1.氮氣瓶
鋼瓶容積為40L,額定充壓15MPa,足額貯氣6m3。根據(jù)用戶需求不同,瓶裝氮氣的純度有99.5%,99.999%和99.999%之分。由于各地的供求情況不同,瓶裝高純氮氣的價格有很大差異,從18~90元/瓶不等,即氮氣價為3~15元/m3。
2.液氮
液氮是深冷空分制氮的產(chǎn)物,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,1m3液氮可氣化為643m3的氮氣,但使用時的實際利用率一般在95%上下,即1m3液氮能實際利用的氮氣約為610m3左右。目前市場液氮價格平均為1000元/m3左右,則氮氣單價為1.67元/m3。使用液氮,用戶必須配備液氮貯罐與流量相應(yīng)的氣化器及與壓力相應(yīng)的調(diào)壓閥等,是必要的前期投入。
3.現(xiàn)場制氮
現(xiàn)場制氮是指氮氣用戶自購制氮設(shè)備制氮,目前國內(nèi)外,工業(yè)規(guī)模制氮有三類:即深冷空分制氮、變壓吸附制氮和膜分離制氮。
3.1 深冷空分制氮
它是一種傳統(tǒng)的空分技術(shù),已有九十余年的歷史,它的特點是產(chǎn)氣量大,產(chǎn)品氮純度高,但它工藝流程復(fù)雜,占地面積大,基建費用高,需專門的維修力量,操作人員較多,產(chǎn)氣慢(18~24h),它適宜于大規(guī)模工業(yè)制氮,氮氣成本在0.7元/m3左右。
3.2 變壓吸附制氮
變壓吸附(Pressure Swing Adsorption,簡稱PSA)氣體分離技術(shù)是非低溫氣體分離技術(shù)的重要分支,是人們長期來努力尋找比深冷法更簡單的空分方法的結(jié)果,在中小型制氮領(lǐng)域已成為深冷空分的強有力的競爭對手。它是以空氣為原料,用碳分子篩作吸附劑,利用碳分子篩對空氣中的氧和氮選擇吸附的特性,運用變壓吸附原理(加壓吸附,減壓解吸并使分子篩再生)而在常溫使氧和氮分離制取氮氣。變壓吸附制氮與深冷空分制氮相比,具有顯著的特點:吸附分離是在常溫下進行,工藝簡單,設(shè)備緊湊,占地面積小,開停方便,啟動迅速,產(chǎn)氣快(一般在20~30min左右),能耗小,運行成本低,自動化程度高,操作維護方便,撬裝方便,無須專門基礎(chǔ),產(chǎn)品氮純度可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié),產(chǎn)氮量≤2000Nm3/h。氮氣成本在0.4元/m3左右。
3.3 膜分離空分制氮
膜分離空分制氮也是非低溫制氮技術(shù)的新的分支,是80年代國外迅速發(fā)展起來的一種新的制氮方法。它是以空氣為原料,在一定的壓力下,利用氧和氮在中空纖維膜中的不同滲透速率來使氧、氮分離制取氮氣。它與上述兩種制氮方法相比,具有設(shè)備結(jié)構(gòu)更簡單、體積更小、無切換閥門、操作維護也更為簡便、產(chǎn)氣更快(3min以內(nèi))、增容更方便等特點,但中空纖維膜對壓縮空氣清潔度要求更嚴(yán),膜易老化而失效,難以修復(fù),需要換新膜,膜分離制氮比較適合氮氣純度要求在≤98%左右的中小型用戶,此時具有很好的功能價格比;當(dāng)要求氮氣純度高于98%時,它與同規(guī)格的變壓吸附制氮裝置相比,價格要高出30%左右,故沒有競爭優(yōu)勢。