世界上早生產(chǎn)制氧機的國家是德國和法國。

　　1901年，德國的林德公司在慕尼黑市建立低溫設(shè)備制造車間，并在1903年生產(chǎn)出臺10m3/h制氧機。

　　1902年，法國在巴黎建立空氣液化公司，繼德國之后，于1910年開始生產(chǎn)制氧機。

　　在三十年代以前，基本上只有德國和法國能生產(chǎn)制氧機。當(dāng)時制氧機主要只能滿足焊接、切割用氧及化工所需的制氮設(shè)備。生產(chǎn)的制氧機為主要為中、小型，其容量為2m3/h~600m3/h，品種約200種。采用的制氧機流程為高壓和中壓流程。

　　1930~1950年，除德國、法國，尚有蘇聯(lián)、日本、美國、英國等國家也開始生產(chǎn)制氧機。在此期間，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，制氧機使用領(lǐng)域不斷擴大，促進了大型制氧機的發(fā)展。由于大型制氧機每生產(chǎn)1m3氧氣所需電力、金屬材料都比中、小型底，故1930~1950年間，大型制氧機的品種增加較多，如西德的5000m3/h，蘇聯(lián)的3600m3/h，日本的3000m3/h等大型設(shè)備。當(dāng)時所用的流程，除高、中壓外，開始采用高低壓流程。由于大型制氧機可制取廉價的氧氣，從而在冶金和合成氨工業(yè)中得到應(yīng)用。1932年，德國次把制氧機用于冶金和合成氨工業(yè)。

　　1950年以后，除上述國家生產(chǎn)制氧機以外，還有中國、捷克、東德、匈牙利、意大利等（中國發(fā)展較晚，且都為深冷法）。

　　由于鋼鐵工業(yè)、氮肥工業(yè)、火箭技術(shù)的發(fā)展，氧、氮耗量迅猛增加，促使制氧機向大型化發(fā)展。1957年起，10000m3/h制氧機相繼問世。1967年起，據(jù)不 完全統(tǒng)計，20000m3/h以上的大型制氧機不斷出現(xiàn)，達(dá)87套之多，機組為50000m3/h，更大型的機組正在研制中。

　　20多年來，產(chǎn)品品種迅速增加，并逐步形成了系列，如西德林德公司大型制氧機有1000~40000m3/h典型產(chǎn)品；日本神鋼有OF系列；日本日立制作所有TO型；日本氧氣公司有NR型；英國全低壓有50~1500噸/天系列產(chǎn)品等。同時，大型制氧機基本上采用全低壓流程。

　　總之，制氧機的發(fā)展是一個不段完善的過程，設(shè)備由小型、中型向大型發(fā)展；流程由高壓（200大氣壓）、中壓（50大氣壓）、高低壓向全低壓（6大氣壓）方向發(fā)展，從而使制氧機的單位電耗、金屬材料消耗降低，運轉(zhuǎn)周期不斷延長。

　　制氧機的發(fā)展情況如下：

　　1891年，德國林德公司在冷凍機械制造公司的實驗室開始空氣液化工作。

　　1895年，林德教授利用焦耳--湯姆遜效應(yīng)制成臺液體空氣裝置。

　　1901年，林德公司在慕尼黑市建立低溫設(shè)備制造車間。

　　1902年，林德設(shè)計的臺單級精餾塔的空分設(shè)備制成。法國克勞特發(fā)明了膨脹機，在巴黎建立空氣液化公司。

　　1903年，林德公司制成臺工業(yè)性10m3/h的制氧機，采用高壓節(jié)流的高壓流程。

　　1910年，法國制成臺采用中壓帶活塞膨脹機的中壓流程的50m3/h制氧機。

　　1920年，德國海蘭特發(fā)明了可生產(chǎn)液氧的高壓帶膨脹機的高壓流程。

　　1924年，法蘭克爾建議在大型空分設(shè)備是采用金屬填料的蓄冷器代替一般的熱交換器。

　　1926年，法蘭克爾提出普通形式蓄冷器。

　　1930年，林德公司制成臺工業(yè)規(guī)模的林德--法蘭克爾裝置，產(chǎn)量為255m3/h，純度為99.5%O2 。

　　1932年，透平膨脹機次應(yīng)用于林德--法蘭克爾裝置上。德國次在冶金和合成氨工業(yè)中用氧。

　　1939年，蘇聯(lián)創(chuàng)造了高效率的透平膨脹機，并開始研究全低壓空分設(shè)備。

　　1947年，林德公司致力于全底壓工業(yè)氧制造設(shè)備。蘇聯(lián)開始設(shè)計全低壓流程的大型工業(yè)氧裝置。

　　1949年，美國次在29000m3/h制氧機上應(yīng)用板翹式換熱器。

　　1952年，奧地利首先使用純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼，促使冶金用氧劇增。

　　1955年，美國大力發(fā)展導(dǎo)彈，消耗大量液氧作為助燃劑。

　　1957年，臺自動操作的120噸/天制氧機制成。

　　1960年，日本完成了10000m3/h99.6%O2和10000m3/h99.99%N2的雙高純度的大型全低壓設(shè)備。

　　1972年，法國制成世界上容量的純氧空分設(shè)備：1700噸/天O2和1500噸/天N2 。

　　目前正在研究更大型的機組。

　　1-2 變壓吸附制樣的發(fā)展歷史

　　變壓吸附分離技術(shù)被發(fā)明以來，廣泛地應(yīng)用于氣體混合物的分離精制。

　　首先，1958 年，Skarstorm 申請專利并應(yīng)用此技術(shù)分離空氣。同時，Gerin de Montgareuil 和Domine 也在法國申請專利。兩者的差別是，Skarstorm 循環(huán)在床層吸附飽和后，用部分低壓的輕產(chǎn)品組分沖洗解吸，而Gerin-Domine 循環(huán)采用抽真空的辦法解吸。

　　1960 年大型變壓吸附法空氣分離的工業(yè)化裝置建成。

　　1961 年用變壓吸附分離工藝從石腦油中回收高純度的正構(gòu)烷溶劑，并命名為Isosiv 過程，1964年完善了從煤油餾分中回收正構(gòu)烷烴的工藝。

　　1966 年利用變壓吸附技術(shù)提氫的四塔流程裝置建成，20 世紀(jì)70 年代后采用四塔以上的多塔操作，并向大規(guī)模、大型化發(fā)展。

　　1970 年又建成分離和回收氧的工業(yè)化裝置，用于環(huán)保工業(yè)污水處理生化的需要。同時被廣泛用于從石腦油中提取正構(gòu)烷烴，再經(jīng)異構(gòu)化，將異構(gòu)化產(chǎn)物加入汽油餾分中，以提高其辛烷的Hysomer過程。

　　1975 年試制成醫(yī)用富氧濃縮器，1976 年開發(fā)了用碳分子篩變壓吸附制氮的工藝并工業(yè)化，隨后采用5A沸石分子篩抽真空制氮工藝。到1983年德國推出性能優(yōu)良的制氮用碳分子篩。到1979年為止，約有一半的空氣干燥器采用Skarstrom 的變壓吸附工藝。變壓吸附用于空氣或工業(yè)氣體的干燥比變溫吸附更為有效。1980年開發(fā)了快速變壓吸附工藝（又稱為參數(shù)泵變壓吸附）。

　　從20 世紀(jì)90年代起，由于電能緊張，變壓吸附制氧又在煉鋼等領(lǐng)域占有了一席之地。

　　1-2-1 我國對變壓吸附制氧技術(shù)的研究

　　我國對變壓吸附制氧技術(shù)的開發(fā)起步較早，從1966年開始研究沸石分子篩分離空氣制氧技術(shù)；20世紀(jì)70年代PSA分離空氣制氧在鋼鐵、冶煉和玻璃窯等工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。20多年來，由于技術(shù)力量分散，相互之間缺少聯(lián)絡(luò)，我國的變壓吸附制氧技術(shù)發(fā)展緩慢，同國外的差距越來越大。20世紀(jì)70年代是我國PSA分離空氣制氧技術(shù)發(fā)展的鼎盛時期，全國有十幾個單位相繼開展了變壓吸附制氧技術(shù)的實驗研究，建立了數(shù)套工業(yè)試驗設(shè)備。這個時期開發(fā)的變壓吸附制氧設(shè)備的共同點有以下幾個方面：

　?。?）大多采用高于大氣壓吸附、常壓解吸流程，吸附塔有兩個到四個；

　?。?）空氣進入吸附塔前，經(jīng)過脫水預(yù)處理；

　?。?）設(shè)備可靠性差，不能連續(xù)穩(wěn)定運行，導(dǎo)致大部分設(shè)備報廢；

　　（4）技術(shù)、經(jīng)濟指標(biāo)落后。

　　20世紀(jì)80年代，原來從事變壓吸附制氧裝備研制單位的開發(fā)項目相繼中止，我國變壓吸附制氧技術(shù)的開發(fā)再次進入低谷。

　　1995年，昆山錦程氣體設(shè)備有限公司在河南洛陽鋼鐵廠建成VSAO 1000Nm3/h制氧機，標(biāo)志著變壓吸附在我國正式進入工業(yè)領(lǐng)域，也標(biāo)志著變壓吸附在我國進入高速發(fā)展時期。

　　20世紀(jì)90年代是我國變壓吸附制氧技術(shù)突飛猛進向前發(fā)展的時期，變壓吸附制氧技術(shù)逐漸成熟，有些產(chǎn)品的綜合技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)已經(jīng)接近國外先進水平。多年的實踐表明，我國變壓吸附制氧技術(shù)已經(jīng)走出實驗室步入實用化階段。在近十年內(nèi)，通過不斷地技術(shù)更新和研究開發(fā)，我國變壓吸附制氧技術(shù)日新月異，發(fā)展迅速，與世界先進水平之間的差距正在不斷縮小。但從整體水平上看，我國在很多方面與國際先進水平仍有一定的差距。如在新型高性能的吸附劑的研究，吸附流程的改進，理論分析研究和數(shù)學(xué)模型的建立，質(zhì)量監(jiān)控與自動化控制等許多方面。