变压吸附制氮技术在石化企业中的应用
变压吸附技术的进展及其在工业上的应用
均 压次数 及采 用抽 空 Ｔ艺可 大大 提高 氢气 川收率 ， 目前 的Ｐ Ａ装 置氢 气 … 收率 可达 ９ ％。炼油 Ｊ 成 Ｓ ５ 绢 复杂且氢 气 龟较 低 （ 氢含 为２ ％ ５ ５ ～４ ％）的催 化 干 气 ，采 用抽 空Ｔ 艺 ，其 产 品氢气 ｌｌ 也可达 到 收率 ｕ
摘 要 ：变压吸附 （ ｒｓｕｅＳ ｉｇＡ ｓｒｔ ｎ Ｐｅｓｒ ｗ ｎ ｄｏｐｉ ，简称Ｐ Ａ）技术是一种用于混合气体分离及净化的高新 ｏ Ｓ 技 术 ， 白该 技 术 ＿业 化 以 来 得 到快 速 发 展 ，已成 为 一 种 主要 的气 体 分 离 净 化 技 术 ， Ｔ 业 气 体 分 离领 域 得 到 广 泛应 用 。本文 叙述 了Ｐ Ａ技 术 的基 本 原 理 及 特 点 ，介 绍 了近 年 米Ｐ Ａ技 术 的 进 展 情 况 ，重 点 闸述 ｊ该 技 术 Ｓ Ｓ ， 应用于从炼油厂重整氢、催化干气、轻油转化气 、甲醇制氢、天然气制氢 中提纯氢气 的Ｔ 艺方法及特点 。 关 键 词 ：变 压 吸 附 ；吸 附 剂 ；氢 气 中 图分 类 号 ： Ｔ ２ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ Ｑ０ ８１
快速 发展 ，我 国科研 人 员研制 出Ｐ Ａ装 置故 障 自诊 Ｓ 断 系统 及 对 故 障程 控 阀实 现 在 线 维 修 的程 序 切 换 系统 。山传统 的４ 装 置逐 步 发展 为 ６ 、８ 、 １ 塔 塔 塔 ０ 塔 等大 型工业 装置 。装 置处 理量 接近 国外 水平 。 成 都华 西 ＿ 气 体 有 限公 司先 后 在 中石 油武 Ｔ业 汉 石化 公 一 、中石化 天津 石化 公 司、 中石油大 连石 Ｊ
８ ％￣９ ％，轻 油转 化 中变 气 在常 爪 冲洗 ＿ 艺条件 ７ ０ 『
碳５ 岛碳 烃 组 分 的特 点 ，成都 华 两 工业气 体 有 限 等
变压吸附制氮装置用于工业生产中的惰性保护
氧氮 等 的沸点 不同 ， 空 气深 冷液化 ， 行分 离提 使 进 纯 。虽然分 离 量大 ． 度高 ． 是工 艺 流 程 复 杂 ， 纯 但 设备制造、 装、 试要求高 ， 资大 ， 安 调 投 占地 面 积
大， 不适宜 应用 于 中小 气 量 。通过近 ３ ０年 来 的摸 索， 变压 吸附 制 氮技 术 已相 当完善 。变压 吸 附气 体分 离技术 （ Ｓ 工 艺过 程 简 单 ， 备 制 造 容 易 ， Ｐ Ａ） 设 占地 少 ． 动 时间短 ， 备 维护 简便 ， 启 设 适应 性 强 ， 自
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第２ ９卷
第 ２期
化
工
机
械
８ ７
变 压 吸 附制氮 装 置用 于 工业 生产 中的惰 性保 护
顾飞龙 张 力钧 张 丽 华
（ 海化工研究院 ） 上
摘
要 俺要 介 绍 变 压吸 附 制 氮技 术 的 基 本 原 理 、 变压 嗄 附 悄 氮肇 王 以 及 用 于 工 业 生 产 中 的惰 性 保 护 。 变压吸附 制氮肇王 应用
８ ８
化
工
机
Hale Waihona Puke 械 ２０ ０ ２芷 原 料空 气经 压缩机 压 缩 至 ０ ８ Ｐ （ 以上 ） ．Ｍ ａ 或 ， 经 冷 却器 冷 却 至 常 温 ， 经 过 滤器 过 滤 油 、 后 ， 再 水 进 入 吸附塔 （ 填充 碳分 子 筛） 空 气 中氧 、 ， 二氧化 碳 和 水分被 吸附 ， 余 组 分 （ 其 主要 为氮气 ） 从 出 口 则 端 流 出进人 缓冲罐 。吸 附塔经均 压 、 减压 至常 压 ，
对 氧 的吸附 容量 随压力 的降低 而减少 ， 降低 压力 ，
即可解 吸 ， 成碳 分子筛 的再 生 。另外 ． 分子 筛 完 碳 对二 氧化 碳和 水 分 也 有 吸附 能 力 ， 较 容 易 减 压 且
浅谈变压吸附制氮技术及其应用
浅谈变压吸附制氮技术及其应用摘要：随着科学技术的发展，变压吸附技术逐步引入制氮过程，并发挥着越来越重要的作用。
本文重点阐述了变压吸附制氮技术要点和应用，并结合工作经验对其发展方向进行了分析，希望能为同行研究人士带来参考价值。
关键词：变压吸附；制氮技术；应用引言氮气在化工生产中的应用越来越普遍，如易燃易爆物料的惰性保护、特殊物料的防氧化、储罐及容器的冲氮排氧、化纤、精细化工、石油化工等过程，氮气浓度要求一般在98%以上。
工业上大规模制氮装置一般是利用传统的深冷法。
该法是把空气深冷液化，利用氧和氮的沸点不同，进行精馏分离提取，特点是制氮量大，氮气纯度高，但工艺流程较复杂，设备制造、安装、调试等要求高，投资多，设备占地面积大，适用于大规模集中制氮的场合。
一、变压吸附制氮技术的原理变压吸附技术，简称PSA。
变压吸附制氮技术的原理，简单来说，就是利用吸附剂于不同压力的吸附容量不同而实现不同气体的吸附，从而实现氮、氧分离。
也就是说利用吸附剂对于气体分子的物理吸附作用，通过调节压力大小从而实现对物系的有效分离。
当气体分子经过固体表面时，因固体表面分子作用，气体分子会聚集于固体表面，致使固体表面气体分子浓度加大，此为吸附过程；若将压力减小，固体表面气体分子就会得到释放，重新返回气体当中，此时吸附剂就得到重生，可实现持续吸附作用。
二、变压吸附制氮技术的类型变压吸附制氮技术的分型主要以吸附剂为标准，主要有碳分子筛制氮技术和沸石分子筛制氮技术。
碳分子筛，简称CMS，是一种非极性速度分离性吸附材料，其生产原料为煤，并利用纸张进行粘结，通过一定加工而形成活性炭。
活性炭表面拥有大量微孔晶体，可作为一种半永久吸附剂来使用。
在利用活性炭作为制氮过程的吸附剂时，因碳分子筛上的氧气其扩散速度相比于氮气来说要快得多，因此碳分子筛可吸收大量氧气，最终留下多数氮气通过碳分子筛自吸附塔流出，从而得到所需高浓度气体——氮气。
沸石，简称ZMS，是一种硅铝酸盐晶体，具普通晶体结构及特征。
变压吸附分离技术在氮气生产中的应用
变压吸附分离技术在氮气生产中的应用摘要：氮气是我们赖以生存的空气的主要组成成分，其在空气中占有非常大的比例，由于其气源丰富，已经在人们的生产中被广泛应用，比如：氮气被用作保护气，同时还应用于防腐防爆业以及电子工业等等，正是由于其非常多的用途，所以更多的制氮气的方法也不断的出现和更新。
本文主要介绍变压吸附分离技术在氮气生产中的应用以及一些主要的制氮气的方法。
希望通过本文能为相关人士带来些许参考价值。
关键词：变压吸附分离技术；工业制氮；生产应用；一、氮气在工业生产中主要的制取方法目前在我国的工业生产中会有很多涉及到很多用氮的地方，所以在工业上就会使用很多制氮的方法，目前在工业上主要的用氮制取方法有，深冷法也就是低温精馏法，变压吸附法，薄膜的渗透法，化学吸收法等等。
传统的对于空气分离的方法就是低温蒸馏法，这个方法的主要原理就是利用存在于空气中的主要氧气、氮气的沸点的不同，利用这一原理，在对空气进行深冷液化的时候，由于沸点的不同，进而进行相应的分离提纯技术。
但是这项传统技术存在着相应的缺点，虽然对于氮气的分离出来的产量大，纯度也比较高，但是低温蒸馏法的整体操作工艺流程比较复杂，同时对于应用其中的设备的要求非常高，而且相关企业部门对于整体工艺流程的投资非常大，其整个流程操作的过程中所使用的场地面积也非常大。
低温精馏法是比较传统的方法，其使用时间及发展历史也较长，但是其不适用于中小气量，所以其存在着自身的局限性。
变压吸附法在工业中比较适合中小型设备进行制氮，随着变压吸附法的不断完善和改进，其具有一定的优越性。
近些年来，变压吸附技术已经发展的非常好，其本身也具有非常多的优势，相对传统的低温精馏法其整体工艺的工艺过程比较简单，而且整体制造设备也非常简单，其占地面积也相对较少。
对于生产设备的整体维护也比较简单，其自动化的程度也相对的较高，对于期间所产生的问题，可随时进行开停车的操作，这样就比较简单、方便，同时具有相对小巧，投资少、而且整体维修比较容易，还能够比较容易实现自动及远程控制。
制氮机在不同行业中的应用
制氮机在不同行业中的应用1、制氮机在石油/天然气的应用石油天然气行业专用制氮机主要用于大陆石油及天然气开采、沿海及深海石油及天然气开采中的氮气保护、输送、覆盖、管网置换、抢险、维修、注氮采油、稀释氮含量、LNG参氮等领域。
2、制氮机在煤矿的应用煤矿注氮技术是针对井下采煤市场需求而创新研发的系列产品，它们可以有效的抑制井下煤矿瓦斯爆炸、煤尘爆炸，为井下安全采煤作业提供了有力的保障。
为井下采煤作业提供卧式移动注氮产品，尤其超大型注氮产品填补了国内无法向井下提供注氮产品的空白，我们还积极扩大产品和服务范围，在地面固定和移动式系列产品的研发成功，方便了用户对产品的选择。
煤矿制氮机应用于煤炭开采中的防火灭火、瓦斯及煤气稀释等领域，设备具有地面固定式、地面移动式、井下移动式三种规格，充分满足不同工况下的氮气需求。
3、制氮机在橡胶/轮胎的应用氮气硫化工艺技术取代了传统的过热水硫化工艺，在橡胶/轮胎行业取得了成功，氮气硫化技术优势：•减少产生蒸汽工艺所必需的公用工程投资，同时降低NOX、COX的排放量，达到节能减排环保的目的•氮气硫化工艺稳定，降低轮胎硫化中缺胶、脱层、气泡的现象，提高轮胎质量•热损失小，节约能源，降低成本•高纯度氮气消除硫化胶囊在氧气作用下过早老化损坏，胶囊寿命延长25-50%，节省设备操作和维修费用•提高产品质量，轮胎性能指标在里程数、耐久性、均匀性、压穿能力都有所提高•操作方便，在一定范围内压力可调，升压时间短•氮气可以回收利用，回收率在40%左右4、制氮机在食品/饮料的应用食品储存和液体充氮保鲜技术处于行业领先地位，我们的设备覆盖全国各主要粮仓，有效的抑制了粮食仓存过程中病虫害的生存，我们的氮封技术在啤酒和食品包装行业得到了广泛应用，氮封技术的引入大幅度延长了产品保鲜周期，解除了用户产品滞销所带来的后顾之忧。
食品行业专用制氮装置适用于粮食绿色仓储、食品充氮包装、蔬菜保鲜、酒类封（罐）装和保存、海鲜保鲜、防虫、氮封等。
医药化工的变压吸附(PSA)制氮技术探讨
医药化工的变压吸附（PSA）制氮技术探讨Discussion on the Pressure Swing Absorption （PSA）Nitrogen Production Technology in Pharmaceutical Chemical IndustrySHANG Cheng-xi（Chengde Nursing Vocational College，Hebei Chengde 0*****，China）Abstract：In chemical production，nitrogen is inert gas，relatively stable chemical properties; it is not easy to react with other substances，thus widely used as shielding gas，gas seal and etc. In pharmaceutical production，the use of nitrogen is more. At present the nitrogen production technologies mainly include pressure swing adsorption （PSA）method，low temperature method and membrane separation. Application of PSA is the widest. In this article，the pressure swing absorption （PSA）nitrogen production technology in pharmaceutical chemical industry was introduced.Key words：Medicine and chemical industry; PSA nitrogen production technology; Nitrogen production近几年我国的化工事业快速的发展，氮气作为化工行业较为受欢迎的一种气体，被广泛的应用在冶金、制药、电子等生产中。
变压吸附技术的进步及其在石化工业的应用(精)
变压吸附技术的进步及其在石化工业的应用李克兵!陈健古共伟(四川天一科技股份有限公司成都!"#$$%摘要变压吸附(&’(*’(+,-./012’34-2.,简称&+0技术是一种用于混合气体分离及净化的高新技术,自该技术工业化以来得到快速发展,已成为一种主要的气体分离净化技术,在工业气体分离领域得到广泛应用。
本文叙述了&+0技术的基本原理及特点,介绍了近年来&+0技术的进展情况,重点阐述了该技术应用于从炼油厂重整氢、催化干气、轻油转化气中提纯氢气的工艺方法及特点。
!变压吸附技术的发展变压吸附(&’(*’(+,-./012’34-2.,简称&+0是一种用于混合气体的分离及净化技术。
其基本原理是运用多孔性固体材料(吸附剂对混合气中各气体组分选择性吸附及各组分在吸附剂上的吸附容量随压力的变化而呈现差异的特性实现混合气体的分离或提纯。
四川天一科技股份有限公司(西南院于5#年代初在国内率先从事变压吸附技术的研究工作,自6#年代初该技术工业化以来,在吸附剂、工艺、控制、阀门等诸多方面做了大量的改进工作。
尤其进入7#年代中期,随着大型化变压吸附装置的不断推广,该技术得以迅猛发展,主要体现在以下几个方面:"8"吸附剂性能不断提高吸附剂性能的好坏,直接影响&+0装置的投资高低、消耗大小及操作稳定与否。
近年来,各研究单位和吸附剂生产厂家投入大量人力及财力进行吸附剂性能的改进工作,力求赶上世界上发达国家生产的吸附剂同等水平,使得吸附剂性能不断提高。
主要表现在吸附剂的吸附量提高、分离系数增加、再生更容易及吸附剂强度增加等方面。
针对炼油和石化行业富氢混合气(如重整尾气、催化干气,加氢尾气等中烃类组分多且含有9%:等高碳烃组分的特点,四川天一科技股份有限公司专门成立了处理这类气体的吸附剂研制攻关小组。
经过大量的实验,终于研制出应用&+0技术一步除去炼油厂混合气除氢气以外所有杂质的专用吸附剂9;0<$$7。
浅析油田氮气开采技术的运用
浅析油田氮气开采技术的运用摘要：以变压吸附制氮车或膜制氮车为氮源；因氮气具备惰性气体的物理化学性质：干燥、难燃烧、无爆炸性、无腐蚀、无毒、压缩系数大（0.291是二氧化碳的3倍），且其热传导性极差以及造价低等特点，因而广泛高效的运用于石油开采。
运用方法常有：注氮气辅助蒸汽吞吐、氮气排水诱喷、氮气助排、氮气采油技术的方法、氮气气举采油、氮气泡沫调剖、氮气隔热、氮气泡沫驱、氮气压水锥及氮气排液等工艺技术；这些技术的运用极大的提高了石油的采收率。
关键词：氮气物理化学性质运用石油采收率一、氮气技术运用的背景与发展趋势当今，世界石油格局不断发生变化，自然压力下易开采的石油之后，油井中剩余石油（稠油）的开采面临新的技术难题。
传统的蒸汽吞吐是提高石油采收率经济有效的方法之一，但由于蒸汽本身的性质，使得石油采收率的升值受到限制；寻求一种经济高效的新开采工艺势在必行。
二、氮气的一般性质及产源氮气具有惰性气体的性质，干燥、难燃烧、无爆炸性、无腐蚀、无毒、压缩系数大（0.291是二氧化碳的3倍），且其热传导性极差以及造价低的特点等，为氮气蒸汽混注提供了极大的安全保障；同时氮气的无腐蚀、无毒性避免了装备的损害及现场工作人员生命威胁；常以变压吸附制氮车或膜制氮车为氮源，可随时随地广泛提供充足的氮气。
三、氮气技术的运用方法及原理1.氮气辅助蒸汽吞吐与氮气压水锥联合法传统蒸汽吞吐石油开采是现今油井开采油层残油、剩油及稠油等一种经济有效的方法，由于蒸汽性质单一，在注入油层后，蒸汽扫油及助排的效果随底油含量锐减；当底下油层稠油底水油藏经过多轮次蒸汽吞吐所形成的加热范围为受热降黏后的原油提供了流动空间，从而容易造成底水的快速锥进。
以提高原油采收率的机理分析，采用氮气蒸汽混注，运用氮气压水锥原理，同时把注氮气压水锥过程简化为气驱油和驱水两个过程，利用物质平衡法，对多轮次蒸汽吞吐后稠油低水油藏的氮气压水锥工艺进行了研究。
得到了蒸汽吞吐加热范围内注氮气过程中油气界面、油水界面；注入氮气的启动油量以及原油富集带体积的计算方法。
变压吸附制氮机的原理分析
变压吸附制氮机的原理分析第一篇：变压吸附制氮机的原理分析变压吸附制氮机的原理分析川汇气体变压吸附制氮机名词解释及工作原理分析变压吸附（PSA）制氮技术，具有能耗低、低噪音、无污染、操作简便、性能稳定等优点。
可满足各种用气需要，在冶炼、金属加工、石化工业、电子工业、食品行业、仓储运输、等众多领域得到广泛使用。
变压吸附制氮机是以空气为原料，利用分子筛吸附剂对空气中氮、氧不同的吸附性能，在常温下变压吸附(简称PSA)制取氮气。
主要结构由空气净化系统，自动控制系统，制氮系统、氮气储罐等部分构成。
碳分子筛是由碳组成的多孔物质，孔结构模型为无序堆积碳素结构。
它分离空气的能力，取决于空气中各种气体在碳分子筛微孔中的不同扩散速度或不同的吸附力。
由于氧分子通过碳分子筛微孔系统的狭窄空隙的扩散速度比氮分子快得多。
因此，当加压时它对氧优先吸附，而氮则被富集成高纯度气体。
变压吸附制氮机正是利用这一特性，采用加压吸附、减压解吸的方式实现氮氧分离。
变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氮气流。
PSA制氮机工艺流程压缩后的空气经空气贮存缓冲罐进入活性碳过滤器，除去油和水，然后经过冷干机干燥冷却卸压再经过T级和A级精密过滤后进入两个吸附塔。
PSA制氮工艺流程是采用在常温下变压吸附（即PSA）为无热源的吸附分离过程，碳分子筛对吸附组合（主要是氧分子）的吸附容量因其分压升高而增加，因其分压的下降而减少。
这样，碳分子筛在加压时吸附，减压时解吸，放出被吸附的部分，使碳分子再生，形成循环操作。
变压吸附过程，循环操作包括：吸附、均压、降压、释放、冲洗，然后再充压、吸附几个工作阶段，形成循环操作过程。
PSA制氮装置根据流程的再生压力不同，可分为真空再生和常压再生流程。
在两种流程中，原料空气经无油空压机压缩调压后，进入除油系统和冷却器，再经干燥进入碳分子筛吸附塔，吸附塔的上部排出产品氮气，被吸附的氧气直接排放到大气中，实现碳分子筛的再生。
变压吸附制氮技术及其应用
变压吸附制氮技术及其应用今天，变压吸附（PSA）技术成为大多数空气洁净技术的关键技术之一。
它是一种有效的存储氮气的方法，被广泛应用于原料制备，工业制程和环境控制等行业。
本文介绍了变压吸附制氮技术的原理和应用，以及它的发展现状和未来趋势。
一、变压吸附制氮技术的原理变压吸附技术（PSA）是在调节气体压力和温度的条件下，不同组分气体被吸附在活性炭表面或其他吸附剂上，而无需用溶剂溶解的一种技术。
其过程可包括汽相运移吸附（VSA）、半定量吸附（SDA）和汽液反应（TSA）等。
VSA技术通过改变活性炭的压力，实现气体分子与活性炭表面之间的吸附，从而获得某种固态气体。
SDA技术通过在比较低的压力下将固态气体吸附到活性炭表面，将某种气体和活性炭表面的表面强度调节到一个特定的平衡，从而获得某种半定量吸附的气体。
TSA技术是将空气置于一定的温度和压力下，实现气体中的某种气体的汽液反应。
二、变压吸附制氮技术的应用变压吸附技术在工业中有着广泛的应用，其最主要的应用是制氮。
可以用于从混合气体中分离出氮气，并在不足的成本和投资情况下提供大量的氮气产品。
此外，该技术还可用于从混合气体中分离出其他气体，如氧气、氢气、硫化氢气等，以及氧气和氢气的混合物，用于医疗用气、催化剂工业、锂电池工业、燃料电池等行业。
三、变压吸附制氮技术的未来发展变压吸附技术正在迅速发展，越来越多的公司和研究机构针对变压吸附技术进行研究。
近年来，改进的变压吸附技术逐渐兴起，比如对活性炭结构和分子模型的优化，以及开发出新型催化剂。
未来，变压吸附技术将更加完善，其技术质量也将有所提高，并将朝着更高的水平发展，从而有助于推动变压吸附技术的发展。
综上所述，变压吸附技术属于空气洁净技术的关键技术之一，它的原理和应用十分的多样，未来的发展前景可期。
值得一提的是，变压吸附技术不仅可以从混合气体中分离出大量的氮气，而且还有助于促进工业改革和技术进步，推动变压吸附技术不断发展。
变压吸附制氮机
PSA变压吸附制氮机技术一．技术分析杭州辰睿空分设备制造有限公司生产的变压吸附制氮技术广泛应用于化工、电子、纺织、煤炭、石油、天然气、医药、食品、玻璃、机械、粉未冶金、磁性材料等行业。
针对不同行业不同用户对氮气使用的不同要求,辰睿提供个性化、专业化的PSA 制氮设备，充分满足不同用户的用气要求。
我公司制氮机组具有工艺流程简单、常温生产、自动化程度高、开停机方便、易损件少、便于维护、生产成本低等特点。
二、工作原理制氮机是根据变压吸附原理，采用高品质的碳分子筛作为吸附剂，在一定的压力下，从空气中制取氮气。
经过净化干燥的压缩空气，在吸附器中进行加压吸附、减压脱附。
由于动力学效应，氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮，在吸附未达到平衡时，氮在气相中被富集起来，形成成品氮气。
然后减压至常压，吸附剂脱附所吸附的氧气等其它杂质，实现再生。
一般在系统中设置两个吸附塔，一塔吸附产氮，另一塔脱附再生，通过PLC程序自动控制，使两塔交替循环工作，以实现连续生产高品质氮气之目的。
三、节能型制氮装置的技术优势◎安装方便设备结构紧凑、整体撬装，占地小无需基建投资，投资少。
◎优质碳分子筛具有吸附容量大，抗压性能高，使用寿命长。
正常操作使用寿命可达10年。
◎故障安全系统为用户配置故障系统报警及自动启动功能，确保系统运行安全。
◎比其它供氮方式更经济PSA工艺是一种简便的制氮方法，以空气为原料，能耗仅为空压机所消耗的电能，具有运行成本低、能耗低、效率高等优点。
◎机电仪一体化设计实现自动化运行进口PLC控制全自动运行。
氮气流量压力纯度可调并连续显示，可设定压力、流量、纯度报警并实现远程自动控制和检测计量，实现真正无人操作。
先进的控制系统使操作变得更加简单，可实现无人值守和远程控制，并可对各种工况进行实时监控，从而保证了气体纯度、流量的稳定。
◎高品质元器件是运行稳定可靠的保证气动阀门、电磁先导阀门等关键部件采用进口配置，运行可靠，切换速度快，使用寿命达百万次以上，故障率低，维修方便，维护费用低。
变压吸附(PSA)制氮技术在医药化工行业的应用
Ｐ Ａ ｔ ｏ ｅ ｃ ｎ ｌ ｇ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｎ ｔ ｅ Ｐｈ ｒ ａ ｅ ｔｃ ｌ Ｓ Ｎｉｒ ｇ ｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ａｐ ｌ ｔｏ ｓ ｉ ｈ ａ ｍ ｃ ｕ ｉ ａ ｃ Ｃｈ ｍ ｉａ ｎ ｕ ｔ ｙ ｅ ｃ ｌＩ ｄ ｓ ｒ
Ｕ ａ ｚｕ Ｈｎ ｎ．ｈ
２１ ００年第 ６期 （ 总第 １０期 ） ５
应 用能 源技 术
３ ７
变 压吸 附 （ Ｓ ） 氮 技 术 在 医 药化 工 行 业 的应 用 ＰＡ 制
李欢 竹 （ 药集 团制 药总厂 ，黑龙 江 哈 尔滨 １０ ８ ） 哈 ５ ０ ６ 摘 要 ：医药化 工行 业生 产 中的 大 多数 场所 都 是 防爆 区域 ， 了保 证 安全 生产 ， 多生产 为 很
扩 散较快 ， 多 进 入分 子 筛 固相 。这样 气 相 中就 较 可 以得 到氮 的 富集 成 分 。一 段 时 间后 ， 子筛 对 分 氧 的 吸附达 到平衡 ， 根据 碳 分 子 筛 在不 同压 力下 对 吸附气 体 的吸 附量 不 同的特 性 ， 降低 压 力使 碳 分 子筛解 除对 氧 的吸 附 ， 一过 程 称 为 再生 。变 这 压 吸附法 通常使 用 两 塔 并 联 ， 交替 进 行 加 压 吸 附 和解 压再生 ， 而获得 连续 的氮气 流 。 从
（ ｒ ｉ ｈ ｒ ｃｕｉ ｌ ｒ ｕ ｈ ｒ ｃｕｉａ Ｆ ｃｏｙ Ｈａ ｂｎ１ ０ ８ ， ｈｎ ） ＨａｂｎＰ ａｍａ ｅ ｔ ａ ｏ ｐＰ ａｍａ ｅ ｔ ｌ ａ ｔｒ ， ｒ ｉ ５ ０ ６ Ｃ ｉａ ｃ Ｇ ｃ
Ａｂ ｔ ａ ｔ： Ｍｏ ｔ ｏ ｈ ｐ ｏ ｕｃｉｎｓ ｔ ｎ ｈａｍａ ｅ ｉａ ａ ｄ ｈｅ ｃ ｌ ｎ ｕｓｒ ｎ ｅ ｔ ｅ ｅ ｔ ｓｒ ｃ ｓ ｆ ｔ ｅ ｒ ｄ ｔｏ ｗｉ ｐ ｒ ｃ ｕｔ ｌ ｎ ｃ ｍｉ ａ ｉ ｄ ｔ ｈｉ ｃ ｙ制得 氮气 。 使
(财务知识)深冷制氮与变压吸附制氮的技术经济比较
深冷制氮与变压吸附制氮的技术经济比较汪红（中国石化集团洛阳石化工程公司）一、前言随着工业的迅速发展，氮气在化工、电子、冶金、食品、机械等领域获得了广泛的应用，我国对氮气的需求量每年以大于8%的速度增加。
氮气的化学性质不活泼，在平常的状态下表现为很大的惰性，不易与其他物质发生化学反应。
因此，氮气在冶金工业、电子工业、化工工业中广泛的用来作为保护气和密封气，一般保护气的纯度要求为99.99%，有的要求99.998%以上的高纯氮。
液氮是一个较方便的冷源，在食品工业、医疗事业以及畜牧业的精液贮藏等方面得到越来越普遍的应用。
在化肥工业生产合成氨时，合成氨的原料气—氢、氮混合气若用纯液氮洗涤精制，可使惰性气体的含量极微小，一氧化硫和氧的含量不超过20ppm。
纯净的氮气无法从自然界直接汲取，主要采用空气分离法。
空气分离法中包括：深冷法、变压吸附法、膜分离法。
1、深冷法：此法是先将空气压缩、冷却，并使空气液化，利用氧、氮组分的沸点的不同（在大气压下氧的沸点为90K，氮的沸点为77K），在精馏塔的塔盘上使气、液接触，进行质、热交换，高沸点的氧不断从蒸汽中冷凝成液体，低沸点的氮不断的转入蒸汽中，使上升的蒸汽中含氮量不断提高，而下流液体中含氧量越来越高，从而使氧、氮分离，得到氮气或氧气。
此法是在120K以下的温度条件下进行的，故称为深冷法空气分离。
2、变压吸附法：变压吸附法即PSA法（Pressure Swing Adsorption），基于吸附剂对空气中的氧、氮组分选择性吸附而使空气分离得到氮气。
当空气经过压缩，通过吸附塔的吸附层时，氧分子优先被吸附，氮分子留在气相中，而成为氮气。
吸附达到平衡时，利用减压将分子筛表面所吸附的氧分子驱除，恢复分子筛的吸附能力即吸附剂解析。
为了能够连续提供氮气，装置通常设置两个或两个以上的吸附塔，一个塔吸附，另一个塔解析，按适当的时间切换使用。
3、膜分离法：膜分离法是利用有机聚合膜的渗透选择性，从气体混合物中分离出富氮气体。
吸附分离在化工中的应用
吸附分离在化工中的应用吸附分离的应用丰富多彩，广泛应用于石油化工、化工、医药、冶金和电子等工业部门，用于气体分离、干燥及空气净化、废水处理等环保领域。
吸附分离技术可以实现常温空气分离氧氮，酸性气体脱除，从各种气体中分离回收氢气、CO2、CO、甲烷、乙烯等。
一、吸附分离在空气净化上的应用1.1空气干燥空气中通常含有一定水分，而这种水分在很多场合是有害的，必须被除去。
吸附法是除去空气中水分最常用的方法之一。
1.2脱除无机污染物工业生产中产生大量的CO2、SO2和NO x等酸性有害气体，它们会引起温室效应、酸雨等现象，破坏地球和人们的生活环境。
随着工业化发展，这些气体的危害程度越来越大，因此人们在致力于开发各种方法来治理这些有害气体。
其中吸附分离的方法是有效的治理方法之一。
二、常温实现空气分离氧氮空气产品的需求量非常大，随着工业技术的发展，各行各业对空气产品需求不断增长。
世界空气产品产量在亿吨以上。
2.1空气常温分离氧氮的先进方法－变压吸附法空气分离方法主要有三种：深冷法、吸附法和膜分离法2.2 PSA制氧技术的用途1）炼钢用电炉供氧2）废水处理3）纸浆漂白4）臭氧发生用氧气5）有色金属冶炼6）燃烧炉用氧气7）石油工和化工用氧8）提供医疗和保健用纯氧或富氧2.3 PSA制氮技术的用途1）冶金工业应用2）化学工业与化肥工业、石油化工、化纤工业应用氮气在化工厂主要用作保护气、置换气、洗涤气。
3）氮气蔬菜水果保鲜、充氮气调库4）充氮包装、封存、保护技术①防止食品变质②防锈、防老化技术及应用5)石油和天然气开采三、天然气和石油加工工业中的吸附分离为了使天然气能够达到客输标准，必须将其中的水分含量降低至一定水平。
PSA法常被用于干燥天然气。
当要对干燥的原料气进行深冷加工时，用分子筛能达到低露点对防止在加工温度下发生冻结显得特别重要。
天然气在液化为液化天然气（LNG）前都需要干燥。
吸附的另一个重要的应用领域是脱硫。
变压吸附制氮技术的应用
运 动 中的扩散 速度 快 １ ， ０倍 当空气 进入碳 分 子筛床
层 时 ．分子 直径小 的氧 以较 快 的速 度进 入碳 分子 结
中国氯碱
２１ 年第 １ ０１ ２期
别为 ６０ ／ ０ ｍ３ ｈ和 ３ ０ｍ ／ ，其 氮气 纯 度可 达 ９ ％以 ０ ３ ｈ ８ 上 。 过技术 改进 ， 经 氮气 压力 在 ０ ０ＭＰ ． ａ以上 时 ， ６ 纯 度可 达 ９ ％以上 ， 好地 满 足 了正 常 生 产 时所 需 氮 ９ 很 气压 力 和纯度 ， 以及 大修 开停 车氮气 高峰 的用 量 。 由 于 加 强 了制 氮机 的维 护 和 保 养 ．科 学 合 理 地 运 行 设备 ， 分子 筛更 换 周期 平 均为 ６ ７年 。 运行 成 本 为 ～ Ｏ ５元／ 。 ． ４ ｍ 。相对 传 统深 冷法 具 有运 行 费用 低 、 耗 能
ＳＵＮ － ｈ ｎ ，ＷＡＮＧ ｎ Ｚｅ ｓ ｅ ｇ Ｘｉ
（ ｅ ｙｎ ｈ ｍ ｃｌ ｏ， ｔ．Ｓ ｅ ｙｎ １０ ６Ｃ ｉａ Ｓ ｎａ ｇＣ ｅ ｉａ Ｃ ．Ｌｄ， ｈ ｎａ ｇ１ ０ ２ ，ｈｎ ） ｈ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅｔｃ ｎ ｃｌｐ ｎ ｉｌｓａ ｄ Ｐ Ａ ｎｔｏ ｅ ｒ ｄ ｃｉｎ ｗ ｒ ｎｒ ｄ ｃ ｄ ａ ｄ ｔｅ ａ ｐｉａｉｎ ａ ｄ ｓｒ ｃ ： ｈ ｅ ｈ ｉａ ｒ ｃｐｅ ｎ Ｓ ｉ ｇ ｎｐ ｏ ｕ ｔ ｅｅｉｔｏ ｕ ｅ ， ｎ ｈ ｐ ｌ ｔ ｎ ｉ ｒ ｏ ｃ ｏ
近年 来 ．一 些 发 达 国家 对 氮 的需 求 量 以大 于
2023年变压吸附制氮设备行业市场调查报告
2023年变压吸附制氮设备行业市场调查报告根据现代工业的发展，目前变压吸附制氮设备已成为重要的氮气生产设备之一，广泛应用于化工、医药、电力、食品等行业。
本文将对变压吸附制氮设备行业的市场进行调查分析。
一、行业概况变压吸附制氮设备主要用于从空气中分离氮气。
它基于吸附材料在不同压力下对气体的吸附性能不同的原理，通过循环变压吸附，将空气中富含的氧气、水分等杂质去除，得到高纯度的氮气。
该设备具有简单、安全、可靠的特点，广泛应用于工业生产中。
二、市场规模据调查数据显示，近年来变压吸附制氮设备市场呈现逐年增长的趋势。
随着我国产业结构的调整和能源消费结构的改变，变压吸附制氮设备在工业生产中的应用越来越广泛。
预计未来几年，市场规模将进一步扩大。
三、主要应用领域变压吸附制氮设备主要应用于以下领域：1. 化工行业：化工生产过程中需要大量使用氮气，变压吸附制氮设备可以提供高纯度的氮气，满足化工生产的需求。
2. 医药行业：在医药生产过程中，需要使用高纯度的氮气，用于干燥、制粒、包装等环节。
变压吸附制氮设备可以满足医药生产的要求。
3. 电力行业：在火力发电、燃气发电等过程中，需要使用氮气作为保护气体、灭火气体等。
变压吸附制氮设备可提供稳定的氮气供应。
4. 食品行业：食品生产中需要使用氮气，用于食品保鲜、包装等环节。
变压吸附制氮设备可以提供高纯度、稳定的氮气供应。
四、主要品牌及市场份额目前市场上主要的变压吸附制氮设备品牌有美国固废再生公司、日本天草式制氮公司、中国华荣制氮等。
其中，美国固废再生公司是全球知名品牌，市场占有率较高。
五、市场竞争格局由于变压吸附制氮设备市场需求增长快，近年来，市场竞争也逐渐加剧。
国内外企业纷纷进入市场，加剧了市场竞争。
同时，随着技术的不断进步，设备性能和质量也得到了大幅提升，这对于市场竞争格局的重新调整起到了推动作用。
六、发展趋势1. 技术升级：随着科技的发展，变压吸附制氮设备将越来越智能化、自动化。
两段法变压吸附在庆阳石化公司的应用进展
两段法变压吸附在庆阳石化公司的应用进展【摘要】针对庆阳石化公司二联合运行部PSA装置首次开工及正常生产的运营状态进行分析，得到相应工艺条件下在生产运行中与吸附能力的平衡关系。
【关键词】变压吸附氢气提纯吸附能力吸附分离是一门古老的学科。
早在数千年前，人门就开始利用木炭、酸性白土、硅藻土等物质所具有的强吸附能力进行防潮、脱臭和脱色。
但由于这些吸附剂的吸附能力较低、选择性较差，因而难于大规模用于现代工业。
中国石油庆阳石化公司300万吨/年炼油搬迁改造集中加工项目3000 Nm3/h PSA装置系采用四川天一科技股份有限公司的变压吸附气体分离专有技术进行氢提纯，为60万吨/年重整装置提供重整催化剂再生用氢气，同时为聚丙烯装置提供少量精制氢气。
该装置建成于2010年5月，2010年9月正式投产运营。
PSA装置设计规模为3000Nm3/h，正常工况原料气为重整气（3744 Nm3/h），操作弹性60～110%；产品氢气3000Nm3/h，精制氢气166 Nm3/h，副产品解吸气577Nm3/h，装置年运行时间8400 h（图1）。
1 PSA工艺原理及工艺特点1.1 变压吸附工艺原理变压吸附技术（P r e s s u r e S w i n g Adsorption，简称PSA）是以吸附剂（多孔固体物质）内部表面对分子的物理吸附为基础，利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组分、不易吸附低沸点组分和高压下吸附量增加而减压下吸附量减小的特性，将原料气在一定压力下通过吸附剂床层，相对于氢气的高沸点组分被选择性吸附到吸附剂上，而氢气则因不易吸附而通过床层，从而实现氢气与其他杂质的分离。
然后在减压过程中，由于随着压力的降低，吸附剂对杂质的吸附量也逐渐降低，因此在高压时吸附剂上吸附的大量杂质就会随压力的减低而解吸出来，使吸附剂床层达到再生，可以进行下一次的升压吸附过程。
这种在高压时吸附杂质提纯氢气、降压时解吸杂质使吸附剂再生的循环便是变压吸附过程。
变压吸附制氮工作原理
变压吸附制氮工作原理以变压吸附制氮工作原理为标题，我们将详细介绍该技术的原理和应用。
变压吸附制氮是一种利用吸附剂吸附和解吸气体的方法，在工业领域中广泛应用于氮气的制取。
我们需要了解吸附剂的概念。
吸附剂是一种具有较大表面积和可吸附气体的特性的材料。
常见的吸附剂有活性炭、沸石、分子筛等。
吸附剂的表面有很多微小的孔洞和孔道，通过这些孔洞和孔道，吸附剂可以吸附气体分子。
在变压吸附制氮过程中，通常使用两个吸附罐，其中一个吸附罐处于吸附状态，另一个吸附罐处于解吸状态。
整个过程可以分为吸附、解吸和再生三个阶段。
在吸附阶段，氮气通过压缩空气进入吸附罐，吸附剂上的气体分子被吸附到吸附剂的表面上。
由于吸附剂的表面积很大，因此可以吸附大量的氮气。
同时，在吸附罐的另一侧，压缩空气中的氧气和其他杂质被吸附剂过滤掉，只有纯净的氮气通过吸附罐输出。
在解吸阶段，当吸附剂上的吸附氮气达到一定饱和度后，需要将吸附氮气从吸附剂上解吸出来。
此时，关闭进气阀门，通过减压阀将吸附罐内的压力降低，吸附剂上的氮气分子会逐渐解吸出来。
解吸的氮气通过出气阀门输出，同时吸附剂上的压缩空气中的氧气和其他杂质也会被吸附剂吸附。
在再生阶段，当一个吸附罐处于解吸状态时，另一个吸附罐处于再生状态。
通过加热吸附剂，可以将吸附剂上的气体分子从吸附剂上解吸出来，使吸附剂恢复到吸附状态。
加热的方式可以是通过外部加热器加热吸附罐，也可以是通过吸附罐内部的加热装置加热吸附剂。
在再生过程中，吸附剂上的氧气和其他杂质也会被解吸出来，使吸附剂恢复到初始状态。
变压吸附制氮技术的工作原理基于吸附剂对气体的选择性吸附特性。
由于氮气与氧气和其他杂质在吸附剂表面的相互作用力不同，吸附剂可以选择性地吸附氮气，从而实现氮气的分离和制取。
变压吸附制氮技术在工业领域中具有广泛的应用。
例如，在化工、电子、冶金等行业中，常常需要使用纯净的氮气。
利用变压吸附制氮技术，可以从压缩空气中高效地分离出纯净的氮气。
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适用技术变压吸附制氮技术在石化企业中的应用朱银在(中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南洛阳 471012)摘 要:变压吸附制粗氮已成功投用于化纤生产,本文介绍了PN -5000型变压吸附制氮及NC -3000型氮气净化工艺技术,分析了变压吸附部分氮气产量、压力与纯度之间的关系,并与同规模的深冷制氮技术在操作、经济性方面进行了较全面的比较。
关键词:变压吸附;深冷制氮;运行分析;比较中图分类号:T Q116.15 文献标识码:B 文章编号:1003-3467(2003)04-0027-03 从20世纪70年代开始,国内外逐渐采用变压吸附(PS A )分离技术,开发出了分子筛空分PS A 工艺,其特点是设备简单、投资少、易操作。
在洛阳化纤20万t/a 聚酯配套系统工程中,上了一套目前国内处理空气量最大的变压吸附制粗氮装置,该装置由上海化工研究院设计制造,于2000年3月试运投产,各项技术指标均达到设计要求。
该套装置在石化行业投入运行,标志着国产变压吸附制氮技术向大型化方向发展。
1 工艺流程简介(见图1) V201.冷干机 V215.精密过滤器 V202.空气缓冲罐 V203.吸附筒(4组) V204.氮气缓冲罐 V205.蒸汽预热器V206.预处理器V207.氮加热器ⅠV208.氢加热器V209A 、B.除氧器 V214.氮加热器ⅡV210.备用除氧器V211.冷却器V212.水分离器V213A 、B.干燥器 AI -2101.氮气在线分析仪 PIC -2201.氮气流量调节阀 AIC -2201.加氢调节阀 FI.流量计图1 PN -5000变压吸附及NC -3000氮气净化装置工艺流程图 收稿日期:2002-12-06 作者简介:朱银在(1970-),男,工程师,从事化工生产技术管理工作,电话:(0379)6992150。
1.1 PN -5000变压吸附工艺流程空气经离心机压缩至0.75～0.85MPa 进入冷干机,降温除去大部分水分,经精密过滤器进一步除油、除尘,然后进入空气缓冲罐缓冲稳压,作为变压吸附制氮的原料气。
空气经过预处理后进入装有碳分子筛的吸附筒,空气在碳分子筛床内依次完成吸附制气、放气、冲洗、均压、二次均压、充气过程,从而连续生产制得氮气。
吸附筒共8个,每2个吸附筒与10个快速气动切断阀单独组成一套制氮系统,气动阀的启闭由DCS 设定时间程序控制,四组变压吸附系统同时运行时,其切换程序相互错开,使总管的氮气压力、流量更为稳定。
利用出口调节阀,控制氮气流量,可以得到不同纯度的氮气。
1.2 NC -3000氮气净化工艺流程NC -3000氮气净化装置,采用二级除氧(氢)及附加一级备用净化除氧工艺。
含氧量约为1%的N 2经蒸汽预热器加热至约150℃进入预处理器,与同时进入的H 2在催化剂(Pd -Pt )作用下,反应生成水,氧含量下降到约0.05%,从而完成初级除氧。
然后进入氮加热器Ⅰ,使温度在0～6h 内由150℃渐升到250℃后进入到除氧器,在除氧器内氧与催化剂(Ni -Cu )反应,氧含量不大于3×10-6,氢含量不大于3×10-6。
除氧器工作8h 后,需加氢还原再生,将氧化态的Ni -Cu 还原成金属还原态,以备下周期使用。
经除氧器的氮气再由氮加热器Ⅱ加热至约320℃进入备用除氧器。
备用除氧器内装碳型催化剂,作为备用反应,防止偶然出现系统压力、流量波动过大使除氧不彻底。
最后经冷却器、水分离器和干燥器除水后作为产品送用户。
2 运行分析2.1 变压吸附部分压力、流量与纯度之间关系在生产运行过程中,对粗氮压力、流量和纯度在DCS 上进行数据采集。
图2是不同时间内设备运行过程中的压力、流量与纯度随时间的变化曲线。
图中ab 段是2002年1月16日22:00至17日4:547h 内的运行数据曲线,进吸附筒空气压力为0.72MPa ;图中bc 段是2002年6月11日2:06至17:0015h 内的运行数据曲线,进吸附筒空气压力为0.74MPa (ab 段和bc 段分别代表不同负荷生产运行情况)。
吸附温度为20～25℃。
图2 粗氮压力、流量与纯度之间的关系 从图2可以看出,粗氮的压力、氧含量随流量的变化而变化(流量的变化是由外界用户需求量波动引起),压力和流量同时变化,氧含量随流量的变化滞后约5～10min 。
当流量升高时粗氮压力下降,氧含量上升;当流量下降时粗氮压力上升,氧含量下降。
图中ab 段当流量为3850～4400m 3/h 时粗氮中氧含量为3%(氮含量约为97%),达到了设计(氮含量95%)要求;当流量为3000～3500m 3/h 时,氧含量大于2%,在此吸附压力下达不到设计(氮含量99%)要求。
图中bc 段当流量为2600～2700m 3/h时,氧含量为1.4%左右,达不到设计要求;当流量为1200～2500m 3/h 时,氧含量为0.5%以下,粗氮纯度可以达到99.5%以上。
在生产过程中,流量的波动比较大,当流量为5500m 3/h 以上时,纯度为90%左右,氮气压力为0.57～0.68MPa ,也能满足生产要求。
由以上分析可知:2.1.1 吸附压力(即进吸附筒空气压力)高有利于碳分子筛对空气中氧的吸附,压力是影响吸附效果的因素之一。
从图2可以看出,在吸附压力分别为0.72MPa 和0.74MPa ,流量为3000m 3/h 时,氧含量达不到设计要求;吸附压力为0.8～0.85MPa ,才可达到设计要求。
提高吸附压力,压缩空气的能耗增加。
2.1.2 在加工空气量一定时,其氮气浓度和产量可根据用户需要在一定范围内调节。
粗氮产量小,氮气浓度将提高;反之,氮气浓度则下降。
氮气纯度达到99.5%以上时,氮气的提取率很低,单位能耗大。
在氮气纯度要求较高的情况下,可以采取提高吸附压力和降低产量等措施。
根据实际需要,对二者进行综合考虑,可以得到低成本的氮气。
2.2 氮气纯度的影响因素分析2.2.1 原料空气的质量。
空气中含有油雾汽,会堵塞分子筛的微孔,使分离效果大大降低。
采用气缸无油润滑或离心式压缩机,保证良好的空气环境,对吸附效果有利。
2.2.2 吸附筒的工作周期。
根据碳分子筛对氧和氮的吸附扩散速率的不同,其吸附氧在短时间内就达到平衡,此时氮的吸附量很少,吸附时间长些,可以节约原料空气,降低能耗,减少PS A制氮设备阀门开关频率,提高装置的稳定性;但若工作周期过长,碳分子筛达到饱和,气相中氧含量增加,氮气纯度下降。
本套吸附筒工作周期为2min。
2.2.3 再生反吹气量。
再生气量小,分子筛得不到彻底再生,使吸附效率下降,产品纯度下降;再生气量大,影响氮气产量。
再生气量的大小可根据生产运行情况进行调节。
2.2.4 均压时间。
选择适当的均压时间,既可以回收能量,也可避免吸附筒内分子筛受到冲击粉化,达到延长分子筛使用寿命的目的。
本套选择均压时间为2s。
2.2.5 吸附温度。
选择较低的吸附温度有利于制氮性能的发挥。
本套采用冷干机降温、除水,进吸附筒温度在20～25℃。
2.2.6 碳分子筛的吸附性能。
选择性能良好的碳分子筛可以提高氮的提取率,本套采用德国产的BF 分子筛和日本产的武田分子筛,根据工艺要求混装,可以满足生产要求。
2.3 在化纤装置中的应用PN-5000型制氮装置主要用于PT A装置事故状态下和氧化单元停工、精制单元送料时用粗氮。
其要求氮气压力在0.6MPa,流量在4800m3/h,用来压送PT A粉料,预防原料的氧化。
变压吸附制粗氮装置可在15min内启动并产出合格氮气,能够满足生产过程中的安全需要。
在炼油厂对氮气纯度要求不太高的装置(99%N2),也可以用该技术来达到生产要求。
2.4 注意事项在向下游供原料气时,防止流量大幅度的波动,流量的波动,引起氧含量的波动幅度大,对下游纯化部分加氢量有影响,最终会影响到氮气纯度。
保证空气质量,有利于碳分子筛的吸附效果和使用寿命。
在调节流量时应注意对纯度的影响,调节应有预见性。
长期停车后再开车,应脱除管线内的积水。
氮气净化装置运行时应保证上游工况的稳定和产氮量的稳定,不然易引起加氢的波动。
保证氢质量,防止出现产品中引入其它杂质。
因采用加氢除氧,对安全操作要求更加严格。
3 与深冷制氮技术的比较 该技术与K DN-3000深冷制氮技术比较,变压吸附的优点是:设备结构简单,占地面积小,土建安装要求低,日常维护量小,操作方便,启动速度快,操作弹性大,制粗氮时单位能耗低。
缺点是:纯化部分需加氢和消耗蒸汽,受外界影响因素大,对装置的安全要求高。
深冷制氮的优点是:氮气纯度高,受外界影响因素小,可以生产液氮。
缺点是:日常维护量大,操作较复杂,启运时间长,需专人看管。
该套装置与深冷制氮装置的设计原则是:变压吸附制氮是深冷制氮的备用装置,两套制氮装置可单独运行也可并联运行,当深冷制氮装置故障或企业生产异常需大量用氮时,利用变压吸附启动快的特点,能及时提供氮气。
两套装置设计共用一套控制系统,集中控制,有利于系统化操作。
选择效率高的离心机组,制氮的能耗会进一步下降。
4 结束语在中小规模上,变压吸附空气分离技术可以和传统的深冷空分法竞争;在用氮气纯度不太高的行业,其优势更加明显;在有多处工艺用氮并有纯度要求的用氮和用氮波动较大的场合,更为适用。
郑州大学研制出利用超导材料Y Ba2Cu3O7-x的氧化还原特性,与普氮中的氧反应来制得高纯氮气,中试已获得成功[1],随着无氢提纯技术的成熟,其工业应用的前景会更加看好。
变压吸附制氮与深冷制氮的并联运行,各自的优势可以得到补充,并且合用一套控制系统,实现系统化操作,节省人工成本,对大型企业的安全长周期运行意义重大。
参考文献:[1] 高之爽.Y BC O无H2除氧的纯化技术[C].变压吸附设备新技术交流会论文集,2000.。