时间的推移，吸附剂吸附氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵串联置换P1
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-2、KV4A-2和KV7B-2，打开程控阀KV6E-2、KV3E-2和KV2A-2，本段抽真空出来的富氧气体从吸附塔T0201E底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201A的底部进入，经过吸附塔T0201A吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2A-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑶氧气置换P
串联置换P1步骤结束后，关闭程控阀KV6E-2、KV3E-2和KV2A-2，打开程控阀KV3A-2和KV6A-2，本段抽真空出来的富氧气体从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201B的底部进入，经过吸附塔T0201B吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2B-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑷抽真空VC
吸附塔T0201A氧气置换P结束后，关闭程控阀KV3A-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分富氧气体作为第三变压吸附段的原料气，另一部分作为置换气返回本段置换吸附剂床层。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑸串联吸附A1
吸附塔T0201A抽真空VC结束后，关闭程控阀KV5A-2，打开程控阀KV1E-2、KV4E-2和KV7A-2，富氧原料气先进入吸附塔T0201E吸附剂床层吸附氧气，其尾气再通过程控阀KV4E-2进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气后，未吸附的氮气和氩气通过程控阀KV7A-2放空，吸附塔T0201E富氧吸附和T0201A串联吸附结束后，关闭程控阀KV1E-2、KV4E-2和KV7A-2。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
第三变压吸附段
⑴吸附A
打开第三变压吸附段的程控阀KV1A-3，将第二变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部送入吸附塔T0301A吸附剂床层，吸附塔T0301A中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氮气等组分，未吸附的部分氮气和不易吸附的氧和氩等组分打开程控阀KV2A-3从出口端流出进入产品纯氧缓冲罐V0302，随着时间的推移，吸附剂吸附的氮气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0301A吸附氮气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵一均降E1D
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-3和KV2A-3，打开程控阀KV3A-3和KV3C-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成二均升E2R步骤的吸附塔T0301C升压，尽量让两塔压力相等。
⑶二均降E2D
一均降E1D步骤结束后，关闭程控阀KV3A-3和KV3C-3，打开程控阀KV4A-3和KV4D-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成三均升E3R步骤的吸附塔T0301D升压，尽量让两塔压力相等。
⑷三均降E3D
二均降E2D步骤结束后，关闭程控阀KV4D-3，打开程控阀KV4E-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成抽真空VC步骤的吸附塔T0301E升压，尽量让两塔压力相等。
⑸逆放BD
吸附塔T0301A三均降E3D步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4E-3，打开程控阀KV5A-3，将吸附塔T0301A与第一变压吸附段抽完真空的吸附塔连通，用吸附塔T0301A的逆放气对第一变压吸附段抽完真空的吸附塔升压，同时吸附塔T0301A内的吸附剂获得再生。
⑹三均升E3R
吸附塔T0301A逆放BD步骤结束后，关闭程控阀KV5A-3，打开程控阀KV4A-3和KV4B-3，利用吸附塔T0301B三均降E3D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301B压力相等。
⑺二均升E2R
吸附塔T0301A三均升E3R步骤结束后，关闭程控阀KV4B-3，打开程控阀KV4C-3，利用吸附塔T0301C二均降E2D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301C压力相等。
⑻一均升E1R
吸附塔T0301A二均升E2R步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4C-3，打开程控阀KV3A-3和KV3D-3，利用吸附塔T0301D一均降E1D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301D压力相等。
⑼最终升压FR
一均升E1R结束后，关闭程控阀KV3D-3，打开程控阀KV8-3，用吸附过程中的出口气对吸附塔T0301A进行升压，直到接近第三变压吸附段的吸附压力。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-30％左右。
实施例12：
图23是本发明实施例12各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图24是本发明实施例12的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
组份 O<sub>2</sub> N<sub>2</sub> Ar CO<sub>2</sub> 其它 ∑
浓度(％)(V) 20.93 78.03 0.932 0.03 0.078 100
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图24所示，真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A、T0101B和T0101C组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附及抽真空程序；富氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C和T0201D组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、置换、抽真空和空气吸附A2程序；真空泵P0301、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0301A、T0301B、T0301C、T0301D和T0301E组成第三变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为沸石分子筛或锂分子筛，运行单塔吸附、两次均压、抽真空、升压和终升程序；程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0401、吸附塔T0401A、T0401B、T0401C、T0401D和T0401E组成第四变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为沸石分子筛或锂分子筛，运行单塔吸附、三次均压、逆放和终升程序。本实施例将上述四段变压吸附串联操作，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，将氧气浓度进一步提高，第三变压吸附段用于将第二变压吸附段真空解析出来的富氧混合气中的氮气吸附，不易吸附的氧从吸附塔出口流出进入第四变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，进一步将混合气中的氮气吸附下来，并把氧浓度提高到99.5％(V)以上。
压力大于5KPa的干燥空气进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧和不易吸附的氮和氩等组分从出口端排出放空，第一变压吸附段的吸附塔干燥空气吸附结束后，马上通入第二变压吸附段串联置换尾气和串联吸附尾气吸附，尾气吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端流出返回第一变压吸附段；第二变压吸附段的吸附塔真空解析出来的富氧混合气进入第三变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，将其中的部分氮气吸附后，从出口流出进入第四变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，进一步将混合气中的氮气吸附下来，并把氧浓度提高到99.5％(V)以上。第三变压吸附段的抽真空解析气放空，第四变压吸附段处于逆放步骤吸附塔的解析气返回第三变压吸附段抽完真空的吸附塔进行升压，第四变压吸附段的吸附剂获得再生，同时提高了氧气回收率。第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附A1和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、氧气置换P、抽真空VC和空气吸附A2四个变压吸附工艺步骤；第三变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一次均压降E1D、二次均压降E2D、抽真空VC、四段解析气升压R、二次均压升E2R、一次均压升E1R和终升FR八个变压吸附工艺步骤；第四变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一次均压降E1D、二次均压降E2D、三次均压降E3D、逆放BD、三次均压升E3R、二次均压升E2R、一次均压升E1R和终升FR九个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40-60％(V)左右，第二变压吸附段真空解析气氧浓度大于80％(V)，四段循环时间一般为20-80秒，四段真空度一般为-0.095MPa,鼓风机气量、四段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例各段的吸附塔在一个循环中依次经历的步骤如下。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出放空，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附A1
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1，打开程控阀KV4A-1，第二变压吸附段串联置换尾气和串联吸附尾气从吸附塔T0101A底部进入吸附剂床层，吸附其中的氧气后，通过程控阀KV2A-1放空。
⑶抽真空VC
吸附塔T0101A第二变压吸附段串联置换尾气和串联吸附尾气吸附A1步骤结束后，关闭程控阀KV4A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气及氮气等组分抽出来进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另两个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
同时打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2和KV2A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端流出返回第一变压吸附段再吸附，随着时间的推移，吸附剂吸附氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵氧气置换P
吸附A步骤结束后，关闭程控阀KV1A-2，打开程控阀KV6A-2，本段抽真空VC步骤获得的富氧气体从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑶抽真空VC
吸附塔T0201A本段抽真空VC步骤获得的氧气置换P步骤结束后，关闭程控阀KV2A-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分作为原料气送入第三变压吸附段，另一部分作为置换气返回本段置换吸附剂床层。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑷空气吸附A2
吸附塔T0201A抽真空VC结束后，关闭程控阀KV5A-2，打开程控阀KV3A-2和KV4A-2，干燥空气进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气，不易吸附的氮和氩以及少量的氧通过程控阀KV4A-2放空。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他三个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
第三变压吸附段
⑴吸附A
打开第三变压吸附段的程控阀KV1A-3，将第二变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部送入吸附塔T0301A吸附剂床层，吸附塔T0301A中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氮气等组分，未吸附的部分氮气和不易吸附的氧和氩等组分打开程控阀KV2A-3从出口端流出进入第四变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，随着时间的推移，吸附剂吸附的氮气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0301A吸附氮气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵一均降E1D
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-3和KV2A-3，打开程控阀KV3A-3和KV3C-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成二均升E2R步骤的吸附塔T0301C升压，尽量让两塔压力相等。
⑶二均降E2D
一均降E1D步骤结束后，关闭程控阀KV3A-3和KV3C-3，打开程控阀KV4A-3和KV4D-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成第四变压吸附段逆放气升压R步骤的吸附塔T0301D升压，尽量让两塔压力相等。
⑷抽真空VC
吸附塔T0301A二均降E2D步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4D-3，打开程控阀KV5A-3，将吸附塔T0301A内吸附剂吸附的氮气抽出放空。
⑸第四变压吸附段逆放气升压R
吸附塔T0301A抽真空VC步骤结束后，关闭程控阀KV5A-3，打开程控阀KV4A-3，利用第四变压吸附段逆放BD步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和第四变压吸附段逆放BD步骤的吸附塔压力相等。
⑹二均升E2R
吸附塔T0301A第四变压吸附段逆放气升压R步骤结束后，打开程控阀KV4C-3，利用吸附塔T0301C二均降E2D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301C压力相等。
⑺一均升E1R
吸附塔T0301A二均升E2R步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4C-3，打开程控阀KV3A-3和KV3D-3，利用吸附塔T0301D一均降E1D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301D压力相等。
⑻最终升压FR
一均升E1R结束后，关闭程控阀KV3D-3，打开程控阀KV8-3，用吸附过程中的出口气对吸附塔T0301A进行升压，直到接近第三变压吸附段的吸附压力。
经过上述步骤后，吸附塔T0301A完成了一个循环，再次进入第二变压吸附段抽真空的富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0301A完全一样，只是在时间上相互错开。
第四变压吸附段
⑴吸附A
打开第四变压吸附段的程控阀KV1A-4，将第三变压吸附段的吸附塔在吸附A步骤的出口富氧气体送入吸附塔T0401A吸附剂床层，吸附塔T0401A中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氮气等组分，未吸附的部分氮气和不易吸附的氧和氩等组分打开程控阀KV2A-4从出口端流出进入产品纯氧缓冲罐V0401，随着时间的推移，吸附剂吸附的氮气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0401A吸附氮气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵一均降E1D
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-4和KV2A-4，打开程控阀KV3A-4和KV3C-4，吸附塔T0401A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成二均升E2R步骤的吸附塔T0401C升压，尽量让两塔压力相等。
⑶二均降E2D
一均降E1D步骤结束后，关闭程控阀KV3A-4和KV3C-4，打开程控阀KV4A-4和KV4D-4，吸附塔T0401A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成三均升E3R步骤的吸附塔T0401D升压，尽量让两塔压力相等。
⑷三均降E3D
二均降E2D步骤结束后，关闭程控阀KV4D-4，打开程控阀KV4E-4，吸附塔T0401A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成抽真空VC步骤的吸附塔T0401E升压，尽量让两塔压力相等。
⑸逆放BD
吸附塔T0401A三均降E3D步骤结束后，关闭程控阀KV4A-4和KV4E-4，打开程控阀KV5A-4，将吸附塔T0401A与第三变压吸附段抽完真空的吸附塔连通，用吸附塔T0401A的逆放气对第三变压吸附段抽完真空的吸附塔升压R，同时吸附塔T0401A内的吸附剂获得再生。
⑹三均升E3R
吸附塔T0401A逆放BD步骤结束后，关闭程控阀KV5A-4，打开程控阀KV4A-4和KV4B-4，利用吸附塔T0401B三均降E3D步骤排出的气体，从吸附塔T0401A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0401A升高压力，尽量让吸附塔T0401A和T0401B压力相等。
⑺二均升E2R
吸附塔T0401A三均升E3R步骤结束后，关闭程控阀KV4B-4，打开程控阀KV4C-4，利用吸附塔T0401C二均降E2D步骤排出的气体，从吸附塔T0401A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0401A升高压力，尽量让吸附塔T0401A和T0401C压力相等。
⑻一均升E1R
吸附塔T0401A二均升E2R步骤结束后，关闭程控阀KV4A-4和KV4C-4，打开程控阀KV3A-4和KV3D-4，利用吸附塔T0401D一均降E1D步骤排出的气体，从吸附塔T0401A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0401A升高压力，尽量让吸附塔T0401A和T0401D压力相等。
⑼最终升压FR
一均升E1R结束后，关闭程控阀KV3D-4，打开程控阀KV8-4，用吸附过程中的出口气对吸附塔T0401A进行升压，直到接近第四变压吸附段的吸附压力。
经过上述步骤后，吸附塔T0401A完成了一个循环，再次进入第三变压吸附段吸附A步骤的富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0401A完全一样，只是在时间上相互错开。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-35％左右。
实施例13：
图25是本发明实施例13各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图26是本发明实施例13的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
组份 O<sub>2</sub> N<sub>2</sub> Ar CO<sub>2</sub> 其它 ∑
浓度(％)(V) 20.93 78.03 0.932 0.03 0.078 100
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图26所示，真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A、T0101B、T0101C和T0101D组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附及抽真空程序；富氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C和T0201D组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、置换、抽真空和空气吸附A2程序；程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0301A、T0301B、T0301C、T0301D和T0301E组成第三变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为沸石分子筛或锂分子筛，运行单塔吸附、两次均压、逆放、升压、两次均升和终升程序；程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0401、吸附塔T0401A、T0401B、T0401C、T0401D和T0401E组成第四变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为沸石分子筛或锂分子筛，运行单塔吸附、三次均压、逆放和终升程序。本实施例将上述四段变压吸附串联操作，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，将氧气浓度进一步提高，第三变压吸附段用于将第二变压吸附段真空解析出来的富氧混合气中的氮气吸附，不易吸附的氧从吸附塔出口流出进入第四变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，进一步将混合气中的氮气吸附下来，并把氧浓度提高到99.5％(V)以上。
压力大于5KPa的干燥空气进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧和不易吸附的氮和氩等组分从出口端排出放空，第一变压吸附段的吸附塔干燥空气吸附结束后，马上通入第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附，尾气吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端流出返回第一变压吸附段；第二变压吸附段的吸附塔真空解析出来的富氧混合气进入第三变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，将其中的部分氮气吸附后，从出口流出进入第四变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，进一步将混合气中的氮气吸附下来，并把氧浓度提高到99.5％(V)以上。第三变压吸附段的逆放步骤的解析气返回第一变压吸附段的吸附塔升压，第四变压吸附段处于逆放步骤吸附塔的解析气返回第三变压吸附段逆放完成的吸附塔进行升压，第四变压吸附段的吸附剂获得再生，同时提高了氧气回收率。第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附A1、抽真空VC和第三变压吸附段逆放气升压R四个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、氧气置换P、抽真空VC和空气吸附A2四个变压吸附工艺步骤；第三变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一次均压降E1D、二次均压降E2D、逆放BD、四段解析气升压R、二次均压升E2R、一次均压升E1R和终升FR八个变压吸附工艺步骤；第四变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一次均压降E1D、二次均压降E2D、三次均压降E3D、逆放BD、三次均压升E3R、二次均压升E2R、一次均压升E1R和终升FR九个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40-60％(V)左右，第二变压吸附段真空解析气氧浓度大于80％(V)，四段循环时间一般为20-80秒，四段真空度一般为-0.095MPa,鼓风机气量、四段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例各段的吸附塔在一个循环中依次经历的步骤如下。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出放空，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵第二变压吸附段置换尾气吸附尾气吸附A1
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1，打开程控阀KV4A-1，第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气从吸附塔T0101A底部进入吸附剂床层，吸附其中的氧气后，通过程控阀KV2A-1放空。
⑶抽真空VC
吸附塔T0101A第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附A1步骤结束后，关闭程控阀KV4A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气及氮气等组分抽出来进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑷三段解析气升压R
吸附塔T0101A抽真空VC步骤结束后，关闭程控阀KV3A-1，打开程控阀KV5A-1与第三变压吸附段处于逆放BD步骤的吸附塔连通，用第三变压吸附段的解析气升压，同时使第三变压吸附段吸附塔的吸附剂得到再生，三段解析气升压R结束后，关闭程控阀KV5A-1。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另三个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
同时打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2和KV2A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端流出返回第一变压吸附段再吸附，随着时间的推移，吸附剂吸附氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵氧气置换P
吸附A步骤结束后，关闭程控阀KV1A-2，打开程控阀KV6A-2，本段抽真空VC步骤获得的富氧气体从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑶抽真空VC
吸附塔T0201A本段抽真空VC步骤获得的氧气置换P步骤结束后，关闭程控阀KV2A-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分作为原料气送入第三变压吸附段，另一部分作为置换气返回本段置换吸附剂床层。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑷空气吸附A2
吸附塔T0201A抽真空VC结束后，关闭程控阀KV5A-2，打开程控阀KV3A-2和KV4A-2，干燥空气进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气，不易吸附的氮和氩以及少量的氧通过程控阀KV4A-2放空。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他三个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
第三变压吸附段
⑴吸附A
打开第三变压吸附段的程控阀KV1A-3，将第二变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部送入吸附塔T0301A吸附剂床层，吸附塔T0301A中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氮气等组分，未吸附的部分氮气和不易吸附的氧和氩等组分打开程控阀KV2A-3从出口端流出进入第四变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，随着时间的推移，吸附剂吸附的氮气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0301A吸附氮气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵一均降E1D
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-3和KV2A-3，打开程控阀KV3A-3和KV3C-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成二均升E2R步骤的吸附塔T0301C升压，尽量让两塔压力相等。
⑶二均降E2D
一均降E1D步骤结束后，关闭程控阀KV3A-3和KV3C-3，打开程控阀KV4A-3和KV4D-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成第四变压吸附段逆放气升压R步骤的吸附塔T0301D升压，尽量让两塔压力相等。
⑷逆放BD
吸附塔T0301A二均降E2D步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4D-3，打开程控阀KV5A-3，将吸附塔T0301A与第一变压吸附段抽完真空的吸附塔连通，用吸附塔T0301A的逆放解析气升压，升压完成后，吸附塔T0301A处于真空状态。
⑸第四变压吸附段逆放气升压R
吸附塔T0301A逆放BD步骤结束后，关闭程控阀KV5A-3，打开程控阀KV4A-3，利用第四变压吸附段逆放BD步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和第四变压吸附段逆放BD步骤的吸附塔压力相等。
⑹二均升E2R
吸附塔T0301A第四变压吸附段逆放气升压R步骤结束后，打开程控阀KV4C-3，利用吸附塔T0301C二均降E2D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301C压力相等。
⑺一均升E1R
吸附塔T0301A二均升E2R步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4C-3，打开程控阀KV3A-3和KV3D-3，利用吸附塔T0301D一均降E1D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301D压力相等。
⑻最终升压FR
一均升E1R结束后，关闭程控阀KV3D-3，打开程控阀KV8-3，用吸附过程中的出口气对吸附塔T0301A进行升压，直到接近第三变压吸附段的吸附压力。
经过上述步骤后，吸附塔T0301A完成了一个循环，再次进入第二变压吸附段抽真空的富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0301A完全一样，只是在时间上相互错开。
第四变压吸附段
⑴吸附A
打开第四变压吸附段的程控阀KV1A-4，将第三变压吸附段的吸附塔在吸附A步骤的出口富氧气体送入吸附塔T0401A吸附剂床层，吸附塔T0401A中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氮气等组分，未吸附的部分氮气和不易吸附的氧和氩等组分打开程控阀KV2A-4从出口端流出进入产品纯氧缓冲罐V0401，随着时间的推移，吸附剂吸附的氮气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0401A吸附氮气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵一均降E1D
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-4和KV2A-4，打开程控阀KV3A-4和KV3C-4，吸附塔T0401A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成二均升E2R步骤的吸附塔T0401C升压，尽量让两塔压力相等。
⑶二均降E2D
一均降E1D步骤结束后，关闭程控阀KV3A-4和KV3C-4，打开程控阀KV4A-4和KV4D-4，吸附塔T0401A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成三均升E3R步骤的吸附塔T0401D升压，尽量让两塔压力相等。
⑷三均降E3D
二均降E2D步骤结束后，关闭程控阀KV4D-4，打开程控阀KV4E-4，吸附塔T0401A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成抽真空VC步骤的吸附塔T0401E升压，尽量让两塔压力相等。
⑸逆放BD
吸附塔T0401A三均降E3D步骤结束后，关闭程控阀KV4A-4和KV4E-4，打开程控阀KV5A-4，将吸附塔T0401A与第三变压吸附段抽完真空的吸附塔连通，用吸附塔T0401A的逆放气对第三变压吸附段抽完真空的吸附塔升压R，同时吸附塔T0401A内的吸附剂获得再生。
⑹三均升E3R
吸附塔T0401A逆放BD步骤结束后，关闭程控阀KV5A-4，打开程控阀KV4A-4和KV4B-4，利用吸附塔T0401B三均降E3D步骤排出的气体，从吸附塔T0401A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0401A升高压力，尽量让吸附塔T0401A和T0401B压力相等。
⑺二均升E2R
吸附塔T0401A三均升E3R步骤结束后，关闭程控阀KV4B-4，打开程控阀KV4C-4，利用吸附塔T0401C二均降E2D步骤排出的气体，从吸附塔T0401A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0401A升高压力，尽量让吸附塔T0401A和T0401C压力相等。
⑻一均升E1R
吸附塔T0401A二均升E2R步骤结束后，关闭程控阀KV4A-4和KV4C-4，打开程控阀KV3A-4和KV3D-4，利用吸附塔T0401D一均降E1D步骤排出的气体，从吸附塔T0401A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0401A升高压力，尽量让吸附塔T0401A和T0401D压力相等。
⑼最终升压FR
一均升E1R结束后，关闭程控阀KV3D-4，打开程控阀KV8-4，用吸附过程中的出口气对吸附塔T0401A进行升压，直到接近第四变压吸附段的吸附压力。
经过上述步骤后，吸附塔T0401A完成了一个循环，再次进入第三变压吸附段吸附A步骤的富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0401A完全一样，只是在时间上相互错开。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-35％左右。
实施例14：
图27是本发明实施例14各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图28是本发明实施例14的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
组份 O<sub>2</sub> N<sub>2</sub> Ar CO<sub>2</sub> 其它 ∑
浓度(％)(V) 20.93 78.03 0.932 0.03 0.078 100
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图28所示，鼓风机C0100、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0100A和T0100B组成干燥段变压吸附，吸附塔内装填的吸附剂为活性氧化铝干燥剂，运行单塔吸附和吹扫再生程序；真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A、T0101B和T0101C组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附及抽真空程序；纯氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0201、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C、T0201D、T0201E和T0201F组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔串联吸附、串联置换、抽真空和空气吸附A2程序。本实施例将上述三段变压吸附串联操作，干燥段变压吸附用于将空气中的气态水吸附下来，满足变压吸附制氧吸附剂对水的要求，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，并把氧提高到99.5％(V)以上。
空气经过鼓风机C0100升压到5KPa后进入干燥段变压吸附，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附湿空气中的气态水等组分，不易吸附的氧、氮和氩等组分从出口端进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧和不易吸附的氮和氩等组分从出口端排出放空，第一变压吸附段的吸附塔干燥空气吸附结束后，马上通入第二变压吸附段串联置换尾气和串联吸附尾气吸附，尾气吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端流出进入另一个刚完成空气吸附的吸附塔吸附氧气，吸附塔中的吸附剂进一步将尾气中的氧气吸附下来，不易吸附的氮和氩等组分从出口端返回第一变压吸附段。干燥段变压吸附用于将湿空气的露点控制在-50℃以上，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A和吹扫P两个变压吸附工艺步骤；第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附A1和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、串联置换P1、氧气置换P、抽真空VC、空气吸附A2和串联吸附A1六个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40-60％(V)左右，三段循环时间一般为20-80秒，第一变压吸附段和第二变压吸附段真空度为-0.095MPa,鼓风机气量、三段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。
变压吸附干燥段
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-0和KV2A-0，原料空气经过鼓风机(C0101)升压到5KPa(G)后，从吸附塔T0100A底部进入活性氧化铝床层，将空气中的气态水吸附下来，不易吸附的氧气、氮气和氩气等组分从出口端排出进入第一变压吸附段的吸附塔底部，随着时间的推移，活性氧化铝吸附的气态水总量不断增加，当活性氧化铝吸附气态水饱和时，停止进气，此时吸附结束，控制变压吸附干燥段吸附A步骤的出口混合气露点再-50℃左右。
⑵吹扫
吸附塔T0100A吸附结束后，打开程控阀KV3A-0和KV4A-0，第一变压吸附段的吸附塔吸附A步骤和尾气吸附A1步骤的放空气和第二变压吸附段的吸附塔空气吸附A2步骤的放空气从吸附塔T0100A出口端经程控阀KV3A-0进入吸附塔，然后经过程控阀KV4A-0从吸附塔T0100A底部排出放空，吹扫P结束后，关闭程控阀KV3A-0和KV4A-0。
经过上述步骤后，吸附塔T0100A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另一个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0100A完全一样，只是在时间上相互错开。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出返回干燥段变压吸附作为吹扫气再生气态水，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附A1
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1，打开程控阀KV4A-1，第二变压吸附段串联置换尾气和串联吸附尾气从吸附塔T0101A底部进入吸附剂床层，吸附其中的氧气后，通过程控阀KV2A-1从出口端排出返回干燥段变压吸附作为吹扫气再生气态水。
⑶抽真空VC
吸附塔T0101A第二变压吸附段串联置换尾气和串联吸附尾气吸附A1步骤结束后，关闭程控阀KV4A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气及氮气等组分抽出来进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另两个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
同时打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2和KV4A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端流出进入吸附塔T0201B底部，打开程控阀KV2B-2，未吸附的氮气和氩气从吸附塔T0201B的出口返回第一变压吸附段再吸附，随着时间的推移，吸附剂吸附氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵串联置换P1
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-2、KV4A-2和KV2B-2，打开程控阀KV6F-2、KV3F-2和KV2A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201F底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201A的底部进入，经过吸附塔T0201A吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2A-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑶氧气置换P
串联置换P1步骤结束后，关闭程控阀KV6F-2、KV3F-2和KV2A-2，打开程控阀KV3A-2和KV6A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201B的底部进入，经过吸附塔T0201B吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2B-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑷抽真空VC
吸附塔T0201A氧气置换P结束后，关闭程控阀KV3A-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分作为产品氧气送出，另一部分作为置换气返回去置换吸附剂床层。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑸空气吸附A2
吸附塔T0201A抽真空VC结束后，关闭程控阀KV5A-2，打开程控阀KV7A-2和KV8A-2，干燥空气进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气，不易吸附的氮和氩以及少量的氧通过程控阀KV8A-2返回干燥段变压吸附作为吹扫气再生气态水。
⑹串联吸附A1
吸附塔T0201A空气吸附A2结束后，关闭程控阀KV7A-2和KV8A-2，打开程控阀KV1F-2、KV4F-2和KV2A-2，富氧原料气先进入吸附塔T0201F吸附剂床层吸附氧气，其尾气再通过程控阀KV4F-2进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气后，未吸附的氮气和氩气通过程控阀KV2A-2返回第一变压吸附段进行再吸附，吸附塔T0201F富氧吸附和T0201A串联吸附结束后，关闭程控阀KV1F-2、KV4F-2和KV2A-2。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他五个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-15％左右。
实施例15：
图29是本发明实施例15各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图30是本发明实施例15的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
组份 O<sub>2</sub> N<sub>2</sub> Ar CO<sub>2</sub> 其它 ∑
浓度(％)(V) 20.93 78.03 0.932 0.03 0.078 100
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图30所示，鼓风机C0100、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0100A和T0100B组成干燥段变压吸附，吸附塔内装填的吸附剂为活性氧化铝干燥剂，运行单塔吸附和吹扫再生程序；真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A、T0101B和T0101C组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附及抽真空程序；纯氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0201、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C、T0201D和T0201E组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔串联吸附、串联置换和抽真空程序。本实施例将上述三段变压吸附串联操作，干燥段变压吸附用于将空气中的气态水吸附下来，满足变压吸附制氧吸附剂对水的要求，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，并把氧提高到99.5％(V)以上。
空气经过鼓风机C0100升压到5KPa后进入干燥段变压吸附，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附湿空气中的气态水等组分，不易吸附的氧、氮和氩等组分从出口端进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧和不易吸附的氮和氩等组分从出口端排出返回干燥段变压吸附作为吹扫气再生气态水，第一变压吸附段的吸附塔干燥空气吸附结束后，马上通入第二变压吸附段串联置换尾气吸附，尾气吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端流出进入另一个刚完成空气吸附的吸附塔吸附氧气，吸附塔中的吸附剂进一步将尾气中的氧气吸附下来，不易吸附的氮和氩等组分从出口端返回干燥段变压吸附作为吹扫气再生气态水。干燥段变压吸附用于将湿空气的露点控制在-50℃以上，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A和吹扫P两个变压吸附工艺步骤；第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、第二变压吸附段置换尾气吸附A1和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、串联置换P1、氧气置换P、抽真空VC和串联吸附A1六个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40-60％(V)左右，三段循环时间一般为20-80秒，第一变压吸附段和第二变压吸附段真空度为-0.095MPa,鼓风机气量、三段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。
变压吸附干燥段
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-0和KV2A-0，原料空气经过鼓风机(C0101)升压到5KPa(G)后，从吸附塔T0100A底部进入活性氧化铝床层，将空气中的气态水吸附下来，不易吸附的氧气、氮气和氩气等组分从出口端排出进入第一变压吸附段的吸附塔底部，随着时间的推移，活性氧化铝吸附的气态水总量不断增加，当活性氧化铝吸附气态水饱和时，停止进气，此时吸附结束，控制变压吸附干燥段吸附A步骤的出口混合气露点再-50℃左右。
⑵吹扫
吸附塔T0100A吸附结束后，打开程控阀KV3A-0和KV4A-0，第一变压吸附段的吸附塔吸附A步骤和尾气吸附A1步骤的放空气和第二变压吸附段的吸附塔串联吸附A1步骤的放空气从吸附塔T0100A出口端经程控阀KV3A-0进入吸附塔，然后经过程控阀KV4A-0从吸附塔T0100A底部排出放空，吹扫P结束后，关闭程控阀KV3A-0和KV4A-0。
经过上述步骤后，吸附塔T0100A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另一个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0100A完全一样，只是在时间上相互错开。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出返回干燥段变压吸附作为吹扫气再生气态水，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵第二变压吸附段置换尾气吸附A1
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1，打开程控阀KV4A-1，第二变压吸附段串联置换尾气尾气从吸附塔T0101A底部进入吸附剂床层，吸附其中的氧气后，通过程控阀KV2A-1从出口端排出返回干燥段变压吸附作为吹扫气再生气态水。
⑶抽真空VC
吸附塔T0101A第二变压吸附段串联置换尾气吸附A1步骤结束后，关闭程控阀KV4A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气及氮气等组分抽出来进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另两个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
同时打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2和KV4A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端流出进入吸附塔T0201B底部，打开程控阀KV7B-2，未吸附的氮气和氩气从吸附塔T0201B的出口返回干燥段变压吸附作为吹扫气再生气态水，随着时间的推移，吸附剂吸附氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵串联置换P1
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-2、KV4A-2和KV7B-2，打开程控阀KV6E-2、KV3E-2和KV2A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201F底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201A的底部进入，经过吸附塔T0201A吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2A-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑶氧气置换P
串联置换P1步骤结束后，关闭程控阀KV6E-2、KV3E-2和KV2A-2，打开程控阀KV3A-2和KV6A-2，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201B的底部进入，经过吸附塔T0201B吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2B-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑷抽真空VC
吸附塔T0201A氧气置换P结束后，关闭程控阀KV3A-2、KV2B-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分作为产品氧气送出，另一部分作为置换气返回去置换吸附剂床层。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑸串联吸附A1
吸附塔T0201A抽真空VC结束后，关闭程控阀KV5A-2，打开程控阀KV1E-2、KV4E-2和KV7A-2，富氧原料气先进入吸附塔T0201E吸附剂床层吸附氧气，其尾气再通过程控阀KV4E-2进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气后，未吸附的氮气和氩气通过程控阀KV7A-2返回干燥段变压吸附作为吹扫气再生气态水，吸附塔T0201F富氧吸附和T0201A串联吸附结束后，关闭程控阀KV1E-2、KV4E-2和KV7A-2。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-15％左右。
本实施例也可以用来生产浓度低于99.5％(V)的产品氧气，与传统的深冷法和变压吸附法相比节约电耗10％-30％左右，产品氧气浓度越低电耗节约越多。
实施例16：
图31是本发明实施例16各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图32是本发明实施例16的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
组份 O<sub>2</sub> N<sub>2</sub> Ar CO<sub>2</sub> 其它 ∑
浓度(％)(V) 20.93 78.03 0.932 0.03 0.078 100
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图32所示，鼓风机C0100、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0100A和T0100B组成干燥段变压吸附，吸附塔内装填的吸附剂为活性氧化铝干燥剂，运行单塔吸附和吹扫再生程序；真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A、T0101B、T0101C和T0101D组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、第二变压吸附段置换尾气吸附、抽真空及升压程序；富氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C、T0201D和T0201E组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔串联吸附、串联置换和抽真空程序；程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0302、吸附塔T0301A、T0301B、T0301C、T0301D和T0301E组成第三变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为沸石分子筛或锂分子筛，运行单塔吸附、三次均压和逆放程序。本实施例将上述四段变压吸附串联操作，干燥段变压吸附用于将空气中的气态水吸附下来，满足变压吸附制氧吸附剂对水的要求，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，将氧气浓度进一步提高，第三变压吸附段用于将第二变压吸附段真空解析出来的富氧混合气中的氮气吸附，不易吸附的氧从吸附塔出口流出作为产品，并把氧浓度提高到99.5％(V)以上。
空气经过鼓风机C0100升压到5KPa后进入干燥段变压吸附，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附湿空气中的气态水等组分，不易吸附的氧、氮和氩等组分从出口端进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，第一变压吸附段的吸附塔干燥空气吸附结束后，马上通入第二变压吸附段串联置换尾气吸附，尾气吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端流出进入另一个刚完成抽真空的吸附塔吸附氧气，吸附塔中的吸附剂进一步将尾气中的氧气吸附下来，不易吸附的氮和氩等组分从出口端返回干燥段变压吸附作为吹扫气再生气态水；第二变压吸附段的吸附塔真空解析出来的富氧混合气进入第三变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，将其中的氮气吸附后，从出口流出作为产品氧气，浓度控制在99.5％(V)以上，第三变压吸附段的逆放解析气返回第一变压吸附段抽完真空的吸附塔。干燥段变压吸附用于将湿空气的露点控制在-50℃以上，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A和吹扫P两个变压吸附工艺步骤；第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、第二变压吸附段置换尾气吸附A1、抽真空VC和三段解析气升压R四个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、串联置换P1、氧气置换P、抽真空VC和串联吸附A1五个变压吸附工艺步骤；第三变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、三次均压降、逆放BD、三次均压升和终升九个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40-60％(V)左右，第二变压吸附段真空解析气氧浓度大于80％(V)，四段循环时间一般为20-80秒，第一变压吸附段、第二变压吸附段和第三变压吸附段真空度为-0.095MPa,鼓风机气量、四段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。
变压吸附干燥段
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-0和KV2A-0，原料空气经过鼓风机(C0100)升压到5KPa(G)后，从吸附塔T0100A底部进入活性氧化铝床层，将空气中的气态水吸附下来，不易吸附的氧气、氮气和氩气等组分从出口端排出进入第一变压吸附段的吸附塔底部，随着时间的推移，活性氧化铝吸附的气态水总量不断增加，当活性氧化铝吸附气态水饱和时，停止进气，此时吸附结束，控制变压吸附干燥段吸附A步骤的出口混合气露点在-50℃以上。
⑵吹扫
吸附塔T0100A吸附结束后，打开程控阀KV3A-0和KV4A-0，第一变压吸附段的吸附塔吸附A步骤和尾气吸附A1步骤的放空气和第二变压吸附段的吸附塔串联吸附A1步骤的混合气从吸附塔T0100A出口端经程控阀KV3A-0进入吸附塔，然后经过程控阀KV4A-0从吸附塔T0100A底部排出放空，吹扫P结束后，关闭程控阀KV3A-0和KV4A-0。
经过上述步骤后，吸附塔T0100A完成了一个循环，再次进入空气吸附，另一个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0100A完全一样，只是在时间上相互错开。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出返回干燥段变压吸附吹扫再生氧化铝吸附的气态水，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵第二变压吸附段置换尾气吸附A1
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1，打开程控阀KV4A-1，第二变压吸附段串联置换尾气从吸附塔T0101A底部进入吸附剂床层，吸附其中的氧气后，通过程控阀KV2A-1返回干燥段变压吸附吹扫再生氧化铝吸附的气态水。
⑶抽真空VC
吸附塔T0101A第二变压吸附段串联置换尾气吸附A1步骤结束后，关闭程控阀KV4A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气及氮气等组分抽出来进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑷三段解析气升压R
吸附塔T0101A抽真空VC步骤结束后，关闭程控阀KV3A-1，打开程控阀KV5A-1与第三变压吸附段处于逆放BD步骤的吸附塔连通，用第三变压吸附段的解析气升压，同时使第三变压吸附段吸附塔的吸附剂得到再生，三段解析气升压R结束后，关闭程控阀KV5A-1。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另三个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
同时打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2和KV4A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端流出进入吸附塔T0201B底部，打开程控阀KV7B-2，未吸附的氮气和氩气从吸附塔T0201B的出口返回干燥段变压吸附吹扫再生氧化铝吸附的气态水，随着时间的推移，吸附剂吸附氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵串联置换P1
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-2、KV4A-2和KV7B-2，打开程控阀KV6E-2、KV3E-2和KV2A-2，本段真空解析的富氧混合气从吸附塔T0201E底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201A的底部进入，经过吸附塔T0201A吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV7A-2返回返回干燥段变压吸附吹扫再生氧化铝吸附的气态水。
⑶氧气置换P
串联置换P1步骤结束后，关闭程控阀KV6E-2、KV3E-2和KV7A-2，打开程控阀KV3A-2和KV6A-2，本段抽真空出来的富氧气体从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201B的底部进入，经过吸附塔T0201B吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2B-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑷抽真空VC
吸附塔T0201A氧气置换P结束后，关闭程控阀KV3A-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分富氧气体作为第三变压吸附段的原料气，另一部分作为置换气返回本段置换吸附剂床层。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑸串联吸附A1
吸附塔T0201A抽真空VC结束后，关闭程控阀KV5A-2，打开程控阀KV1E-2、KV4E-2和KV7A-2，富氧原料气先进入吸附塔T0201E吸附剂床层吸附氧气，其尾气再通过程控阀KV4E-2进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气后，未吸附的氮气和氩气通过程控阀KV7A-2返回干燥段变压吸附吹扫再生氧化铝吸附的气态水，吸附塔T0201E富氧吸附和T0201A串联吸附结束后，关闭程控阀KV1E-2、KV4E-2和KV7A-2。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
第三变压吸附段
⑴吸附A
打开第三变压吸附段的程控阀KV1A-3，将第二变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部送入吸附塔T0301A吸附剂床层，吸附塔T0301A中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氮气等组分，不易吸附的氧和氩等组分打开程控阀KV2A-3从出口端流出进入产品纯氧缓冲罐V0302，产品氧气浓度控制在99.5％(V),随着时间的推移，吸附剂吸附的氮气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0301A吸附氮气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵一均降E1D
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-3和KV2A-3，打开程控阀KV3A-3和KV3C-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成二均升E2R步骤的吸附塔T0301C升压，尽量让两塔压力相等。
⑶二均降E2D
一均降E1D步骤结束后，关闭程控阀KV3A-3和KV3C-3，打开程控阀KV4A-3和KV4D-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成三均升E3R步骤的吸附塔T0301D升压，尽量让两塔压力相等。
⑷三均降E3D
二均降E2D步骤结束后，关闭程控阀KV4D-3，打开程控阀KV4E-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成抽真空VC步骤的吸附塔T0301E升压，尽量让两塔压力相等。
⑸逆放BD
吸附塔T0301A三均降E3D步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4E-3，打开程控阀KV5A-3，将吸附塔T0301A与第一变压吸附段抽完真空的吸附塔连通，用吸附塔T0301A的逆放气对第一变压吸附段抽完真空的吸附塔升压，同时吸附塔T0301A内的吸附剂获得再生。
⑹三均升E3R
吸附塔T0301A逆放BD步骤结束后，关闭程控阀KV5A-3，打开程控阀KV4A-3和KV4B-3，利用吸附塔T0301B三均降E3D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301B压力相等。
⑺二均升E2R
吸附塔T0301A三均升E3R步骤结束后，关闭程控阀KV4B-3，打开程控阀KV4C-3，利用吸附塔T0301C二均降E2D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301C压力相等。
⑻一均升E1R
吸附塔T0301A二均升E2R步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4C-3，打开程控阀KV3A-3和KV3D-3，利用吸附塔T0301D一均降E1D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301D压力相等。
⑼最终升压FR
一均升E1R结束后，关闭程控阀KV3D-3，打开程控阀KV8-3，用吸附过程中的出口气对吸附塔T0301A进行升压，直到接近第三变压吸附段的吸附压力。
经过上述步骤后，吸附塔T0301A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0301A完全一样，只是在时间上相互错开。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-25％左右。
本实施例也可以用来生产浓度低于99.5％(V)的产品氧气，与传统的深冷法和变压吸附法相比节约电耗10％-40％左右，产品氧气浓度越低电耗节约越多。
实施例17：
图33是本发明实施例17各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图34是本发明实施例17的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
Figure BDA0002677886120000661
Figure BDA0002677886120000671
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图34所示，鼓风机C0100、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0100A和T0100B组成干燥段变压吸附，吸附塔内装填的吸附剂为活性氧化铝干燥剂，运行单塔吸附和吹扫再生程序；真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A、T0101B、T0101C和T0101D组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、第二变压吸附段置换尾气吸附、抽真空及升压程序；富氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C、T0201D和T0201E组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔串联吸附、串联置换和抽真空程序；程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0302、吸附塔T0301A、T0301B、T0301C、T0301D和T0301E组成第三变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为沸石分子筛或锂分子筛，运行单塔吸附、两次均压和逆放程序；程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0401、吸附塔T0401A、T0401B、T0401C、T0401D和T0401E组成第四变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为沸石分子筛或锂分子筛，运行单塔吸附、三次均压、逆放和终升程序。本实施例将上述五段变压吸附串联操作，干燥段变压吸附用于将空气中的气态水吸附下来，满足变压吸附制氧吸附剂对水的要求，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，将氧气浓度进一步提高，第三变压吸附段用于将第二变压吸附段真空解析出来的富氧混合气中的氮气吸附，不易吸附的氧从吸附塔出口流出进入第四变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，进一步将混合气中的氮气吸附下来，并把氧浓度提高到99.5％(V)以上。
空气经过鼓风机C0100升压到5KPa后进入干燥段变压吸附，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附湿空气中的气态水等组分，不易吸附的氧、氮和氩等组分从出口端进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，第一变压吸附段的吸附塔干燥空气吸附结束后，马上通入第二变压吸附段串联置换尾气吸附，尾气吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端流出进入另一个刚完成抽真空的吸附塔吸附氧气，吸附塔中的吸附剂进一步将尾气中的氧气吸附下来，不易吸附的氮和氩等组分从出口端返回干燥段变压吸附作为吹扫气再生气态水；第二变压吸附段的吸附塔真空解析出来的富氧混合气进入第三变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，将其中的部分氮气吸附后，从出口流出进入第四变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，进一步将混合气中的氮气吸附下来，并把氧浓度提高到99.5％(V)以上。第三变压吸附段的逆放步骤的解析气返回第一变压吸附段的吸附塔升压，第四变压吸附段处于逆放步骤吸附塔的解析气返回第三变压吸附段逆放完成的吸附塔进行升压，第四变压吸附段的吸附剂获得再生，同时提高了氧气回收率。干燥段变压吸附用于将湿空气的露点控制在-50℃以上，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A和吹扫P两个变压吸附工艺步骤；第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、第二变压吸附段置换尾气吸附A1、抽真空VC和三段解析气升压R四个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、串联置换P1、氧气置换P、抽真空VC和串联吸附A1五个变压吸附工艺步骤；第三变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两次均压降、逆放BD、两次均压升和终升七个变压吸附工艺步骤；第四变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一次均压降E1D、二次均压降E2D、三次均压降E3D、逆放BD、三次均压升E3R、二次均压升E2R、一次均压升E1R和终升FR九个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40-60％(V)左右，第二变压吸附段真空解析气氧浓度大于80％(V)，五段循环时间一般为20-80秒，除干燥段外，其他四段真空度一般为-0.095MPa,鼓风机气量、五段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。
变压吸附干燥段
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-0和KV3A-0，原料空气经过鼓风机(C0100)升压到5KPa(G)后，从吸附塔T0100A底部进入活性氧化铝床层，将空气中的气态水吸附下来，不易吸附的氧气、氮气和氩气等组分从出口端排出进入第一变压吸附段的吸附塔底部，随着时间的推移，活性氧化铝吸附的气态水总量不断增加，当活性氧化铝吸附气态水饱和时，停止进气，此时吸附结束，控制变压吸附干燥段吸附A步骤的出口混合气露点在-50℃以上。
⑵吹扫
吸附塔T0100A吸附结束后，打开程控阀KV2A-0和KV4A-0，第一变压吸附段的吸附塔吸附A步骤和尾气吸附A1步骤的放空气和第二变压吸附段的吸附塔串联吸附A1步骤的混合气从吸附塔T0100A出口端经程控阀KV2A-0进入吸附塔，然后经过程控阀KV4A-0从吸附塔T0100A底部排出放空，吹扫P结束后，关闭程控阀KV2A-0和KV4A-0。
经过上述步骤后，吸附塔T0100A完成了一个循环，再次进入空气吸附，另一个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0100A完全一样，只是在时间上相互错开。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出返回干燥段变压吸附吹扫再生氧化铝吸附的气态水，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵第二变压吸附段置换尾气吸附A1
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1，打开程控阀KV4A-1，第二变压吸附段串联置换尾气从吸附塔T0101A底部进入吸附剂床层，吸附其中的氧气后，通过程控阀KV2A-1返回干燥段变压吸附吹扫再生氧化铝吸附的气态水。
⑶抽真空VC
吸附塔T0101A第二变压吸附段串联置换尾气吸附A1步骤结束后，关闭程控阀KV4A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气及氮气等组分抽出来进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑷三段解析气升压R
吸附塔T0101A抽真空VC步骤结束后，关闭程控阀KV3A-1，打开程控阀KV5A-1与第三变压吸附段处于逆放BD步骤的吸附塔连通，用第三变压吸附段的解析气升压，同时使第三变压吸附段吸附塔的吸附剂得到再生，三段解析气升压R结束后，关闭程控阀KV5A-1。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另三个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
同时打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2和KV4A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端流出进入吸附塔T0201B底部，打开程控阀KV7B-2，未吸附的氮气和氩气从吸附塔T0201B的出口返回干燥段变压吸附吹扫再生氧化铝吸附的气态水，随着时间的推移，吸附剂吸附氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵串联置换P1
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-2、KV4A-2和KV7B-2，打开程控阀KV6E-2、KV3E-2和KV2A-2，本段真空解析的富氧混合气从吸附塔T0201E底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201A的底部进入，经过吸附塔T0201A吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV7A-2返回返回干燥段变压吸附吹扫再生氧化铝吸附的气态水。
⑶氧气置换P
串联置换P1步骤结束后，关闭程控阀KV6E-2、KV3E-2和KV7A-2，打开程控阀KV3A-2和KV6A-2，本段抽真空出来的富氧气体从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出，顶部流出的置换尾气从吸附塔T0201B的底部进入，经过吸附塔T0201B吸附剂床层吸附氧气后，通过程控阀KV2B-2返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑷抽真空VC
吸附塔T0201A氧气置换P结束后，关闭程控阀KV3A-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分富氧气体作为第三变压吸附段的原料气，另一部分作为置换气返回本段置换吸附剂床层。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑸串联吸附A1
吸附塔T0201A抽真空VC结束后，关闭程控阀KV5A-2，打开程控阀KV1E-2、KV4E-2和KV7A-2，富氧原料气先进入吸附塔T0201E吸附剂床层吸附氧气，其尾气再通过程控阀KV4E-2进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气后，未吸附的氮气和氩气通过程控阀KV7A-2返回干燥段变压吸附吹扫再生氧化铝吸附的气态水，吸附塔T0201E富氧吸附和T0201A串联吸附结束后，关闭程控阀KV1E-2、KV4E-2和KV7A-2。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
第三变压吸附段
⑴吸附A
打开第三变压吸附段的程控阀KV1A-3，将第二变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部送入吸附塔T0301A吸附剂床层，吸附塔T0301A中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氮气等组分，未吸附的部分氮气和不易吸附的氧和氩等组分打开程控阀KV2A-3从出口端流出进入第四变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，随着时间的推移，吸附剂吸附的氮气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0301A吸附氮气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵一均降E1D
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-3和KV2A-3，打开程控阀KV3A-3和KV3C-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成二均升E2R步骤的吸附塔T0301C升压，尽量让两塔压力相等。
⑶二均降E2D
一均降E1D步骤结束后，关闭程控阀KV3A-3和KV3C-3，打开程控阀KV4A-3和KV4D-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成第四变压吸附段逆放气升压R步骤的吸附塔T0301D升压，尽量让两塔压力相等。
⑷逆放BD
吸附塔T0301A二均降E2D步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4D-3，打开程控阀KV5A-3，将吸附塔T0301A与第一变压吸附段抽完真空的吸附塔连通，用吸附塔T0301A的逆放解析气升压，升压完成后，吸附塔T0301A处于真空状态。
⑸第四变压吸附段逆放气升压R
吸附塔T0301A逆放BD步骤结束后，关闭程控阀KV5A-3，打开程控阀KV4A-3，利用第四变压吸附段逆放BD步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和第四变压吸附段逆放BD步骤的吸附塔压力相等。
⑹二均升E2R
吸附塔T0301A第四变压吸附段逆放气升压R步骤结束后，打开程控阀KV4C-3，利用吸附塔T0301C二均降E2D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301C压力相等。
⑺一均升E1R
吸附塔T0301A二均升E2R步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4C-3，打开程控阀KV3A-3和KV3D-3，利用吸附塔T0301D一均降E1D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301D压力相等。
⑻最终升压FR
一均升E1R结束后，关闭程控阀KV3D-3，打开程控阀KV8-3，用吸附过程中的出口气对吸附塔T0301A进行升压，直到接近第三变压吸附段的吸附压力。
经过上述步骤后，吸附塔T0301A完成了一个循环，再次进入第二变压吸附段抽真空的富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0301A完全一样，只是在时间上相互错开。
第四变压吸附段
⑴吸附A
打开第四变压吸附段的程控阀KV1A-4，将第三变压吸附段的吸附塔在吸附A步骤的出口富氧气体送入吸附塔T0401A吸附剂床层，吸附塔T0401A中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氮气等组分，未吸附的部分氮气和不易吸附的氧和氩等组分打开程控阀KV2A-4从出口端流出进入产品纯氧缓冲罐V0401，随着时间的推移，吸附剂吸附的氮气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0401A吸附氮气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵一均降E1D
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-4和KV2A-4，打开程控阀KV3A-4和KV3C-4，吸附塔T0401A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成二均升E2R步骤的吸附塔T0401C升压，尽量让两塔压力相等。
⑶二均降E2D
一均降E1D步骤结束后，关闭程控阀KV3A-4和KV3C-4，打开程控阀KV4A-4和KV4D-4，吸附塔T0401A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成三均升E3R步骤的吸附塔T0401D升压，尽量让两塔压力相等。
⑷三均降E3D
二均降E2D步骤结束后，关闭程控阀KV4D-4，打开程控阀KV4E-4，吸附塔T0401A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成抽真空VC步骤的吸附塔T0401E升压，尽量让两塔压力相等。
⑸逆放BD
吸附塔T0401A三均降E3D步骤结束后，关闭程控阀KV4A-4和KV4E-4，打开程控阀KV5A-4，将吸附塔T0401A与第三变压吸附段抽完真空的吸附塔连通，用吸附塔T0401A的逆放气对第三变压吸附段抽完真空的吸附塔升压R，同时吸附塔T0401A内的吸附剂获得再生。
⑹三均升E3R
吸附塔T0401A逆放BD步骤结束后，关闭程控阀KV5A-4，打开程控阀KV4A-4和KV4B-4，利用吸附塔T0401B三均降E3D步骤排出的气体，从吸附塔T0401A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0401A升高压力，尽量让吸附塔T0401A和T0401B压力相等。
⑺二均升E2R
吸附塔T0401A三均升E3R步骤结束后，关闭程控阀KV4B-4，打开程控阀KV4C-4，利用吸附塔T0401C二均降E2D步骤排出的气体，从吸附塔T0401A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0401A升高压力，尽量让吸附塔T0401A和T0401C压力相等。
⑻一均升E1R
吸附塔T0401A二均升E2R步骤结束后，关闭程控阀KV4A-4和KV4C-4，打开程控阀KV3A-4和KV3D-4，利用吸附塔T0401D一均降E1D步骤排出的气体，从吸附塔T0401A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0401A升高压力，尽量让吸附塔T0401A和T0401D压力相等。
⑼最终升压FR
一均升E1R结束后，关闭程控阀KV3D-4，打开程控阀KV8-4，用吸附过程中的出口气对吸附塔T0401A进行升压，直到接近第四变压吸附段的吸附压力。
经过上述步骤后，吸附塔T0401A完成了一个循环，再次进入第三变压吸附段吸附A步骤的富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0401A完全一样，只是在时间上相互错开。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-40％左右。
实施例18：
图35是本发明实施例18各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图36是本发明实施例18的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
组份 O<sub>2</sub> N<sub>2</sub> Ar CO<sub>2</sub> 其它 ∑
浓度(％)(V) 20.93 78.03 0.932 0.03 0.078 100
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图36所示，鼓风机C0100、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0100A和T0100B组成干燥段变压吸附，吸附塔内装填的吸附剂为活性氧化铝干燥剂，运行单塔吸附和吹扫再生程序；真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A、T0101B、T0101C和T0101D组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附、抽真空及升压程序；富氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C和T0201D组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、单塔置换和抽真空程序；程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0302、吸附塔T0301A、T0301B、T0301C、T0301D和T0301E组成第三变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为沸石分子筛或锂分子筛，运行单塔吸附、两次均压和逆放程序；程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0401、吸附塔T0401A、T0401B、T0401C、T0401D和T0401E组成第四变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为沸石分子筛或锂分子筛，运行单塔吸附、三次均压、逆放和终升程序。本实施例将上述五段变压吸附串联操作，干燥段变压吸附用于将空气中的气态水吸附下来，满足变压吸附制氧吸附剂对水的要求，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，将氧气浓度进一步提高，第三变压吸附段用于将第二变压吸附段真空解析出来的富氧混合气中的氮气吸附，不易吸附的氧从吸附塔出口流出进入第四变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，进一步将混合气中的氮气吸附下来，并把氧浓度提高到99.5％(V)以上。
空气经过鼓风机C0100升压到5KPa后进入干燥段变压吸附，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附湿空气中的气态水等组分，不易吸附的氧、氮和氩等组分从出口端进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，第一变压吸附段的吸附塔干燥空气吸附结束后，马上通入第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附，尾气吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端流出返回第一变压吸附段的，吸附塔中的吸附剂进一步将尾气中的氧气吸附下来，不易吸附的氮和氩等组分从出口端返回干燥段变压吸附作为吹扫气再生气态水；第二变压吸附段的吸附塔真空解析出来的富氧混合气进入第三变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，将其中的部分氮气吸附后，从出口流出进入第四变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，进一步将混合气中的氮气吸附下来，并把氧浓度提高到99.5％(V)以上。第三变压吸附段的逆放步骤的解析气返回第一变压吸附段的吸附塔升压，第四变压吸附段处于逆放步骤吸附塔的解析气返回第三变压吸附段逆放完成的吸附塔进行升压，第四变压吸附段的吸附剂获得再生，同时提高了氧气回收率。干燥段变压吸附用于将湿空气的露点控制在-50℃以上，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A和吹扫P两个变压吸附工艺步骤；第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附A1、抽真空VC和三段解析气升压R四个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、氧气置换P、抽真空VC和空气吸附A2四个变压吸附工艺步骤；第三变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两次均压降、逆放BD、两次均压升和终升七个变压吸附工艺步骤；第四变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一次均压降E1D、二次均压降E2D、三次均压降E3D、逆放BD、三次均压升E3R、二次均压升E2R、一次均压升E1R和终升FR九个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40-60％(V)左右，第二变压吸附段真空解析气氧浓度大于80％(V)，五段循环时间一般为20-80秒，除干燥段外，其他四段真空度一般为-0.095MPa,鼓风机气量、五段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。
变压吸附干燥段
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-0和KV3A-0，原料空气经过鼓风机(C0100)升压到5KPa(G)后，从吸附塔T0100A底部进入活性氧化铝床层，将空气中的气态水吸附下来，不易吸附的氧气、氮气和氩气等组分从出口端排出进入第一变压吸附段的吸附塔底部，随着时间的推移，活性氧化铝吸附的气态水总量不断增加，当活性氧化铝吸附气态水饱和时，停止进气，此时吸附结束，控制变压吸附干燥段吸附A步骤的出口混合气露点在-50℃以上。
⑵吹扫
吸附塔T0100A吸附结束后，打开程控阀KV2A-0和KV4A-0，第一变压吸附段的吸附塔吸附A步骤和尾气吸附A1步骤的放空气和第二变压吸附段的吸附塔串联吸附A1步骤的混合气从吸附塔T0100A出口端经程控阀KV2A-0进入吸附塔，然后经过程控阀KV4A-0从吸附塔T0100A底部排出放空，吹扫P结束后，关闭程控阀KV2A-0和KV4A-0。
经过上述步骤后，吸附塔T0100A完成了一个循环，再次进入空气吸附，另一个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0100A完全一样，只是在时间上相互错开。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出返回干燥段变压吸附吹扫再生氧化铝吸附的气态水，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附A1
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1，打开程控阀KV4A-1，第二变压吸附段串联置换尾气和吸附尾气从吸附塔T0101A底部进入吸附剂床层，吸附其中的氧气后，通过程控阀KV2A-1返回干燥段变压吸附吹扫再生氧化铝吸附的气态水。
⑶抽真空VC
吸附塔T0101A第二变压吸附段串联置换尾气和吸附尾气吸附A1步骤结束后，关闭程控阀KV4A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气及氮气等组分抽出来进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑷三段解析气升压R
吸附塔T0101A抽真空VC步骤结束后，关闭程控阀KV3A-1，打开程控阀KV5A-1与第三变压吸附段处于逆放BD步骤的吸附塔连通，用第三变压吸附段的解析气升压，同时使第三变压吸附段吸附塔的吸附剂得到再生，三段解析气升压R结束后，关闭程控阀KV5A-1。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另三个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
同时打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2和KV2A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端流出返回第一变压吸附段再吸附，随着时间的推移，吸附剂吸附氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵氧气置换P
吸附A步骤结束后，关闭程控阀KV1A-2，打开程控阀KV6A-2，本段抽真空VC步骤获得的富氧气体从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑶抽真空VC
吸附塔T0201A本段抽真空VC步骤获得的氧气置换P步骤结束后，关闭程控阀KV2A-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分作为原料气送入第三变压吸附段，另一部分作为置换气返回本段置换吸附剂床层。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑷空气吸附A2
吸附塔T0201A抽真空VC结束后，关闭程控阀KV5A-2，打开程控阀KV3A-2和KV4A-2，干燥空气进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气，不易吸附的氮和氩以及少量的氧通过程控阀KV4A-2返回干燥段变压吸附吹扫再生氧化铝吸附的气态水。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他三个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
第三变压吸附段
⑴吸附A
打开第三变压吸附段的程控阀KV1A-3，将第二变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部送入吸附塔T0301A吸附剂床层，吸附塔T0301A中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氮气等组分，未吸附的部分氮气和不易吸附的氧和氩等组分打开程控阀KV2A-3从出口端流出进入第四变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，随着时间的推移，吸附剂吸附的氮气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0301A吸附氮气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵一均降E1D
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-3和KV2A-3，打开程控阀KV3A-3和KV3C-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成二均升E2R步骤的吸附塔T0301C升压，尽量让两塔压力相等。
⑶二均降E2D
一均降E1D步骤结束后，关闭程控阀KV3A-3和KV3C-3，打开程控阀KV4A-3和KV4D-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成第四变压吸附段逆放气升压R步骤的吸附塔T0301D升压，尽量让两塔压力相等。
⑷逆放BD
吸附塔T0301A二均降E2D步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4D-3，打开程控阀KV5A-3，将吸附塔T0301A与第一变压吸附段抽完真空的吸附塔连通，用吸附塔T0301A的逆放解析气升压，升压完成后，吸附塔T0301A处于真空状态。
⑸第四变压吸附段逆放气升压R
吸附塔T0301A逆放BD步骤结束后，关闭程控阀KV5A-3，打开程控阀KV4A-3，利用第四变压吸附段逆放BD步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和第四变压吸附段逆放BD步骤的吸附塔压力相等。
⑹二均升E2R
吸附塔T0301A第四变压吸附段逆放气升压R步骤结束后，打开程控阀KV4C-3，利用吸附塔T0301C二均降E2D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301C压力相等。
⑺一均升E1R
吸附塔T0301A二均升E2R步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4C-3，打开程控阀KV3A-3和KV3D-3，利用吸附塔T0301D一均降E1D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301D压力相等。
⑻最终升压FR
一均升E1R结束后，关闭程控阀KV3D-3，打开程控阀KV8-3，用吸附过程中的出口气对吸附塔T0301A进行升压，直到接近第三变压吸附段的吸附压力。
经过上述步骤后，吸附塔T0301A完成了一个循环，再次进入第二变压吸附段抽真空的富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0301A完全一样，只是在时间上相互错开。
第四变压吸附段
⑴吸附A
打开第四变压吸附段的程控阀KV1A-4，将第三变压吸附段的吸附塔在吸附A步骤的出口富氧气体送入吸附塔T0401A吸附剂床层，吸附塔T0401A中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氮气等组分，未吸附的部分氮气和不易吸附的氧和氩等组分打开程控阀KV2A-4从出口端流出进入产品纯氧缓冲罐V0401，随着时间的推移，吸附剂吸附的氮气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0401A吸附氮气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵一均降E1D
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-4和KV2A-4，打开程控阀KV3A-4和KV3C-4，吸附塔T0401A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成二均升E2R步骤的吸附塔T0401C升压，尽量让两塔压力相等。
⑶二均降E2D
一均降E1D步骤结束后，关闭程控阀KV3A-4和KV3C-4，打开程控阀KV4A-4和KV4D-4，吸附塔T0401A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成三均升E3R步骤的吸附塔T0401D升压，尽量让两塔压力相等。
⑷三均降E3D
二均降E2D步骤结束后，关闭程控阀KV4D-4，打开程控阀KV4E-4，吸附塔T0401A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成抽真空VC步骤的吸附塔T0401E升压，尽量让两塔压力相等。
⑸逆放BD
吸附塔T0401A三均降E3D步骤结束后，关闭程控阀KV4A-4和KV4E-4，打开程控阀KV5A-4，将吸附塔T0401A与第三变压吸附段抽完真空的吸附塔连通，用吸附塔T0401A的逆放气对第三变压吸附段抽完真空的吸附塔升压R，同时吸附塔T0401A内的吸附剂获得再生。
⑹三均升E3R
吸附塔T0401A逆放BD步骤结束后，关闭程控阀KV5A-4，打开程控阀KV4A-4和KV4B-4，利用吸附塔T0401B三均降E3D步骤排出的气体，从吸附塔T0401A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0401A升高压力，尽量让吸附塔T0401A和T0401B压力相等。
⑺二均升E2R
吸附塔T0401A三均升E3R步骤结束后，关闭程控阀KV4B-4，打开程控阀KV4C-4，利用吸附塔T0401C二均降E2D步骤排出的气体，从吸附塔T0401A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0401A升高压力，尽量让吸附塔T0401A和T0401C压力相等。
⑻一均升E1R
吸附塔T0401A二均升E2R步骤结束后，关闭程控阀KV4A-4和KV4C-4，打开程控阀KV3A-4和KV3D-4，利用吸附塔T0401D一均降E1D步骤排出的气体，从吸附塔T0401A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0401A升高压力，尽量让吸附塔T0401A和T0401D压力相等。
⑼最终升压FR
一均升E1R结束后，关闭程控阀KV3D-4，打开程控阀KV8-4，用吸附过程中的出口气对吸附塔T0401A进行升压，直到接近第四变压吸附段的吸附压力。
经过上述步骤后，吸附塔T0401A完成了一个循环，再次进入第三变压吸附段吸附A步骤的富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0401A完全一样，只是在时间上相互错开。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-40％左右。
实施例19：
图37是本发明实施例19各段吸附塔运行步骤及程控阀开关时序图。
图38是本发明实施例19的工艺流程简图。
本实施例的原料空气组成如下：
Figure BDA0002677886120000791
Figure BDA0002677886120000801
温度：≤40℃
压力：0.005MPa(G)(也可以采用更高吸附压力)
如图38所示，鼓风机C0100、换热器E0100、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0100A、T0100B和T0100C组成变温吸附干燥段，吸附塔内装填的吸附剂为活性氧化铝干燥剂，运行单塔吸附、加热再生和冷却程序；真空泵P0101、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0101A、T0101B、T0101C和T0101D组成第一变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附、抽真空及升压程序；富氧真空泵P0201、程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、吸附塔T0201A、T0201B、T0201C和T0201D组成第二变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为碳分子筛，运行单塔吸附、单塔置换和抽真空程序；程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0302、吸附塔T0301A、T0301B、T0301C、T0301D和T0301E组成第三变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为沸石分子筛或锂分子筛，运行单塔吸附、两次均压和逆放程序；程控阀、PLC控制系统、仪器仪表、工艺管道管件、产品纯氧缓冲罐V0401、吸附塔T0401A、T0401B、T0401C、T0401D和T0401E组成第四变压吸附段，吸附塔内装填的吸附剂为沸石分子筛或锂分子筛，运行单塔吸附、三次均压、逆放和终升程序。本实施例将上述五段变压吸附串联操作，变温吸附干燥段用于将空气中的气态水吸附下来，满足变压吸附制氧吸附剂对水的要求，第一变压吸附段将干燥空气中的氧气吸附下来，第二变压吸附段用于将第一变压吸附段解析出来的富氧中的氧进一步吸附下来，将氧气浓度进一步提高，第三变压吸附段用于将第二变压吸附段真空解析出来的富氧混合气中的氮气吸附，不易吸附的氧从吸附塔出口流出进入第四变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，进一步将混合气中的氮气吸附下来，并把氧浓度提高到99.5％(V)以上。
空气经过鼓风机C0100升压到5KPa后进入变温吸附干燥段，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附湿空气中的气态水等组分，不易吸附的氧、氮和氩等组分从出口端进入第一变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，第一变压吸附段的吸附塔干燥空气吸附结束后，马上通入第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附，尾气吸附结束后，马上进行抽真空，真空泵抽出来的富氧直接进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氧气等组分，不易吸附的氮和氩以及少量氧气等尾气从出口端流出返回第一变压吸附段的，吸附塔中的吸附剂进一步将尾气中的氧气吸附下来，不易吸附的氮和氩等组分从出口端返回干燥段变压吸附作为吹扫气再生气态水；第二变压吸附段的吸附塔真空解析出来的富氧混合气进入第三变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，将其中的部分氮气吸附后，从出口流出进入第四变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，进一步将混合气中的氮气吸附下来，并把氧浓度提高到99.5％(V)以上。第三变压吸附段的逆放步骤的解析气返回第一变压吸附段的吸附塔升压，第四变压吸附段处于逆放步骤吸附塔的解析气返回第三变压吸附段逆放完成的吸附塔进行升压，第四变压吸附段的吸附剂获得再生，同时提高了氧气回收率。变温吸附干燥段用于将湿空气的露点控制在-50℃以上，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、加热再生T和冷却L三个变温吸附工艺步骤；第一变压吸附段的吸附塔吸附结束后出口气中氧气浓度控制在15～20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附A1、抽真空VC和三段解析气升压R四个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔出口气中氧气浓度控制在接近原料气氧浓度，其吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、氧气置换P、抽真空VC和空气吸附A2四个变压吸附工艺步骤；第三变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两次均压降、逆放BD、两次均压升和终升七个变压吸附工艺步骤；第四变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一次均压降E1D、二次均压降E2D、三次均压降E3D、逆放BD、三次均压升E3R、二次均压升E2R、一次均压升E1R和终升FR九个变压吸附工艺步骤。氧气总回收率在60％左右，第一变压吸附段真空解析气氧浓度在40-60％(V)左右，第二变压吸附段真空解析气氧浓度大于80％(V)，五段循环时间一般为20-80秒，除干燥段外，其他四段真空度一般为-0.095MPa,鼓风机气量、五段吸附塔的空塔速度、真空泵的抽气量、吸附剂用量和吸附塔直径以及其他设计参数按变压吸附技术领域通常的情况进行设计。处理空气大时，可以采用多个吸附塔同时完成各个步骤。
本实施例的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。
变温吸附干燥段
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-0和KV2A-0，原料空气经过鼓风机(C0100)升压到5KPa(G)后，从吸附塔T0100A底部进入活性氧化铝床层，将空气中的气态水吸附下来，不易吸附的氧气、氮气和氩气等组分从出口端排出进入第一变压吸附段的吸附塔底部，随着时间的推移，活性氧化铝吸附的气态水总量不断增加，当活性氧化铝吸附气态水饱和时，停止进气，此时吸附结束，控制变压吸附干燥段吸附A步骤的出口混合气露点在-50℃以上。
⑵加热再生T
吸附塔T0100A吸附结束后，打开程控阀KV2A-0和KV4A-0，第一变压吸附段的吸附塔吸附A步骤和尾气吸附A1步骤的放空气和第二变压吸附段的吸附塔串联吸附A1步骤、空气吸附A2步骤等所有混合气的一部分经过换热器E0100与第一变压吸附段的真空解析气换热升温后，进入吸附塔T0100A床层加热升温，把干燥剂床层吸附的气态水解析出来，加热完成后，关闭程控阀KV2A-0。加热气体的流量根据物料和热量衡算决定，当第一变压吸附段的真空解析气热量不够时，可以把第二变压吸附段的真空解析气热量利用起来。
⑶冷却L
吸附塔T0100A加热再生T结束后，打开程控阀KV5A-0和KV4A-0，第一变压吸附段的吸附塔吸附A步骤和尾气吸附A1步骤的放空气和第二变压吸附段的吸附塔串联吸附A1步骤、空气吸附A2步骤等所有混合气的另一部分(即加热气利用后余下的部分)从吸附塔T0100A出口端经程控阀KV5A-0进入吸附塔，然后经过程控阀KV4A-0从吸附塔T0100A底部排出放空，冷却L结束后，关闭程控阀KV5A-0和KV4A-0。
经过上述步骤后，吸附塔T0100A完成了一个循环，再次进入空气吸附，另一个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0100A完全一样，只是在时间上相互错开。
第一变压吸附段的吸附塔：
⑴吸附A
打开程控阀KV1A-1，干燥空气进入吸附塔T0101A升压，当升到吸附压力时，打开程控阀KV2A-1，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附空气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等组分打开程控阀KV2A-1从出口端排出返回干燥段变压吸附吹扫再生氧化铝吸附的气态水，随着时间的推移，吸附剂吸附的氧气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0101A出口的氧气浓度大于15-20.8％(V)(也可以将氧浓度控制在15％(V)以下)时，停止进气，此时吸附结束。
⑵第二变压吸附段置换尾气和吸附尾气吸附A1
吸附塔T0101A吸附结束后，关闭程控阀KV1A-1，打开程控阀KV4A-1，第二变压吸附段串联置换尾气和吸附尾气从吸附塔T0101A底部进入吸附剂床层，吸附其中的氧气后，通过程控阀KV2A-1返回干燥段变压吸附吹扫再生氧化铝吸附的气态水。
⑶抽真空VC
吸附塔T0101A第二变压吸附段串联置换尾气和吸附尾气吸附A1步骤结束后，关闭程控阀KV4A-1和KV2A-1，打开程控阀KV3A-1从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气及氮气等组分抽出来进入第二变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，使吸附剂得到再生，同时获得富氧中间气，抽真空结束后，关闭程控阀KV3A-1。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
吸附塔T0101A抽真空VC步骤结束后，关闭程控阀KV3A-1，打开程控阀KV5A-1与第三变压吸附段处于逆放BD步骤的吸附塔连通，用第三变压吸附段的解析气升压，同时使第三变压吸附段吸附塔的吸附剂得到再生，三段解析气升压R结束后，关闭程控阀KV5A-1。
经过上述步骤后，吸附塔T0101A完成了一个循环，再次进入干燥空气吸附，另三个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0101A完全一样，只是在时间上相互错开。
第二变压吸附段
⑴吸附A
同时打开第二变压吸附段的程控阀KV1A-2和KV2A-2，第一变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部进入吸附塔T0201A吸附剂床层，吸附塔T0201A中的吸附剂选择性地富氧混合气中的氧气等组分，未吸附的部分氧气和不易吸附的氮和氩等尾气从出口端流出返回第一变压吸附段再吸附，随着时间的推移，吸附剂吸附氧气的总量不断增加，当吸附塔T0201A吸附氧气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵氧气置换P
吸附A步骤结束后，关闭程控阀KV1A-2，打开程控阀KV6A-2，本段抽真空VC步骤获得的富氧气体从吸附塔T0201A底部进入吸附剂床层置换氮气和氩气，然后从顶部流出返回第一变压吸附段进行再吸附。
⑶抽真空VC
吸附塔T0201A本段抽真空VC步骤获得的氧气置换P步骤结束后，关闭程控阀KV2A-2和KV6A-2，打开程控阀KV5A-2从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的氧气抽出来，一部分作为原料气送入第三变压吸附段，另一部分作为置换气返回本段置换吸附剂床层。真空解析气冷却到40℃后进入下一工段。
⑷空气吸附A2
吸附塔T0201A抽真空VC结束后，关闭程控阀KV5A-2，打开程控阀KV3A-2和KV4A-2，干燥空气进入吸附塔T0201A升压和吸附氧气，不易吸附的氮和氩以及少量的氧通过程控阀KV4A-2返回干燥段变压吸附吹扫再生氧化铝吸附的气态水。
经过上述步骤后，吸附塔T0201A完成了一个循环，再次进入富氧原料气吸附，其他三个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0201A完全一样，只是在时间上相互错开。第二变压吸附段的串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤可以采用三个或三个以上的吸附塔串联，串联的吸附塔越多越节能，但是投资越大。
第三变压吸附段
⑴吸附A
打开第三变压吸附段的程控阀KV1A-3，将第二变压吸附段的吸附塔抽真空(VC)步骤抽出的富氧混合气从底部送入吸附塔T0301A吸附剂床层，吸附塔T0301A中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氮气等组分，未吸附的部分氮气和不易吸附的氧和氩等组分打开程控阀KV2A-3从出口端流出进入第四变压吸附段处于吸附步骤的吸附塔，随着时间的推移，吸附剂吸附的氮气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0301A吸附氮气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵一均降E1D
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-3和KV2A-3，打开程控阀KV3A-3和KV3C-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成二均升E2R步骤的吸附塔T0301C升压，尽量让两塔压力相等。
⑶二均降E2D
一均降E1D步骤结束后，关闭程控阀KV3A-3和KV3C-3，打开程控阀KV4A-3和KV4D-3，吸附塔T0301A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成第四变压吸附段逆放气升压R步骤的吸附塔T0301D升压，尽量让两塔压力相等。
⑷逆放BD
吸附塔T0301A二均降E2D步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4D-3，打开程控阀KV5A-3，将吸附塔T0301A与第一变压吸附段抽完真空的吸附塔连通，用吸附塔T0301A的逆放解析气升压，升压完成后，吸附塔T0301A处于真空状态。
⑸第四变压吸附段逆放气升压R
吸附塔T0301A逆放BD步骤结束后，关闭程控阀KV5A-3，打开程控阀KV4A-3，利用第四变压吸附段逆放BD步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和第四变压吸附段逆放BD步骤的吸附塔压力相等。
⑹二均升E2R
吸附塔T0301A第四变压吸附段逆放气升压R步骤结束后，打开程控阀KV4C-3，利用吸附塔T0301C二均降E2D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301C压力相等。
⑺一均升E1R
吸附塔T0301A二均升E2R步骤结束后，关闭程控阀KV4A-3和KV4C-3，打开程控阀KV3A-3和KV3D-3，利用吸附塔T0301D一均降E1D步骤排出的气体，从吸附塔T0301A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0301A升高压力，尽量让吸附塔T0301A和T0301D压力相等。
⑻最终升压FR
一均升E1R结束后，关闭程控阀KV3D-3，打开程控阀KV8-3，用吸附过程中的出口气对吸附塔T0301A进行升压，直到接近第三变压吸附段的吸附压力。
经过上述步骤后，吸附塔T0301A完成了一个循环，再次进入第二变压吸附段抽真空的富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0301A完全一样，只是在时间上相互错开。
第四变压吸附段
⑴吸附A
打开第四变压吸附段的程控阀KV1A-4，将第三变压吸附段的吸附塔在吸附A步骤的出口富氧气体送入吸附塔T0401A吸附剂床层，吸附塔T0401A中的吸附剂选择性地吸附富氧混合气中的氮气等组分，未吸附的部分氮气和不易吸附的氧和氩等组分打开程控阀KV2A-4从出口端流出进入产品纯氧缓冲罐V0401，随着时间的推移，吸附剂吸附的氮气等组分的总量不断增加，当吸附塔T0401A吸附氮气饱和时，停止进气，此时吸附结束。
⑵一均降E1D
吸附结束后，关闭程控阀KV1A-4和KV2A-4，打开程控阀KV3A-4和KV3C-4，吸附塔T0401A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成二均升E2R步骤的吸附塔T0401C升压，尽量让两塔压力相等。
⑶二均降E2D
一均降E1D步骤结束后，关闭程控阀KV3A-4和KV3C-4，打开程控阀KV4A-4和KV4D-4，吸附塔T0401A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成三均升E3R步骤的吸附塔T0401D升压，尽量让两塔压力相等。
⑷三均降E3D
二均降E2D步骤结束后，关闭程控阀KV4D-4，打开程控阀KV4E-4，吸附塔T0401A内死空间气体从吸附塔出口排出进入本段已完成抽真空VC步骤的吸附塔T0401E升压，尽量让两塔压力相等。
⑸逆放BD
吸附塔T0401A三均降E3D步骤结束后，关闭程控阀KV4A-4和KV4E-4，打开程控阀KV5A-4，将吸附塔T0401A与第三变压吸附段抽完真空的吸附塔连通，用吸附塔T0401A的逆放气对第三变压吸附段抽完真空的吸附塔升压R，同时吸附塔T0401A内的吸附剂获得再生。
⑹三均升E3R
吸附塔T0401A逆放BD步骤结束后，关闭程控阀KV5A-4，打开程控阀KV4A-4和KV4B-4，利用吸附塔T0401B三均降E3D步骤排出的气体，从吸附塔T0401A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0401A升高压力，尽量让吸附塔T0401A和T0401B压力相等。
⑺二均升E2R
吸附塔T0401A三均升E3R步骤结束后，关闭程控阀KV4B-4，打开程控阀KV4C-4，利用吸附塔T0401C二均降E2D步骤排出的气体，从吸附塔T0401A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0401A升高压力，尽量让吸附塔T0401A和T0401C压力相等。
⑻一均升E1R
吸附塔T0401A二均升E2R步骤结束后，关闭程控阀KV4A-4和KV4C-4，打开程控阀KV3A-4和KV3D-4，利用吸附塔T0401D一均降E1D步骤排出的气体，从吸附塔T0401A出口端进入吸附塔，使吸附塔T0401A升高压力，尽量让吸附塔T0401A和T0401D压力相等。
⑼最终升压FR
一均升E1R结束后，关闭程控阀KV3D-4，打开程控阀KV8-4，用吸附过程中的出口气对吸附塔T0401A进行升压，直到接近第四变压吸附段的吸附压力。
经过上述步骤后，吸附塔T0401A完成了一个循环，再次进入第三变压吸附段吸附A步骤的富氧原料气吸附，其他四个吸附塔的步骤和次序与吸附塔T0401A完全一样，只是在时间上相互错开。
本实施例结果为产品氧气浓度大于或等于99.5％(V)，压力大于或等于常压，与深冷法相比节约电耗10-40％左右。

Claims (27)

1.一种采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，此方法包括串联操作的第一变压吸附段和第二变压吸附段，将干燥的原料空气输入第一变压吸附段的速度选择型吸附剂床层，原料空气中的大部分氧气被速度选择型吸附剂床层吸附，大部分氮气和氩气从吸附塔出口排出放空；第一变压吸附段的真空解析气从第二变压吸附段的吸附塔底部再次进入速度选择型吸附剂床层，第一变压吸附段的真空解析气中的大部分氧气被第二变压吸附段的速度选择型吸附剂床层吸附，大部分氮气和氩气以及少量氧气从吸附塔出口放空或流入第二变压吸附段的另一个刚抽完真空的吸附塔升压和吸附氧气，氮气和氩气从吸附塔出口排出放空，第二变压吸附段的吸附塔吸附结束后，用第二变压吸附段真空泵抽出的部分氧气从第二变压吸附段的吸附塔底部进入其吸附剂床层置换吸附剂吸附的氮气和氩气，置换后的尾气从吸附塔顶部排出，流入到第一变压吸附段的吸附塔内或与第一变压吸附段的吸附塔的真空解析气混合进入第二变压吸附段的吸附塔作为原料气吸附；第一变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A和抽真空VC两个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、氧气置换P和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤，且第一变压吸附段的吸附A步骤之后或第二变压吸附段的抽真空VC步骤之后设有串联吸附A1变压吸附工艺步骤：其中，第一变压吸附段串联吸附A1步骤的底部进口混合气来自于第二变压吸附段处于氧气置换P步骤的吸附塔出口排出混合气；第二变压吸附段串联吸附A1步骤的底部进口混合气来自于第二变压吸附段处于吸附A步骤的吸附塔出口排出混合气。
2.根据权利要求1所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第一变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A和抽真空VC两个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、串联置换P1、氧气置换P、抽真空VC和串联吸附A1五个变压吸附工艺步骤；所述串联置换P1步骤的置换气来自第二变压吸附段另一个处于氧气置换P步骤的吸附塔出口排出的混合气。
3.根据权利要求2所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第二变压吸附段的串联置换P1步骤的尾气从吸附塔顶部排出，与第一变压吸附段的吸附塔的真空解析气混合进入第二变压吸附段的吸附塔作为原料气吸附。
4.根据权利要求2所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第一变压吸附段的吸附塔在吸附A步骤之后增加串联吸附A1步骤，即第一变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、串联吸附A1和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤；且第二变压吸附段处于串联置换P1步骤的吸附塔出口排出的混合气进入第一变压吸附段处于串联吸附A1步骤的吸附塔作为原料气吸附。
5.根据权利要求1所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第一变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、变压吸附A1和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤；第二变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、氧气置换P和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤，且第二变压吸附段处于氧气置换P步骤和吸附A步骤的吸附塔出口排出的混合气进入第一变压吸附段处于串联吸附A1步骤的吸附塔作为原料气吸附。
6.根据权利要求5所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第二变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、串联置换P1、氧气置换P和抽真空VC四个变压吸附工艺步骤，且第二变压吸附段处于串联置换P1步骤的吸附塔出口排出混合气进入第一变压吸附段处于串联吸附A1步骤的吸附塔作为原料气吸附。
7.根据权利要求1至6任一所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第二变压吸附段的吸附塔在抽真空VC步骤之后增加干燥的原料空气吸附A2步骤。
8.根据权利要求2至4任一所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第一变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、串联吸附A1和抽真空VC三个变压吸附工艺步骤，第二变压吸附段的吸附塔在抽真空VC步骤之后增加干燥的原料空气吸附A2步骤，即第二变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、氧气置换P和抽真空VC、干燥的原料空气吸附A2和串联吸附A1五个变压吸附工艺步骤；第一变压吸附段串联吸附A1步骤的混合气来自第二变压吸附段处于串联吸附A1步骤和串联置换P1步骤的吸附塔出口排出混合气。
9.根据权利要求1至6任一所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，在第二变压吸附段之后增加第三变压吸附段，第三变压吸附段的吸附塔内装填氮平衡选择型吸附剂，第一变压吸附段、第二变压吸附段和第三变压吸附段串联操作，第二变压吸附段的吸附塔抽真空解析出来的富氧混合气进入第三变压吸附段装填氮平衡吸附剂床层的吸附塔，富氧混合气中的氮被吸附下来，氧和氩从吸附塔出口流出获得产品氧气，第三变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、均压降ED、逆放BD、均压升ER和终升FR五个变压吸附工艺步骤。
10.根据权利要求9所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第三变压吸附段的吸附塔在均压降ED步骤之后增加顺放PP步骤，同时在逆放BD步骤之后增加吹扫P步骤,吹扫P步骤的气体来自顺放PP步骤。
11.根据权利要求9所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第三变压吸附段的吸附塔在逆放BD步骤之后增加抽真空VC步骤。
12.根据权利要求9所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第三变压吸附段的吸附塔用抽真空VC步骤代替逆放BD步骤。
13.根据权利要求9所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第三变压吸附段的吸附塔解析气全部返回第二变压吸附段的吸附塔入口与第一变压吸附段的吸附塔的真空解析气混合进入第二变压吸附段的吸附塔作为原料气吸附。
14.根据权利要求9所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第三变压吸附段的吸附塔在逆放BD步骤或/和抽真空VC步骤与第一变压吸附段抽完真空的变压吸附塔连通。
15.根据权利要求9所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，在第三变压吸附段之后增加第四变压吸附段，第四变压吸附段的吸附塔内装填氮平衡选择型吸附剂，四段变压吸附串联操作，第三变压吸附段的吸附塔吸附A步骤的出口富氧混合气进入第四变压吸附段装填氮平衡吸附剂床层的吸附塔，富氧混合气中的氮被吸附下来，氧和氩从吸附塔出口流出获得产品氧气，第四变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、均压降ED、逆放BD或抽真空VC、均压升和终升FR五个变压吸附工艺步骤。
16.根据权利要求15所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第四变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、均压降ED、顺放PP、逆放BD、吹扫P、均压升和终升FR步骤,其中吹扫P步骤的气体来自顺放PP步骤。
17.根据权利要求15所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第四变压吸附段的吸附塔在一个循环周期中至少依次经历吸附A、均压降ED、逆放BD、抽真空VC、均压升和终升FR六个变压吸附工艺步骤。
18.根据权利要求15所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第四变压吸附段的吸附塔在逆放BD步骤或/和抽真空VC步骤与第三变压吸附段真空VC步骤之后的变压吸附塔连通。
19.根据权利要求1至6任一所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第一变压吸附段和第二变压吸附段吸附塔的底部装填干燥剂、上部装填速度选择型吸附剂床层，含有气态水的原料空气从第一变压吸附段吸附塔底部通过时，其气态水绝大部分被干燥剂床层吸附，大部分氧气被速度选择型吸附剂床层吸附，大部分氮气和氩气从吸附塔出口排出，第一变压吸附段解析出来的气态水和富氧从第二变压吸附段的吸附塔底部再进入干燥剂床层和速度选择型吸附剂床层，其气态水绝大部分被干燥剂床层吸附，大部分氧气被速度选择型吸附剂床层吸附，大部分氮气和氩气从吸附塔出口排出，第二变压吸附段解析出来的气态水和富氧进入第三变压吸附段的吸附塔和氮平衡选择型吸附剂床层，第二变压吸附段解析出的富氧混合气中的绝大部分气态水被第三变压吸附段的干燥剂床层吸附，大部分氮气被第三变压吸附段的氮平衡选择型吸附剂床层吸附，氧气和氩气以及少量氮气从吸附塔出口流出。
20.根据权利要求1至6任一所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第一变压吸附段之前设有变压吸附干燥段，用于除去原料空气中的气态水，达到进入第一变压吸附段的吸附塔对水分的要求；该变压吸附干燥段在一个循环周期中至少依次经历吸附A和吹扫P两个变压吸附工艺步骤，吹扫P步骤的气体来源于第一变压吸附段和第二变压吸附段的放空气。
21.根据权利要求1至6任一所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第一变压吸附段之前设有变温吸附干燥段，用于除去原料空气中的气态水，达到进入第一变压吸附段的吸附塔对水分的要求；该变温吸附干燥段在一个循环周期中至少依次经历吸附A、加热再生T和冷却L三个变压吸附工艺步骤，第一变压吸附段和第二变压吸附段的部分放空气经过第一变压吸附段到第四变压吸附段的任一动力设备排出的热气体升温后去加热再生干燥剂床层，第一变压吸附段和第二变压吸附段的另一部分放空气去冷却加热后的干燥剂床层。
22.根据权利要求20所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，变压吸附干燥段或变温吸附干燥段装填活性氧化铝作为干燥剂；第一变压吸附段和第二变压吸附段的吸附塔内部装填碳分子筛作为速度选择型吸附剂；第三变压吸附段和第四变压吸附段的吸附塔内部装填5A型分子筛或X型锂分子筛作为氮平衡选择型吸附剂。
23.根据权利要求21所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，变压吸附干燥段或变温吸附干燥段装填活性氧化铝作为干燥剂；第一变压吸附段和第二变压吸附段的吸附塔内部装填碳分子筛作为速度选择型吸附剂；第三变压吸附段和第四变压吸附段的吸附塔内部装填5A型分子筛或X型锂分子筛作为氮平衡选择型吸附剂。
24.根据权利要求19所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第一变压吸附段和第二变压吸附段的吸附塔下部装填活性氧化铝作为干燥剂，上部装填碳分子筛作为速度选择型吸附剂；第三变压吸附段的吸附塔下部装填活性氧化铝作为干燥剂，上部装填5A型分子筛或X型锂分子筛作为氮平衡选择型吸附剂；第四变压吸附段的吸附塔装填5A型分子筛或X型锂分子筛作为氮平衡选择型吸附剂。
25.根据权利要求1至6任一所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第一变压吸附段和第二变压吸附段的吸附塔吸附A步骤的压力为0.002-0.01MPa；第三变压吸附段和变压吸附的吸附塔吸附A步骤的压力为0.005-3.5MPa。
26.根据权利要求1至6任一所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第一变压吸附段和第二变压吸附段的吸附塔吸附A步骤吸附原料空气结束时出口气中氧气的浓度为18-20.8％(V)。
27.根据权利要求1至6任一所述的采用变压吸附技术生产氧气的方法，其特征在于，第一变压吸附段和第二变压吸附段的吸附塔装填碳分子筛作为速度选择型吸附剂；第三变压吸附段和第四变压吸附段的吸附塔装填5A型分子筛或X型锂分子筛作为氮平衡选择型吸附剂。
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