氩气是怎么生产出来的-上海申中气体有限公司

氩气主要通过深冷空分法和合成氨尾气提氩法生产，具体流程如下：

一、深冷空分法（主流工业方法）

原料来源
以空气为原料，利用空气中各组分沸点差异进行分离。空气中氩气含量约为0.934%，是深冷空分的主要副产品。
核心流程
- 空气压缩与净化：空气经压缩、过滤后，通过分子筛吸附器清除水分、二氧化碳等杂质。
- 液化与精馏：净化后的空气冷却至液化温度（-196℃以下），进入分馏塔。通过精馏分离出氧、氮和氩。
  - 氩馏分提取：从分馏塔蒸馏塔中提取含8%~12%氩的馏分（含少量氧、氮）。
  - 常规制氩与全精馏制氩：
    - 常规制氩：通过粗氩塔和精氩塔两级精馏，脱除氧、氮杂质。
    - 全精馏制氩：采用规整填料塔替代传统筛板塔，提高理论塔板数至170块，实现氧、氮杂质的高效分离，氩提取率达92%，产品纯度达99.999%。
- 纯氩制取：通过化学反应和物理吸附（如碳质脱氧剂、分子筛、金属吸气剂）进一步脱除杂质，获得高纯氩气。
技术优势
- 适用于大规模工业化生产，成本低、技术成熟。
- 全精馏制氩流程简化、工况稳定，已成为大型空分设备的主流方案。

二、合成氨尾气提氩法

原料来源
合成氨尾气由弛放气和氨罐排放气组成，含氩3%~8%，是氩气的重要二次资源。
核心流程
- 原料气净化：通过膜分离或变压吸附脱除氢气，再经分子筛纯化系统除去微量氨。
- 低温精馏：
  - 三塔/两塔提氩流程：原料气冷却后进入闪蒸罐，依次通过粗氩塔、精氩塔和脱甲烷塔进行精馏分离。
  - 带热泵循环提氩装置：利用压缩氮气膨胀产生冷量，实现节能循环。
- 产品分离：在精馏塔顶部得到氢氮气，底部得到高纯度液氩（纯度≥99.999%）和液化天然气（LNG）。
技术优势
- 回收驰放气中的氩气，经济附加值高。
- 流程可通过回收90%以上的甲烷和氩气，实现资源综合利用。

三、其他制取方法

合金吸气法
- 使用锆铝合金或金属钛作杂质吸收剂，适用于5N级氩气的深度净化，但吸附容量小、成本高，仅用于特定场景。
催化脱氧+分子筛脱水法
- 通过碳质脱氧剂、分子筛和金属吸气剂三级净化，可使用廉价3N级氩气作原料制取6N级高纯氩，但再生需氢气和抽真空，操作复杂。

四、生产关键参数与质量控制

氩馏分组成：Ar 8%~10%、O₂ 90%~91%、N₂<0.1%。
精馏塔操作参数：粗氩塔回流比1.5~2.0，精氩塔冷凝温差2~3℃。
产品纯度标准：
- 工业氩：纯度≥99.99%。
- 高纯氩：纯度≥99.999%，氧含量<2ppm，氮含量<3ppm，水分含量≤-70℃（露点）。
在线分析：每10分钟自动采样，异常数据触发精馏塔回流比自动调节。

综上所述，氩气的生产虽然涉及的设备和技术较为复杂，但是整个生产过程清晰明了，其原料来源广泛，生产效率和产品纯度都非常高。这使得氩气在众多工业领域中得到了广泛的应用。

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