氮气在化学工业、石油工业、电子工业、食品工业、金属冶炼及加工业等领域有着广泛的用途。
氮气在化学工业中的应用
氮是合成氨的主要原料。氨合成所需的氮*分离和提纯,直接来源于空气。在氨合成气的生产过程中,空气中的氧与碳氢化合物原料进行高温催化反应,经变换、脱碳、甲烷化等工序,生成以氢为主含少量甲烷、微量一氧化碳和二氧化碳的混合气,空气中的氮和氩不参与反应,直接进入合成气,从而获得以氢和氮为主的氨合成气。由于氨合成中,氧、一氧化碳、二氧化碳易使合成催化剂中素毒,甲烷和氩系合成惰性物质,大量积累会降低合成效率,采用液氮洗涤工艺净化合成气,可以延长催化剂使用寿合,提高氨合成效率。
氮还是生成合成氰氨化钙、氰化纳及氮化硅的主要原料。
氮气在电子工业中的应用
在电子工业中用干燥的氮气吹洗硅片,可保持硅片的干燥与清洁。在大规模集成电路生产工序,可以用高氮作化学反应气的携带气、惰性保护气和封装气等。
氮气在石油天燃气及采煤工业中的应用
油井内充入氮气不但可以提高井内压力,采油量,充入的氮气还可以作为钻杆测度中的缓冲垫,完全避免了井内泥桨压力挤扁下部柱的可能性。此外,在进行酸化、压裂、水力喷孔、水力封隔器坐封等井下作业中,也要用到氮气。在天然气中充填氮气可以降低热值。在更换管道时,可用液氮烧注两端物料,使之固化封堵。将氮气用于粉煤的压力输送,既安全方便又经济实惠。
高纯度的氮气可作为生产聚乙烯的气,如年产1千万吨的聚乙烯生产线,每小时需要提供4,400标立方米纯氮。利用氮的化学不活泼性,在许多易燃液体物质的反应器、贮罐中充入氮气,不但保护物料不受氧化,保持产品质量,还能确保安全,防止燃烧和爆炸事故发生。
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