Membranseparations kvävegenerator för oljefält

Membranmodulen använder asymmetrisk hålfibermembranteknik för att separera och anrika kväve från tryckluft. Luften innehåller 78 % kväve, 21 % syre, 0.9 % argon och 0.1 % andra komponenter. Membranmodulen producerar kvalificerat kväve genom att använda principen om selektiv permeation. Olika gaskomponenter löses upp och diffunderar i membranet och bildar sina egna unika permeationshastigheter. Syre är en snabb gas som snabbt löses upp och penetrerar genom membranväggen, medan kväve fortfarande flödar längs fibertrådarnas inre hålighet och bildar en kväveberikad gasström. Den syreberikade gasströmmen eller permeatgasen penetrerar ut ur membranet vid atmosfärstryck och ventileras ut. Drivkraften för separationen är den partiella tryckskillnaden som bildas mellan membranets inre och yttre håligheter av de olika gaskomponenterna.

Process flöde:

Tryckluft torkas av en kyltork eller en adsorptionstork och renas sedan genom ett filter. Den renade luften värms upp till en inställd temperatur av en elektrisk värmare och kommer slutligen in i hålfiberbuntarna i en membranseparator. Under tryck tränger vattenånga och syre snabbt igenom membranväggen, medan kväve långsamt tränger in och hålls kvar. Under inverkan av renhetskontrollsystemet ventileras okvalificerat kväve ut och kvalificerat kväve används för produktionen.

Membrankvävegeneratorn består av en membranmodul av ihåliga fibrer, en luftfiltreringsanordning, ett luftvärmesystem, en systemskyddsanordning, ett online-system för flödesrenhetsdetektering samt styr- och elektriska anordningar. Funktionerna för varje anordning beskrivs nedan.

1. Hålfibermembrangrupp: Använder asymmetrisk hålfibermembranteknik för att separera och anrika kväve från tryckluft.

2. Luftfiltreringsanordning: Den avlägsnar alla oljekomponenter från tryckluften, vilket uppnår en oljehalt på 0 ppm, och eliminerar fasta och flytande partiklar större än 0.01 μm.

3. Luftvärmesystem: Membranmodulen behöver arbeta vid en viss temperatur för att uppnå en lämplig gasproduktionshastighet. Därför installeras en elektrisk luftvärmare med automatisk temperaturreglering i inloppsröret. Temperaturregleringen detekteras av ett termiskt motstånd, och temperaturregleringens utgång justeras automatiskt enligt PID.

4. Systemskyddsanordning: Denna anordning tjänar främst till att skydda membranmodulen. Den förhindrar till exempel skador på membranmodulen på grund av höga temperaturer.

5. Online-detekteringssystem för renhet och flödeshastighet: Kväveanalysatorn detekterar syrehalten i kväve online, medan flödesmätaren mäter kväveflödet online.