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变压吸附制氮是以空气为原料，用碳分子筛作吸附剂，利用碳分子筛对空气中的氧和氮选择吸附的特性，运用变压吸附原理（加压吸附，减压解吸并使分子筛再生）而在常温使氧和氮分离制取氮气。

变压吸附制氮与深冷空分制氮相比，具有显著的特点：吸附分离是在常温下进行，工艺简单，设备紧凑，占地面积小，开停方便，启动迅速，产气快（一般在30min左右），能耗小，运行成本低，自动化程度高，操作维护方便，撬装方便，无须专门基础，产品氮纯度可在一定范围内调节，产氮量≤2000Nm3/h。但到2017年为止，除美国空气用品公司用PSA制氮技术，无须后级纯化能工业化生产纯度≥99.999%的高纯氮外（进口价格很高），国内外同行一般用PSA制氮技术只能制取氮气纯度为99．9%的普氮（即O2≤0.1%），个别企业可制取99.99%的纯氮（O2≤0.01%），纯度更高从PSA制氮技术上是可能的，但制作成本太高，用户也很难接受，所以用非低温制氮技术制取高纯氮还必须加后级纯化装置。

 变压吸附法：

变压吸附法即PSA法（PressureSwing 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，***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。

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。

制氮膜

膜分离制氮的原理

     大气中空气基本上含有78％的氮和21％的氧。将普通干燥压缩空气过滤并通过技术上***的中空膜纤维束，其中通过选择性渗透将氮气与进料空气分离。水蒸汽和氧气安全地快速渗透到大气中，同时氮气在压力下排放到分配系统中。    

      压力，流速和膜尺寸/数量是影响氮生产的主要变量。通过节流来自膜束的出口来控制氮纯度（氧含量）。在给定的压力和膜尺寸下，增加氮气流量允许更多的氧气保留在气流中，降低氮气纯度。相反，减少氮气流增加纯度。对于特定的纯度，膜的较高空气压力产生较高的氮气流速。纯度从90％至99.9％的纯度范围是可能的。通过组合多个膜束，无限数量的氮气纯度范围可用于满足实际上任何需要氮气的应用。