Generator de azot cu separare prin membrană pentru câmpuri petroliere

Modulul cu membrană utilizează tehnologia membranei cu fibre tubulare asimetrice pentru a separa și îmbogăți azotul din aerul comprimat. Aerul conține 78% azot, 21% oxigen, 0.9% argon și 0.1% alte componente. Modulul cu membrană produce azot calificat utilizând principiul permeației selective. Diverse componente ale gazului se dizolvă și difuzează în membrană, formând propriile rate unice de permeație. Oxigenul este un gaz rapid, care se dizolvă și pătrunde rapid prin peretele membranei, în timp ce azotul curge în continuare de-a lungul cavității interioare a filamentelor de fibre, formând un flux de gaz îmbogățit cu azot. Fluxul de gaz îmbogățit cu oxigen sau gazul permeabil pătrunde în afara membranei la presiune atmosferică și este evacuat. Forța motrice pentru separare este diferența de presiune parțială formată între cavitățile interioare și exterioare ale membranei de către diferitele componente ale gazului.

Fluxul procesului:

Aerul comprimat este uscat de un uscător cu refrigerare sau de un uscător cu adsorbție, apoi purificat printr-un filtru. Aerul purificat este încălzit la o temperatură setată de un încălzitor electric și în final intră în fasciculele de fibre goale ale unui separator cu membrană. Sub presiune, vaporii de apă și oxigenul pătrund rapid prin peretele membranei, în timp ce azotul pătrunde lent și este reținut. Sub acțiunea sistemului de control al purității, azotul necalificat este evacuat, iar azotul calificat este utilizat pentru producție.

Generatorul de azot cu membrană cuprinde un modul cu membrană cu fibră tubulară, un dispozitiv de filtrare a aerului, un sistem de încălzire a aerului, un dispozitiv de protecție a sistemului, un sistem online de detectare a purității fluxului și dispozitive de control și electrice. Funcțiile fiecărui dispozitiv sunt descrise mai jos.

1. Grup de membrane cu fibră tubulară: Utilizează tehnologia membranei asimetrice cu fibră tubulară pentru a separa și îmbogăți azotul din aerul comprimat.

2. Dispozitiv de filtrare a aerului: Elimină toate componentele uleioase din aerul comprimat, atingând un conținut de ulei de 0 ppm și elimină particulele solide și lichide mai mari de 0.01 μm.

3. Sistem de încălzire a aerului: Modulul cu membrană trebuie să funcționeze la o anumită temperatură pentru a atinge o rată de producție a gazului adecvată. Prin urmare, în conducta de admisie este instalat un încălzitor electric cu aer capabil de control automat al temperaturii. Controlul temperaturii este detectat de o rezistență termică, iar ieșirea controlului temperaturii este reglată automat în funcție de PID.

4. Dispozitiv de protecție a sistemului: Acest dispozitiv servește în principal la protejarea modulului cu membrană. De exemplu, previne deteriorarea modulului cu membrană din cauza temperaturilor ridicate.

5. Sistem de detectare online a purității și a debitului: Analizorul de azot detectează online conținutul de oxigen din azot, în timp ce debitmetrul măsoară online debitul de azot.