氮和高纯氮的三种加工工艺及其特性

制氮工艺一：低温空气分离制氮

低温空气分离制氮是一种传统的制氮方法，已有近90年的历史。它以空气为原料，经过压缩和净化，然后利用热交换将空气液化成液态空气。液态空气主要是液氧和液氮的混合物。由于液氧和液氮的沸点不同（在1个大气压下，前者的沸点为183℃，而后者的沸点是128196℃），因此对液态空气进行蒸馏以将其分离以获得氮气。低温空气分离器制氮设备复杂，占地面积大，基建成本高，设备一次性投资大，运行成本高，产气速度慢（12~24小时），设备要求高，周期长。考虑到设备、设备和基础设施等因素，对于3500Nm3/h以下20%~50%的设备，相同标准的PPE设备的投资规模低于低温空分设备。低温空分制氮设备适合大规模工业制氮，而中小型制氮不经济。

高纯度氮气

制氮工艺二：分子筛空分制氮

分子筛空气分离器制氮以空气为原料，碳分子筛为吸附剂，利用变压吸附原理，利用碳分子筛选择性吸附氧和氮，分离氮和氧。通常称为变压吸附制氮。这种方法是20世纪70年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。与传统的制氮方法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气速度快（15～30分钟）、能耗低、产品纯度可根据用户的需要在大面积、操作和保护方便等特点，操作成本低，设备适应性强。因此，在1000Nm3/h以下的氮肥生产厂中，它具有相当的竞争力，并且越来越受到中小型氮肥消费者的欢迎。变压吸附制氮已发展成为中小型用氮设备。