Generador de nitrogen de separació de membrana per a camps petrolífers

El mòdul de membrana utilitza tecnologia de membrana de fibra buida asimètrica per separar i enriquir el nitrogen de l'aire comprimit. L'aire conté un 78% de nitrogen, un 21% d'oxigen, un 0.9% d'argó i un 0.1% d'altres components. El mòdul de membrana produeix nitrogen qualificat mitjançant el principi de la permeació selectiva. Diversos components del gas es dissolen i difonen a la membrana, formant les seves pròpies taxes de permeació úniques. L'oxigen és un gas ràpid, que es dissol i penetra ràpidament a través de la paret de la membrana, mentre que el nitrogen encara flueix al llarg de la cavitat interior dels filaments de fibra, formant un corrent de gas enriquit amb nitrogen. El corrent de gas enriquit amb oxigen o gas permeat penetra fora de la membrana a pressió atmosfèrica i es ventila. La força impulsora de la separació és la diferència de pressió parcial formada entre les cavitats interior i exterior de la membrana pels diversos components del gas.

Flux del procés:

L'aire comprimit s'asseca mitjançant un assecador refrigerat o un assecador d'adsorció i després es purifica a través d'un filtre. L'aire purificat s'escalfa a una temperatura determinada mitjançant un escalfador elèctric i finalment entra als feixos de fibres buides d'un separador de membrana. Sota pressió, el vapor d'aigua i l'oxigen permeen ràpidament a través de la paret de la membrana, mentre que el nitrogen permea lentament i es reté. Sota l'acció del sistema de control de puresa, es ventila nitrogen no qualificat i s'utilitza nitrogen qualificat per a la producció.

El generador de nitrogen de membrana comprèn un mòdul de membrana de fibra buida, un dispositiu de filtració d'aire, un sistema de calefacció d'aire, un dispositiu de protecció del sistema, un sistema de detecció de la puresa del flux en línia i dispositius de control i elèctrics. Les funcions de cada dispositiu es descriuen a continuació.

1. Grup de membranes de fibra buida: utilitza la tecnologia de membrana de fibra buida asimètrica per separar i enriquir el nitrogen de l'aire comprimit.

2. Dispositiu de filtració d'aire: Elimina tots els components d'oli de l'aire comprimit, aconseguint un contingut d'oli de 0 ppm, i elimina les partícules sòlides i líquides de més de 0.01 μm.

3. Sistema de calefacció d'aire: El mòdul de membrana ha de funcionar a una temperatura determinada per aconseguir una taxa de producció de gas adequada. Per tant, s'instal·la un escalfador elèctric d'aire capaç de controlar automàticament la temperatura a la canonada d'entrada. El control de temperatura es detecta mitjançant una resistència tèrmica i la sortida del control de temperatura s'ajusta automàticament segons el PID.

4. Dispositiu de protecció del sistema: aquest dispositiu serveix principalment per protegir el mòdul de membrana. Per exemple, evita que el mòdul de membrana es faci malbé a causa de les altes temperatures.

5. Sistema de detecció en línia de puresa i cabal: l'analitzador de nitrogen detecta en línia el contingut d'oxigen del nitrogen, mentre que el cabalímetre mesura el cabal de nitrogen en línia.