空氣制氮?dú)庹n件

1RKSfluid一、概述二、工藝流程三、閥門的應(yīng)用第1頁(yè)/共16頁(yè)1RKSfluid一、概述第1頁(yè)/共16頁(yè)12RKSfluid一、概述1、氮?dú)庠诠I(yè)上的應(yīng)用:

氮?dú)?，化學(xué)式N2，占大氣總量的78.12%。

1.1、氮?dú)庠诨瘜W(xué)工業(yè)行業(yè)中作為原料氣

用做生產(chǎn)石灰氮的原料用做合成氨的原料做合成金屬氮化物的原料做合成金屬氰化物的原料做合成氮化硅的原料用做包裹TiN涂層的載氣第2頁(yè)/共16頁(yè)2RKSfluid一、概述1、氮?dú)庠诠I(yè)上的應(yīng)用:第2頁(yè)/共23RKSfluid1.2、氮?dú)庠诨瘜W(xué)工業(yè)行業(yè)中作為保護(hù)氣

氮?dú)庾鳛槎栊詺怏w的一種，用于易燃、易爆、易腐蝕、易氧化物料的保護(hù)、輸送、密封等，以保障安全生產(chǎn)。

在石化企業(yè)如煉油廠中重整、加氫裝置的生產(chǎn)，要用純氮（99.99%）作保護(hù)氣、置換氣，為了保護(hù)設(shè)備，有的大型機(jī)組的密封氣要用到氮?dú)?。高純氮?dú)猓?9.999%）是化纖生產(chǎn)至關(guān)重要的氣體，主要用作保護(hù)氣、輸送氣，防止原料的氧化第3頁(yè)/共16頁(yè)3RKSfluid1.2、氮?dú)庠诨瘜W(xué)工業(yè)行業(yè)中作為保護(hù)氣34RKSfluid

可以說(shuō)石化行業(yè)是用氮大戶，氮?dú)馐腔S的“保安氣”。

工業(yè)對(duì)氮?dú)獾拇罅啃枨?，一般采用空氣分離方法。

在空氣分離方法中包括深冷法、變壓吸附法、膜分離法。第4頁(yè)/共16頁(yè)4RKSfluid可以說(shuō)石化行業(yè)是用氮大戶，氮42、氣體分離制氮工藝技術(shù)2.1深冷法分離制氮技術(shù)2.1.1分離原理深冷法是先將空氣壓縮、冷卻，并使空氣液化，利用氧、氮組分沸點(diǎn)的不同，含氧量越來(lái)越高，從而使氧、氮分離，這就是空氣精餾此法無(wú)論是空氣液化或是精餾，都是在120K以下的溫度下進(jìn)行的，故稱低溫法空氣分離。第5頁(yè)/共16頁(yè)2、氣體分離制氮工藝技術(shù)2.1深冷法分離制氮技術(shù)第5頁(yè)/共152.1.2深冷制氮的特點(diǎn)

生產(chǎn)量大、氮?dú)饧兌雀?、電耗低、流程?fù)雜、操作彈性小、安裝周期長(zhǎng)、基建投資高。設(shè)備的制造、安裝調(diào)試等要求高，一次性投資多，占地面積大，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)(12~24h)第6頁(yè)/共16頁(yè)2.1.2深冷制氮的特點(diǎn)生產(chǎn)量大、氮?dú)饧兌雀?、電耗低?2.2變壓吸附制氮技術(shù)2.2.1分離原理

利用氧和氮在碳分子篩上吸附容量、吸附速率、吸附力等方面的差異及分子篩對(duì)氧氮隨壓力不同具有不同的吸附容量的特性，來(lái)實(shí)現(xiàn)

氧氮分離。第7頁(yè)/共16頁(yè)2.2變壓吸附制氮技術(shù)2.2.1分離原理第7頁(yè)/共16頁(yè)72.2.2變壓吸附分離的特點(diǎn)

開(kāi)停車方便：開(kāi)車十幾分鐘左右可按要求獲得合格氮?dú)狻?/p>

操作彈性大；自動(dòng)化程度高：整個(gè)吸附分離過(guò)程由PLC或DCS控制，可

以實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作。操作成本較低：主要操作成本為電耗。分子篩壽命長(zhǎng)：一般可使用8一10年，無(wú)環(huán)境污染。

投資?。阂淮涡酝顿Y低。第8頁(yè)/共16頁(yè)2.2.2變壓吸附分離的特點(diǎn)開(kāi)停車方便：開(kāi)車十幾分鐘82.3膜分離制氮技術(shù)2.3.1分離原理：

膜法氣體分離的基本原理，是根據(jù)混合氣體中各組分在壓力的推動(dòng)下透過(guò)膜的傳遞速率的不同，從而達(dá)到分離目的第9頁(yè)/共16頁(yè)2.3膜分離制氮技術(shù)2.3.1分離原理：第9頁(yè)/共16頁(yè)92.3.2膜法空分的特點(diǎn)

能耗低：膜分離制氮的氮?dú)饣厥章矢呖煽啃愿撸红o態(tài)運(yùn)行，連續(xù)運(yùn)行可靠。

壽命長(zhǎng)：膜使用壽命10年以上。技術(shù)可靠：有數(shù)千臺(tái)套設(shè)備在世界各地運(yùn)行，使用效果良好。操作彈性大：若需要增加氮?dú)猱a(chǎn)量，只需增加膜分離器即可。體積小、重量輕：由于膜分離系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，故不需基建投資，安裝費(fèi)用低。瞬間啟動(dòng)：開(kāi)停車既方便又迅速，操作簡(jiǎn)便。自動(dòng)化程度高：產(chǎn)品氣的濃度和產(chǎn)量、溫度和壓力按要求均可以自動(dòng)控制。對(duì)環(huán)境無(wú)要求：可在惡劣情況、有爆炸氣氛下工作。第10頁(yè)/共16頁(yè)2.3.2膜法空分的特點(diǎn)1011RKSfluid3、三種工藝技術(shù)的比較表基本性能深冷法變壓吸附法膜分離法分離介質(zhì)塔板、填料碳分子篩中空纖維分離原理將空氣液化根據(jù)氧氮沸點(diǎn)差異進(jìn)行分離根據(jù)碳分子篩對(duì)氧、氮分子篩分的作用進(jìn)行分離利用膜對(duì)氮、氧的不同滲透率進(jìn)行分離消耗H2/120(制高純氮用)90(制高純氮用)第11頁(yè)/共16頁(yè)11RKSfluid3、三種工藝技術(shù)的比較表基本性能深冷法變11基本性能深冷法變壓吸附法膜分離法氮?dú)饧兌?%99.99995~9998分離介質(zhì)壽命20年國(guó)產(chǎn)8年，進(jìn)口12年4年維修量1-2年進(jìn)行一次大修，日常維護(hù)量較大，需定期大修切換閥門易損，動(dòng)作頻繁，但維護(hù)工作量和故障率小，定期補(bǔ)充分子篩運(yùn)動(dòng)部件少，維修和保養(yǎng)工作量小經(jīng)濟(jì)適用性氣體產(chǎn)品種類多，氣體純度高，適用于大規(guī)模制氣、用氣場(chǎng)合。投資小、能耗低，適用于氮?dú)饧兌?9%～99.99的中小規(guī)模應(yīng)用場(chǎng)合投資小、能耗低，氮?dú)饧兌?9%～99.9995的中小規(guī)模應(yīng)用場(chǎng)合第12頁(yè)/共16頁(yè)基本性能深冷法變壓吸附法膜分離法氮?dú)饧兌?%99.99995124、三種制氮技術(shù)的綜合比較變壓吸附和膜分離制氮?dú)?，要滿足石油、化工行業(yè)對(duì)高純氮?dú)獾囊?，需在其后增設(shè)氮?dú)饧兓到y(tǒng)。目前的純化工藝為加氫除氧，加氫除氧在操作和安全要求上比較高，受外界條件制約因素多。在出現(xiàn)事故(如停電)時(shí)如果氫氣跟不上生產(chǎn)要求，將導(dǎo)致無(wú)法生產(chǎn)合格產(chǎn)品。三種制氮工藝技術(shù)各有自己優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。不足之處第13頁(yè)/共16頁(yè)4、三種制氮技術(shù)的綜合比較變壓吸附和膜分離制氮13

深冷法

制氮一次性投資大，工藝流程復(fù)雜，但該技術(shù)成熟，受外界制約因素少，產(chǎn)品質(zhì)量高，能滿足化纖所需要的高純氮?dú)猓軌蛏a(chǎn)液態(tài)氮，在全廠出現(xiàn)故障時(shí)，可以作為氮?dú)庹{(diào)峰的手段。最大優(yōu)點(diǎn)第14頁(yè)/共16頁(yè)深冷法制氮一次性投資大，工藝流程復(fù)雜，但14大型石化企業(yè)的大量用氮，采用深冷法制氮工藝技術(shù)仍不失為一種最佳選擇，但也可以根據(jù)情況，采用深冷法與變壓吸附法并聯(lián)的方式供氮，利用變壓吸附法或膜分離法快速起動(dòng)生產(chǎn)出氮?dú)?，再?jīng)液化裝置，就可以生產(chǎn)出液氮，即“組合式空分設(shè)備”。這樣非低溫制氮設(shè)備與液化裝置配備，可以快速產(chǎn)液，以充分利用非低溫的優(yōu)勢(shì)。從而把二者的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，達(dá)到長(zhǎng)周期安全穩(wěn)定運(yùn)行的目的。第15頁(yè)/共16頁(yè)大型石化企業(yè)的大量用氮，采用深冷法制氮工藝技術(shù)仍不失15感謝觀看！第16頁(yè)/共16頁(yè)感謝觀看！第16頁(yè)/共16頁(yè)1617RKSfluid一、概述二、工藝流程三、閥門的應(yīng)用第1頁(yè)/共16頁(yè)1RKSfluid一、概述第1頁(yè)/共16頁(yè)1718RKSfluid一、概述1、氮?dú)庠诠I(yè)上的應(yīng)用:

氮?dú)?，化學(xué)式N2，占大氣總量的78.12%。

1.1、氮?dú)庠诨瘜W(xué)工業(yè)行業(yè)中作為原料氣

用做生產(chǎn)石灰氮的原料用做合成氨的原料做合成金屬氮化物的原料做合成金屬氰化物的原料做合成氮化硅的原料用做包裹TiN涂層的載氣第2頁(yè)/共16頁(yè)2RKSfluid一、概述1、氮?dú)庠诠I(yè)上的應(yīng)用:第2頁(yè)/共1819RKSfluid1.2、氮?dú)庠诨瘜W(xué)工業(yè)行業(yè)中作為保護(hù)氣

氮?dú)庾鳛槎栊詺怏w的一種，用于易燃、易爆、易腐蝕、易氧化物料的保護(hù)、輸送、密封等，以保障安全生產(chǎn)。

在石化企業(yè)如煉油廠中重整、加氫裝置的生產(chǎn)，要用純氮（99.99%）作保護(hù)氣、置換氣，為了保護(hù)設(shè)備，有的大型機(jī)組的密封氣要用到氮?dú)?。高純氮?dú)猓?9.999%）是化纖生產(chǎn)至關(guān)重要的氣體，主要用作保護(hù)氣、輸送氣，防止原料的氧化第3頁(yè)/共16頁(yè)3RKSfluid1.2、氮?dú)庠诨瘜W(xué)工業(yè)行業(yè)中作為保護(hù)氣1920RKSfluid

可以說(shuō)石化行業(yè)是用氮大戶，氮?dú)馐腔S的“保安氣”。

工業(yè)對(duì)氮?dú)獾拇罅啃枨?，一般采用空氣分離方法。

在空氣分離方法中包括深冷法、變壓吸附法、膜分離法。第4頁(yè)/共16頁(yè)4RKSfluid可以說(shuō)石化行業(yè)是用氮大戶，氮202、氣體分離制氮工藝技術(shù)2.1深冷法分離制氮技術(shù)2.1.1分離原理深冷法是先將空氣壓縮、冷卻，并使空氣液化，利用氧、氮組分沸點(diǎn)的不同，含氧量越來(lái)越高，從而使氧、氮分離，這就是空氣精餾此法無(wú)論是空氣液化或是精餾，都是在120K以下的溫度下進(jìn)行的，故稱低溫法空氣分離。第5頁(yè)/共16頁(yè)2、氣體分離制氮工藝技術(shù)2.1深冷法分離制氮技術(shù)第5頁(yè)/共1212.1.2深冷制氮的特點(diǎn)

生產(chǎn)量大、氮?dú)饧兌雀?、電耗低、流程?fù)雜、操作彈性小、安裝周期長(zhǎng)、基建投資高。設(shè)備的制造、安裝調(diào)試等要求高，一次性投資多，占地面積大，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)(12~24h)第6頁(yè)/共16頁(yè)2.1.2深冷制氮的特點(diǎn)生產(chǎn)量大、氮?dú)饧兌雀摺㈦姾牡汀?22.2變壓吸附制氮技術(shù)2.2.1分離原理

利用氧和氮在碳分子篩上吸附容量、吸附速率、吸附力等方面的差異及分子篩對(duì)氧氮隨壓力不同具有不同的吸附容量的特性，來(lái)實(shí)現(xiàn)

氧氮分離。第7頁(yè)/共16頁(yè)2.2變壓吸附制氮技術(shù)2.2.1分離原理第7頁(yè)/共16頁(yè)232.2.2變壓吸附分離的特點(diǎn)

開(kāi)停車方便：開(kāi)車十幾分鐘左右可按要求獲得合格氮?dú)狻?/p>

操作彈性大；自動(dòng)化程度高：整個(gè)吸附分離過(guò)程由PLC或DCS控制，可

以實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作。操作成本較低：主要操作成本為電耗。分子篩壽命長(zhǎng)：一般可使用8一10年，無(wú)環(huán)境污染。

投資?。阂淮涡酝顿Y低。第8頁(yè)/共16頁(yè)2.2.2變壓吸附分離的特點(diǎn)開(kāi)停車方便：開(kāi)車十幾分鐘242.3膜分離制氮技術(shù)2.3.1分離原理：

膜法氣體分離的基本原理，是根據(jù)混合氣體中各組分在壓力的推動(dòng)下透過(guò)膜的傳遞速率的不同，從而達(dá)到分離目的第9頁(yè)/共16頁(yè)2.3膜分離制氮技術(shù)2.3.1分離原理：第9頁(yè)/共16頁(yè)252.3.2膜法空分的特點(diǎn)

能耗低：膜分離制氮的氮?dú)饣厥章矢呖煽啃愿撸红o態(tài)運(yùn)行，連續(xù)運(yùn)行可靠。

壽命長(zhǎng)：膜使用壽命10年以上。技術(shù)可靠：有數(shù)千臺(tái)套設(shè)備在世界各地運(yùn)行，使用效果良好。操作彈性大：若需要增加氮?dú)猱a(chǎn)量，只需增加膜分離器即可。體積小、重量輕：由于膜分離系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，故不需基建投資，安裝費(fèi)用低。瞬間啟動(dòng)：開(kāi)停車既方便又迅速，操作簡(jiǎn)便。自動(dòng)化程度高：產(chǎn)品氣的濃度和產(chǎn)量、溫度和壓力按要求均可以自動(dòng)控制。對(duì)環(huán)境無(wú)要求：可在惡劣情況、有爆炸氣氛下工作。第10頁(yè)/共16頁(yè)2.3.2膜法空分的特點(diǎn)2627RKSfluid3、三種工藝技術(shù)的比較表基本性能深冷法變壓吸附法膜分離法分離介質(zhì)塔板、填料碳分子篩中空纖維分離原理將空氣液化根據(jù)氧氮沸點(diǎn)差異進(jìn)行分離根據(jù)碳分子篩對(duì)氧、氮分子篩分的作用進(jìn)行分離利用膜對(duì)氮、氧的不同滲透率進(jìn)行分離消耗H2/120(制高純氮用)90(制高純氮用)第11頁(yè)/共16頁(yè)11RKSfluid3、三種工藝技術(shù)的比較表基本性能深冷法變27基本性能深冷法變壓吸附法膜分離法氮?dú)饧兌?%99.99995~9998分離介質(zhì)壽命20年國(guó)產(chǎn)8年，進(jìn)口12年4年維修量1-2年進(jìn)行一次大修，日常維護(hù)量較大，需定期大修切換閥門易損，動(dòng)作頻繁，但維護(hù)工作量和故障率小，定期補(bǔ)充分子篩運(yùn)動(dòng)部件少，維修和保養(yǎng)工作量小經(jīng)濟(jì)適用性氣體產(chǎn)品種類多，氣體純度高，適用于大規(guī)模制氣、用氣場(chǎng)合。投資小、能耗低，適用于氮?dú)饧兌?9%～99.99的中小規(guī)模應(yīng)用場(chǎng)合投資小、能耗低，氮?dú)饧兌?9%～99.9995的中小規(guī)模應(yīng)用場(chǎng)合第12頁(yè)/共16