制氮设备

制氮设备简介

制氮设备是指以空气为原料，l利用物理的方法，将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备。根据分类方法的不同，即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法，工业上应用的制氮机，可以分为三种。

制氮设备分类

工业中有三种：

A深冷空分制氮

深冷空分制氮是一种传统的制氮方法，已有近几十年的历史。它是以空气为原料，经过压缩、净化，再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下，前者的沸点为-183℃，后者的为-196℃)，通过液空的精馏，使它们分离来获得氮气。深冷空分制氮设备复杂、占地面积大，基建费用较高，设备一次性投资较多，运行成本较高，产气慢(12～24h），安装要求高、周期较长。综合设备、安装及基建诸因素，3500Nm3/h以下的设备，相同规格的PSA装置的投资规模要比深冷空分装置低20%～50%。深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮，而中、小规模制氮就显得不经济。

B分子筛制氮

以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15～30分钟)、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，故在1000Nm3/h以下制氮设备中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎，PSA制氮已成为中、小型氮气用户的首选方法。

C膜空分制氮

以空气为原料，在一定压力条件下，利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。和其它制氮设备相比它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维护量更少、产气更快(≤3分钟)、增容方便等优点，它特别适宜于氮气纯度≤98%的

中、小型氮气用户，有最佳功能价格比。而氮气纯度在98%以上时，它与相同规格的PSA制氮设备相比价格要高出15%以上。

制氮设备工作原理

psa变压吸附制氮原理

碳分子筛可以同时吸附空气中的氧和氮，其吸附量也随着压力的升高而升高，而且在同一压力下氧和氮的平衡吸附量无明显的差异。因而，仅凭压力的变化很难完成氧和氮的有效分离。如果进一步考虑吸附速度的话，就能将氧和氮的吸附特性有效地区分开来。氧分子直径比氮分子小，因而扩散速度比氮快数百倍，故碳分子筛吸附氧的速度也很快，吸附约1分钟就达到90%以上；而此时氮的吸附量仅有5%左右，所以此时吸附的大体上都是氧气，而剩下的大体上都是氮气。这样，如果将吸附时间控制在1分钟以内的话，就可以将氧和氮初步分离开来，也就是说，吸附和解吸是靠压力差来实现的，压力升高时吸附，压力下降时解吸。而区分氧和氮是靠两者被吸附的速度差，通过控制吸附时间来实现的，将时间控制的很短，氧已充分吸附，而氮还未来得及吸附，就停止了吸附过程。因而变压吸附制氮要有压力的变化，也要将时间控制在1分钟以内。小型制氮机https://www.wendangku.net/doc/c71135681.html,

深冷空分制氮原理

深冷制氮不仅可以生产氮气而且可以生产液氮，满意需要液氮的工艺要求，并且可在液氮贮槽内贮存，当出现氮气间断负荷或空分设备小修时，贮槽内的液氮进入汽化器被加热后，送入产品氮气管道满意工艺装置对氮气的需求。深冷制氮的运转周期（指两次大加温之间的间隔期）一般为1年以上，因此，深冷制氮一般不考虑备用。而变压吸附制氮只能生产氮气，无备用手段，单套设备不能保证连续长周期运。

膜分制氮原理

空气经压缩机压缩过滤后进入高分子膜过滤器，由于各种气体在膜中溶解度和扩散系数不同，导致不同气体在膜中相对渗透速率不同。根据这一特性，可将各种气体分为“快气”和“慢气”。

当混合气体在膜两侧压力差的作用下，渗透速率相对快的气体，如水、氢气、氦气、硫化氢、二氧化碳等透过膜后，在膜的渗透侧被富集，而渗透速率相对较慢的气体，如甲烷、氮气、一氧化碳和氩气等气体则被滞留在膜的侧被富集，从而达到混合气体分离的目的。

模块式制氮设备性能特点

1、工艺特点：https://www.wendangku.net/doc/c71135681.html,

（1）变压吸附制氮设备具有适用气源广、产品纯度高、工艺简单、操作自动化程度高、运行费用低、等特点。

（2）压缩空气净化组件使用寿命长易更换、易维护。

（3）制氮设备出口流量大、出口压力可在设定范围内调节。

（4）根据生产情况可随时开、停车。

（5）产品氮气纯度高，通过变压吸附方式即可达到氮气纯度>99.99%，无需再配置氮气纯化设备。

2、技术设计特点：

（1）采用了独特的分子筛密实装填技术，及压紧装置，既避免了气流在高速流动中，冲击分子筛造成的分子筛粉化现象，提高了系统长期运行的可靠性。

（2）科学合理的工艺流程和设备配置，设备结构紧凑、外型美观，占地面积小。

（3）设备运行成本低，氮气纯度、流量稳定可靠。

（4）空气预处理部分设备，每级过滤器都带有压差指示，自动排污系统。

（5）设备采用标准件连接拆卸，安装、维护更方便，更便捷。

（6）用高可靠性的进口程控阀门，使用寿命长，能够满足设备长期稳定运行需要。

（7）自动化程度高，采用我公司自研发的微电脑自动程序控制系统，设备可自动化运行，并可根据需要调节氮气纯度、压力、流量。

（8）设备采用航空铝型材更佳使用于食品、医药行业或要求气源更高精度。

制氮设备在工业领域中的用途

石油天然气行业专用制氮机适用于大陆石油及天然气开采、沿海及深海石油及天然气开采中的氮气保护、输送、覆盖、置换、抢险、维修、注氮采油等领域。具有安全性高、适应强、连续性生产待特点。小型制氮机https://www.wendangku.net/doc/c71135681.html,

化工行业专用制氮机适用于石油化工、煤化工、盐化工、天然气化工、精细化工、新材料等及其衍伸化工产品加工行业，氮气主要用于覆盖、吹扫、置换、清洗、压力输送、化学反应搅动、化纤生产保护、充氮保护等领域。

冶金行业专用制氮肥机适用于热处理、光亮退火、保护加热、粉末冶金、铜材铝材加工、磁性材料烧结、贵金属加工、轴承生产等领域。具有纯度高、连续生产、部分工艺要求氮气含一定量的氢以增加光亮度等特点。

煤矿行业专用专用制氮机适用于煤炭开采中的防火灭火、瓦斯及煤气稀释等领域，具有地固定式、地面移动式、井下移动式三种规格，充分满足不同工况下的氮气需求。

橡胶轮胎行业专用制氮机适用于橡胶及轮胎生产硫化过程中的氮气保护、成型等领域。特别是在全钢子午线轮胎生产中，用氮气硫化新工艺已逐步取代蒸汽硫化工艺。具有氮气纯度高、连续性生产、氮气压力较高等特点。

食品行业专用制氮机适用于粮食绿色仓储、食品充氮包装、蔬菜保鲜、酒类封（罐）装和保存等。

防爆型制氮机适用于化工、石油天然气等对设备有防爆要求的场所。

制药行业专用制氮机主要用于药品生产、储存、封装、包装待领域。

电子行业专用制氮机适用于半导体生产封装、电子元器件生产、LED、LCD液晶显示器、锂电池生产等领域。制氮机具有纯度高、体积小、噪声低、能耗低等特点。

集装箱式制氮机适用于石油、天然气、化工及其它相关领域，即有适应性强、可移动作业等特点。

车载移动式制氮车适用于石油天然气行业的开采、管道吹扫、置换、应急抢险、易燃气体、液体的稀释等领域、分为低压、中压、高压系列，具有机动性强、可移动作业等特点。

汽车轮胎冲氮氮气机，主要用于汽车4S店、汽车维修厂的汽车轮胎冲氮，可延长轮胎使用寿命，降低噪音和油耗。

三种制氮设备制氮方法比较

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，在寻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**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(PSA)、膜分离法。

二、PSA制氮机的工艺流程和设备简介

1、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(_bian4 ya1)吸附制取的氮气纯度为95%-99.9%，假如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99.9995%，见图-3。目前海内变压吸附制氮最大的生产能力为3000m3n/h。

三、深冷制氮的工艺流程和设备简介

1、深冷制氮的典型工艺流程：

整个流程由空气压缩及净化、空气分离、液氮汽化组成。

⑴空气压缩及净化

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，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。

⑵空气分离：

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130K进膨胀机膨胀制冷为空分塔提供冷量，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。

⑶液氮汽化

由空分塔出来的液氮进液氮贮槽贮存，当空分设备检修时，贮槽内的液氮进入汽化器被加热后，送入产品氮气管道。

深冷制氮可制取纯度≧99.999%的氮气。

四、深冷制氮与变压吸附制氮的技术经济比较

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朴，设备数量少，主要设备仅有空压机、空气干燥器、吸附制氮机和储气罐等。而深冷制氮流程复杂，设备数量多，主要设备有空压机、空冷器、空气净化干燥器、换热器、膨胀机和精流塔等。

制氮机

2、产品种类和纯度比较

深冷制氮不仅可以生产氮气而且可以生产液氮，满意需要液氮的工艺要求，并且可在液氮贮槽内贮存，当出现氮气间断负荷或空分设备小修时，贮槽内的液氮进入汽化器被加热后，送入产品氮气管道满意工艺装置对氮气的需求。深冷制氮的运转周期（指两次大加温之间的间隔期）一般为1年以上，因此，深冷制氮一般不考虑备用。而变压吸附制氮只能生产氮气，无备用手段，单套设备不能保证连续长周期运行。

深冷制氮可制取纯度≧99.999%的氮气。氮气纯度受到(de dan qi _dan qi chun du shou dao)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95%-99.9%范围内，假如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，对于一套变压吸附制氮设备只要负荷答应其产品纯度可以在90-99.9%之间任意调节。

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24h。因此，深冷法制氮设备不宜常常起、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30分钟内便可以获得合格的氮气产品，假如需要高纯的氮气，那么经过氮气净化装置，大约再用30分钟便可获得99.99%-99.9999%的高纯氮气。停机时也只需按一下按钮便可。因此，变压吸附制氮特殊适用于间断运行的情况。

现在深冷法制氮一般均采用先进的DCS（或PLC）计算机控制技术，实现中控、机旁、就地一体化的控制，可有效的监控整套设备的生产过程。变压吸附制氮采用智能化全自动控制，按钮即可进行氮气生产，无需专人治理。

五、结论

对于石油化工装置，所需氮气纯度大多为99.9%，从以上对深冷制氮和变压吸附制氮的简介及比较中，我们可以得出以下结论：

a)当氮气连续负荷大于600 m3n/h，间断负荷用量不太大，可以通过液氮汽化满意要求时，应采用深冷制氮。

b)当氮气连续负荷大于600 m3n/h，间断负荷用量大，液氮汽化已不能满意其用量时，可采用以深冷制氮为主，变压吸附间断供气的方式。

c)当氮气连续负荷小于600 m3n/h，可采用变压吸附制氮。

d)变压吸附制氮特殊适用于氮气负荷小于3000 m3n/h，氮气纯度为95%，并且是间断运行工况。

e)当工艺装置需要液氮时，除非有外部供给液氮的可能，否则均应采用深冷制氮。制氮设备使用成本计算方法

嘉浦洱制氮项目30Nm3/h、氮气纯度99.999%使用要求来计算

1、瓶氮的运行成本

一般市场上纯度为99.999%的氮气的价格是50元/瓶,一瓶氮气在12Mpa压力下标准体积是40升，实际上每瓶只有5M3左右，这样计算出来，也就是每立方米普通氮气价格是10元左右。该种用气方式只适用于用气量非常小的用户。

使用钢瓶氮的费用：30Nm3/h×10元=300元/小时

年使用费用：300×8000小时/年=240万元/年

2、液氮的运行成本

市场上纯度为99.999%液氮的价格是1500元/吨，一吨的液氮可汽化得到600立方左右的气态氮，每立方米氮气价格是2. 5元左右。（不含先期投入的液氮储糟、汽化器、每年的保养、人工的费用）

使用液氮的费用：30Nm3/h×2.5元=75元/小时

年使用费用：75×8000小时/年=60万元/年

3、现场制氮的运行成本（按贵公司制氮项目30Nm3/h计算）

系统的运行成本主要由以下几个方面组成：

1、电能的消耗

2、人工

3、设备维护费用

4、设备的折旧

电能的消耗主要来自以下几个方面：

空压机：空压机的额定功率为15kw,因为在系统选型时就考虑到空压机的卸载和适当的压缩空气余量，所以空压机的实际消耗功率约为额定功率的60%左右，即为：9kw 左右。

冷冻干燥机：冷冻干燥机的额定功率为0.58kw.

制氮机：制氮机的原料是压缩空气，而制氮机本身基本不耗电，其主要是仪表用电，额定功率大约为0.6kw.

氮气纯化功率：功率6Kw

综合以上，整个制氮系统的使用功率为：17kw

假设电费按：0.7元/kwh,那么每小时耗电17×0.7=12元

折合成每立方成品氮气耗电：12÷30=0.4元

使用费用：30Nm3/h×0.4元=12元/小时（电费）

年使用费用：12×8000小时/年=9.6万元/年（电费）

人工费：因设备无须专人职守，只须作定期和不定期的巡视，所以该套制气设备在计算运行成本时，人工费可按照20元每天计算。

设备维护及保养费用：

整机维护和保养费用主要体现在：

空压机

空气过滤器滤芯：每4000小时更换一次单价：445元/只

油气过滤器滤芯：每8000小时更换一次单价：480元/只

油过滤器滤芯：每2000小时更换一次单价：346元/只

润滑油：每2000小时更换一次单价：350元/次

压缩空气过滤器C、T、A三级过滤

每4000小时更换一次：600/3只

制氮机：氧分析仪探头：每两年更换一次单价：580元/只

氮气纯化：整台设备无须更换零部件只须经常检查各部件的稳定性即可。

设备的折旧费：设备的折旧期十年

4、制氮系统PD5N-30Nm3/h整套总投资为17.24万元（含螺杆空压机系统）

1)、使用钢瓶氮的费用：

使用钢瓶氮的费用：30Nm3/h×10元=300元/小时

年使用费用：300×8000小时/年=240万元/年（未含先期投入的汇流排设备和减压阀和人工操作费用）

2)、液氮的运行成本

使用液氮的费用：30Nm3/h×2.5元=75元/小时

年使用费用：75×8000小时/年=60万元/年(未含先期投入的液氮罐、汽化器、汇流排设备和减压阀和人工操作费用）

3)、制氮系统的费用：

电费+人工费+设备维护保养费+设备的折旧费

年使用费：96000元/年（电费）+7200元/年（人工费）+2830元/年（维护保养费）+18000元/年（折旧费）=12.4万元/年使用费

4)、年使用钢瓶氮费：240万元/年

年使用液氮费：60万元/年

年使用制氮机费用：12.4万元/年

（以上文章由个人整理，纯属交流）

PSA变压吸附制氮原理资料

制氮机 制氮机，是指以空气为原料，利用物理方法将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备。 根据分类方法的不同，即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法，工业上应用的制氮机，可以分为三种。 制氮机是按变压吸附技术设计、制造的氮气设备。制氮机以优质进口碳分子筛（CMS）为吸附剂，采用常温下变压吸附原理（PSA）分离空气制取高纯度的氮气。通常使用两吸附塔并联，由进口PLC控制进口气动阀自动运行，交替进行加压吸附和解压再生，完成氮氧分离，获得所需高纯度的氮气。 中文名制氮机 含义制取氮气的机械组合 工作原理利用碳分子筛的吸附特性 主要分类深冷空分，膜空分，碳分子筛空分、 1工作原理 1. ? PSA变压吸附制氮原理 2. ?深冷空分制氮原理 3. ?膜空分制氮原理 2主要分类 1. ?深冷空分制氮 2. ?分子筛空分制氮 3. ?膜空分制氮 3设备特点 4系统用途 5技术参数 工作原理 PSA变压吸附制氮原理 碳分子筛可以同时吸附空气中的氧和氮，其吸附量也随着压力的升高而升高，而且在同一压力下氧和氮的平衡吸附量无明显的差异。因而，仅凭压力的变化很难完成氧和氮的有效分离。如果进一步考虑吸附速度的话，就能将氧和氮的吸附特性有效地区分开来。氧分子直径比氮分子小，因而扩散速度比氮快数百倍，故碳分子筛吸附氧的速度也很快，吸附约1分钟就达到90%以上；而此时氮的吸附量仅有5%左右，所以此时吸附的大体上都是氧气，而剩下的大体上都是氮气。这样，如果将吸附时间控制在1分钟以内的话，就可以将氧和氮初步分离开来，也就是说，吸附和解吸是靠压力差来实现的，压力升高时吸附，压力下降时解吸。而区分氧和氮是靠两者被吸附的速度差，通过控制吸附时间来实现的，将时间控制的很短，氧已充分吸附，而氮还未来得及吸附，就停止了吸附过程。因而变压吸附制氮要有压力的变化，也要将时间控制在1分钟以内。

制氮机系统URS

浙江康乐药业股份有限公司题目：制氮机系统用户需求说明 文件编号：06-URS-003 文件保管部门：工程部 部门：原料药一车间

1、目的 本项目要求目的是对浙江康乐药业股份有限公司滨海厂区二期工程原料药一车间制氮机系统的设计、供货、安装调试、控制系统、检查和测试、文件、包装和交付的最低要求说明。 本招标技术要求描述了该系统的基本需求，包括：工作性能需求、系统构成、关键技术参数要求、安装要求、符合相关法规要求。 2. 范围 在URS中用户仅提出设计、供货、安装、材质、运输、包装、检查、调试、运行、操作、维护、验证、文件和交付的说明及最低要求。卖方应在满足本本项目的前提下提供卖方能够达到的更高标准和功能的高质量设备及其相关服务。卖方的设备应满足中国有关设计、供货、安全、环保等规程、规范和强制性标准要求。 设备供应商的工作范围： 设备的设计、制造、材质检查和测试、包装和交付、最终检查等活动由卖方负责, 以上活动必须严格按照本采购要求和相关的标准与规范来进行。 提供与工艺、给排水、电气、基础等专业相关的数据资料和图纸及要求 设备设计制造，正确选材 制造厂内验收检查与测试，及各项相关报告 包装、运输及运输保险 设备安装指导，需要卖方完成的指导安装、调试、验证、试运行 安装、检查、调试所需要的所有配件、仪器和工具的提供

提供设备设计、加工、安装、清洗程序、调试、验证的相关技术文件资料 操作、维护与维修、验证的培训 售后服务 3、名称和数量： 变压吸附制氮系统数量：1套 1、成品氮气产量：40Nmhr 2、成品氮气纯度：》99.9% 3、氮气出口压力：0.2?0.7Mpa（G）（可调节） 4、压缩空气消耗量：3 Nm^/min （考虑富裕量10% （由康乐药业提供） 5、净化部分采用冷干机加三级过滤（必须含：高效除油器、A级精密过滤器、活性 碳过滤器），并且净化部分必须整体成套设计，达到美观、占地面积小的特 点。 6 、碳分子筛：必须采用进口碳分子筛如日本武田公司产品 7、PLC控制系统：原装德国西门子 8、程控阀门：采用进口品牌 9、电磁阀：采用进口品牌 10、外形参考尺寸： 12、材质：成品氮气前用碳钢，氮气缓冲罐开始用304不锈钢。 13 、成品氮气过滤系统必须采用：粉尘过滤器加除菌过滤器（除菌过滤器：材质采 用不锈钢，带自动排污阀，过滤精度：0.01卩m

制氮机技术方案

太原晋西春雷铜业有限公司 5万吨高精度铜板带生产线制氮机 设备招标文件 招标编号:AAAAAAAA 太原晋西春雷铜业有限公司 2011-07-05

制氮机招标技术方案 一、招标要求： 1.卖方必须仔细阅读招标文件的全部条款，并作出明确响应。 2.招标文件中带“*”号的条款及要求，卖方必须满足，若有一项不满足 将导致废标。 3.投标报价： 3.1 对设备进行分项报价，按设备分别提供《投标货物数量、价格表》。 3.2投标报价为含税价，其中包括设计、制造、运输、安装、调试、培训及服务等。 3.3 卖方递交文本投标文件的同时，需提供与投标文件内容一致的光盘或U盘一个。 二、设备规格名称及数量 设备名称：变压吸附制氮机 规格及数量：420 Nm3/h、99.5%，3台3台380 Nm3/h氮气纯化装置。 用途：为退火炉和气垫炉等生产设备提供生产用高纯保护气体氮气，制氮机两用一备，氮气纯化装置两用一备。 三、工厂条件： 温度：—8℃～+39℃ 海拔高度：+800m 电源：低压AC 380V±10% 三相 控制电压AC 220V±10% 单相 频率：50Hz±2% 四、技术指标及要求： 1．制取氮气要求指标： 最大用量：Nm3 /h

平均用量：Nm3 /h 纯度：≥99.999% 氧含量：O2≤5ppm 露点： D.P.≤-60℃(常压) 压力：0.3-0.5MPa 2．技术要求及说明： （1）卖方完整地提供装置（包括所有的辅助设备等），并对整个装置的质量完全地负责。 （2）卖方提供设备的概略布置，所需的面积、操作和检修的安全通道。 （3）卖方完整提供装置的气体系统，从压缩空气进口到成品氮气出口，包括所有的设备、管道、阀门和管件，并提供分子筛的名称、产地及装填量。 （4）满足制氮装置要求的前置或后置空气过滤、净化系统等。 （5）电机防护等级 IP55 ，电机绝缘等级 F，非防爆区域。 （6）在最恶劣运行工况下，装置能连续地安全地满负荷运行。装置的负荷调节范围50%～100%。 （7）在正常操作条件下，连续运行时间须保证≥8000 小时。 （8）装置稳定运行，十年运行期间，保证产品氮气流量，纯度稳定不变。 （9）完整的仪控系统成套配备。（包括各套变压吸附制氮装置配置 PLC、在线连续氮中氧分析仪）各套变压吸附制氮装置分别设置 PLC控制系统，可集中并联运行，也可单套装置独立运行，DCS控制室显示运行参数。 （10）制氮机阀门使用德国宝德或德国盖米，氧分析仪采用德国进口探头。 （11）系统配置自动氮气纯化装置，加氢脱氧使用 506HT钯触媒，干燥器自动切换。 五、供货范围及方式 1．供货范围 （1）填写供货范围表。投标方在投标文件中详细列出设备及控制系统的主要部件名称、材料、技术参数、制造厂、单价、数量。供货范围表详见附表1。招标人有权在设备制作过程中不定期到供货单位监制，对卖方设备制作质量、进度监

制氮机组工作原理

制氮机组工作原理 工作原理：碳分子筛是一种以煤或果壳为原料经特殊加工而成的黑色颗粒。其表面布满了无数的微孔。碳分子筛分离空气的原理，取决于空气中氧分子和氮分子在碳分子筛微孔中的不同扩散速度，或不同的吸附力或两种效应同时起作用。在吸除平衡条件下，碳分子筛对氧、氮分子吸附量接近。但在吸附动力学条件下，氧分子扩散到分子筛微孔隙中速度比氮分子扩散速度快得多。因此，通过适当的控制，在远离平衡条件的时间内，使氧分子吸附于碳分子筛的固相中，而氮分子则在气相中得到富集。同时，碳分子筛吸附氧分子的容量，因其分压升高而增大，因其分压下降而减少。这样，碳分子筛在加压时吸附氧分子使氮分子得到富集，减压时解吸出氧分子排到空气中，如此反复循环操作，达到分离空气的目的。简称PSA制氮。2、工艺流程本装置按工艺流程划分：可分为空气源净化处理部分；变压吸附制氮部分；缓冲罐部分等三部分。 空气源净化处理部分：由冷冻干燥机（气源系统），多级过滤器（气源系统），高效除油器，空气缓冲罐等组成。由无油压缩机压缩的空气（含油量≤0.01mg/m3,压力≥0.65MPa）经过滤器分离滤除杂质，然后进入冷冻干燥机（或冷却器）进行冷冻干燥出水。（冷冻干燥机设有自动排水器能自动排出大量的水份。）然后进入高效除油器除去微量油分。经以上处理后的压缩空气是洁净的无油干燥空气贮于空气缓冲罐中。变压吸附制氮部分（又称组件），由吸附罐B1、B2及相关管路阀门组成。干燥的空气进入B1或B2罐时，空气中氧气和二氧化碳被分子筛吸附，从吸附塔输出的是工业粗氮，经过滤器F2源源不断贮存在氮气缓冲罐C2中。B1和B2罐每隔1分钟自动交换一次，一个工作，一个再生。

PSA制氮机简介

PSA制氮机简介 碳分子筛变压吸附(简称:PSA)制氮装置，是一种新型的空气分离的高新技术设备，以压缩空气为原料，碳分子筛为吸 附剂，采用变压吸附流程制取氮气。在常温常压下，利用空气中的氧和氮在碳分子筛表面的吸附量的差异及氧和氮在碳分子筛中的扩散速率不同,通过可编程序控制器控制气动阀的启闭，实现加压吸附、减压脱附的过程，完成氧、氮分离，得到所需纯度氮气，氮气的纯度和产气量可按照客户要求调节。本公司生产的DFD系列普氮型制氮装置，氮气纯度为95%--99.999%，产气量为1Nm3 /h--3000Nm3 /h。 如果客户要求高纯度的氮气，则可以在DFD制氮装置后面配套我公司生产的加氢或加碳脱氧系列氮气纯化装置，纯度可以达到99.9999%，露点达到-70°C，氧含量为1ppm的高纯氮气。 PSA制氮机的特点 、成本低：PSA先进工艺是一种简便的制氮方法，开机后几分钟产生氮气，能耗低，氮气成本远远低于深冷法空分制氮和市场上的液氮。 2、性能可靠：进口微电脑控制，全自动操作，无需要特别训练的操作人员，只需按下启动开关，就可自动运转，达到连续供气。 3、氮气纯度稳定：完全由仪表监控、显示，确保所需氮气纯度。 4、选用优质进口分子筛：具有吸附容量大，抗压性能强，使用寿命长等特点。 5、高品质的控制阀门：优质的进口专用气动阀门可以保证制氮设备可靠地运转。 6、雄厚的技术力量和优良的售后服务：现场安装只需管道和电源，专业技术人员指导和定期回访，从而保证设备稳定可靠、长期运行。 PSA制氮机的应用领域 一．SMT行业应用 充氮回流焊及波峰焊，用氮气可有效抑止焊锡的氧化,提高焊接润湿性，加快润湿速度减少锡球的产生，避免桥接，减少焊接缺陷，得到较好的焊接质量。使用氮气纯度大于99.99或99.9%。 二．半导体硅行业应用 半导体和集成电路制造过程的气氛保护，清洗，化学品回收等。 三．半导体封装行业应用 用氮气封装、烧结、退火、还原、储存。维通变压吸附制氮机协助业类各大厂家在竞争中赢得先机，实现了有效的价值提升。 四．电子元器件行业应用 用氮气选择性焊接、吹扫和封装。科学的氮气惰性保护已经被证明是成功生产高品质电子元器件一个必不可少的重要环节。 五．化工、新材料行业行业应用 用氮气在化工工艺中创建无氧气氛，提高生产工艺的安全性，流体输送动力源等。石油：可应用于系统中管道容器等的氮气吹扫，储罐充氮、置换、检漏，可燃性气体保护，也应用于柴油加氢和催化重整。 六．粉末冶金，金属加工行业，热处理行业应用 钢、铁、铜、铝制品退火、炭化，高温炉窑保护，金属部件的低温装配和等离子切割等。 七.食品、医药行业行业应用 主要应用于食品包装、食品保鲜、食品储存、食品干燥和灭菌、医药包装、医药置换气、医药输送气氛等。 八. 其他使用领域 制氮机除了使用在以上行业以外，在煤矿、注塑、钎焊、轮胎充氮橡、橡胶硫化等众多领域也得到广泛使用。随着科技的进步和社会的发展，氮气装置的使用领域也越来越广泛，现场制气（制氮机）以其投资省、使用成本低、使用方便等优点已经逐渐取代液氮蒸发、瓶装氮气等传统供氮方式。 PSA制氮机的工艺流程图

工业制氮

氮气在石油和天然气工业上的应用 一．氮气在油田中的应用 随着石油工业的发展，石油储量在逐年下降，石油的开采越来越困难了。然而仍然有近2/3的原油因为一二次未能采出而被封锁在地下，现在人们正为此而全力探索新方法和新技术。向油层注氮以提高原油采收率，就是其中一项新技术。利用氮气自身特性进行油层压力保持、混相与非混相驱及重力泄油等技术，可大大提高采收率，对我国石油工业稳产、高产具有很大意义。 按传统作业方法进行一次采油和二次采油采出的原油只有原始地质原油储量的1/3，仍有2/3左右的原油被封闭在油层中。在美国靠传统的开采技术已采出大约1000亿桶原油，油层中仍还有近70%的原油约3000亿桶残留在地下。要想尽可能多的采出这部分原油，就必须不断采取提高采收率的新方法。一般来说，向油藏中注入流体包括液体和气体，就是这样一种新方法。与注液体相比，注气具有注入质量少与油层不混相等优点。注入气体有空气、天然气、二氧化碳和氮气等。由于注入空气可能会导致空气和地下天然气混合达到爆炸极限，而产生爆炸，历史上曾发生过这种悲剧，因此现在注空气已被禁止或严格控制使用。 本世纪60年代期间，以天然气作为提高采收率的主气源，后因天然气供应不足及价格升高等原因，人们又寻求用二氧化碳做气源。但二氧化碳气源通常在远离井场的地方，因此使用也不方便，而且二氧化碳在原油中有一定的溶解。70年代后期，开始转向资源丰富的氮气，因为空气中就含有大量的氮气（空气中含有78%的氮气，21%的氧气，1%的其它气体）而且与天然气和二氧化碳相比具有无腐蚀、适应性好、经济等优点。三者相比较氮气的价格为每立方米约合人民币 0.12-0.24元，天然气的价格为每立方米约合人民币0.46-1.38元，而二氧化碳的价格为每立方米约合人民币0.39-0.92元。目前，美国和加拿大每天向油层中注入高达一千四百多万立方米的氮气，用以提高原油的采收率。在美国实施注气的30个油田中，注氮气的就有25个。 从多油藏的角度看，油层注氮主要有如下几方面作用

PSA制氮机工作原理及工艺流程

PSA制氮机工作原理及工艺流程 一、基础知识 1．气体知识 氮气作为空气中含量最丰富的气体，取之不竭，用之不尽。它无色、无味，透明，属于亚惰性气体，不维持生命。高纯氮气常作为保护性气体，用于隔绝氧气或空气的场所。氮气（N2）在空气中的含量为78.084%（空气中各种气体的容积组分为：N2：78.084%、O2：20.9476%、氩气：0.9364%、CO2：0.0314%、其它还有H2、CH4、N2O、O3、SO2、NO2等，但含量极少），分子量为28，沸点：-195.8℃，冷凝点：-210℃。 2．压力知识 变压吸附（PSA）制氮工艺是加压吸附、常压解吸，必须使用压缩空气。现使用的吸附剂——碳分子筛最佳吸附压力为0.75~0.9MPa，整个制氮系统中气体均是带压的，具有冲击能量。 二、PSA制氮工作原理： 变压吸附制氮机是以碳分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中吸附和释放氧气，从而分离出氮气的自动化设备。碳分子筛是一种以煤为主要原料，经过研磨、氧化、成型、碳化并经过特殊的孔型处理工艺加工而成的，表面和内部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂，呈黑色 碳分子筛的孔径分布特性使其能够实现O2、N2的动力学分离。这样的孔径分布可使不同的气体以不同的速率扩散至分子筛的微孔之中，而不会排斥混合气（空气）中的任何一种气体。碳分子筛对O2、N2的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别，O2分子的动力学直径较小，因而在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率，N2分子的动力学直径较大，因而扩散速率较慢。压缩空气中的水和CO2的扩散同氧相差不大，而氩扩散较慢。最终从吸附塔富集出来的是N2和Ar的混合气。 由这两个吸附曲线可以看出，吸附压力的增加，可使O2、N2的吸附量同时增大，且O2的吸附量增加幅度要大一些。变压吸附周期短，O2、N2的吸附量远没有达到平衡（最大值），所以O2、N2扩散速率的差别使O2的吸附量在短时间内大大超过N2的吸附量。 变压吸附制氮正是利用碳分子筛的选择吸附特性，采用加压吸附，减压解吸的循环周期，使压缩空气交替进入吸附塔（也可以单塔完成）来实现空气分离，从而连续产出高纯度的产品氮气。 三、PSA制氮基本工艺流程 空气经空压机压缩后，经过除尘、除油、干燥后，进入空气储罐，经过空气进气阀、左吸进气阀进入左吸附塔，塔压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气穿过吸附床，经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐，这个过程称之为左吸，持续时间为几十秒。左吸过程结束后，左吸附塔与右吸附塔通过上、下均压阀连通，使两塔压力达到均衡，这个过程称之为均压，持续时间为2~3秒。均压结束后，压缩空气经过空气进气阀、右吸进气阀进入右吸附塔，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，富集的氮气经过右吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐，这个过程称之为右吸，持续时间为几十秒。同时左吸附塔中碳分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中，此过程称之为解吸。反之左塔吸附时右塔同时也在解吸。为使分子筛中降压释放出的氧气完全排放到大气中，氮气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔，把塔内的氧气吹出吸附塔。这个过程称之为反吹，它与解吸是同时进行的。右吸结束后，进入均压过程，再切换到左吸过程，一直循环进行下去。 制氮机的工作流程是由可编程控制器控制三个二位五通先导电磁阀，再由电磁阀分别控制八个气动管道阀的开、闭来完成的。三个二位五通先导电磁阀分别控制左吸、均压、右吸状态。左吸、均压、右吸的时间流程已经存储在可编程控制器中，在断电状态下，三个二位五通先导电磁阀的先导气都接通气动管道阀的关闭口。当流程处于左吸状态时，控制左吸的电磁阀

制氮机说明书

PSA制氮机 使用说明书 北京海恩康科技有限公司

目录 一、简介 二、主要技术参数 三、工作原理与工艺流程 四、运输与安装 五、使用与操作 六、安全使用及注意事项 七、日常维护与保养 八、常见故障与分析 九、附图及附表 1、工艺流程图 2、电控原理图 3、外形图 4、流量计修正值表

一、简介 该设备是根据PSA变压吸附原理，利用碳分子筛独特的性能，从空气中分离出廉价的氮气。 该设备具有流程简单、结构紧凑、占地面积小、操作简便、随开随用、制氮成本低、安全可靠、耗电少、氮气纯度可调，产气压力高等显著特点，是一种理想的利用空气为原料制取氮气的空分设备。随着科学的进步及经济的发展，氮气的用途日益广泛，它在冶金、热处理、石油化工、食品、保鲜、医药工业、电子等诸多行业是必不可少的重要的保护气源之一。 二、主要技术参数 设备规格型号：PSA-490-5 1、产气量： 5 Nm3/h 2、氮气纯度：99.9-99.99 % 3、含氧量：≤0.5 % 4、气体露点：-40 ℃ 5、进出气口压差：≤0.1Mpa 6、吸附罐解吸方式：常压解吸 7、出口压力：≥0.5 Mpa 8、进口压力：≥0.8 Mpa 9、设备安装条件： ①环境：温度5-35℃相对湿度＜75% ②电源：AC220V 50HZ 功率：制氮机：0.3 KW ③耗气量： 5 Nm3/min 含油量≤3mg/m3，温度＜40℃，压力0.8 Mpa 三、工作原理与工艺流程 工作原理：碳分子筛是一种以煤或果壳为原料经特殊加工而成的黑色颗粒。其表面布满了无数的微孔。碳分子筛分离空气的原理，取决于空气中氧分子和氮分子在碳分子筛微孔中的不同扩散速度，或不同的吸附力或两种效应同时起作用。在吸附平衡条件下，碳分子筛对氧、氮分子吸附量接近。但在吸附动力学条件下，氧分子扩散到分子筛微孔隙中速度比氮分子扩散速度快得多。因此，通过适当的控制，在远离平衡条件的时间内，使氧分子吸附于碳分子筛的固相中，而氮分子则在气相中得到富集。同时，碳分子筛吸

变压吸附式制氮设备

变压吸附式制氮设备 一、变压吸附制氮设备，即PSA制氮设备，其工作原理如下述： 变压吸附 (Pressure Swing Adsorption，简称PSA制氮) 是一种先进的气体分离技术，它在当今世界的现场供气方面具有不可替代的地位。一般PSA制氮选择优质进口碳分子筛（CMS）为吸附剂，它吸附空气中的氧气、二氧化碳、水分等，而氮气不易被吸附。 在吸附平衡的情况下，任何一种吸附剂在吸附同一种气体时，气体压力越高，则吸附剂的吸附量越大，反之，压力越低，吸附量越小。如上所述，使用较高压力的压缩空气，碳分子筛对氧气、二氧化碳、水分等的吸附量会增大，可以提高分子筛的吸附效率。 碳分子筛对氧和氮在不同压力下某一时间内吸附量的变化差异曲线如下图： PSA碳分子筛制氮装置中有两个装满碳分子筛的吸附塔，洁净、干燥的压缩空气进 入变压吸附制氮装置，流经装填有碳分子筛（CMS）的吸附塔。压缩空气由下至上流经 吸附塔，利用分子筛在不同压力下对 氮和氧等的吸附力不同，氧气、水、 二氧化碳等组份在碳分子筛微孔吸附， 未被吸附的氮气通过吸附塔，在出口 处富集，成为产品气，由吸附塔上端 流出，进入缓冲罐。经一段时间后， 吸附塔中碳分子筛吸附达到饱和，需 进行再生。（吸附塔内吸附再生简单示意图如左图） 再生是通过停止吸附步骤，降低吸附塔的压力来实现的。已完成吸附的吸附塔短期 均压后开始降压，脱除已吸附的氧气、水、二氧化碳等组份，完成再生过程。 两个吸附塔交替进行吸附和再生，从而产生流量和纯度稳定的产品氮气。两只吸附 器的切换由控制系统智能控制自动完成。

二、变压吸附制氮设备组成及工艺流程示意： 三、变压吸附制氮设备产品图片（只有制氮主机，不含配套设备）：

制氮装置工艺流程

工艺流程 膜制氮实际生产过程中，喷油螺杆压缩机产生的压缩空气，在排气温度和压力下 为油、水的饱和气体，在其后的工艺过程中，温度降低，会析出液态的油和水， 该液态的油和水会对膜性能造成伤害。因此，在选择好膜的前提下，还应该提供 一个完整的解决方案：膜系统的空气处理和控制系统。 空压机提供的压缩空气进入空气缓冲罐，再进入多级过滤器，包含活性碳过滤器 ---除去空气中的颗粒、油、水。洁净的空气进入膜进行氧氮分离，产生的氮气 进入到用户用气工段。一般地，进口的过滤器一般能将空气中的颗粒除到﹤ 0.01um，油﹤0.003ppm，完全能满足膜对空气质量的要求；在过滤器的中间还 有温度加热及控制器---保证膜在最佳的工作条件下工作；恒温的，洁净的空气 再进入膜进行分离，合格气体进入下道工序，不合格气体自动排放。因此，维 护膜系统时，其中的定期工作之一是检查过滤器的工作情况。 膜制氮工艺流程图示： 膜设备的特点： 和其它的现场制气方法比较，膜制氮具有 1.技术先进，是常温空气分离的最新技术； 2.没有噪音，完全静态运行，满足环保要求； 3.没有运动部件，设备维护保养少； 4.连续运行可靠性高、设备使用寿命长，可达10年以上； 5.增容简单，仅仅需要并联添加膜件即可； 6.和PSA比较，没有大的空气罐和氮气罐，体积小、重量轻，是移动制氮设备的不二选择； 7.氮气露点低、可达-60℃； 8.氮气没有任何灰尘、颗粒； 9.开停机方便迅速，操作简单，能在短时间产生合格氮气； 10.设备形式可以根据用户应用情况，有箱式、撬装式、集装箱式； 11.设备对土建没有任何特殊要求，安装费用低； 12.对环境无特殊要求，可在恶劣工况下运行；

DT系列制氮设备使用说明书

安全警示 为了保证安全并获得最佳效能，安装、使用产品前，请详细阅读本使用说善保管，以备今后参考； 安全标志控制件的使用维护要求严格按各元器件的说明书执行；

不得联接未经联检的本安电器设备，否则会影响设备的防爆性能; 元件中的本安回路不得擅自更换或接线,以免影响设备防爆性能; 压力容器的使用、维护、定期检验应严格按照《压力容器安全技术监察规程》的相关条款执行； 设备在卸压之前，不得进行任何与压力有关的维修、拆卸工作； 本设备在装卸、移动及安装时，均需使用起吊设备，切勿在管道上受力搬运设备。 执行标准：Q/WKF·FJ·002-2006 版本号：1.2 出版日期：2006年4月 DT-700/8型煤矿用碳分子筛制氮装置 1、概述 DT-X/Y型系列煤矿用碳分子筛制氮装置是采用变压吸附碳分子筛制氮新工艺，为煤矿氮气防灭火而研制的新型氮气源设备。具有结构

合理，操作简单，维护容易，能耗低等优点。它特别适合于煤层自然发火严重的矿井综采面和综放面氮气防灭火的井下氮源设备，也可作为地面氮源设备使用。 2、适用条件 2.1大气压力：86～106KPa 2.2 环境温度：2～40℃ 2.3 相对湿度：≤80% 2.4 使用环境：含有爆炸危险的气体（甲烷）和煤尘，但无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及蒸气；煤矿井下主要进风大巷或采区进风巷,通风量不得小于50m3/min,无大量粉尘产生的场合。 3、制氮装置的命名 D T — X / Y 示例:DT-800/8表示煤矿用碳分子筛制氮装置，氮气产量为800 Nm3/h，氮气出口最高压力为8Bar。 4、规格参数 DT-X/Y型系列煤矿用碳分子筛制氮装置各型参数见附表1。 附表1 型号项目DT-100 /Y DT-200 /Y DT-300 /Y DT-400 /Y DT-500 /Y DT-600 /Y DT-700 /Y DT-800 /Y DT-900 /Y DT-1000 /Y 产气量 (Nm3/h) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 氮气纯度 (%) ≥97 氮气出口 压力 （Bar） ≤(入口压力-2) 启动时间(min) ≤30 min 产气量(单位：Nm3/h) 制 氮 装 置 碳分子筛 氮气出口压力(单位：Bar)

PSA变压吸附制氮设备培训资料

PSA变压吸附制氮设备培训资料 一、瑞气简介: 二、瑞气制氮设备的命名 □ □ —□ 产氮规格(N m3/h) 　产品氮气纯度代码 制氮机类型：　 BGPN－普通常规型 PGPN－食品专用型 KYZD－矿用地面移动式 KYGD－矿用地面固定式 举例说明：BGPN295-1000表示普通常规型制氮机，产品氮气纯度为99.5%，产氮规格为1000Nm3/h。 三、设备组成及工作原理 1、设备组成 变压吸附制氮设备由空气净化组件、空气缓冲组件、PSA氧氮分离组件、氮气缓冲组件、电气控制系统五大部分组成。见图1 图1 2、工作原理

变压吸附制氮设备，是采用碳分子筛作为吸附剂，利用变压吸附的原理来获取氮气的 设备。在一定的压力下，利用空气中的氧、氮在碳分子筛表面的吸附量的差异，即碳分子筛对氧的扩吸附远大于氮，通过可编程序控制气动阀的启闭，达到A、B两塔交替循环，加压吸附、减压脱附的过程，完成氧氮分离，从而得到所需纯度的氮气。 　吸附：高压正流空气通过吸附器，其中水分、 二氧化碳和大部分碳氢化合物被分子筛吸收。 再生：低压反流污氮通过吸附器，吸附在分子 筛上的水分、二氧化碳和碳氢化合物被低压污氮 带走。 均压：需要再生的吸附器和完成再生的吸附器 进行压力平衡，以减少切换损失。 减压：吸附器通过放空消音器减压到接近大气 压力。 升压：用PSA后空气流的一部分，将再生后 的吸附器升高到吸附压力。 一个吸附器从吸附结束到再次吸附的工作过程如下：吸附结束→均压→减压→再生冲洗 →均压→升压→再次吸附。详见图 3、空气净化组件-AC 空气净化组件又叫AC部分，碳分子筛是变压吸附设备的核心部份,油中毒是碳分子筛的主要失效形式之一,对水的吸附会降低碳分子筛对氧的能力,有油润滑的空压机排出的压缩空气通常含有油和水,所以,必须在压缩空气进入氧氮分离组件前除油除水。 空气净化组件由管道过滤器、冷冻干燥机、精过滤器、超精过滤器、活性炭除油器、自动排污阀、球阀等组成。见图2 空气净化组件：作用是除去压缩空气中的尘埃、水和油，为氧氮分离组件提供洁净的原料—空气。

制氮车设备情况

榆49-4井气举排液制氮车信息 榆49-4井现场所用制氮设备为：渤海钻探所有。 渤海钻探现场联系人：殷工 电话：1399225534 生产厂家：天津凯德实业有限公司 型号：NPIU1200-35DF 整套设备价格：预计7-8百万 现已知长庆市场拥有设备单位数量如下： 渤海钻探有6台（在靖边）、采气二厂有3台、采气三厂有（数量未知）、采气四厂有1台、采气五厂有2台。 租用方式：6000元/小时（现恩瑞达租用价格），长期租用价格在4000-5000元/小时。备注：时间以开机时间为准。 设备参数为根据型号在网上查找，具体参数如下： 1．型号：NPU1200-35DF 2．排量：1200Nm3 3．最高输出压力：35MPa 4．氮气纯度：≥95% 5．工作环境：+50℃~-30℃ 6. 车组尺寸：长：10米；宽：2.5米；高：4.2米（两台车为一组设备）牵引车型号：北方奔驰一体车。 7．设备参数： 7.1柴油发电机：

型号：日本大洋TDK40000TE 输出电压：380V 频率：50HZ 三相 额定输出功率：24KW 7.2空气压缩机 型号：SULLAIR 1500-350 额定排量：42.5m3/min 排气压力：2.41MPa 转速：2100rpm 7.3一级空气过滤器 型号：ZANDER G14/25 ZR 工作压力：2.5MPa 处理气量：45m3/min 过滤精度：微粒<=1μm,油<=0.3ppm 7.4二级空气过滤器 型号：ZANDER G14/25 XR 工作压力：2.5MPa 处理气量：45m3/min 过滤精度：微粒<=0.01μm,油<=0.01ppm 7.5三级空气过滤器 型号：活性炭 处理气量：45m3/min

变压吸附PSA制氮机工作原理

变压吸附（ＰＳＡ）制氮机工作原理 １．概述 变压吸附法属于物理方法净化气体，原理是利用吸附剂对不同气体的吸附特性使气体净化、变压吸附的操作循环是在二个不同压力条件下进行，在高压下吸附混合气体中的杂质，低压下解吸，这中间没有温度变化，因此过程不需要热量，与其它需要供热的方法相比设备装置比较简单，但变压吸附的缺点是放空与吹净时有效气体的损失大． ２．变压吸附制氮装置工作原理 变压吸附制氮装置，是一种新型的空气分离设备，以压缩空气为原料，碳分子筛为吸附剂，采用变压吸附流程，在常温低压下，利用空气中的氧气和氮气在碳分子筛中的扩散速率不同，把氧气和氮气加以分离． ３．工艺流程 变压吸了会制氮装置工艺流程是用在常温下变压吸附法．变压吸附为无热源的吸附分离过程，碳分子筛对吸附组分（主要是氧分子）的吸附容量因其分压升高而增加，因其分压的下降而减少．这样，碳分子筛在加压时吸附，减压时解吸，放出被吸附的部分，使碳分子筛再生，形成循环操作． 变压吸附过程，循环过程包括：吸附、均压、降压、释放、冲洗、然后再充压、吸 变压吸附制氮装置工艺流程图 工作原理 空压机产生高压空气（0.６MＰa－0.８MＰa）经过空气储气罐缓冲—→Ｃ级过滤器（主要过滤压缩空气中的水分）—→冷干机干燥除水—→Ｔ级过滤器（主要过滤压缩空气中的水和油）—→Ａ级过滤

器（主要过滤压缩空气中的油）—→活性碳过滤器（过滤油）—→吸附塔１（进入吸附塔的压缩空气是经ＰＬＣ编程器控制1、2、3、4、5、6、7、8、9气动阀的关、闭来实现气体的流向、吸附塔的加压吸附、减压解吸的过程）—→吸附塔2—→氮气储气罐—→流量计—→仓房

制氮机工作原理

制氮机工作原理 制氮机是根据变压吸附原理，采用高品质的碳分子筛作为吸附剂，在一定的压力下，从空气中制取氮气。经过纯化干燥的压缩空气，在吸附器中进行加压吸附、减压脱附。由于空气动力学效应，氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮，氧被碳分子筛优先吸附，氮在气相中被富集起来，形成成品氮气。然后经减压至常压，吸附剂脱附所吸附的氧气等杂质，实现再生。一般在系统中设置两个吸附塔，一塔吸附产氮，另一塔脱附再生，通过PLC程序控制器控制气动阀的启闭，使两塔交替循环，以实现连续生产高品质氮气之目的。整套系统由以下部件组成：压缩空气净化组件、空气储罐、氧氮分离装置、氮气缓冲罐。 一、压缩空气净化组件空气压缩机提供的压缩空气首先通入压缩空气净化组件中，压缩空气先由管道过滤器除去大部分的油、水、尘，再经冷冻干燥机进一步除水、精过滤器除油、除尘，并由在紧随其后的超精过滤器进行深度净化。根据系统工况，特别设计了一套压缩空气除油器，用来防止可能出现的微量油渗透，为碳分子筛提供充分保护。设计严谨的空气。净化组件确保了碳分子筛的使用寿命。经本组件处理后的洁净空气可用于仪表空气。 二、空气储罐 空气储罐的作用是：降低气流脉动，起缓冲作用；从而减小系统压力波动，使压缩空气平稳地通过压缩空气净化组件，以便充分除去油水杂质，减轻后续PSA氧氮分离装置的负荷。同时在吸附塔进行工作切换时，它也为PSA氧氮分离装置提供短时间内迅速升压所需的大量压缩空气，使吸附塔内压力很快上升到工作压力，保证了设备可靠稳定的运行。 三、氧氮分离装置装有专用碳分子筛的吸附塔共有A、B两只。当洁净的压缩空气进入A塔入口端经碳分子筛向出口端流动时，O2、CO2和H2O被其吸附，产品氮气由吸附塔出口端流出。经一段时间后，A塔内的碳分子筛吸附饱和。这时，A塔自动停止吸附，压缩空气流入B塔进行吸氧产氮，对并A塔分子筛进行再生。分子筛的再生是通过将吸附塔迅速下降至常压脱除已吸附的O2、CO2和H2O来实现的。两塔交替进行吸附和再生，完成氧氮分离，连续输出氮气。上述过程均由可编程序控制器（PLC）来控制。当出气端氮气纯度大小设定值时，PLC程序作用，自动放空阀门打开，将不合格氮气自动放空，确保不合格氮气不流向用气点。气体放空时利用消声使噪声小于75dBA。 四、氮气缓冲罐

制氮原理

一.氮气的作用: 在国民经济和日常生活中，氮气有广泛的用途。首先，利用它“性格孤独”的特点，我们将它充灌在电灯泡里，可防止钨丝的氧化和减慢钨丝的挥发速度，延长灯泡的使用寿命。还可用它来代替惰性气体作焊接金属时的保护气。在博物馆里，常将一些贵重而稀有的画页、书卷保存在充满氮气的圆筒里，这样就能使蛀虫在氮气中被闷死。 氮气在各行各业中的应用： 〃金属热处理：为各种工业炉提供氮气保护、渗氮、光亮退火、防氧化。 〃电子工业：用于提供保护气、稀释气、携带氧和自动化系统半导体、电子元件加工等氮气保护。 〃粉末冶金：粉末烧结氮气保护，磁性材料烧结。 〃铝加工业：铝制品加工，铝薄轧制气体保护。 〃石油化工：管道容器贮罐充氮、置换、检漏、可燃气体隔离保护，制造炸药等 〃医药医疗：制药原料、药物充氮包装、运输及保护中草药品防蛀、防腐。 利用液氮给手术刀降温，就成为“冷刀”。医生用“冷刀”做手术，可以减少出血或不出血，手术后病人能更快康复。 ·海运：各种化工产品、油品、液态天然气体充氮运输。 〃易燃易爆品保护：防止库房、贮井尘爆，煤矿灭火。 〃合成纤维：充氮拉丝防止氧化。 〃浮法玻璃：生产过程中气体保护、防锡槽氧化。 〃粮食仓储：杀虫、保鲜、贮藏。 二.工业制氮

以空气为原料，l利用物理的方法,将其中的氧和氮分离而获得。 工业中有三种，即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法。 Ａ.深冷空分制氮 深冷空分制氮是一种传统的制氮方法，已有近几十年的历史。它是以空气为原料，经过压缩、净化，再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下，前者的沸点为-183℃，后者的为-196℃)，通过液空的精馏，使它们分离来获得氮气。深冷空分制氮设备复杂、占地面积大，基建费用较高，设备一次性投资较多，运行成本较高，产气慢(12～24h），安装要求高、周期较长。综合设备、安装及基建诸因素，3500Nm3／h以下的设备，相同规格的PSA装置的投资规模要比深冷空分装置低20％～50％。深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮，而中、小规模制氮就显得不经济。目前,我公司就使用深冷空分制氮. Ｂ.分子筛空分制氮 以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15～30分钟)、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，故在1000Nm3／h以下制氮设备中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎，PSA制氮已成为中、小型氮气用户的首选方法。 Ｃ.膜空分制氮 以空气为原料，在一定压力条件下，利用氧和氮等不同性质的气体在

DT制氮装置使用说明书

DT系列 煤矿用移动式碳分子筛制氮装置 使用说明书 山西汾西机电有限公司 2010

目录 一、概述 二、主要特征与主要性能参数 三、变压吸附制氮原理及工艺流程 1．工作原理 2．工艺流程 四、变压吸附制氮机安装操作及维护 1．安装 2．操作 3．维护保养 五、常见故障及排除方法 六、运输及贮藏 七、气体流量修正说明 八、技术文件目录 附图：流程图

一.概述: 1、简介 N2在自然界中分布很广,是空气的主要成分(约占78%),在常温常压下无色、无味、无毒、不燃、不爆,使用上很安全。N2分子结构十分稳定,化学性质很不活泼,通常难以同其它物质发生化学反应,表现为很大的惰性,被广泛用于保护气体,随着科学技术的进步和经济的发展,N2的应用范围日益扩大,并已深入许多工业部门和日常生活领域。 工业用氮气的制取是以空气为原料,将其中的O2和N2分离而获得,其方法主要有深冷空分法、分子筛空分法及薄膜空分法等。在一般中小型用户(1000Nm3/h以下)中广泛使用分子筛空分法制取氮气。与深冷空分法相比,具有工艺流程简单、占地小、投资省、操作简单、维护方便等优点,而且产品N2纯度可按实际需要作任意调节,装置适应性好。分子筛空分法目前以碳分子筛(Cardon Molecular Sieves 简称CMS )空分法为主,CMS是德国亚琛B.F(Bergbau Forschung of Esen)矿业研究有限公司于70年代首先研制成功的新型高效吸附剂。CMS法分离N2、O2是通过一种新型气体吸附分离技术——变压吸附(Pressure swing adsorption 简称PSA)技术来实现的,这一技术起源于德国四十年代一项专利文献,成熟于七十年代美国的工业应用,主要用于氧氮分离、空气干燥,八十年代已有比较完整的数学模型来描述,这项技术有如下优点: 1）产品氮气纯度高。 2）一般可在室温和不高的压力下工作,床层再生时不用加热,节能经济。 3）设备简单,操作、维护简便。 4）完全实现自动化。 2、执行标准 《煤矿用移动式膜分离制氮装置通用技术条件》MT/T774-1998

PSA制氮机

杭州辰睿空分设备制造有限公司专业提供化工行业专用制氮机，产量从5-3000Nm3/h，纯度从95%--99.999%的氮气，可广泛应用于化工、电子、纺织、煤炭、石油、天然气、医药、食品、玻璃、机械、粉未冶金、磁性材料等行业。 PSA变压吸附制氮机参数 氮气流量：5-3000Nm3/h 氮气纯度：95-99.999% 氮气压力：0-0.6Mpa 露点：≤-40℃（常压下） PSA变压吸附碳分子筛制氮机 一、PSA变压吸附碳分子筛制氮机工作原理 变压吸附法（简称PSA）是一种新的气体分离技术，其原理是利用分子筛对不同气体分子“吸附”性能的差异而将气体混合物分开。它是以空气为原材料，利用一种高效能、高选择的固体吸附剂对氮和氧的选择性吸附的性能把空气中的氮和氧分离出来。碳分子筛对氮和氧的分离作用主要是基于这两种气体在碳分子筛表面的扩散速率不同，较小直径的气体（氧气）扩散较快，较多进入分子筛固相。这样气相中就可以得到氮的富集成分。一段时间后，分子筛对氧的吸附达到平衡，根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性，降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附，这一过程称为再生。变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氮气流。 二、PSA变压吸附碳分子筛制氮机工艺流程 原料空气经空压机压缩后进入后级空气储罐，大部分油、液态水、灰尘附着于容器壁后流到罐底并定期从排污阀排出，一部分随气流进入到压缩空气净化系统。

空气净化系统由冷干机及三支精度不同的过滤器及一支除油器组成，通过冷冻除湿以及过滤器由粗到精地将压缩空气中的液态水、油、及尘埃过滤干净，使压缩空气压力露点降到2～10℃，含油量降至0.001PPm，尘埃过滤到0.01μm，保证了进入PSA制氮机原料气的洁净。 净化后的空气经过两路分别进入两个吸附塔,通过制氮机上气动阀门的自动切换进行交替吸附与解吸，这个过程将空气中的大部分氮与少部分氧进行分离，并将富氧空气排空。氮气在塔顶富集由管路输送到后级氮气储罐，并经流量计后进入用气点。 三、PSA变压吸附碳分子筛制氮机技术特点 1、原料空气取自自然，只需提供压缩空气和电源即可制氮气。设备能耗低，运行成本费用少。 2、氮气纯度调整方便，氮气纯度只受氮气排气量的影响，普通制氮纯度在95%－99.99%之间任意调节；高纯度制氮机可在99%－99.999%之间任意调节。 3、设备自动化程度高，产气快，可无人值守。启动、关机只需按一下按钮，开机10~15分钟内即可产氮气。 4、设备工艺流程简单，设备结构外形小，占地面积少，设备装置适应性强。 5、特殊气缸压紧装置，避免高压气流冲击导致分子筛粉化现象，行程超限时自动声光报警。 6、数显流量计带压力补偿、高精度的工业过程监控二次仪表，具有瞬时流量及累积计算的功能。（可选配） 7、进口分析仪在线检测，高精度，免维护。（可选配） 四、PSA变压吸附碳分子筛制氮机产品优势 经过多年的研发、试验与应用，我们在PSA制氮领域拥有多项独有的技术优势： 标准功能配置： 1、分子筛床层一次压紧报警、二次压紧自锁功能；

膜制氮注气成套设备

膜制氮注气成套设备（注气车、气举） 文字：[大][中][小]2013-11-9浏览次数：3266 膜制氮氮气机组（车） 1.膜制氮注氮车系统介绍 为满足需方应急抢修、装置及管线氮气置换和欠平衡钻井的要求，制氮车技术方案及说明如下：制氮系统设计为撬装式，整个系统分别集成在两个厢体内，可方便的安装固定在移动底盘上，便于汽车拖挂。厢体与移动底盘可根据使用情况拆分。系统设计有一独立的操作区域可将静态工作设备（空气处理系统和膜分离系统）和动态工作设备（空气压缩机，柴油机等）隔离，使得操作人员获得一个良好的操作环境并以此区域作为系统的监控室达到对各台设备的监控作用。 系统的核心空气分离系统选用膜分离制氮工艺，采用美国普里森公司膜分离技术，动力部分配以油田广泛使用的卡特柴油机组，以及先进的美国寿力螺杆空压机和国外其他一流企业的辅助仪器、仪表设备等等。整个系统主要配置为国内外著名品牌，以满足油田恶劣的使用工况，保证系统高的可靠性及稳定性。膜制氮系统是由可编程逻辑控制器控制（PLC），该控制器可以接收输入信号（温度、压力等），并控制某一过程变量以实现操作目标（如温度、纯度等）如果操作条件超出要求，报警系统也会使系统停车。 整个系统分三部分，空气压缩系统、氮气发生系统、氮气增压系统。各组件之间的气路连接采用快速接头软管连接，以方便操作。并避免设备之间的振动传递。整个注氮系统除主要设备具有独立的控制系统之外，还可以根据用户的要求设置整套组件的控制系统，以确保系统稳定安全可靠的工作。 制氮车设备的设计原则就是“高可靠性、移动运输方便、自动化控制程度高、运行经济、操作维修方便，整体性能和制造质量达到国际先进水平。按照人性化的设计原则，方便操作和检查维修，操作者有一个相对操作空间，旋转部位加装防护罩，危险部位（高温、高压）设置有醒目的警示标识，制氮车设备能够在边远地区、无外接电力、外接动力的情况下正常运行，满足耐盐碱、耐油、耐热、耐潮湿、耐寒要求。