INMATEC油料存储用制氮机-氮气发生器

INMATEC油料存储用制氮机-氮气发生器

INMATEC 英梅泰克是现场制氮和制氧行业的重要制造商，公司总部位于慕尼黑西南30公里外的阿默湖畔黑尔兴，这里是INMATEC的生产和服务中心。同时INMATEC在中东和亚洲也有销售和服务公司。INMATEC产品的研发和生产均在德国，各地均有INMATEC的产品在使用。

INMATEC 英梅泰克生产制氮机和制氧机的历史已经超过30年， 秉承着“德国制造"的研发和创新标准，装机量超过9000套。

INMATEC油料存储用制氮机-氮气发生器

INMATEC 英梅泰克产品系列包括PSA变压吸附技术和膜分离技术，可以*客户的各种需求。制氮机产出氮气纯度从95%到99.999%（5个9）甚至高达99.9999%（6个9），流量从6L/min到10000Nm3/h。制氧机可产出95%纯度流量为8L/min到8Nm3/min。

产品介绍

IMT PN On Touch：直接在现场进行高纯度到超纯度的氮气。 IMT PN OnTouch 系列具有*集成的氮气生成系统的所有优点。持续测量和监测所有操作值，为整个生产过程提供尽可能高的保护。所有测量值都记录并显示在 INMATEC 触摸控制面板上，还可以通过远程控制操作进行进一步处理。 IMT PN OnTouch 系列可通过网络技术在世界上任何计算机工作站进行监控和操作。

炼油厂作为石油化工行业的核心设施，涉及高温、高压和易燃易爆的工艺环境，对安全性和可靠性要求高。氮气作为一种惰性气体，广泛用于炼油厂的管道吹扫、储罐保护、催化剂再生等环节，以防止氧化、爆炸或腐蚀。炼油厂专用制氮机通过现场生产高纯度氮气，取代传统液氮供应，显著降低了成本并提升了安全性。本文将探讨炼油厂制氮机的技术原理、系统构成、应用优势及未来发展方向，为行业从业者提供技术参考。

炼油厂制氮机的系统构成

炼油厂专用制氮机专为高可靠性和复杂环境设计，通常基于变压吸附（PSA）或膜分离技术，包含以下核心模块：

制氮核心

• 变压吸附（PSA）系统：采用碳分子筛，选择性吸附空气中的氧气、水分和其他杂质，分离出高纯度氮气（纯度通常为95%-99.999%）。

• 膜分离系统：通过选择性渗透膜分离氮气，适用于中小型或移动式应用，纯度一般为95%-99.5%。

• 压缩机：选用高性能无油压缩机，确保氮气纯净，避免油污对炼油设备的污染。

1. 气体处理系统

• 过滤系统：包括初效、活性炭和高效过滤器，去除空气中的尘埃、水分和油污，保护分子筛和炼油工艺。

• 干燥器：采用冷冻或吸附式干燥技术，确保氮气露点低（通常≤-40℃），防止管道腐蚀。

• 缓冲罐：稳定氮气输出压力，满足炼油厂大流量或高压需求。

1. 控制与监测系统

• 配备PLC或智能控制器，实时监测氮气纯度、压力、流量及设备运行状态。

• 支持与炼油厂DCS（分布式控制系统）集成，动态调节氮气供应。

• 集成故障报警和远程监控功能，适应炼油厂24/7运行需求。

1. 环境适应设计

• 防爆设计：针对炼油厂易燃易爆环境，设备符合ATEX或Class I Division 1防爆标准。

• 耐腐蚀：采用不锈钢或耐腐蚀涂层，应对高湿度、化学气体环境。

• 抗高温：配备冷却系统，确保设备在高温环境下稳定运行。

1. 能源系统

• 通常采用380V三相电，部分设备支持余热发电或可再生能源（如太阳能）辅助供电，适应炼油厂能源结构。

工作原理

炼油厂制氮机主要基于PSA技术，工作流程如下：

1. 空气预处理：压缩机吸入环境空气，通过多级过滤和干燥去除尘埃、水分和油污。

2. 氮气分离：空气进入碳分子筛床，氧气和水分被吸附，氮气通过并收集至储气罐。

3. 氮气输出：高纯度氮气通过管道输送至炼油厂的管道系统、储罐或工艺设备，形成惰性保护氛围。

4. 再生循环：通过压力变化释放吸附的氧气和杂质，分子筛再生，循环运行。

膜分离制氮机则通过半透膜优先让氧气和水分通过，保留氮气，适用于低流量或临时应用场景。

技术优势

1. 提升安全性： 高纯度氮气（95%-99.999%）有效隔离氧气，防止管道、储罐中的爆炸或氧化风险，确保炼油厂安全运行。

2. 成本效益高： 现场制氮消除液氮运输和储存成本，运行成本约为液氮的1/4-1/3，长期使用经济性显著。

3. 稳定可靠： 智能控制系统确保氮气纯度和流量稳定，满足炼油厂连续生产需求。

4. 环境适应性强： 设备针对炼油厂高温、高湿、易爆环境优化设计，符合严格的工业标准。

5. 灵活性强： 模块化设计支持根据炼油厂规模和工艺需求定制，适应从小型装置到大型炼化综合体的应用。

应用场景

1. 管道吹扫与惰化： 在炼油厂管道维护或启动时，制氮机提供高纯度氮气吹扫管道，清除氧气和可燃气体，防止火花引发爆炸。例如，某炼油厂采用PSA制氮机后，管道吹扫时间缩短30%，安全性显著提升。

2. 储罐保护： 氮气用于储罐顶部空间的惰性保护，防止原油或成品油氧化，延长储存寿命。

3. 催化剂再生： 在催化裂化或加氢工艺中，氮气用于保护催化剂，防止高温氧化或失活。

4. 设备维护： 氮气用于设备停机时的惰性密封，防止腐蚀和氧气侵入。

5. 消防与应急： 在火灾或泄漏事故中，氮气可快速注入，抑制燃烧或稀释可燃气体。

挑战与改进方向

1. 高纯度需求： 部分炼油工艺要求超高纯度氮气（≥99.999%），对分子筛性能要求严格。改进建议：开发新型碳分子筛材料，提升分离效率。

2. 能耗问题： 大型制氮机在高流量运行时能耗较高。改进建议：优化压缩机效率，推广变频控制技术，结合余热回收或可再生能源。

3. 防爆要求： 炼油厂对设备防爆性能要求高，增加设计复杂性。改进建议：开发更紧凑的防爆制氮机，简化认证流程。

4. 维护复杂性： 分子筛老化和过滤器堵塞增加维护频率。改进建议：研发自清洁过滤系统和更耐用的分子筛材料。

未来发展

随着炼油行业向绿色、智能、高效方向发展，制氮机技术将迎来以下趋势：

• 智能化：集成物联网和AI技术，实时优化氮气供应与炼油工艺参数，提升系统效率。

• 绿色化：结合可再生能源或余热发电，降低能耗和碳足迹，符合环保法规。

• 高效化：开发新型分子筛材料，提高氮气纯度和分离效率，缩短制氮周期。

• 集成化：开发与炼油厂工艺设备一体化的制氮解决方案，简化系统部署。

结论

炼油厂专用制氮机通过提供高纯度、稳定的氮气，显著提升了工艺安全性、效率和经济性。其在管道吹扫、储罐保护、催化剂再生等环节的广泛应用，展示了其可靠性和环境适应性。尽管面临纯度、能耗和防爆设计的挑战，但通过技术创新和系统优化，制氮机将在炼油行业的高效、绿色发展中发挥更大作用，为安全生产和环境保护提供强有力支持。