变压吸附分离技术在氮气生产中的实践应用.pdfVIP

化工设计通讯 v。1．36 第36卷第3期 N。．3 2010年9月 Chemical Communications EngineeringDesign Sept．2010 吴卫石绍军 (湖南化工职业技术学院化学工程系，湖南株洲412004) 摘要：分析了变压吸附气体分离技术制取氮气的原理、工艺流程，比较了变压 吸附制氮与其他制氮方法的优点，并且就变压吸附制氮装置选型时注意事项和装备 进行了介绍，在2000m3(标)／h能力范围内，比深冷更具吸引力。 关键词：变压吸附；氮气；选型 文献标识码：A 文章编号：1003—6490(2010)03一O008—03 中图分类号：TQll6．15 的摸索，变压吸附制氮技术已经相当完善。变压吸附 1 概 述 气体分离技术(PSA)工艺过程简单，设备制造容易， 占地少，启动时间短，设备维护简便，适应性强，自动 氮气在自然界中分布很广，它的分子式为N2，是 化程度高，可随时开停车不需采用特别措施。因此， 空气的主要成分，氮气在干燥空气中体积占空气的 近年来变压吸附在中小规模装置的应用13益增加。 78．08％，气源丰富，在生产中的应用已日益广泛。目 目前国内外供氮的方式，一般有以下几种：①氮气就 前广泛应用于安全保护气、置换气、注氮三次采油、煤 地装置供氮；②液氮贮槽汽化供氮；③管线供氮；④钢 矿防火灭火、氮基气氛热处理、防腐防爆、电子工业、 瓶供氮。 集成电路等。 我国在80年代前制氮装置大多采用深冷法，深 工业用氮的制取方法主要有：低温精馏法(深冷 冷空分作为一种传统的制氮方法为人类服务了几十 法)：传统的空气分离是采用深冷法，利用空气中氧氮 年，至今在大规模供氮时还是离不开深冷法。然而， 等的沸点不同，使空气深冷液化，进行分离提纯。虽 深冷空分装置复杂，设备投资、占地面积及基建费用 然分离量大，纯度高，但是工艺流程复杂，设备制造、 等都比较大，操作、管理和维修也比较麻烦，因而70 安装、调试要求高，投资大，占地面积大，低温精馏法 年代以来，国内外积极运用变压吸附分离理论，研究 已有一百多年的历史，工业上大规模生产氧、氮以此 开发分子筛空分的制氮技术，变压吸附制氮设备简 法最为经济，但至今已难以在空气分离领域中一统天 单，装置小巧，投资省，操作、维修方便，可实现自动和 下，不适宜应用于中小气量；变压吸附法：20世纪70 远程控制，所以，它倍受青睐。 年代初，我国变压吸附法制取N2的就地装置开始在 市场上出现，经过不断完善和改进，促使中小型