高纯氮气的制取

膜分离空分制氮也是非低温制氮技术的新的分支，是80年代国外迅速发展起来的一种新的制氮方法，在国内推广应用还是2010-2017年的事。

膜分离制高纯氮气是以空气为原料，在一定的压力下，利用氧和氮在中空纤维膜中的不同来使氧、氮分离制取氮气。它与上述两种制氮方法相比，具有设备结构更简单、体积更小、无切换阀门、操作维护也更为简便、产气更快（3min以内）、增容更方便等特点，但中空纤维膜对压缩空气清洁度要求更严，膜易老化而失，膜分离制氮比较适合氮气纯度要求在≤98左右的中小型用户，此时具有较好功能；当要求氮气纯度高于98时，它与同规格的变压吸附制氮装置相比，要高出30左右，故由膜分离制氮和氮纯化装置相组合制取高纯氮时，普氮纯度一般为98，因而会增加纯化装置的制作成本和运行成本。

变压吸附气体分离技术是非低温气体分离技术的重要分支，是人们长期来努力寻找比深冷法更简单的空分方法的结果。七十年代西德埃森矿业公司成功开发了碳分子筛，为PSA空分制氮工业化铺平了道路。三十年来该技术发展很快，技术日趋成熟，在中小型制氮领域已成为深冷空分的强有力的竞争对手。

变压吸附制氮是以空气为原料，用碳分子筛作吸附剂，利用碳分子筛对空气中的氧和氮选择吸附的特性，运用变压吸附原理（加压吸附，减压解吸并使分子筛）而在常温使氧和氮分离制取氮气。

变压吸附制氮与深冷空分制氮相比，具有显著的特点：吸附分离是在常温下进行，工艺简单，设备紧凑，占地面积小，开停方便，启动迅速，产气快（一般在30min左右），能耗小，运行成本低，自动化程度高，操作维护方便，撬装方便，无须专门基础，产品氮纯度可在一定范围内调节，产氮量≤2000Nm3/h。但到2017年为止，除美国空气用品公司用PSA制氮技术，无须后级纯化能工业化生产纯度≥99.99的高纯氮外（进口很高），国内外同行一般用PSA制氮技术只能制取氮气纯度为99．9的普氮（即O2≤0.），个别企业可制取99.99的纯氮（O2≤0.01），纯度更高从PSA制氮技术上是可能的，但制作成本太高，用户也很难接受，所以用非低温制氮技术制取高纯氮加后级纯化装置。

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