制氮工藝一:低溫空氣分離制氮
高純氮低溫空氣分離制氮是一種傳統(tǒng)的制氮方法,已有近90年的歷史。它以空氣為原料,經(jīng)過壓縮和凈化,然后利用熱交換將空氣液化成液態(tài)空氣。液態(tài)空氣主要是液氧和液氮的混合物。由于液氧和液氮的沸點不同(在1個大氣壓下,前者的沸點為183℃,而后者的沸點是128196℃),因此對液態(tài)空氣進行蒸餾以將其分離以獲得氮氣。低溫空氣分離器制氮設備復雜,占地面積大,基建成本高,設備一次性投資大,運行成本高,產(chǎn)氣速度慢(12~24小時),設備要求高,周期長。考慮到設備、設備和基礎設施等因素,對于3500Nm3/h以下20%~50%的設備,相同標準的PPE設備的投資規(guī)模低于低溫空分設備。低溫空分制氮設備適合大規(guī)模工業(yè)制氮,而中小型制氮不經(jīng)濟。
制氮工藝二:分子篩空分制氮
分子篩空氣分離器制氮以空氣為原料,碳分子篩為吸附劑,利用變壓吸附原理,利用碳分子篩選擇性吸附氧和氮,分離氮和氧。制作高純氮通常稱為變壓吸附制氮。這種方法是20世紀70年代迅速發(fā)展起來的一種新的制氮技術。制作高純氮與傳統(tǒng)的制氮方法相比,它具有工藝流程簡單、自動化程度高、產(chǎn)氣速度快(15~30分鐘)、能耗低、產(chǎn)品純度可根據(jù)用戶的需要在大面積、操作和保護方便等特點,操作成本低,設備適應性強。因此,在1000Nm3/h以下的氮肥生產(chǎn)廠中,它具有相當?shù)母偁幜?,并且越來越受到中小型氮肥消費者的歡迎。變壓吸附制氮已發(fā)展成為中小型用氮設備。