Generatore di azoto a separazione a membrana per giacimenti petroliferi

Il modulo a membrana utilizza la tecnologia a membrana a fibre cave asimmetriche per separare e arricchire l'azoto dall'aria compressa. L'aria contiene il 78% di azoto, il 21% di ossigeno, lo 0.9% di argon e lo 0.1% di altri componenti. Il modulo a membrana produce azoto qualificato utilizzando il principio della permeazione selettiva. Vari componenti gassosi si dissolvono e diffondono nella membrana, formando le proprie velocità di permeazione uniche. L'ossigeno è un gas veloce, che si dissolve rapidamente e permea attraverso la parete della membrana, mentre l'azoto continua a fluire lungo la cavità interna dei filamenti di fibra, formando un flusso di gas arricchito di azoto. Il flusso di gas arricchito di ossigeno, o permeato, fuoriesce dalla membrana a pressione atmosferica e viene espulso. La forza motrice per la separazione è la differenza di pressione parziale formata tra le cavità interna ed esterna della membrana dai vari componenti gassosi.

Flusso di processo:

L'aria compressa viene essiccata tramite un essiccatore a refrigerazione o un essiccatore ad adsorbimento e quindi purificata attraverso un filtro. L'aria purificata viene riscaldata a una temperatura impostata da un riscaldatore elettrico e infine entra nei fasci di fibre cave di un separatore a membrana. Sotto pressione, vapore acqueo e ossigeno permeano rapidamente attraverso la parete della membrana, mentre l'azoto permea lentamente e viene trattenuto. Grazie all'azione del sistema di controllo della purezza, l'azoto non qualificato viene espulso e quello qualificato viene utilizzato per la produzione.

Il generatore di azoto a membrana comprende un modulo a membrana a fibra cava, un dispositivo di filtrazione dell'aria, un sistema di riscaldamento dell'aria, un dispositivo di protezione del sistema, un sistema di rilevamento della purezza del flusso in linea e dispositivi di controllo ed elettrici. Le funzioni di ciascun dispositivo sono descritte di seguito.

1. Gruppo membrana a fibra cava: utilizza la tecnologia della membrana a fibra cava asimmetrica per separare e arricchire l'azoto dall'aria compressa.

2. Dispositivo di filtraggio dell'aria: rimuove tutti i componenti dell'olio dall'aria compressa, raggiungendo un contenuto di olio pari a 0 ppm, ed elimina le particelle solide e liquide più grandi di 0.01 μm.

3. Sistema di riscaldamento dell'aria: il modulo a membrana deve funzionare a una determinata temperatura per raggiungere un'adeguata produzione di gas. Pertanto, nella tubazione di ingresso è installato un riscaldatore elettrico ad aria in grado di controllare automaticamente la temperatura. Il controllo della temperatura viene rilevato da una termoresistenza e l'uscita del controllo della temperatura viene regolata automaticamente in base al PID.

4. Dispositivo di protezione del sistema: questo dispositivo serve principalmente a proteggere il modulo a membrana. Ad esempio, previene danni al modulo a membrana dovuti ad alte temperature.

5. Sistema di rilevamento online della purezza e della portata: l'analizzatore di azoto rileva online il contenuto di ossigeno nell'azoto, mentre il flussimetro misura online la portata dell'azoto.