INMATEC油料存儲用制氮機-氮氣發(fā)生器

INMATEC 英梅泰克是現(xiàn)場制氮和制氧行業(yè)的重要制造商，公司總部位于慕尼黑西南30公里外的阿默湖畔黑爾興，這里是INMATEC的生產(chǎn)和服務(wù)中心。同時INMATEC在中東和亞洲也有銷售和服務(wù)公司。INMATEC產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)均在德國，各地均有INMATEC的產(chǎn)品在使用。

INMATEC 英梅泰克生產(chǎn)制氮機和制氧機的歷史已經(jīng)超過30年， 秉承著“德國制造"的研發(fā)和創(chuàng)新標準，裝機量超過9000套。

INMATEC油料存儲用制氮機-氮氣發(fā)生器

INMATEC 英梅泰克產(chǎn)品系列包括PSA變壓吸附技術(shù)和膜分離技術(shù)，可以*客戶的各種需求。制氮機產(chǎn)出氮氣純度從95%到99.999%（5個9）甚至高達99.9999%（6個9），流量從6L/min到10000Nm3/h。制氧機可產(chǎn)出95%純度流量為8L/min到8Nm3/min。

產(chǎn)品介紹

IMT PN On Touch：直接在現(xiàn)場進行高純度到超純度的氮氣。 IMT PN OnTouch 系列具有*集成的氮氣生成系統(tǒng)的所有優(yōu)點。持續(xù)測量和監(jiān)測所有操作值，為整個生產(chǎn)過程提供盡可能高的保護。所有測量值都記錄并顯示在 INMATEC 觸摸控制面板上，還可以通過遠程控制操作進行進一步處理。 IMT PN OnTouch 系列可通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在世界上任何計算機工作站進行監(jiān)控和操作。

煉油廠作為石油化工行業(yè)的核心設(shè)施，涉及高溫、高壓和易燃易爆的工藝環(huán)境，對安全性和可靠性要求高。氮氣作為一種惰性氣體，廣泛用于煉油廠的管道吹掃、儲罐保護、催化劑再生等環(huán)節(jié)，以防止氧化、爆炸或腐蝕。煉油廠專用制氮機通過現(xiàn)場生產(chǎn)高純度氮氣，取代傳統(tǒng)液氮供應(yīng)，顯著降低了成本并提升了安全性。本文將探討煉油廠制氮機的技術(shù)原理、系統(tǒng)構(gòu)成、應(yīng)用優(yōu)勢及未來發(fā)展方向，為行業(yè)從業(yè)者提供技術(shù)參考。

煉油廠制氮機的系統(tǒng)構(gòu)成

煉油廠專用制氮機專為高可靠性和復雜環(huán)境設(shè)計，通常基于變壓吸附（PSA）或膜分離技術(shù)，包含以下核心模塊：

制氮核心

• 變壓吸附（PSA）系統(tǒng)：采用碳分子篩，選擇性吸附空氣中的氧氣、水分和其他雜質(zhì)，分離出高純度氮氣（純度通常為95%-99.999%）。

• 膜分離系統(tǒng)：通過選擇性滲透膜分離氮氣，適用于中小型或移動式應(yīng)用，純度一般為95%-99.5%。

• 壓縮機：選用高性能無油壓縮機，確保氮氣純凈，避免油污對煉油設(shè)備的污染。

1. 氣體處理系統(tǒng)

• 過濾系統(tǒng)：包括初效、活性炭和高效過濾器，去除空氣中的塵埃、水分和油污，保護分子篩和煉油工藝。

• 干燥器：采用冷凍或吸附式干燥技術(shù)，確保氮氣露點低（通常≤-40℃），防止管道腐蝕。

• 緩沖罐：穩(wěn)定氮氣輸出壓力，滿足煉油廠大流量或高壓需求。

1. 控制與監(jiān)測系統(tǒng)

• 配備PLC或智能控制器，實時監(jiān)測氮氣純度、壓力、流量及設(shè)備運行狀態(tài)。

• 支持與煉油廠DCS（分布式控制系統(tǒng)）集成，動態(tài)調(diào)節(jié)氮氣供應(yīng)。

• 集成故障報警和遠程監(jiān)控功能，適應(yīng)煉油廠24/7運行需求。

1. 環(huán)境適應(yīng)設(shè)計

• 防爆設(shè)計：針對煉油廠易燃易爆環(huán)境，設(shè)備符合ATEX或Class I Division 1防爆標準。

• 耐腐蝕：采用不銹鋼或耐腐蝕涂層，應(yīng)對高濕度、化學氣體環(huán)境。

• 抗高溫：配備冷卻系統(tǒng)，確保設(shè)備在高溫環(huán)境下穩(wěn)定運行。

1. 能源系統(tǒng)

• 通常采用380V三相電，部分設(shè)備支持余熱發(fā)電或可再生能源（如太陽能）輔助供電，適應(yīng)煉油廠能源結(jié)構(gòu)。

工作原理

煉油廠制氮機主要基于PSA技術(shù)，工作流程如下：

1. 空氣預處理：壓縮機吸入環(huán)境空氣，通過多級過濾和干燥去除塵埃、水分和油污。

2. 氮氣分離：空氣進入碳分子篩床，氧氣和水分被吸附，氮氣通過并收集至儲氣罐。

3. 氮氣輸出：高純度氮氣通過管道輸送至煉油廠的管道系統(tǒng)、儲罐或工藝設(shè)備，形成惰性保護氛圍。

4. 再生循環(huán)：通過壓力變化釋放吸附的氧氣和雜質(zhì)，分子篩再生，循環(huán)運行。

膜分離制氮機則通過半透膜優(yōu)先讓氧氣和水分通過，保留氮氣，適用于低流量或臨時應(yīng)用場景。

技術(shù)優(yōu)勢

1. 提升安全性： 高純度氮氣（95%-99.999%）有效隔離氧氣，防止管道、儲罐中的爆炸或氧化風險，確保煉油廠安全運行。

2. 成本效益高： 現(xiàn)場制氮消除液氮運輸和儲存成本，運行成本約為液氮的1/4-1/3，長期使用經(jīng)濟性顯著。

3. 穩(wěn)定可靠： 智能控制系統(tǒng)確保氮氣純度和流量穩(wěn)定，滿足煉油廠連續(xù)生產(chǎn)需求。

4. 環(huán)境適應(yīng)性強： 設(shè)備針對煉油廠高溫、高濕、易爆環(huán)境優(yōu)化設(shè)計，符合嚴格的工業(yè)標準。

5. 靈活性強： 模塊化設(shè)計支持根據(jù)煉油廠規(guī)模和工藝需求定制，適應(yīng)從小型裝置到大型煉化綜合體的應(yīng)用。

應(yīng)用場景

1. 管道吹掃與惰化： 在煉油廠管道維護或啟動時，制氮機提供高純度氮氣吹掃管道，清除氧氣和可燃氣體，防止火花引發(fā)爆炸。例如，某煉油廠采用PSA制氮機后，管道吹掃時間縮短30%，安全性顯著提升。

2. 儲罐保護： 氮氣用于儲罐頂部空間的惰性保護，防止原油或成品油氧化，延長儲存壽命。

3. 催化劑再生： 在催化裂化或加氫工藝中，氮氣用于保護催化劑，防止高溫氧化或失活。

4. 設(shè)備維護： 氮氣用于設(shè)備停機時的惰性密封，防止腐蝕和氧氣侵入。

5. 消防與應(yīng)急： 在火災(zāi)或泄漏事故中，氮氣可快速注入，抑制燃燒或稀釋可燃氣體。

挑戰(zhàn)與改進方向

1. 高純度需求： 部分煉油工藝要求超高純度氮氣（≥99.999%），對分子篩性能要求嚴格。改進建議：開發(fā)新型碳分子篩材料，提升分離效率。

2. 能耗問題： 大型制氮機在高流量運行時能耗較高。改進建議：優(yōu)化壓縮機效率，推廣變頻控制技術(shù)，結(jié)合余熱回收或可再生能源。

3. 防爆要求： 煉油廠對設(shè)備防爆性能要求高，增加設(shè)計復雜性。改進建議：開發(fā)更緊湊的防爆制氮機，簡化認證流程。

4. 維護復雜性： 分子篩老化和過濾器堵塞增加維護頻率。改進建議：研發(fā)自清潔過濾系統(tǒng)和更耐用的分子篩材料。

未來發(fā)展

隨著煉油行業(yè)向綠色、智能、高效方向發(fā)展，制氮機技術(shù)將迎來以下趨勢：

• 智能化：集成物聯(lián)網(wǎng)和AI技術(shù)，實時優(yōu)化氮氣供應(yīng)與煉油工藝參數(shù)，提升系統(tǒng)效率。

• 綠色化：結(jié)合可再生能源或余熱發(fā)電，降低能耗和碳足跡，符合環(huán)保法規(guī)。

• 高效化：開發(fā)新型分子篩材料，提高氮氣純度和分離效率，縮短制氮周期。

• 集成化：開發(fā)與煉油廠工藝設(shè)備一體化的制氮解決方案，簡化系統(tǒng)部署。

結(jié)論

煉油廠專用制氮機通過提供高純度、穩(wěn)定的氮氣，顯著提升了工藝安全性、效率和經(jīng)濟性。其在管道吹掃、儲罐保護、催化劑再生等環(huán)節(jié)的廣泛應(yīng)用，展示了其可靠性和環(huán)境適應(yīng)性。盡管面臨純度、能耗和防爆設(shè)計的挑戰(zhàn)，但通過技術(shù)創(chuàng)新和系統(tǒng)優(yōu)化，制氮機將在煉油行業(yè)的高效、綠色發(fā)展中發(fā)揮更大作用，為安全生產(chǎn)和環(huán)境保護提供強有力支持。