變壓吸附空分制氧始創(chuàng )于20世紀60年代初(Skarstrom, 1960; Guerin de Montgarenil & Domine, 1964)，并于70年代實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)。在此之前,傳統的工業(yè)空分裝置大部分采用深冷精餾法(簡(jiǎn)稱(chēng)深冷法)
80年代以來(lái)至今CaX和LiX等高吸附分離性能的沸石分子篩的相繼開(kāi)發(fā)利用和工藝流程的改進(jìn)，使得變壓吸附空分技術(shù)得到迅速地發(fā)展，與深冷空分裝置相比，PSA過(guò)程具有啟動(dòng)時(shí)間短和開(kāi)停車(chē)方便、能耗較小和運行成本低、自動(dòng)化程度高和維護簡(jiǎn)單、占地面積小和土建費用低等特點(diǎn)。在不需要高純氧的中小規模(小于100噸/天，相當于3000Nm3/h )氧氣生產(chǎn)中比深冷法更具有競爭力。廣泛的應用于電爐煉鋼、有色金屬冶煉、玻璃加工、甲醇生產(chǎn)、炭黑生產(chǎn)、化肥造氣、化學(xué)氧化過(guò)程、紙漿漂白、污水處理、生物發(fā)酵、水產(chǎn)養殖、醫療和軍事等諸多領(lǐng)域(楊，1991; Kumar, 1996; Jee, Park, Haam & Lee,2002)。

用碳分子篩制氮主要是基于氧和氮在碳分子篩中的擴散速率不同，在0.7-1.0Mpa壓力下,即氧在碳分子篩表面的擴散速度大于氮的擴散速度，使碳分子篩吸附氧，而氮大部分富集于不吸附相中。碳分子篩本身具有加壓時(shí)對氧的吸附容量增加，減壓時(shí)對氧的吸附量減少的特性。利用這種特性采用變壓吸附法進(jìn)行氧、氮分離。從而得到99.99%的氮氣。

深冷空分制氮是一種傳統的制氮方法，已有近幾十年的歷史。它是以空氣為原料，經(jīng)過(guò)壓縮、凈化，再利用熱交換使空氣液化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸點(diǎn)不同(在1大氣壓下，前者的沸點(diǎn)為-183℃，后者的為-196℃)，通過(guò)液空的精餾，使它們分離來(lái)獲得氮氣。深冷空分制氮設備復雜、占地面積大，基建費用較高，設備一次性投資較多，運行成本較高，產(chǎn)氣慢：12～24h，安裝要求高、周期較長(cháng)。綜合設備、安裝及基建諸因素，3500Nm3/h以下的設備，相同規格的PSA裝置的投資規模要比深冷空分裝置低20%～50%。深冷空分制氮裝置宜于大規模工業(yè)制氮，而中、小規模制氮就顯得不經(jīng)濟。