Membraanide eraldamise lämmastikugeneraator naftaväljade jaoks

Membraanmoodul kasutab asümmeetrilist õõneskiudmembraani tehnoloogiat lämmastiku eraldamiseks ja rikastamiseks suruõhust. Õhk sisaldab 78% lämmastikku, 21% hapnikku, 0.9% argooni ja 0.1% muid komponente. Membraanmoodul toodab kvalifitseeritud lämmastikku selektiivse permeatsiooni põhimõtte abil. Membraanis lahustuvad ja difundeeruvad mitmesugused gaasikomponendid, moodustades oma ainulaadse permeatsioonikiiruse. Hapnik on kiire gaas, mis lahustub kiiresti ja tungib läbi membraani seina, samal ajal kui lämmastik voolab mööda kiudniitide sisemist õõnsust, moodustades lämmastikuga rikastatud gaasivoo. Hapnikuga rikastatud gaasivool ehk permeaadigaas tungib membraanist välja atmosfäärirõhul ja ventileeritakse. Eraldusjõuks on osarõhu erinevus, mis tekib membraani sisemise ja välimise õõnsuse vahel erinevate gaasikomponentide mõjul.

Protsessi kulg:

Suruõhk kuivatatakse külmkuivati ​​või adsorptsioonkuivati ​​abil ja seejärel puhastatakse filtri abil. Puhastatud õhk kuumutatakse elektrikerisega etteantud temperatuurini ja lõpuks siseneb see membraanseparaatori õõneskiudkimpudesse. Rõhu all tungivad veeaur ja hapnik kiiresti läbi membraaniseina, samal ajal kui lämmastik tungib aeglaselt läbi ja jääb kinni. Puhtuse kontrollsüsteemi toimel ventileeritakse kvalifitseerimata lämmastik ja tootmiseks kasutatakse kvalifitseeritud lämmastikku.

Membraanist lämmastikugeneraator koosneb õõneskiudmembraani moodulist, õhu filtreerimisseadmest, õhuküttesüsteemist, süsteemi kaitseseadmest, võrgus olevast voolu puhtuse tuvastamise süsteemist ning juhtimis- ja elektriseadmetest. Iga seadme funktsioone kirjeldatakse allpool.

1. Õõneskiudmembraani grupp: Kasutab asümmeetrilist õõneskiudmembraani tehnoloogiat lämmastiku eraldamiseks ja rikastamiseks suruõhust.

2. Õhufiltriseade: see eemaldab suruõhust kõik õlikomponendid, saavutades õlisisalduse 0 ppm, ja elimineerib tahked ja vedelad osakesed, mis on suuremad kui 0.01 μm.

3. Õhuküttesüsteem: Membraanmoodul peab töötama teatud temperatuuril, et saavutada sobiv gaasitootmiskiirus. Seetõttu on sisselasketorustikku paigaldatud automaatse temperatuuri reguleerimisega õhkelektrikütteseade. Temperatuuri reguleerimist tuvastab termiline takisti ja temperatuuri reguleerimise väljundit reguleeritakse automaatselt vastavalt PID-le.

4. Süsteemi kaitseseade: see seade on mõeldud peamiselt membraanimooduli kaitsmiseks. Näiteks hoiab see ära membraanimooduli kahjustumise kõrge temperatuuri tõttu.

5. Puhtuse ja voolukiiruse online-tuvastussüsteem: lämmastikuanalüsaator tuvastab lämmastiku hapnikusisalduse online-režiimis, voolumõõtur aga lämmastiku voolukiirust online-režiimis.