Generator dušika z membrano v kontejnerju
Glavno načelo membranskega ločevanja dušika v opremi je permeacija. Vsaka plinska komponenta v zraku ima svojo edinstveno prepustnost in prepustnost v polimernem filmu, kar kaže na sposobnost raztapljanja in difuzije vsake komponente skozi polimerni film. Glede na to značilnost je mogoče ločiti plin s hitrejšo prepustnostjo polimerne membrane od počasnejšega plina, kot je dušik.
Značilnosti izdelka
Cenovno ugoden membranski generator dušika v kontejnerjih za naftno in plinsko industrijo: varna in učinkovita rešitev za oskrbo z dušikom na kraju samem.
|  |
Diagram poteka procesa
I. Povpraševanje po dušiku v naftni in plinski industriji
V celotnem procesu raziskovanja, razvoja, skladiščenja, transporta in delovanja nafte in plina je dušik eden od ključnih medijev za zagotavljanje varne in stabilne proizvodnje:
• Varnostna inertnost: V okoljih, kjer se izvajajo naftni in plinski obrati, obstaja veliko število vnetljivih medijev, kot sta surova nafta in zemeljski plin. Mešanje z zrakom lahko povzroči nastanek eksplozivnih zmesi. Kot inertni plin lahko dušik učinkovito zmanjša vsebnost kisika in prepreči tveganje eksplozije.
• Podpora procesu: Procesne povezave, kot so čiščenje in prepihovanje cevovodov/rezervoarjev, prezračevanje vrtalne tekočine in zaščita prostora za remont, zahtevajo suh in nečistoč brez plina kot medij.
II. Pregled izdelka
Ta oprema je integriran membranski sistem za proizvodnjo dušika, prilagojen za naftno in plinsko industrijo. S tehnologijo ločevanja z votlimi vlakni kot jedrom integrira funkcionalne module, kot so predobdelava stisnjenega zraka, membransko ločevanje, puferiranje dušika in inteligentno krmiljenje, v standardni zabojnik velikosti 20/40 čevljev. Oprema je pripravljena za prevoz, namestitev in uporabo: lahko se neposredno prevaža na mesta obratovanja nafte in plina (glave vrtin, rezervoarji, gradbeni deli cevovodov itd.) in se lahko zažene in upravlja le s priključitvijo cevovodov in napajalnikov. Stabilno lahko dovaja dušik s čistostjo 95 %–99,9 %, kar je v celoti prilagojeno različnim varnostnim in procesnim zahtevam naftne in plinske industrije.
III. Ključne značilnosti izdelka
1. Sistem membranskega ločevanja: preprosta, vzdrževalna in ekonomična metoda za proizvodnjo dušika
Za doseganje ločevanja zraka na podlagi razlike v prepustnosti membran različnih molekul plina se uporabljajo visokokakovostni membranski moduli iz votlih vlaken: po predobdelavi stisnjen zrak vstopi v membranske module, majhne molekule, kot sta kisik in vodna para, hitro prodrejo in se izpraznijo, molekule dušika pa se obogatijo v visoko čist dušik.
V primerjavi s tradicionalnimi tehnologijami so njegove prednosti:
• Izjemno preprosta struktura: Brez obrabnih delov, kot so preklopni ventili in adsorpcijski stolpi za proizvodnjo dušika PSA, brez kemijskih reakcijskih povezav in brez mehanske obrabe med delovanjem.
• Nizka poraba energije: Proizvodnja dušika je odvisna le od porabe energije sprednje kompresije zraka in za naknadno ločevanje ni potrebna dodatna poraba energije. Dolgoročni obratovalni stroški so za 20–30 % nižji od stroškov proizvodnje dušika s PSA.
• Dolga življenjska doba: Načrtovana življenjska doba membranskega modula je 5–8 let (v normalnih delovnih pogojih), pogosta menjava osrednjih komponent ni potrebna, kar dodatno zmanjšuje stroške vzdrževanja.
2. Malo obrabnih delov + nizka vzdrževalna obremenitev: prilagajanje d" lahkemu obratovanjud" povpraševanju naftnih in plinskih lokacij
Zaradi omejenega števila osebja in enostavnih pogojev vzdrževanja na naftnih in plinskih lokacijah ima oprema zasnovo z malo gibljivimi deli in visoko zanesljivostjo:
• Osnovne komponente, ki ne potrebujejo vzdrževanja: Membranski moduli, rezervoarji za dušik in druge statične komponente niso izpostavljene tveganju obratovalne obrabe.
• Visoka vzdržljivost pomožnih komponent: Filtri, regulacijski ventili in druge komponente so izdelani iz industrijskih materialov, odpornih proti koroziji, kot je nerjaveče jeklo 304, s stopnjo okvar manj kot 0,5 % na leto.
• Izjemno preprosto dnevno vzdrževanje: Le element zračnega filtra je treba zamenjati vsako četrtletje (kar je mogoče opraviti v 5–10 minutah). Potreben je le dnevni pregled parametrov tlaka in temperature, na lokaciji pa ni potrebna profesionalna vzdrževalna ekipa.
3. Standardna zasnova integracije membranskega modula: hitra namestitev in enostavno upravljanje
Oprema uporablja način tovarniške predizdelave + integracije zabojnikov. Vse komponente so bile pred odhodom iz tovarne sestavljene, zagnane v pogon in preizkušene. Za namestitev na lokaciji so potrebni le 3 koraki:
• Priključitev na zunanji vir stisnjenega zraka (če je zračni kompresor integriran kot celoten sklop, je potreben le priključek za napajanje).
• Priključite izhodno cev za dušik na delovno točko.
• Vklopite napajanje in zaženite krmilni sistem.
Celoten cikel namestitve traja ≤48 ur, kar je veliko hitreje kot pri tradicionalni opremi za namestitve na kraju samem (15–30 dni). Krmilni sistem uporablja uporabniku prijazen vmesnik PLC zaslona na dotik, pri čemer ohranja le osnovne funkcije, kot so zagon, zaustavitev in ogled parametrov. Operaterji na kraju samem lahko delujejo samostojno po 1 uri usposabljanja.
4. Kakovost dušika: stabilna, zanesljiva, čista in z nizko točko rosišča
Membranska ločitev je fizikalni proces, na kazalnike nastalega plina pa nihanja delovnih pogojev minimalno vplivajo:
1. Stabilna čistost: Stabilno lahko proizvaja dušik s čistostjo 95 %–99,9 % (prilagodljivo na zahtevo), kar izpolnjuje zahteve za inertizacijo nafte in plina (vsebnost kisika <5 %), čiščenje in druge scenarije.
2. Zagotovljeno nizko rosišče: Standardno rosišče proizvedenega dušika je ≤ -40 °C (opcijsko ≤ -60 °C), kar popolnoma preprečuje korozijo, ki jo povzroča vlaga, ki vstopa v cevovode/rezervoarje.
3. Visoka čistoča: Po večstopenjski natančni filtraciji (natančnost 1 μm) je dušik brez olja in delcev, kar ustreza standardu API 551 in drugim specifikacijam srednje čistoče v naftni in plinski industriji.
5. Prilagodljiva širitev zmogljivosti: prilagajanje dinamičnim zahtevam projekta
Oprema ima modularno zasnovo membranskega modula:
• Zmogljivost enega samega 6-metrskega kontejnerja je 50–200 Nm³/h. Če se povpraševanje projekta poveča, je mogoče zmogljivost povečati s povečanjem števila membranskih modulov v kontejnerju ali z vzporedno povezavo več naprav (na primer, dve vzporedni enoti lahko dosežeta zmogljivost 400 Nm³/h).
• Prilagoditev zmogljivosti ne zahteva zamenjave osrednjega sistema, saj se prilagaja značilnostim kratkoročnega delovanja in postopnemu širjenju zmogljivosti naftnih in plinskih projektov, s čimer se izognemo potrati zaradi nedejavnosti opreme ali nezadostne zmogljivosti.
6. Kontejnerizirana zasnova: Prilagajanje mobilnosti in ekstremnim okoljem naftnih in plinskih lokacij
• Priročen prevoz: Z uporabo standardnih zabojnikov velikosti 20/40 čevljev se lahko neposredno prevaža do oddaljenih naftnih polj po cesti ali železnici brez posebnega orodja.
• Visoka odpornost na vplive okolja: Posoda je opremljena z eksplozijsko varno zasnovo Ex d IIB T4, stopnjo zaščite IP54 in toplotnoizolacijsko plastjo, ki se lahko prilagodi ekstremnim delovnim okoljem, kot so puščave (visoka temperatura 50 °C) in hladna območja (nizka temperatura -30 °C).
• Inteligentno daljinsko upravljanje: Krmilni sistem podpira daljinski prenos podatkov (neobvezno), v ozadju pa si lahko v realnem času ogledate parametre, kot so tlak, pretok in čistost, kar omogoča nenadzorovano upravljanje.
IV. Tipični scenariji uporabe membranskih generatorjev dušika v kontejnerjih v naftni in plinski industriji
1. Vrtalne operacije: prezračevanje vrtalne tekočine in inertizacija vrtine
Pri vrtanju z neuravnoteženim vrtanjem je treba v vrtalno tekočino vbrizgati dušik, da se zmanjša gostota in prepreči lomljenje rezervoarja. Hkrati je treba nafto in plin, ki uhajata iz vrtine, inertira z dušikom, da se prepreči eksplozija. To opremo je mogoče namestiti ob vrtalni ploščadi in se premikati skupaj s položajem svedra, stabilno dovajati dušik z nizkim rosiščem ter zagotavljati varnost vrtanja in zaščito rezervoarja.
2. Rezervoarji za skladiščenje nafte in plina: Tesnjenje in izpodrivanje z inertnim plinom
Med natovarjanjem, raztovarjanjem in skladiščenjem rezervoarjev za surovo nafto/zemeljski plin lahko vnetljivi plin v rezervoarju, ko se zmeša z zrakom, tvori območje eksplozije. Za vzdrževanje vsebnosti kisika <5 % je potrebno neprekinjeno vbrizgavanje dušika. To opremo je mogoče namestiti v bližini skladišča rezervoarjev in neprekinjeno dovajati dušik 24 ur na dan brez dolgih cevovodov. Zaradi nizkega vzdrževanja je delovna obremenitev skladišča rezervoarjev nizka.
3. Gradnja cevovodov: čiščenje in sušenje
Pri novo položenih/remontiranih naftovodih in plinovodih je potrebno odstraniti zrak, vlago in nečistoče iz cevovodov. Visoko čist dušik z nizko točko rosišča, ki ga zagotavlja ta oprema, lahko učinkovito izpodrine zrak v cevovodih in posuši notranjo steno. Kontejnerska zasnova se lahko premika skupaj z gradbenim odsekom, prilagaja se zahtevam postopnega čiščenja cevovodov na dolge razdalje in izboljša učinkovitost gradnje za več kot 30 %.
4. Remontne operacije: Varnostna zaščita v sili
Med remontnimi deli bodo preostala nafta in plin iz vrtine uhajali na območje delovanja, kar bo zahtevalo inertizacijo operativnega prostora z dušikom. To opremo je mogoče hitro prepeljati na lokacijo in namestiti v 48 urah, kar zagotavlja varen razvoj časovno občutljivih projektov, kot so nujni remontni deli.
V. Vrednost, ki jo prinašamo strankam
Z inovativno zasnovo membranske ločevalne tehnologije " + integracije posode" ta oprema zagotavlja varnejšo, ekonomičnejšo in prilagodljivejšo rešitev za oskrbo z dušikom za naftno in plinsko industrijo:
• Znižanje stroškov: Dolgoročni obratovalni stroški so za 40–60 % nižji od stroškov transporta tekočega dušika in za 20–30 % nižji od stroškov proizvodnje dušika s PSA.
• Izboljšanje učinkovitosti: Cikel uvajanja se skrajša za 80 %, kar omogoča prilagajanje scenarijem mobilnega delovanja in izboljšanje učinkovitosti napredka projekta.
• Varnost: Stabilno nizko rosišče in visoko čist dušik zmanjšujeta tveganje eksplozije in korozije, kar je v skladu z industrijskimi varnostnimi specifikacijami.
• Poenostavljeno upravljanje: Nizke vzdrževalne in enostavne funkcije delovanja zmanjšujejo delovno obremenitev usposabljanja osebja na kraju samem in upravljanja opreme.
