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  • 杭州高纯氮流程选择方案
  • 本站编辑:杭州民星化工科技有限公司发布日期:2018-07-23 16:42 浏览次数:

  1.杭州高纯氮流程选择方案产品氮气压力高于8bar时有三种方案:

  第一种方案:返流膨胀制氮流程同时配置产品氮压机,膨胀机增压端增压产品氮气或者正流空气,空压机压力取最低返流膨胀压力,产品提取率可达38%左右。

  第二种方案:正流膨胀制氮流程同时配置产品氮压机,膨胀机增压端增压产品氮气或者正流空气,最低精馏塔压力4bar,产品提取率可达45%左右,液体量可以生产较大。

  第三种方案:返流膨胀流程,膨胀机增压端增压产品氮气或者正流空气,出冷箱直接的产品所需压力,缺点是返流膨胀压力高,造成部分有效能未利用。

  2.产品氮气在5到8bar之间时有两种方案:

  第一种方案:返流膨胀流程,膨胀机增压端增压产品氮气或者正流空气。

  第二种方案:正流膨胀流程,膨胀机增压端增压产品氮气或者正流空气,外加产品氮压机压缩,压力高时这种流程优势大。

  3.产品氮气在0到5bar时有四种方案:

  第一种方案:返流膨胀流程,膨胀机增压端增压产品氮气或者正流空气,然后节流至所需压力,一般在4到5bar;返流膨胀空气压缩机压力较产品氮气的压力要求高0.8bar。

  第二种方案:正流膨胀流程,膨胀机增压端增压产品氮气或者正流空气,产品压力直接获得,一般产品氮气在4bar到5bar。正流膨胀压缩机压力较产品氮气高1.5bar左右,但是其提取率较高,膨胀空气先增压,后膨胀,然后直接放空作为再生气;产品规模大于10000Nm³/h时可以单独设置增压机去增压膨胀空气,膨胀后进塔,这样可以提高产品量。

  第三种方案:双塔精馏流程,这种流程将上塔中部的富氧作为废气排放去纯化器做再生气,上塔底部大量富氧作为非产品气抽出,这样可以提高上塔排压,满足产品氮气压力要求,节省氮气产品压缩能耗。这种流程可以获得两种压力的产品氮气分别是0到2bar和5bar左右或者更高。

  第四种方案:双塔双冷凝流程,将上塔底部富氧节流后上塔顶部的冷凝头,这样可以获得0到3bar和5到7 bar或者更高产品氮气,这种流程产品提取率高,可达60%左右。

  4.产品氮气为主氧气为辅有两种方案

  第一种方案:挂氧塔返流制氮流程,适宜生产氧气占氮气量10%到20%的氧气产品要求。

  第二种方案:双塔流程,通过将污氮抽口及下塔物料进上塔的进料口下移,可以使产品氧气占产品氮气30%到50%左右,但是需要满足纯化系统再生气体需求。

  5.高纯氮节能流程有两种方案:

  第一种方案:高纯氮返流全膨胀节能流程:采用全膨胀,多余冷量采取在膨胀机后抽一股低温气体与污氮气混合至-20℃左右,然后去铝制板翅式换热器换热,省去冷水机组。

  第二种方案:高纯氮正流全膨胀节能流程:采用全膨胀,这样可以降低空压机排气压力,节省能耗,但是膨胀机的叶轮直径会增大,投资相应增多。

  6.变压吸附有两种方案:

  第一种方案:粗制氮气,纯度达到99.99%,精制氮气,纯度达到99.999%,单套可以做到3000Nm³/h左右,可以多套组合,按照需要停或者开,不需要液体产品。

  第二种方案:粗制氮气,纯度达到99.99%,精制氮气,纯度达到99.999%,单套可以做到3000Nm³/h左右,可以多套组合,按照需要停或者开,需要液体产品,采取配套外液化装置,可以自由停车或者开车,优点是节省能耗,缺点是投资大。

  7.超高纯氮气

  超高纯氮气主要用于电子工业,在集成电路、芯片(晶片)和相关元器件的生产过程中,超高纯氮气与普通氮气相比,对以下条件有严格要求,目前一般要求总杂质含量集成电路要求:4ppm,芯片要求:1ppm或者更高,同时设计电子工业用高纯氮装置时,要重视装置所在大气组成的测定,且设计一定要留有余量。其难点和要点主要是一氧化碳、氢和水分的达标,为此,要采取不同的净除方法:

  (1)CO的净除:利用压缩机的压缩热,在触媒的帮助下,通过催化反应,除去一氧化碳,可以使产品中所含CO降低到0.1ppm以下。

  (2)CO2的净除:通过分子筛床层吸附。

  (3)氢气等低沸点组分的净除:氢气,氦氖气都是沸点比氮气低的组分,在一氧化碳转化炉中,空气中的氢气生成水,然后从冷凝蒸发器排出不凝气体,放空以使低沸点组分除去,但是其纯度仍然不够,仍需要通过特殊流程组织比如采用加设纯氮精馏辅塔,在液氮顶部设置冷凝器,底部设置再沸器,增大循环倍率来除去低沸点的氢气等杂质。

  (4)甲烷等高沸点组分的净除:甲烷等烃类气体以及氪氙等稀有气体的沸点比氮气高得多,它们会全部浓缩到塔底的富氧液空中,达标没有问题。

  (5)水分的净除:通过分子筛床层吸附,同时水分有最高的沸点,达到要求没问题。

  (6)颗粒度:通过精密过滤器来满足。

  超高纯制氮装置可以通过使用一氧化碳转炉及特殊的冷箱流程设计,完全可以达到或者超过标准要求,方案有两个:

  第一种方案:常规制氮装置,加氮气终端净化器获得,但是投资需增加30%左右。

  第二种方案:在制氮流程中采用一氧化碳转化炉,配置氮气精馏辅塔,使氢气等杂质作为废气放空,这样便可除去低沸点的氢气,制取得到超高纯氮气。