1978年,我國空分行業(yè)成功研制生產(chǎn)出套高純氮空分設(shè)備,時至今日,制氮設(shè)備的研發(fā)和制造在近幾十年取得了跨越式的發(fā)展,高純氮設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)已日趨成熟并已完全實現(xiàn)了國產(chǎn)化。
氮氣產(chǎn)品的需求領(lǐng)域主要有油田注氮、石油化工、合成纖維、合成氨、玻璃、軋鋼、高新材料和電子工業(yè)領(lǐng)域。大型高純氮設(shè)備主要應(yīng)用于油田注氮;大中型高純氮設(shè)備主要用于石油化工、浮法玻璃、合成纖維、合成氨、和軋鋼等行業(yè);小型制氮設(shè)備主要應(yīng)用于電子等行業(yè)。
高純氮的基本流程形式有以下幾種:
1.返流廢氣膨脹流程,適合于氮氣產(chǎn)品壓力較高的場合。該流程有效地利用了帶壓力的廢氣,分全膨脹與部分膨脹兩種流程,全膨脹較部分膨脹所產(chǎn)生的液體量會較大,但是會增加膨脹機(jī)的投資。
2.正流空氣膨脹機(jī)流程,適用于要求氮氣產(chǎn)品壓力較低的場合。流程形式為膨脹空氣經(jīng)過膨脹機(jī)增壓端增壓后直接去膨脹,膨脹至接近于常壓直接放空,在裝置規(guī)模較大時,則是單獨設(shè)置增壓機(jī)用于增壓膨脹空氣,用于提高產(chǎn)品產(chǎn)量。
3.變壓吸附制氮,適用于氮氣純度要求較低的場合。一般變壓吸附無法生產(chǎn)液體,需要液體產(chǎn)品時,采取配套外液化裝置的方式。
以上幾種流程形式相比較,變壓吸附可以降低能耗,但投資較大。
當(dāng)前應(yīng)用較多的為返流廢氣膨脹流程和正流空氣膨脹流程,其中正流空氣膨脹適合液體用量較大的用戶,返流廢氣膨脹流程具有能耗低的優(yōu)勢,應(yīng)用較為廣泛。