氧氮分离单元

         氧氮分离单元为制氮设备核心单元，主要由装有吸附剂的吸附塔、气动阀、压紧气缸、消声器等组成。根据在不同压力下，吸附剂对压缩空气中氧气吸附量的差异，吸附塔升压吸附剂吸氧产氮，吸附剂脱氧再生，两塔交替工作，实现连续制取氮气。装有吸附剂的吸附塔共有A、B塔两只。当洁净的原料空气进入A塔，O2、CO2和H2O被吸附剂吸附，氮气由出口端输出。一段时间后，A塔内吸附剂吸氧饱和，切换至B塔工作，原料空气进入B塔吸氧产氮，A塔卸压，且小部分氮气进入A塔，脱附已被吸附的O2、CO2和H2O，实现吸附剂脱氧再生。两塔交替进行吸附和再生，完成氧氮分离，上述过程由PLC控制器全自动控制。

制氮膜

随着油田开发的不断深入，在国外，氮气已被广泛应用于油气井的开采、完井及修井，甚至利用高压氮气的惰性进体收集和管道系统吹扫，从而防止气体的燃烧和油田地下管道的腐蚀。在国内，氮气在油田的应用起步较晚，到80年代氮气才开始应用于油田的开采。经过大量的物模、数模及现场试验，证明注氮气工艺技术是切实可行的。当然，***的技术还需要优良的设备来实施，由于进口设备成本高、维护困难，不适于中国油田的现状。某公司开发了适于我国油田的中空纤维膜分离制氮注氮设备。目前，该设备在油田应用2 a多，效果良好。本文分析了制氮设备在油田开发中的应用及特点。

膜法空分制氮的优点

（1）能耗低：超细化的中空纤维膜具有极高的分离性能和很大的比表面积，制氮的氮气回收率极高，比其它空分技术制氮的能耗要少15～25%。

（2）可靠性高：中空纤维膜制氮系统不象其它空分设备，没有移动的部件，静态运行，只需甚少***，连续运行安全可靠。

（3）寿命长：使用寿命可达6-8年以上。

（4）技术可靠：有数千套设备在世界各地运行，使用效果良好。

（5）操作弹性大：若需增加氮气产量，只需增加膜分离器即可，这是其它技术所的，此外、采用膜分离技术生产氮气时，产品气的浓度与产气量是连续可调的。

（6）体积小、重量轻：由于膜分离系统结构紧凑，故不需基建***，安装费用低。

（7）低：膜分离过程可以将氧气和水蒸气同时分离出去，所以氮气产品的低。

（8）瞬间启动：开停车既方便又迅速，操作简便。

（9）自动化程度高：产品气的浓度和产量、温度和压力按要求均可以自动控制。

（10）对环境无要求：因无明火操作，可在恶劣工况、有气氛下工作。

(11) 按客户要求设计,以满足客户不同要求.

分子筛空分制氮

也叫PSA或变压吸附式，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3000Nm3／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、小型氮气用户的方法。