深冷制氮工艺流程的对比和选择.pdf

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1、工艺管理深冷制氮工艺流程的对比和选择李树涛（中国石油抚顺石化公司洗涤剂化工厂辽宁抚顺113001）摘要：空气中含有多种气体成分，其中氮气由于其惰性，应用工艺流程也是很复杂的。越来越广泛。我们所生活的自然界中不存在纯净的氮气，所以只（6）双塔双冷凝器返流膨胀流程能从空气中分离获得。目前从空气中获得氮气的方法主要有：深此流程将双塔双冷凝器和返流膨胀的特点相结合。此流程冷法，变压吸附法（PSA）和膜分离法等。本文主要对深冷法的工氮气的提取率较高，但不及双塔双冷凝器正流膨胀流程，能耗低，艺流程加以阐述，并对其工艺流程进行对比和选择。相对的，它的设备投资较多，操作维护和生产工艺

2、复杂【4】。关键词：氮气；深冷法；选择三、深冷法工艺流程的选择一、氮气的应用与发展时代在发展，科学在进步，每个生产行业对氮气产品的质量氮气是空气的主要成分之一，无色无味，性质稳定。氮气有要求也是在变化的，为了满足不同消费者的需求，人们研发出了着很低的熔点和沸点，常温下以气体形式存在【1】。氮气在生活和不同的制氮设备和工艺流程，随之不同的氮气产品也就出现了。工业中有着很广泛的应用，中国煤矿业多以氮气防火和灭火，石本文着重介绍了深冷法6种不同的工艺流程，他们的产品也都满油化工企业多以氮气为密封气、保护气和冷却剂。随着科技的进足了各自的领域。步和社会的发展，人们对氮气的量和

3、品质要求也越来越高，所以，1.常压氮气产品对氮气的制备方法也就有了更新的追求，随之而产生的，就是各在制备常压氮气产品的时候，可以选择双塔单冷凝器正流膨种各样的制氮方法和设备的诞生，深冷法，变压吸附法（PSA）和胀流程，该流程的氮气产品一般为常压，气体量大，提取率大约在膜分离法成为了主要的方法，其中，深冷法的应用则更为广泛。70%左右，并且可附带液体产品，同时，氮气产品取用方便，在很二、深冷法工艺流程的对比与选择大程度上可以满足使用者的需求。1.深冷法简介2.压力在0.5MPa以下氮气产品深冷法，全称深度冷冻法，又称低温精馏法【2】，其主要的工作当氮气产品需求量较大，一

4、般要求产量在15000m3/h以上的原理是利用空气中氮气与空气中其他组分的沸点不同，以此来分时候，可以选择双塔双冷凝器正流膨胀流程，该流程的氮气产品离空气中的氮气。深冷法制氮的大体工艺流程如下：首先，压缩压力低，气体产量大，提取率在70%左右，可附带的液体产品量也净化空气，将空气中的二氧化碳和水分等其他成分过滤掉；其次，是相当可观的；当氮气产品需求量较少，一般要求产量在空气降温，将净化过的空气冷却至-168℃，使空气液化；最后，液15000m3/h以下并且液体产品少的时候，可以选择双塔单冷凝器化后的空气进入精馏塔，参与精馏，在精馏塔的顶端可得到高纯返流膨胀流程，该流程

5、的氮气产品压力在0.5MPa以下，气体产度的氮气。量多，最多的时候可以达到65%，可附带少量的液体产品；当氮气2.深冷法工艺流程的对比产品要求压力在0.3MPa以下且产量要求在15000m3/h以下的深冷法的工艺流程根据不同的条件，可分为不同的方法。根时候，可以选择单塔单冷凝器正流膨胀流程，该流程的氮气产品据膨胀气的流动方向，可分为正流膨胀流程和返流膨胀流程；根压力通常在0.3MPa以下，气体量少，但是可附带液体产品；但氮据深冷制氮的设备不同，可分为单塔单冷凝器制氮、双塔单冷凝气产品压力要求在0.3MPa--0.5MPa且产量少于15000m3/h器制氮和双塔双冷凝器

6、制氮。在实际生产中，人们往往将膨胀气的时候，可以选择单塔单冷凝器返流膨胀流程，该流程的氮气产流动方向和设备相结合，来制备不同要求的氮气。品压力通常在0.3MPa以上，气体量少，但是可附带少量的液体（1）单塔单冷凝器正流膨胀流程产品。此流程将单塔单冷凝器和正流膨胀的特点相结合。在整个3.压力在0.5MPa以上氮气产品过程中，提取工艺简单，投资少，操作维护简单，但氮气提取率较在制备0.5MPa以上的氮气产品的时候，一般都要使用氮压低，能耗较高。机压缩，所以，在生产的时候能耗会相对增加。当生产大量氮气（2）单塔单冷凝器返流膨胀流程产品的时候，可以选择双塔单冷凝器正流膨胀流程

7、，氮气提取率此流程将单塔单冷凝器和返流膨胀的特点相结合。在整个通常在70%左右；当生产大量氮气产品并不附带液体产品的时过程中，提取工艺简单，投资少，操作维护简单，但是提取率低，能候，可选择单塔单冷凝器正流膨胀流程，其提取率在60%左右；当耗高，在常规条件下制备氮气的量不及前者。生产大量氮气产品并且伴有少量的液体产品的时候，可选择双塔（3）双塔单冷凝器正流膨胀流程双冷凝器返流膨胀流程，该流程的氮气产品压力在0.5MPa以此流程将双塔单冷凝器和正流膨胀的特点相结合。在整个上，气体量大，提取率大约在60%左右，液体产品量少；当生产少过程中，设备投资较少，操