深冷制氮与变压吸附制氮的技术经济比较

合集下载

深冷空分法、变压吸附法、膜分离法制氮优缺点对比表

深冷空分法、变压吸附法、膜分离法制氮优缺点对比表
设备相对较小,但需要吸附剂循环使用,周期性操作
设备相对简单,无需大型设备,易于集成和操作
能耗
高能耗,需要耗费大量电力和制冷能源
中等能耗,需要周期性地调节吸附剂的压力
低能耗,通常使用压力驱动或温度差驱动,较为节能
维护成本
较高,需要保持设备在低温下运行,维护成本较高
中等,需要定期更换吸附剂
低,膜组件相对稳定,维护成本较低
纯度控制
可以获得较高纯度的氮气
纯度受吸附剂和操作控制
纯度受膜材料和操作控制
适用范围
适用于大型工业制氮,需求纯度较高的场合
适用于小型或移动式制氮需求
适用于中小型制氮设备,对纯度要求适中的场合
这张表格概括了深冷空分法、变压吸附法和膜分离法在制氮过程中的优缺点和适用范围。不同的制氮方法适用于不同的场合,取决于所需的氮气纯度、产量、能耗要求以及设备规模等因素。
深冷空分法、变压吸附法、膜分离法制氮优缺点对比表
方法
深冷空分法
变压吸附法
膜分离法
制氮原理
利用空分设备将空气中的氧气、氩气等分离出去,得到高纯度氮气
通过周期性变换吸附剂的压力来实现氮气与氧气的分离
利用半透膜对气体进行分离,通透性较小的氧气被阻隔,而氮气通过
设备复杂度
需要大型的空分设备和低温条件,设备较复杂

深冷空分制氧VPSA变压吸附制氧技术经济特点比较

深冷空分制氧VPSA变压吸附制氧技术经济特点比较

深冷空分制氧VPSA变压吸附制氧技术经济特点比较深冷空分制氧技术是通过空分设备将空气分离成氧气和氮气的工艺。

该工艺采用低温分离法,通过冷凝、压缩和膨胀等工艺,将空气中的氧气和氮气分离。

这种技术成本较高,但制氧质量好,稳定性强,适用于高纯氧气的制取。

VPSA变压吸附制氧技术是通过可控变压吸附原理,利用适当的吸附剂,将空气中的氧气和其他杂质分离,从而制取高纯度氧气。

该工艺成本较低,适用于低纯度氧气的制取。

比较两种技术的经济特点,主要从以下几个方面进行比较:1.投资成本:深冷空分制氧技术的设备成本较高,需要大型设备和复杂的处理工艺,投资成本较高。

而VPSA变压吸附制氧技术设备成本较低,可以约为深冷空分制氧技术的一半左右。

2.运营成本:深冷空分制氧技术的氧气纯度高,稳定性好,但能耗较高。

运营成本较高。

而VPSA变压吸附制氧技术的氧气纯度较低,但能耗较低,运营成本较低。

3.产品适用范围:深冷空分制氧技术可以制取高纯度氧气,适用于医疗、化工、电子等行业对氧气纯度要求较高的场合。

而VPSA变压吸附制氧技术适用于一般工业领域对氧气纯度要求不高的场合,如燃烧、氧化等。

4.技术难度和可操作性:深冷空分制氧技术操作复杂,所需技术力量较高。

而VPSA变压吸附制氧技术操作简单,技术难度较低。

综上所述,深冷空分制氧技术适用于对氧气纯度要求较高、投资成本更高的场合,如医疗、电子等行业。

而VPSA变压吸附制氧技术适用于对氧气纯度要求不高、投资成本较低的场合,如工业领域。

在选择制氧技术时,需要考虑到产品要求、投资成本、运营成本等因素,综合权衡选择合适的技术。

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

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。

(财务知识)深冷制氮与变压吸附制氮的技术经济比较

(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。

变压吸附制氧法与深冷法的比较

变压吸附制氧法与深冷法的比较

!
前言
随着国民经济的飞跃发展和技术进步B 工业上
护和操作人数等进行全面比较,并指出各自的优缺 点和适用范围。最后,简单介绍华西化工科技公司 变压吸附制氧装置的特点。
对氧的需求与日俱增 B 应用领域不断扩大。冶金、 化 工、环保、机械、医药、玻璃等行业都需要大量氧 气。就冶金来说, 无论钢铁冶金或者有色金属、 稀有 金属、 贵金属的冶金, 如果用富氧取代空气供氧, 冶 (或浸出槽) 金炉 的产量必将大幅度提高, 能源消耗 (或浸出) 显著降低, 冶炼 时间大大缩短, 产品质量 提高,这将使生产成本大幅度降低,还可以节约基 建投资。 工业上制氧的方法主要有两种,一是变压吸附 法; 二是深冷法。前者是近期发展起来的新工艺, 后 者属传统方法,两种方法各有千秋,因此用户将会 遇到两者的比较和选择问题,本文就两种方法的工 艺过程、 运行参数、 技术指标、 水电消耗、 基建投资、 经营成本、 技术安全、 占地面积、 建设要求、 操作维
! "#$%&’()#* +,-.,,* -/, 0’&*)1#’$&-(#* !2)#’%-(#* 3456,* 7&8(*6 7,-/#2 &*2 -/, 9,,% "##:(*6 7,-/#2
’+( ;<=>?@<AB /&C* ;D<>EF=B G&C* H@D>I@D=
! "#$%&’( )(*+, "#$-,.*/ 0%’(1234 5$.#%6/6&4 "67 82’79 "#$%&’(9 :,.#(*% ;<==>;9 "#,%* ?

变压吸附法制氧与深冷法制氧综合分析

变压吸附法制氧与深冷法制氧综合分析

变压吸附法制氧与深冷法制氧综合分析河南开元气体装备有限公司张文录2009年12月18日比较项目深冷空分法制氧变压吸附法空分制氧工艺流程流程复杂流程简单技术成熟度比较成熟比较成熟操作难易程度操作稍复杂,开停机时间稍长操作简单,随用随开设备操作弹性筛板塔到70%,填料塔到30% 多台配套鼓风机真空泵时30-100%纯度调整制氧纯度可达99.6% 制取纯度≤93%的富氧多种产品生产可以生产氧氮氩等多种产品只有一种氧产品自动化程度调节较复杂,调节复杂调节较简单,调节方便安全性低温有一定爆炸危险性常温低压下运行,无不安全因素操作工适应程度操作工需长时间专业技术培训操作工经过较短时间培训即可上岗作厂房要求比较高比较高设备投资一次性投资少一次性投资多土建投资一次性投资多一次性投资少综合投资与变压吸附法空分制氧相当与深冷空分制氧相当维护费用与变压吸附法空分制氧相当与深冷空分制氧相当占地面积占地面积稍大占地面积稍小制氧单位能耗0.4~0.75kw.h/ Nm3O20.36~0.38kw.h/Nm3O2制氧成本运行费用稍高运行费用稍低适用范围纯度要求高且连续运行单位纯度要求低且断续运行单位KDON-5000/5000深冷法制氧与VSA-5000变压吸附制氧比较比较项目KDON-5000/5000深冷法制氧VSA-5000变压吸附制氧产量纯度5000 Nm3 / h,纯度99.6% 5000 Nm3 / h,纯度93%氮气产量纯度5000 Nm3 / h,纯度99.99% 不能生产氮气产品配套水平常规产品配套且为PLC控制中高端产品配套且为PLC控制设备投资1800万元2400万元工程材料250万元90万元土建投资350万元150万元共用工程100万元50万元安装工程150万元80万元综合投资2650万元2770万元年维护费用45万元30万元制氧单位能耗0.50kw.h/ Nm3O20.37kw.h/ Nm3O2元/Nm3O20.250(按0.5元/度电)0.185(按0.5元/度电)10年内电费10000万元(按每年8000小时)7400万元(按每年8000小时)操作人员15人12人更换分子筛时间8-10年8-10年更换分子筛数量7000Kg×2 30000Kg×2更换分子筛费用21万元756万元分子筛平衡点(7560000-210000)/《(0.25-0.185)×5000×8000》=2.83年,即在2.83年时VSA工艺经济2次换筛周期内变压吸附比深冷节省电费=13年×5000×8000×(0.25-0.185)=3380万元。

比较变压吸附制氧法与深冷法

比较变压吸附制氧法与深冷法

比较变压吸附制氧法与深冷法作者:林子建来源:《科学导报·学术》2019年第30期摘要:近几年来,伴随着我国社会经济的飞速发展,工业对氧需求量日益剧增。

如:煤化工、煤化工相关产业等行业均需要大量氧气。

当前,工业制氧方法主要有变压吸附法及深冷法,该两种方法各有千秋,难以选择。

本文则对变压吸附法、深冷法进行综合比较。

关键词:煤化工;变压吸附制氧法;深冷法;经济性我国自改革开放以来,工业作业支撑我国支柱产业的作用不断凸显。

氧作为工业生产中不可或缺的原材料,随着工业的发展,其需求量也不断增加。

煤化工企业相对于其它企业而言,对氧气的需求量更大。

从钢铁到有色金属、贵重金属及稀有金属的冶炼,依靠富氧来代替空气鼓来冶炼,最大限度提高冶金炉的金属产量,减少能源损耗,缩短冶炼时间,提高冶炼效率。

下面首先分析变压吸附制氧法、深冷法的工作原理,然后探讨变压吸附制氧法与深冷法的具体不同。

一、深冷法与变压吸附制氧法的工作原理深冷法:深冷制氧设备包括空气压缩机组、分子筛净化系统、空气冷却系统及透平膨胀机、分馏塔、换热器等。

在工作中,如果需要回收稀有气体,还需要增加稀有气体分馏设备。

空气经过制氧机组分离后,可获得纯氧及纯氮等纯净稀有气体。

变压吸附制氧法:变压吸附法是当前新兴的制氧法,其装置包括鼓风机及若干个吸附塔、缓冲容器罐及储存罐自己真空泵等,采用的系统为计算机自动化控制系统。

在自动化控制系统下,整套装置可通过变压吸附制氧并贮存[1] 。

在自动化系统控制下,首先,空气需除尘;然后除尘后的空气需经过鼓风机吹到吸附塔中,而吸附塔中有多种吸附剂,使得空气中的大部分吸附剂被吸附在塔内分离出去。

通过此种方法,得到富氧产品,并储藏在罐里。

但吸附剂具有一定期间,在饱和后,应停止空气进入,通过真空泵抽离,可使杂质与吸附剂有效分离开来。

当吸附剂再次进入到不饱和状态下,可为下一轮吸附做准备,确保制氧的连续性,整个过程不再受到人工干扰,有着较高准确性及安全性。

深冷空分法、变压吸附法、膜分离法制氮优缺点对比表

深冷空分法、变压吸附法、膜分离法制氮优缺点对比表

深冷空分法、变压吸附法、膜分离法制氮优缺点对比表全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:深冷空分法、变压吸附法和膜分离法是目前常用的三种制氮技术。

它们各有优点和缺点,下面将分别对这三种方法进行比较,帮助大家更好地选择适合自己需求的制氮技术。

一、深冷空分法深冷空分法是一种通过空分设备将空气中的氧气和氮气分离得到高纯度氮气的方法。

其优点主要包括以下几点:1. 高纯度:深冷空分法可以得到高纯度的氮气,一般可以达到99.999%以上的纯度,适用于对氮气纯度要求较高的应用。

2. 高效:深冷空分法可以在较短的时间内制备大量的氮气,生产效率高。

3. 稳定性好:深冷空分法在稳定性和可靠性方面表现优秀,操作简单,维护成本低。

深冷空分法也存在一些缺点:1. 能耗高:深冷空分法需要通过液氮等冷冻设备来冷却空气,能耗较高。

2. 设备昂贵:深冷空分设备制造成本较高,需要一定的投资。

3. 操作成本:深冷空分设备对操作人员的要求较高,需要专业技术支持。

二、变压吸附法变压吸附法是一种利用吸附剂对空气中的氧气和氮气进行分离的方法,其优点包括:1. 低成本:变压吸附法设备制造成本低,投资相对较少。

2. 灵活性强:变压吸附法可以灵活控制制氮的纯度和流量,适用于不同的应用场景。

3. 节能环保:变压吸附法不需要液氮等冷冻设备,节能环保。

1. 制氮效率低:变压吸附法制备氮气的速度较慢,不适合对氮气需求量较大的场合。

2. 纯度不稳定:由于吸附剂的性能限制,变压吸附法得到的氮气纯度可能不够稳定。

3. 维护困难:变压吸附法设备需要定期更换吸附剂,维护成本较高。

三、膜分离法1. 无需能源消耗:膜分离法无需额外的能源消耗,节能环保。

2. 操作简单:膜分离法操作简单,维护成本低。

3. 适用范围广:膜分离法适用于各种规模的制氮需求,具有很强的通用性。

1. 纯度较低:膜分离法制备的氮气纯度一般不高,一般在95%左右。

2. 流量受限:膜分离法对氮气的流量有一定限制,不适合在氮气需求量极大的场合使用。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

深冷制氮与变压吸附制氮的技术经济比较
发表时间:2018-05-24T15:53:48.413Z 来源:《基层建设》2018年第5期作者:康文海1 樊芳艳1 包志楠2 刘杰1
[导读] 摘要:目前较为常用的制氮方式有三种,深冷制氮、变压吸附制氮、以及膜制氮,分析我单位现有制氮装置的运行经济性问题,有利于我们实现氮气装置的优化、经济运行。

1、甘肃银光聚银化工有限公司;
2、甘肃银光化学工业集团有限公司甘肃白银 730900
摘要:目前较为常用的制氮方式有三种,深冷制氮、变压吸附制氮、以及膜制氮,分析我单位现有制氮装置的运行经济性问题,有利于我们实现氮气装置的优化、经济运行。

关键词:深冷制氮装置,变压吸附制氮,纯度,优化、经济运行
1 引言
氮气的化学性质较为稳定,在平常的状态下表现出很大的惰性,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%;液氮在制氮系统内有着重要的作用,较适合储藏使用,液氮也是深冷制氮与变压吸附制氮的重大区分点。

1.1深冷法:
此方法是先将空气压缩、冷却,并使空气液化,利用氧、氮组分的沸点不同(在大气压下氧的沸点为-183.15℃,氮的沸点
为-196.15℃),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。

此法是在超低温条件下进行的,故称为深冷法空气分离。

1.2变压吸附法:
变压吸附法即PSA法,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,利用减压解析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。

深冷制氮已有近百年的历史,工艺流程不断改进。

变压吸附制氮是近二十年发展起来并被市场广泛接受的技术。

本文试从流程、费用、运行和产品种类等方面比较二者的差别,并得出相关结论。

2 深冷制氮的工艺流程和设备简介
2.1深冷制氮的典型工艺流程:
空气经过滤器清除灰尘和机械杂质后进入空气压缩机,压缩至所需压力,然后送入空气冷却器,降低空气温度。

再进入空气干燥净化器,除去空气中的水份、二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物。

净化后的空气进入空分塔中的主换热器,被返流气体(产品氮气、废气)冷却至饱和温度,送入精馏塔底部,在塔顶部得到氮气,液空经节流后送入冷凝蒸发器蒸发,同时冷凝由精馏塔送来的部分氮气,冷凝后的液氮一部分作为精馏塔的回流液,另一部分作为液氮产品出空分塔。

由冷凝蒸发器出来的废气经主换热器复热到约-137℃进膨胀机膨胀制冷为冷箱提供冷量,膨胀后的气体一部分作为分子筛的再生和吹冷用,然后经消音器排入大气。

由冷箱出来的液氮进液氮贮槽贮存,当空分设备检修或用氮量增加时,利用液氮的高气化率,将贮槽内的液氮进入汽化器加热后,送入产品氮气管道,补偿氮气不足。

深冷制氮可制取纯度≥99.999%的氮气。

3 变压吸附制氮的工艺流程简介
空气经空气过滤器清除灰尘和机械杂质后进入空气压缩机,压缩至所需压力,经严格的除油、除水、除尘净化处理,输出洁净的压缩空气,目的是确保吸附塔内分子筛的使用寿命。

装有碳分子筛的吸附塔共有二个,一个塔工作时,另一个塔则减压脱附。

洁净空气进入工作吸附塔,经过分子筛时氧、二氧化碳和水被其吸附,流至出口端的气体便是氮气及微量的氩和氧。

另一塔(脱附塔)使已吸附的氧气、二氧化碳和水从分子筛微孔中脱离排至大气中。

这样两塔轮流进行,完成氮氧分离,连续输出氮气,见图-2。

变压吸附制取的氮气纯度为95%-99.9%,如果需要更高纯度的氮气需增加氮气净化设备。

变压吸附制氮机输出的95%-99.9%氮气进入氮气净化设备,同时通过一流量计添加适量的氢气,在净化设备的除氧塔中氢和氮气中的微量氧进行催化反应,以除去氧然后经水冷凝器冷却,汽水分离器除水,再通过干燥器深度干燥(两个吸附干燥塔交替使用:一个吸附干燥除水,另一个加热脱附排水),得到高纯氮气,此时的氮气纯度可达
99.999%。

4 深冷制氮与变压吸附制氮的技术经济比较
4.1流程比较
从以上的论述中我们可以发现:变压吸附制氮流程简单,设备数量少,主要设备仅有空压机、空气干燥器和吸附制氮机等。

而深冷制氮流程复杂,设备数量多,主要设备有空压机、空气净化干燥器、换热器、膨胀机和精流塔等。

4.2产品纯度比较
深冷制氮可制取纯度≥99.999%的氮气。

氮气纯度受到氮气负荷、塔板数量、塔板效率和液空中氧纯度等的限制,调节范围很小。

因此,对于一套深冷制氮设备其产品纯度基本是一定的,不便调节。

变压吸附制氮制取的氮气纯度一般在99%-99.99%范围内,如果需要更高纯度的氮气需增加氮气净化设备。

氮气纯度只受产品氮气负荷的影响,在其他条件不变情况下,氮气排出量越大,氮气的纯度就越低;反之则越高。

因此,对于变压吸附制氮设备,其产品纯度可以在99-99.99%之间调节。

4.3运行控制比较
深冷法由于是在极低温度下进行的,设备在投入正常运行之前,必须有一个预冷启动过程,启动时间即从膨胀机启动至氮气纯度达到要求的时间一般不小于12h;设备在进入大修之前,必须有一段加温解冻的时间,一般为20h以上。

因此,深冷法制氮设备不宜经常起、停,宜长时间连续运行。

变压吸附法启动时,只要按一下按钮,启动1小时内便可以获得合格的氮气产品,如果需要高纯的氮气,那么经过氮气净化装置,大约再用30分钟便可获得99.99%-99.999%的高纯氮气。

停机时也只需按一下按钮便可。

因此,变压吸附制氮特别适用于
间断运行的情况。

4.4维修费用的比较
变压吸附制氮本身较简单,运转机械数量少,近似常温常压下操作,维修保养工作量少,费用低。

而深冷制氮在低温下运行,运转机械较复杂,所以维修费用及保养时间均比变压吸附制氮多。

4.5结合实际,实现制氮装置优化、经济运行
通过以上分析,两种制氮方式各有优缺点,结合我厂实际用氮规律,氮气为长期需用,另外生产线又存在用氮量突然增大的情况,因此适合深冷装置长期运行,同时又必须有液氮储备装置,PSA装置由于开车周期短,适于间断补充。

从成本分析来看,深冷装置运行成本偏高,但是由于它生产链长,有工艺挖潜点。

我们利用深冷装置产品纯度与公司用氮纯度指标的差距,决定采用降低深冷制氮装置产品纯度,提高深冷装置制冷能力,提高装置压缩空气供应量等一系列措施,增加装置产氮量,进而降低产品单耗,达到经济稳定运行目的。

提高装置压缩空气供应量:通过定期对压缩机活塞环等密封原件进行更换,提高压缩机产气量,减少系统压力平衡阀的放空量,增加进冷箱空气量,将多余的放空气利用压差通过管道输送至空压站压空系统,实现了废气利用;提高深冷装置制冷能力:将分子筛电加热器再生温度由180℃提高为210℃,除去空气量增加后的系统水份,将膨胀机转速由18000转/分钟提高到21000转/分钟,冷凝蒸发器液位由1500mm提高为1800mm,增加冷箱制冷能力;降低深冷制氮装置产品纯度:通过工艺参数调节,将深冷装置氮气纯度由99.999%降低至99.98%,在满足公司用氮纯度指标99.9%的前提下,提高氮气产量200Nm³/hr左右,可以有效降低深冷装置氮气单耗,让深冷制氮装置既保留了其稳定可靠的运行优点,又适当规避了其能耗高的缺点,达到经济稳定运行目的。

5 结论
氮气为长期需用,另外生产线又存在用氮量突然增大的情况,因此适合深冷装置长期运行。

当工艺装置需要液氮时,必须采用深冷制氮方式。

变压吸附制氮特别适用于氮气纯度为99.9%以下,并且是间断运行工况或有备用装置时。

对于多套制氮装置,应根据实际用氮量需求,在充分考虑公司安全稳定运行的前提下,灵活选择装置的运行方式。

参考文献:
[1]陈志远,《氮基气氛热处理的技术发展》
[2]刘容娥,《膜分离技术》
[3]顾福明:《国内变压吸附的发展及动态》。

相关文档
最新文档