：随着氮气的利用越来越多，大型储罐在制氮系统中使用也越来越多，本文介绍了一种通过增加储罐来提高制氮效率的方法，有效的提高了整个系统的能效。

　　随着工业的发展，人们对氮气的需求越来越高、氮气的用途也越来越广，制氮系统中包含有多种压力容器、储罐[1-2]。如何合理的配置这些压力容器对于提高整个系统的效率具有重要意义[3]。目前生产氮气的方法通常有三种方法[4]：一是深冷空分制氮法，这种方法生产初期投资成本和启动成本都高，广泛用于大型用氮企业；二是膜分离技术制氮法，目前还不成熟，氮气含量不够高，市场应用不多；三是变压吸附制氮法，即利用筛不同压力下对氮气氧气吸附率不同而生产出氮气，这种技术投资小，运行成本相对较低，应用比较广。本文对变压吸附制氮法存在的问题进行了分析，提出了节能改进的方案，给出了改进后的效果评估。

　　每次启动制氮设备，都会有一段时间，制体，其氮气含量比空气的含氮气量高，但又达不到需要的氮气要求，目前的装置，基本上是将这部分气体直接排放到大气中。

　　制氮机在吸附过程中需要有压差，即进吸附器的空气压力要高于氮气储气罐中的压力，正常情况下最佳制氮机输出压力为0.2～0.3MPa左右，当氮气储气罐里的压力大于0.3MPa的时制氮效率会大幅度降低，目前的制氮装置，缺少系统稳压装置，系统压力波动造成制氮效率降低。

　　通常情况下吸附式制氮机生产氮气的过程是连续性的，不受压缩空气压力和成品氮气压力控制、不受时间，只要开机就不断的在使用压缩空气。而一般情况下使用氮气时是间歇性的、周期性的。这样在实际不使用氮气时，制氮机会始终在做制氮的操作，但不能生产出氮气，反而只会不断的浪费压缩空气。

　　如图2所示，在“二级氮气罐”与压缩空气储气罐之间增加一台“压缩机1”，“压缩机1”与氮气检测仪表联锁，当生产出的气体的氮气含量低于设定值时，生产出来的气体通过“压缩机1”再送进压缩空气储气罐内，用于再吸附。

　　如图2所示，在氮气储气罐后面增加二级氮气储气罐和氮气储气罐，并在二级氮气储气罐和氮气储气罐之间增加了一台“压缩机2”。二级氮气储气罐的作用是将制氮机本身配套的氮气储气罐内氮气通过减压和流量控制把氮气导入二级氮气储气罐内，使得氮气以最佳状态导出，提高氮气质量。氮气储气罐的作用是储存0.8MPa以下的氮气。压缩机的作用是把二级氮气储气罐内0.3MPa以下的氮气压缩进氮气储气罐内。在使用这个系统时要考虑两个问题。第一、二级氮气储气罐内的压力不得低于0.05MPa，过低使储气罐有负压的风险；第二、氮气储气罐内的氮气压力不得超过设计压力（一般的设计压力1.2MPa，一般的使用压力为0.8MPa）。在二级氮气储气罐和氮气储气罐上设置了压力变送传感器，在压缩机2工作过程中通过压力传感器的控制，确保在二级氮气储气罐内达到0.25MPa时压缩机2启动，在二级氮气储气罐内达到0.1MPa时压缩机2停止。在氮气储气罐内的氮气压力达到设计压力（一般设为0.8MPa）时，压缩机2也必须停止。

　　在氮气储气罐内的氮气压力达到设计压力（一般设为0.8MPa）压缩机2停止时，同时联锁压缩空气干燥机和吸附式制氮机，使这两台机器同时自动控制停止工作。当氮气储气罐内的氮气压力降到设定最低压力值（一般设为0.4MPa）时，联锁的压缩空气干燥机和吸附式制氮机，同时自动控制启动运行，完成间隙性生产控制。减少了在不用氮气状态下制氮机仍然工作而消耗的压缩空气。

　　以某公司为例，公司是从事农药生产的企业，生产过程具有间隙性和周期性的特点，所需的氮气也是具有间隙性和周期性。每8个小时为一班，一般情况下每班所需的氮气量表1。

　　根据以上氮气使用需求，制氮气系统选型如下：（1）传统方案。在制氮机选型时，必须按照最大用量来选择制氮机，因此，采购氮气产量为80-90m³/h的制氮机，配备与之配套的压缩量为360m³/h左右压缩机（制氮时4m³的压缩空气只能生产1m³的氮气）。（1）改进方案。就可以选氮气产量为60m³/h的制氮机，配备与之配套的压缩量为240m³/h左右压缩机，另外增加一台3m³、一台5m³的储气罐、一台抽气量5m³左右的压缩机、一台抽气量60m³左右的压缩机。根据以上两种的选型方案，资金投入的对比见表2，通过比较，两种方案资金投入基本相当。

　　常规方案一个班按正常运行8小时计算（正常运行），改进方案一个班按正常运行3小时计算（8小时的总氮气产量大于165m³，我们按180m³计算）。从表3可以看出，改进后的运行成本要低于传统型的好多。按一天三个班，每年正常生产300天计算，每年能节电229725度。

　　本文详细分析了制氮的各种方法，对比了各种方法的优缺点制氮系统，提出增加储罐压力容器方式的节能方法，经过经济效益分析、投资分析和运行分析在相同投资情况下，每年可节省22975度电，极大的提高了系统的经济效益。

　　[3]朱银在.变压吸附制氮设备的运行及其综合评价[J].低温与特气,2002(5):25-30.