氮气作为一种重要的工业气体，广泛应用于食品、医药、化工、电子、金属加工等多个行业。在获取氮气的方式上，主要有两种途径：
制氮机现场制气：通过变压吸附（PSA）或膜分离技术，从空气中分离出氮气。
液氮外购：从专业气体供应商处购买液态氮气，储存在低温储罐中，使用时气化。
本文将从设备投资、运行成本、供应稳定性、灵活性、安全性等多个维度，对制氮机与液氮进行深入的成本比较，并结合实际案例，为企业选择合适的氮气供应方案提供参考。
一、设备投资成本
制氮机：制氮机的初始投资成本主要取决于以下因素：
氮气产量要求：产量越高，设备规格越大，成本越高。
小型 PSA 制氮机（5-50 Nm³/h）： 投资成本约 10-30 万元人民币
中型 PSA 制氮机（50-200 Nm³/h）： 投资成本约 30-100 万元人民币
大型 PSA 制氮机（＞200 Nm³/h）： 投资成本超过 100 万元人民币
氮气纯度要求：纯度越高，设备成本越高。例如，99.999％ 纯度的制氮机价格要高于 99.9％ 纯度的制氮机。
液氮储存系统：
液氮储存系统投资成本主要取决于：
储存容量：容量越大，成本越高。
小型储罐（1-5 吨）： 投资成本约 5-15 万元人民币
中型储罐（5-20 吨）： 投资成本约 15-50 万元人民币
大型储罐（＞20 吨）： 投资成本超过 50 万元人民币
附加设备：如汽化器、增压泵等，费用根据需求而定。
比较分析：
对于小型氮气需求（＜50 Nm³/h），制氮机与液氮储存系统的初始投资成本可能相差不大，甚至液氮储存系统更便宜。
对于中大型氮气需求，制氮机的初始投资成本通常高于液氮储存系统。
（数据来自网络，准确性和真实性有待商榷，仅供参考）
二、运行成本
制氮机：
制氮机的运行成本主要包括：
电费：制氮机的主要能耗来源。PSA 制氮机的能耗约为 0.2-0.4 kWh/Nm³，膜分离制氮机的能耗更低，约为 0.1-0.3 kWh/Nm³。
维护保养费用：包括定期更换滤芯、阀门、压缩机润滑油等，费用约为设备投资的 3-5％/年。
人员成本：需要配备专业人员操作和维护设备。
液氮：
液氮的运行成本主要包括：
液氮采购费用：根据市场价格波动，液氮价格约为 1000-2000 元/吨（折合 1.4-2.8 元/Nm³）。
运输费用：根据运输距离和频率，费用会有所不同。
汽化费用：若使用外购汽化器，费用需额外计算。
储存损耗：液氮储罐存在自然蒸发损耗，约为 0.1-0.5％/天，具体取决于储罐保温性能和环境温度。
比较分析：
从长期来看，制氮机的运行成本通常低于液氮采购成本。
假设制氮机能耗为 0.3 kWh/Nm³，电价 0.7 元/kWh，则制氮成本约为 0.21 元/Nm³。
液氮采购成本按 1.5 元/Nm³ 计算，加上运输和储存损耗，液氮实际使用成本约为 1.7-2.0 元/Nm³。
但需要注意的是，制氮机的维护保养费用会随着设备使用年限增加而上升，而液氮价格也可能出现波动。
（数据来自网络，准确性和真实性有待商榷，仅供参考）
三、供应稳定性
制氮机：
优点：
可实现氮气自给自足，不受外界因素影响。
设备可靠性高，可连续运行。
缺点：
设备故障可能导致氮气供应中断，需要备用设备或应急方案。
对电力供应依赖性强，停电会影响氮气生产。
液氮：
优点：
供应商通常提供稳定的供应保障。
液氮储罐可作为缓冲，储存一定量的液氮以应对突发情况。
缺点：
运输环节存在不确定性，如交通堵塞、恶劣天气等可能影响供应。
供应商的经营状况、产能变化等也会影响供应稳定性。
比较分析：
从供应稳定性来看，液氮略优于制氮机，但制氮机可通过配备备用设备和完善的应急预案来提高供应可靠性。
四、灵活性
制氮机：
优点：
可根据实际需求调节氮气产量和纯度，灵活性高。
适用于氮气需求波动较大的场合。
缺点：
设备启动和停机需要一定时间，响应速度相对较慢。
液氮：
优点：
可随时购买液氮，快速补充氮气供应，灵活性好。
缺点：
氮气纯度固定，难以根据需求进行调整。
储存容量有限，难以应对短时间内的大幅需求波动。
比较分析：
液氮在应对紧急需求和短期需求波动方面更具优势，而制氮机在长期运行和满足多样化需求方面表现更佳。
五、安全性
制氮机：
优点：
设备运行安全风险相对较低。
无需储存大量危险气体。
缺点：
设备维护不当可能存在安全隐患。
压缩空气系统需定期检查，防止压力泄漏。
液氮：
优点：
供应商通常提供专业的安全指导和服务。
缺点：
液氮属于低温液体，存在冻伤、窒息等安全风险。
液氮储罐需定期检查，防止泄漏和爆炸。
比较分析：
总体而言，制氮机在安全性方面优于液氮，但液氮的安全风险可通过加强管理和培训来降低。
六、案例分析
假设某企业氮气需求为 100 Nm³/h，纯度要求 99.9％，年运行时间 8000 小时。
制氮机方案：
设备投资：约 50 万元人民币
年运行成本（电费+维护）：约 20 万元人民币
10 年总成本：约 250 万元人民币
液氮方案：
储罐投资：约 30 万元人民币
年液氮采购成本：约 100 万元人民币（按 1.5 元/Nm³ 计算）
年运输和储存损耗成本：约 5 万元人民币10 年
总成本：约 1050 万元人民币
结论： 从长远来看，制氮机方案更经济实惠。
（数据来自网络，准确性和真实性有待商榷，仅供参考）
选择制氮机还是液氮，需要综合考虑以下因素：
氮气需求量：需求量越大，制氮机优势越明显。
使用频率和稳定性要求：长期稳定使用，制氮机更合适；短期或间歇性使用，液氮可能更灵活。
预算限制：初期投资预算有限，可考虑液氮；长期运行成本更关键，则制氮机更划算。
安全性考虑：对安全性要求极高，制氮机可能更合适。
最终，企业应根据自身实际情况，进行全面评估，选择最适合的氮气供应方案。
