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制氮設備利用物理方法分離空氣中的氧氣和氮氣，從而獲得氮氣。深度空分制氮是一種傳統的制氮方法，已有近幾十年的歷史，適合大規模工業制氮，而中小規模制氮不經濟。低溫空分制氮設備復雜，占地面積大，基建費用高，一次性投資大，運行成本高，產氣慢，安裝要求高，周期長。考慮到設備、安裝和基建等因素，同規格變壓吸附制氮裝置的投資規模低于深冷空分裝置。

碳分子篩和沸石分子篩廣泛應用于氮和氧生產領域。分子篩分離氧和氮主要是基于這兩種氣體在分子篩表面的擴散速率不同。碳分子篩是一種碳基吸附劑，兼有活性炭和分子篩的一些特性。碳分子篩的微孔組成非常小。直徑較小的氣體擴散迅速，更多地進入分子篩固相，從而在氣相中獲得富氮組分。以空氣為原料，碳分子篩為吸附劑，利用變壓吸附原理和碳分子篩對氧氣和氮氣的選擇性吸附，將氮氣與氧氣分離，稱為變壓吸附制氮。分子篩制氮是20世紀70年代迅速發展起來的一項新的制氮技術。