、温州瑞气空分设备有限公司等企业生产氮气装置规模和技术水平发展速度很快,接近世界先进水平。通过对不同的分子筛比较,国内碳分子筛的产氮率还远低于国外产品,主要原因是国产碳分子筛比表面积仅是BF公司的55%,微孔不够发达。造成此状况的原因是没有完全掌握制作工艺条件和原料配比,检测设备落后无法及时监控生产,原料煤杂质高等。近年来国内碳分子筛也有了长足进步,以浙江长兴化工厂的碳分子筛的产氮率也接近180Nm3/h·t,但是性能不稳定易粉化,使用超过3-6年产气量明显下降。工艺流程的设计发展与七八十年相比也有了很大发展。用产品氮气的充压和冲洗等流程的采用,提高了氮气回收率和产量。从2塔流程发展到三塔四塔流程,提高了装置的经济性能。特别是不等势均压的应用,使均压后的2个吸附塔内氮气纯度不同,从而降低排空气体的含氮量,提高回收率。从变压吸附制氮运行装置来看,国内主流流程为以国外碳分子筛为吸附剂,采用双塔流程,在0.6-0.8Mpa吸附压力下,利用氮气冲洗和常压解吸流程,提取氮气。这种配置能耗低,在0.3-0.4Nm3/kw·h左右。最新碳分子筛研究技术是向碳分子筛中添加氧化铁,以其磁性增加碳分子筛对氧气的选择吸附性。日本有过书面报道,大连理工大学也进行了这方面的研究。在将来变压吸附制氮技术生产的氮气纯度高于99.999%是极为可能的。从目前制氮技术应用来看,碳分子筛技术成为主流技术,沸石分子筛技术由于处理原料气和真空解吸等繁杂步骤应用较少。尽管沸石分子筛技术可以提取高纯氮,不过能耗高规模也在200 Nm3以下。高纯氮制取一般采用加氢脱氧技术,在普氮中加入适量的氢气,在加氢脱氧催化剂作用下,氢气和氧气反应生成水,然后再除去残余的氢或氧,最后通过干燥塔除去水分得到高纯氮气。Р5 结束语Р随着吸附剂进一步发展和工艺流程的合理改进,以其明显的经济效益和简单的操作维护在各个行业推广前景将更加广阔。
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