氮是合成氨最重要的原料。氨合成所需的氮不需要分离和净化，而是直接来自空气。在氨合成气的生产中，空气中的氧气和碳氢化合物原料发生高温催化反应。经过转化、脱碳、甲烷化等过程，形成以氢为主，含有少量甲烷、微量一氧化碳和二氧化碳的混合物，空气中的氮和氩不参与反应，直接进入合成气，得到以氢和氮为主的氨合成气。在氨合成中，氧气、一氧化碳和二氧化碳很容易使合成催化剂中毒。甲烷和氩是惰性物质，大量积累会降低合成效率。采用液氮洗涤工艺净化合成气，可以延长催化剂的使用寿命，提高氨合成效率。
氮也是合成氰胺钙、氰化钠和氮化硅的主要原料。
高纯氮可用作聚乙烯生产的辅助气体。例如，年产1000万吨、每小时4400标准立方米纯氮的聚乙烯生产线必须交付。
利用氮气的化学惰性，将氮气注入许多易燃液体物质的反应器和储罐中，不仅保护材料不被氧化，保持产品质量，而且确保安全，防止燃烧和爆炸事故。
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