當以加壓凈化空氣為氣源時，氮氣等惰性氣體被富集成高純度供生產應用，由滲透側排空的為富氧空氣。氮膜系統(tǒng)可將廉價的空氣中氮從78%提高到95%以上，可得到99.9%的純氮。

這種制氮方法膜分離制氮在工業(yè)上有不少的應用，在實驗室主要用于對氣體純度要求不特別高的吹掃、保護、對氧氣的置換等。這類發(fā)生器的主要優(yōu)點是流量大，同時壽命長，且維護成本極低；缺點是氮氣純度不能達到高純級，膜組件目前均為進口，國內不能提供，成本較高，儀器價格也相對高。

膜分離制氮膜分離空分制氮也是非低溫制氮技術的新的分支，是80年代國外迅速發(fā)展起來的一種新的制氮方法，在國內推廣應用還是2010-2017年的事。

膜分離制氮是以空氣為原料，在一定的壓力下，利用氧和氮在中空纖維膜中的不同滲透速率來使氧、氮分離制取氮氣。它與上述兩種制氮方法相比，具有設備結構更簡單、體積更小、無切換閥門、操作維護也更為簡便、產氣更快、增容更方便等特點，但中空纖維膜對壓縮空氣清潔度要求更嚴，膜易老化而失效，難以修復，需要換新膜，膜分離制氮比較適合氮氣純度要求在≤98%左右的中小型用戶，此時具有較好功能價格比；當要求氮氣純度高于98%時，它與同規(guī)格的變壓吸附制氮裝置相比，價格要高出30%左右，故由膜分離制氮和氮純化裝置相組合制取高純氮時，普氮純度一般為98%，因而會增加純化裝置的制作成本和運行成本。

隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，氮氣在化工、電子、冶金、食品、機械等領域獲得了廣泛的應用，我國對氮氣的需求量每年以大于8%的速度增加。氮氣的化學性質不活潑，在平常的狀態(tài)下表現(xiàn)為很大的惰性，不易與其他物質發(fā)生化學反應。因此，氮氣在冶金工業(yè)、電子工業(yè)、化工工業(yè)中廣泛的用來作為保護氣和密封氣，一般保護氣的純度要求為99.99%，有的要求99.998%以上的高純氮。液氮是一個較方便的冷源，在食品工業(yè)、事業(yè)以及畜牧業(yè)的貯藏等方面得到越來越普遍的應用。在化肥工業(yè)生產合成氨時，合成氨的原料氣—氫、氮混合氣若用純液氮洗滌精制，可使惰性氣體的含量極微小，一氧化硫和氧的含量不超過20ppm。

制氮膜

隨著油田開發(fā)的不斷深入，在國外，氮氣已被廣泛應用于油氣井的開采、完井及修井，甚至利用高壓氮氣的惰性進體收集和管道系統(tǒng)吹掃，從而防止氣體的燃燒和油田地下管道的腐蝕。在國內，氮氣在油田的應用起步較晚，到80年代氮氣才開始應用于油田的開采。經過大量的物模、數(shù)模及現(xiàn)場試驗，證明注氮氣工藝技術是切實可行的。當然，先進的技術還需要優(yōu)良的設備來實施，由于進口設備成本高、維護困難，不適于中國油田的現(xiàn)狀。某公司開發(fā)了適于我國油田的中空纖維膜分離制氮注氮設備。目前，該設備在油田應用2 a多，效果良好。本文分析了制氮設備在油田開發(fā)中的應用及特點。