氮氣純化裝置以深冷法制氮、PSA變壓吸附制氮，氮膜分離制氮的普通氮氣為原料，經(jīng)過加氫催化除氧，冷凝、吸附二級干燥，過濾，除去氮氣中的雜質(zhì)氧、二氧化碳、水份和塵埃，獲得高純度的氮氣。用戶對純氮中的含氫量有特殊要求時，我們可以通過工藝手段來控制氮氣中的氫氣含量。若原料氮的氧含量超過0.1%時，則可用加氫除氧和除氫的方式來獲得無氫高純氮，若原料氮的氧含量小于0.1％，則采用化學除氧工藝方法。

目前制氮裝置廣泛應用于安全保護氣、置換氣、注氮三次采油、煤礦防火滅火、氮基氣氛熱處理、防腐防爆、電子工業(yè)、集成電路等。在制氮領域內(nèi)使用較多的是碳分子篩和沸石分子篩。分子篩對氧和氮的分離作用主要是基于這兩種氣體在分子篩表面的擴散速率不同，碳分子篩是一種兼具活性炭和分子篩某些特性的碳基吸附劑。碳分子篩具有很小微孔組成。較小直徑的氣體擴散較快，較多進入分子篩固相，這樣氣相中就可以得到氮的富集成分。分子篩制氮是以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運用變壓吸附原理，利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法，通稱PSA制氮裝置。由于吸附劑對不同氣體在吸附量、吸附速度、吸附力等方面的差異，以及吸附劑的吸附容量隨壓力的變化而變化，因此PSA制氮裝置可在加壓條件下完成混合氣體的吸附分離過程，減低壓力解吸所吸附的雜質(zhì)組份，從而實現(xiàn)氣體分離以及吸附劑的循環(huán)使用。

制氮膜

隨著油田開發(fā)的不斷深入，在國外，氮氣已被廣泛應用于油氣井的開采、完井及修井，甚至利用高壓氮氣的惰性進體收集和管道系統(tǒng)吹掃，從而防止氣體的燃燒和油田地下管道的腐蝕。在國內(nèi)，氮氣在油田的應用起步較晚，到80年代氮氣才開始應用于油田的開采。經(jīng)過大量的物模、數(shù)模及現(xiàn)場試驗，證明注氮氣工藝技術是切實可行的。當然，先進的技術還需要優(yōu)良的設備來實施，由于進口設備成本高、維護困難，不適于中國油田的現(xiàn)狀。某公司開發(fā)了適于我國油田的中空纖維膜分離制氮注氮設備。目前，該設備在油田應用2 a多，效果良好。本文分析了制氮設備在油田開發(fā)中的應用及特點。