Dans le secteur industriel, le générateur d'azote est largement utilisé dans les industries pétrochimique, de liquéfaction du gaz naturel, métallurgique, agroalimentaire, pharmaceutique et électronique. L'azote produit peut servir de gaz d'instrumentation, mais aussi de matière première industrielle et de fluide frigorigène ; il s'agit d'un équipement indispensable à la production industrielle. Le procédé de génération d'azote se divise principalement en trois méthodes : la séparation par air froid, la séparation membranaire et l'adsorption par variation de pression sur tamis moléculaire (PSA).
La méthode de séparation par air froid profond repose sur la différence de points d'ébullition de l'oxygène et de l'azote présents dans l'air, et produit de l'azote et de l'oxygène liquides par compression, réfrigération et distillation à basse température. Cette méthode permet une production à grande échelle d'azote et d'oxygène liquides à basse température ; son principal inconvénient réside dans l'investissement important qu'elle nécessite. Elle est généralement utilisée pour répondre aux besoins en azote et en oxygène des industries métallurgiques et chimiques.
La séparation membranaire utilise l'air comme matière première et, sous certaines conditions de pression, sépare l'oxygène et l'azote en les faisant passer à travers une membrane de perméabilité différente. Cette méthode présente l'avantage d'une structure simple, de l'absence de vannes de commutation et d'un faible encombrement. Cependant, le coût élevé des membranes, principalement importées, et leur faible taux de pénétration limitent son utilisation à des applications spécifiques nécessitant de faibles débits, comme les unités mobiles de production d'azote.
La méthode d'adsorption sous pression sur tamis moléculaire (PSA) utilise l'air comme matière première et un tamis moléculaire de carbone comme adsorbant. Ce procédé, basé sur le principe de l'adsorption sous pression, permet l'adsorption et la séparation de l'oxygène et de l'azote. Il se caractérise par un processus simple, un haut degré d'automatisation, une faible consommation d'énergie et une grande pureté de l'azote produit. C'est la technologie la plus répandue. Avant son entrée dans la tour d'adsorption, l'air doit être déshydraté afin de limiter l'érosion du tamis moléculaire et d'en prolonger la durée de vie. Dans le procédé PSA conventionnel de production d'azote, une tour de séchage est généralement utilisée pour éliminer l'humidité de l'air. Lorsque cette tour est saturée, elle est régénérée par un flux d'air sec.
Date de publication : 15 avril 2023
