Membranseparasjonsnitrogengenerator for oljefelt

Membranmodulen bruker asymmetrisk hulfibermembranteknologi for å separere og anrike nitrogen fra trykkluft. Luften inneholder 78 % nitrogen, 21 % oksygen, 0.9 % argon og 0.1 % andre komponenter. Membranmodulen produserer kvalifisert nitrogen ved å bruke prinsippet om selektiv permeasjon. Ulike gasskomponenter løses opp og diffunderer i membranen, og danner sine egne unike permeasjonshastigheter. Oksygen er en rask gass som raskt løses opp og trenger gjennom membranveggen, mens nitrogen fortsatt strømmer langs det indre hulrommet i fiberfilamentene, og danner en nitrogenanriket gassstrøm. Den oksygenanrikede gassstrømmen eller permeatgassen trenger ut av membranen ved atmosfærisk trykk og ventileres ut. Drivkraften for separasjon er partialtrykkforskjellen som dannes mellom membranens indre og ytre hulrom av de forskjellige gasskomponentene.

Prosessflyt:

Trykkluft tørkes av en kjøletørker eller en adsorpsjonstørker, og renses deretter gjennom et filter. Den rensede luften varmes opp til en innstilt temperatur av en elektrisk varmeovn og kommer til slutt inn i hulfiberbuntene i en membranseparator. Under trykk trenger vanndamp og oksygen raskt gjennom membranveggen, mens nitrogen trenger sakte inn og holdes tilbake. Under påvirkning av renhetskontrollsystemet ventileres ukvalifisert nitrogen ut, og kvalifisert nitrogen brukes til produksjon.

Membrannitrogengeneratoren består av en hulfibermembranmodul, en luftfiltreringsenhet, et luftoppvarmingssystem, en systembeskyttelsesenhet, et online system for deteksjon av strømningsrenhet og kontroll- og elektriske enheter. Funksjonene til hver enhet er beskrevet nedenfor.

1. Hulfibermembrangruppe: Bruker asymmetrisk hulfibermembranteknologi for å separere og anrike nitrogen fra trykkluft.

2. Luftfiltreringsenhet: Den fjerner alle oljekomponenter fra trykkluften, og oppnår et oljeinnhold på 0 ppm, og eliminerer faste og flytende partikler større enn 0.01 μm.

3. Luftvarmesystem: Membranmodulen må operere ved en viss temperatur for å oppnå en passende gassproduksjonshastighet. Derfor er en elektrisk luftvarmer med automatisk temperaturkontroll installert i innløpsrørledningen. Temperaturkontrollen detekteres av en termisk motstand, og temperaturkontrollutgangen justeres automatisk i henhold til PID.

4. Systembeskyttelsesenhet: Denne enheten tjener primært til å beskytte membranmodulen. For eksempel forhindrer den skade på membranmodulen på grunn av høye temperaturer.

5. System for online deteksjon av renhet og strømningshastighet: Nitrogenanalysatoren registrerer oksygeninnholdet i nitrogen online, mens strømningsmåleren måler nitrogenstrømningshastigheten online.