Penjana Nitrogen Membran Berkontena
Prinsip utama pemisahan membran peralatan Nitrogen adalah permeasi aktif. Setiap komponen gas di udara mempunyai kebolehtelapan dan kebolehtelapan yang unik dalam filem polimer, menunjukkan keupayaan untuk larut dan meresap dalam setiap komponen melalui filem polimer. Mengikut ciri ini, gas dengan kebolehtelapan membran polimer yang lebih cepat boleh diasingkan daripada gas perlahan seperti nitrogen.
Product characteristics
Low-Cost Containerized Membrane Nitrogen Generator for Oil and Gas Industry: A Safe and Efficient On-Site Nitrogen Supply Solution.
|  |
Process flow diagram
I. Nitrogen Demand in the Oil and Gas Industry
In the entire process of oil and gas exploration, development, storage, transportation and operations, nitrogen is one of the core media to ensure safe and stable production:
• Safety inerting: A large number of flammable media such as crude oil and natural gas exist in oil and gas operation environments. Mixing with air is prone to forming explosive mixtures. As an inert gas, nitrogen can effectively reduce oxygen content and avoid explosion risks.
• Process support: Process links such as pipeline/tank cleaning and purging, drilling fluid aeration, and workover operation space protection all require dry and impurity-free gas as the medium.
II. Product Overview
This equipment is an integrated membrane nitrogen generation system customized for the oil and gas industry. With hollow fiber membrane separation technology as the core, it integrates functional modules such as compressed air pretreatment, membrane separation, nitrogen buffering, and intelligent control into a 20/40-foot standard container. It features "ready to transport, install and use": it can be directly transported to oil and gas operation sites (wellheads, tank farms, pipeline construction sections, etc.), and can be started and operated only by connecting pipelines and power supplies. It can stably supply nitrogen with a purity of 95%-99.9%, fully adapting to various safety and process requirements of the oil and gas industry.
III. Core Product Features
1. Membrane Separation System: A Simple, Low-Maintenance and Economical Nitrogen Generation Method
High-quality hollow fiber membrane modules are adopted to achieve air separation based on the "difference in membrane permeability rates of different gas molecules": after pretreatment, compressed air enters the membrane modules, small molecules such as oxygen and water vapor quickly permeate and are discharged, and nitrogen molecules are enriched into high-purity nitrogen.
Compared with traditional technologies, its advantages are:
• Extremely simple structure: No wearing parts such as switching valves and adsorption towers of PSA nitrogen generation, no chemical reaction links, and no mechanical wear during operation.
• Penggunaan tenaga yang rendah: Penjanaan nitrogen hanya bergantung pada penggunaan tenaga mampatan udara bahagian hadapan, dan tiada penggunaan tenaga tambahan diperlukan untuk pemisahan berikutnya. Kos operasi jangka panjang adalah 20%-30% lebih rendah daripada penjanaan nitrogen PSA.
• Jangka hayat yang panjang: Jangka hayat modul membran yang direka bentuk ialah 5-8 tahun (di bawah keadaan kerja biasa), tiada penggantian komponen teras yang kerap diperlukan, seterusnya mengurangkan kos penyelenggaraan.
2. Beberapa Alat Ganti Haus + Beban Kerja Penyelenggaraan Rendah: Menyesuaikan Diri dengan Permintaan Tapak Minyak dan Gas
Bertujuan untuk mencapai ciri-ciri konfigurasi kakitangan yang terhad dan keadaan penyelenggaraan yang mudah di tapak minyak dan gas, peralatan ini menggunakan beberapa bahagian yang bergerak, reka bentuk kebolehpercayaan yang tinggi:
• Komponen teras bebas penyelenggaraan: Modul membran, tangki penimbal nitrogen dan komponen statik lain tidak mempunyai risiko haus operasi.
• Ketahanan tinggi komponen tambahan: Penapis, injap pengatur dan komponen lain menggunakan bahan tahan kakisan gred industri seperti keluli tahan karat 304, dengan kadar kegagalan kurang daripada 0.5% setahun.
• Penyelenggaraan harian yang sangat mudah: Hanya elemen penapis udara yang perlu diganti setiap suku tahun (yang boleh disiapkan dalam 5-10 minit). Pemeriksaan parameter tekanan dan suhu harian hanya diperlukan, dan tiada pasukan penyelenggaraan profesional diperlukan di tapak.
3. Reka Bentuk Integrasi Modul Membran Standard: Pemasangan Pantas dan Operasi Mudah
Peralatan ini menggunakan mod pasang siap kilang + integrasi kontena. Semua komponen telah selesai pemasangan, pentauliahan dan pengujian sebelum meninggalkan kilang. Pelaksanaan di tapak hanya memerlukan 3 langkah:
• Sambungkan kepada sumber udara termampat luaran (hanya sambungan kuasa diperlukan apabila pemampat udara disepadukan sebagai satu set lengkap).
• Sambungkan saluran paip keluaran nitrogen ke titik operasi.
• Hidupkan kuasa dan mulakan sistem kawalan.
Keseluruhan kitaran pemasangan adalah ≤48 jam, yang jauh lebih pantas daripada peralatan pemasangan tradisional di tapak (15-30 hari). Sistem kawalan menggunakan antara muka skrin sentuh PLC yang mesra pengguna, hanya mengekalkan fungsi teras seperti "start, stop dan parameter viewing". Pengendali di tapak boleh beroperasi secara bebas selepas 1 jam latihan.
4. Kualiti Nitrogen: Stabil, Boleh Dipercayai, Bersih dan Takat Embun Rendah
Pemisahan membran adalah proses fizikal, dan penunjuk gas produk dipengaruhi secara minimum oleh turun naik dalam keadaan kerja:
1. Ketulenan yang stabil: Ia boleh menghasilkan nitrogen secara stabil dengan ketulenan 95%-99.9% (boleh disesuaikan mengikut permintaan), memenuhi keperluan inersi minyak dan gas (kandungan oksigen <5%), pembersihan dan senario lain.
2. Jaminan takat embun rendah: Takat embun standard nitrogen yang dihasilkan ialah ≤-40°C (pilihan ≤-60°C), mengelakkan sepenuhnya kakisan yang disebabkan oleh kelembapan yang memasuki saluran paip/tangki.
3. Kebersihan tinggi: Selepas penapisan ketepatan berbilang peringkat (ketepatan 1μm), nitrogen bebas minyak dan zarah, mematuhi API 551 dan spesifikasi kebersihan medium industri minyak dan gas yang lain.
5. Pengembangan Kapasiti Fleksibel: Menyesuaikan Diri dengan Keperluan Projek Dinamik
Peralatan ini menggunakan reka bentuk modul membran modular:
• Kapasiti peralatan kontena tunggal 20 kaki ialah 50-200Nm³/j. Jika permintaan projek meningkat, pengembangan kapasiti boleh dicapai dengan mengembangkan bilangan modul membran dalam kontena atau selari dengan berbilang peralatan (contohnya, dua unit secara selari boleh mencapai kapasiti 400Nm³/j).
• Pelarasan kapasiti tidak memerlukan penggantian sistem teras, menyesuaikan diri dengan ciri-ciri operasi jangka pendek dan pengembangan kapasiti berperingkat projek minyak dan gas, mengelakkan pembaziran yang disebabkan oleh kemalasan peralatan atau kapasiti yang tidak mencukupi.
6. Reka Bentuk Kontena: Menyesuaikan Diri dengan Mobiliti dan Persekitaran Ekstrem Tapak Minyak dan Gas
• Pengangkutan yang mudah: Menggunakan kontena standard 20/40 kaki, ia boleh diangkut terus ke medan minyak terpencil melalui jalan raya dan kereta api tanpa peralatan khas.
• Toleransi alam sekitar yang kuat: Kontena ini dilengkapi dengan reka bentuk kalis letupan Ex d IIB T4, tahap perlindungan IP54 dan lapisan penebat haba, yang boleh menyesuaikan diri dengan persekitaran operasi yang ekstrem seperti gurun (suhu tinggi 50°C) dan kawasan sejuk (suhu rendah -30°C).
• Pengurusan jarak jauh pintar: Sistem kawalan menyokong penghantaran data jarak jauh (pilihan), dan latar belakang boleh melihat parameter masa nyata seperti tekanan, kadar aliran dan ketulenan, merealisasikan pengurusan tanpa pengawasan.
IV. Senario Aplikasi Tipikal Penjana Nitrogen Membran Berkontena dalam Industri Minyak dan Gas
1. Operasi Penggerudian: Pengudaraan Bendalir Penggerudian dan Inersi Lubang Telaga
Dalam penggerudian yang tidak seimbang, nitrogen perlu disuntik ke dalam bendalir penggerudian untuk mengurangkan ketumpatan dan mengelakkan rekahan takungan. Pada masa yang sama, minyak dan gas yang keluar dari lubang telaga memerlukan inersi nitrogen untuk mengelakkan letupan. Peralatan ini boleh dipasang di sebelah platform penggerudian, bergerak dengan kedudukan mata gerudi, membekalkan nitrogen takat embun rendah secara stabil, dan memastikan keselamatan penggerudian dan perlindungan takungan.
2. Tangki Simpanan Minyak dan Gas: Pengedapan dan Anjakan Gas Lengai
Semasa pemuatan, pemunggahan dan penyimpanan tangki simpanan minyak mentah/gas asli, gas mudah terbakar di dalam tangki terdedah kepada pembentukan zon letupan apabila bercampur dengan udara. Suntikan nitrogen berterusan diperlukan untuk mengekalkan kandungan oksigen <5%. Peralatan ini boleh digunakan berhampiran ladang tangki, membekalkan nitrogen secara berterusan 24 jam sehari tanpa saluran paip jarak jauh. Ciri penyelenggaraannya yang rendah mengurangkan beban kerja pemeriksaan ladang tangki.
3. Pembinaan Saluran Paip: Pembersihan dan Pengeringan
Bagi saluran paip minyak dan gas yang baru dipasang/dibaik pulih, udara, kelembapan dan bendasing dalam saluran paip perlu disingkirkan. Nitrogen berketulenan tinggi dan takat embun rendah peralatan ini dapat menggantikan udara dalam saluran paip dengan cekap dan mengeringkan dinding dalam. Reka bentuk kontena boleh bergerak bersama bahagian pembinaan, menyesuaikan diri dengan keperluan pembersihan berfasa saluran paip jarak jauh, dan meningkatkan kecekapan pembinaan sebanyak lebih daripada 30%.
4. Operasi Kerja Balik: Perlindungan Keselamatan Kecemasan
Semasa operasi 'workover', baki minyak dan gas di dalam telaga akan terlepas ke kawasan operasi, yang memerlukan inersi nitrogen di ruang operasi. Peralatan ini boleh diangkut dengan cepat ke tapak dan digunakan dalam masa 48 jam, memastikan pembangunan projek sensitif masa yang selamat seperti 'workover' kecemasan.
V. Nilai yang Dibawa kepada Pelanggan
Melalui reka bentuk inovatif teknologi pemisahan membran " + integrasi kontena ", peralatan ini menyediakan penyelesaian bekalan nitrogen yang lebih selamat, lebih menjimatkan dan fleksibel untuk industri minyak dan gas:
• Pengurangan kos: Kos operasi jangka panjang adalah 40%-60% lebih rendah daripada pengangkutan nitrogen cecair dan 20%-30% lebih rendah daripada penjanaan nitrogen PSA.
• Peningkatan kecekapan: Kitaran penggunaan dipendekkan sebanyak 80%, menyesuaikan diri dengan senario operasi mudah alih dan meningkatkan kecekapan kemajuan projek.
• Keselamatan: Takat embun rendah yang stabil dan nitrogen berketulenan tinggi mengurangkan risiko letupan dan kakisan, mematuhi spesifikasi keselamatan industri.
• Pengurusan yang dipermudahkan: Ciri penyelenggaraan yang rendah dan operasi yang mudah mengurangkan beban kerja latihan kakitangan di tapak dan pengurusan peralatan.
