(1)PSA变压吸附和膜分离制氮的工艺流程简单,设备数量少,操作简单,可随时停机,并可长时间停机。(深冷氮工艺不仅复杂,而且需要在深冷、低温条件下运行。设备投入正常运行前,有预冷启动过程,启动时间一般不少于从膨胀机到氮气纯度的12小时。设备维修前,必须有一段加热解冻时间,一般为24小时。因此,不宜频繁启停氮肥生产。与PSA-PSA相比,膜分离制氮不仅设备结构简单,而且操作维护简单,制气时间短。
(2)深冷分离制氮可同时获得气氮和液氮,适用于需要液氮的工艺流程。液氮也可以储存在液氮储罐中作为备用。当氮气需求短期突然增加或制氮设备小修时,储罐中的液氮可蒸发到氮气管网中,以满足工艺装置对氮气的连续性需求。PSA变压吸附和膜分离制氮变压吸附制氮只能生产氮气,无备用手段,单套设备难以确保工艺装置连续长周期运行。
(3)当氮气纯度体积分数≤97%时,PSA变压吸附和膜分离制氮工艺的氮气提取率基本相当;当氮气纯度体积分数>99%时,采用深冷分离制氮工艺氮提取较好,PSA变压吸附次之,膜分离制氮工艺氮提取率急剧降低。同时,产生相同压力的氮气,深冷分离氮气压缩机出口的空气压力与PSA变压吸附氮气相当,膜分离氮气压力要求空气压力较高。3种制氮工艺主要能耗在空气压缩机,故当制取氮气纯度较高时,膜分离制氮所需空气压缩机规模大,功率高,总能耗较好,PSA变压吸附制氮次之,深冷分离制氮能耗相对较低。
(4)PSA变压吸附制氮的氮气分离吸附-解吸-吸附过程存在压力波动,氮气压力不稳;而深冷分离和膜分离制氮的氮气分离过程为连续进行,产品氮气压力较为稳定。因此,必须在PSA吸附塔氮气出口增加氮气缓冲罐,以缓冲氮气,调节气体压力,以确保氮气产品压力的稳定性。
(5)深冷分离制氮具有设备多,流程长,占地大,投资较高的特点。膜分离制氮与PSA变压吸附制氮相比,所需空气量大,压比高,压缩机规模大,对应的空气净化组件(过滤器、干燥机、除油器等)比PSA变压吸附大,投资高,且制氮核心部件的膜组件的成本也高于PSA吸附塔。因此,PSA变压吸附制氮投资小。