1、石油天燃氣及采煤工業(yè)中的應用
油井內充入氮氣不但可以提高井內壓力,增大采油量,充入的氮氣還可以作為鉆桿測度中的緩沖墊,完全避免了井內泥槳壓力擠扁下部試管柱的可能性。此外,在進行酸化、壓裂、水力噴孔、水力封隔器坐封等井下作業(yè)中,也要用到氮氣。在天然氣中充填氮氣可以降低熱值。在原油更換管道時,可用液氮燒注兩端物料,使之固化封堵。將氮氣用于粉煤的壓力輸送,既安全方便又經(jīng)濟實惠。
2、化學工業(yè)中的應用
氮是合成氨的主要原料。氨合成所需的氮無需分離和提純,直接來源于空氣。在氨合成氣的生產(chǎn)過程中,空氣中的氧與碳氫化合物原料進行高溫催化反應,經(jīng)變換、脫碳、甲烷化等工序,生成以氫為主含少量甲烷、微量一氧化碳和二氧化碳的混合氣,空氣中的氮和氬不參與反應,直接進入合成氣,從而獲得以氫和氮為主的氨合成氣。由于氨合成中,氧、一氧化碳、二氧化碳易使合成催化劑中素毒,甲烷和氬系合成惰性物質,大量積累會降低合成效率,采用液氮洗滌工藝凈化合成氣,可以延長催化劑使用壽命,提高氨合成效率。
氮還是生成合成氰氨化鈣、氰化納及氮化硅的主要原料。
高純度的氮氣可作為生產(chǎn)聚乙烯的輔助氣,如年產(chǎn)1千萬噸的聚乙烯生產(chǎn)線,每小時需要提供4,400標立方米純氮。
利用氮的化學不活潑性,在許多易燃液體物質的反應器、貯罐中充入氮氣,不但保護物料不受氧化,保持產(chǎn)品質量,還能確保安全,防止燃燒和爆炸事故發(fā)生。
3、冶金氏業(yè)中的應用
氮氣在冶金工業(yè)中主要是作保護氣和吹掃氣。在軋鋼和金屬熱處理的過程中,由于氮氣的保護,減少金屬的高溫氧化,使表面光潔。在有色金屬冶煉爐中充入氮氣,可以降低氧量和溫度,減少氧化,提高產(chǎn)品純度。用氮氣吹掃鋼水,使鋼中的氫含量降低,提高產(chǎn)品的強度。在高爐開工時吹入86%的氮氣,可降低焦炭消耗,延長使用壽命。在等離子電弧爐中充入氮氣,可生產(chǎn)氮化高速工具鋼。