一、主要制备方法
1、空气分离法
流程：空气压缩→冷却液化→精馏分离→液态气体储存/气化提纯。
应用：氧气、氮气、氩气等大宗工业气体生产，纯度可达99.999%。
技术分支：
低温精馏：通过分馏塔分离液态空气，实现多组分气体同步提取。
吸附技术（PSA）：利用分子筛选择性吸附氧气，直接产出高纯氮气（纯度95%-99%)。
化学合成法
流程：原料预处理→催化反应→气体净化→压缩储存。
应用：氢气（电解水/天然气重整）、氨气（氮气+氢气合成）、液氯（食盐电解）等。
案例：合成氨需经造气、脱硫、变换、脱碳等多工段，最终生成液氨。
电解法
流程：水电解→气体分离→干燥提纯→压缩储存。
应用：高纯度氢气、氧气制备，纯度可达电子级标准。
二、关键工艺环节
气体净化
方法：吸附（分子筛除水）、冷凝（去除油分）、化学反应（脱硫剂除HS）。
目的：去除杂质（水分、油污、硫化物等），满足医疗/电子等高端领域需求。
压缩与液化
低温液化：液氧需冷却至-183℃以下，液氮至-196℃以下储存。
高压压缩：氢气通过压缩机增压至20MPa以上，用于储运。
特种气体处理稀有气体提纯：氩气需通过二次精馏去除微量氧/氮杂质。
电子级气体：需经超滤、终端纯化等工艺，控制颗粒物≤0.1μm。
三、典型工艺流程
| 气体类型 |
核心工艺 |
技术特点 |
| 工业氧气 |
空分法精馏分离液态空气 |
大型机组能耗低，可联产氮/氩气 |
| 高纯氮气 |
PSA吸附/膜分离技术 |
设备紧凑，适合现场制氮（纯度99.9%） |
| 液氯 |
食盐电解→氯气干燥→低温液化 |
需专用钢瓶储存，防腐蚀处理严格 |
| 电子特气 |
化学合成→多级纯化→超净封装 |
纯度达PPT级，包装容器需惰性化处理 |
四、技术发展趋势
- 低碳化：电解水制氢耦合可再生能源，降低碳排放。
- 智能化：空分设备集成AI控制系统，实时优化分离效率。
- 集成化：气体岛模式集中供应氧气/氮气/蒸汽，降低综合能耗。
| 
