工业气体的生产方法主要取决于目标气体的种类和纯度要求,以下是主流生产工艺及对应气体的详细说明:
一、空气分离法(空分)
深度冷冻法
流程:
空气经压缩机加压、冷却塔降温后进入分子筛纯化器,去除CO₂、水分及烃类
液化空气通过精馏塔分离(氧沸点-183℃、氮沸点-196℃),获得高纯度氧气、氮气及氩气
应用:氧气(医疗/冶金)、氮气(电子保护气)、氩气(焊接保护气)
技术标准:需符合《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》
膜分离法
利用高分子膜对气体渗透速率差异分离氮氧,适用于中小规模制氮
二、化学合成法
电解水制氢
电解纯水产生氢气和氧气,氢气用于化工合成(如合成氨)
煤气化制取
煤炭气化生成CO、H₂等混合气,经净化后用于合成甲醇或作为燃料
安全规范:需遵守《工业企业煤气安全规程》对管道、设备及操作的要求
三、其他特殊工艺
天然气处理:通过低温蒸馏分离甲烷、乙烷等烃类气体
生物质发酵:厌氧发酵生产沼气(主要成分为CH₄、CO₂)
不同方法的选择需综合考虑气体纯度、产能及能耗成本,工业氧气生产以空分法为主流。