氮气的分离方法

一种分子筛碳的使用量少且所使用的原料空气少的在工业上有利的PSA法。作为分子筛碳使用灼烧残渣为0.7重量％以下且满足下述(I)以及(II)式的分子筛碳来实施PSA法，由此可实现上述目的。(1)lnC≤0.325+5.14×ln{(0.64+0.098)×Q/(P+0.098)}(I)，(2)lnU≤2.124-0.135×lnC(II)，式中，C为产品氮气中的氧浓度(ppm)、Q为一分钟所制造的每一台吸附塔的有效容积的氮气量、P为吸附压力(MPa)、U为原料空气量相对所制造的氮气量的比例。

一种空气分离制取压力氮气的装置，包括增压透平膨胀机、空气冷却器、主换热器、低压塔、设置在低压塔内的再沸器、低压塔冷凝蒸发器、高压塔、高压塔冷凝蒸发器和过冷器。其中的低压塔和高压塔并排设置在同一冷箱中。各设备通过相应的连接管路相连。一种空气分离制取压力氮气的方法，是将原料空气由主换热器冷却进入增压透平膨胀机的膨胀致冷进入低压塔精馏分离，在低压塔顶得到高纯压力氮气作为产品输出。部分原料空气进主换热器冷却后进入高压塔精馏分离，在高压塔顶得到高压氮气可作为产品输出。采用本发明的装置和方法，氮气提取率可达78-86％，单位产品的电耗比单塔空气膨胀制氮降低约17％，比双塔废气膨胀制冷流程(双塔返流)降低10-15％。