移动膜制氮装置Word文档格式.docx

移动膜制氮装置Word文档格式.docx

《移动膜制氮装置Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动膜制氮装置Word文档格式.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

3.1.3装置生产高压紧缩空气技术参数

空气压力：

35MPa（最大）

高压空气温度（产品气）:

≤55℃

3.1.4装置生产高压紧缩氮气技术参数

1200m3/h（氮气纯度为95%时,海拔高度1500米）

95%

高压氮气温度（产品气）：

≤55℃

工艺要求

环境空气经柴油发动机驱动的螺杆空气紧缩机组进行紧缩后进入后冷却器对紧缩空气进行冷却，再经空气缓冲罐除水后进入空气后处置系统，其中包括冷干机除水、空气过滤器、活性炭过滤器吸附除油，并用空气温度调节装置将空气温度调节到适宜的范围内，干燥、纯净、恒温的紧缩空气进入膜组中进行氮－氧分离。

分离出的富氧空气排入大气，而达到所需纯度的氮气经氮气缓冲瓶送至氮气紧缩机，被紧缩至35MPa供用户利用。

装置输出低压紧缩空气工况时只启动空气紧缩机组不启动膜装置、增压机组；

装置输出低压氮气工况时启动空气紧缩机组、膜装置，不启动增压机组；

装置输出高压紧缩空气工况时启动空气紧缩机组、增压机组，不启动膜装置；

装置输出高压紧缩氮气工况时启动全套装置。

3.2.2四种工艺均对产品气进行瞬时和累计流量计量。

4．空气紧缩机单元：

空气紧缩机选用SULLAIR螺杆空气紧缩机。

选用CATERPILLAR柴油发动机作为驱动动力、配备后冷却器。

空气紧缩机：

4.1.1选用机型：

Sullair1500/350

4.1.2技术参数：

排气量

42.5m3/min（1500CFM）

排气压力

（350psig）

排气温度

最高环境温度+11℃

压缩机转速

1800rpm

最高转速

2100rpm

轴功率

驱动方式

柴油机驱动

冷却方式

风冷

4.1.3空气紧缩机配置：

带清洁指示器的重载吸气空气过滤器（双级）

SULLAIR标准油气分离器

自动调温型温控阀

气动式进气阀，0至100%容量控制

全天候润滑油（AWF）：

保证空气紧缩性能够在任何气候和环境温度下（-39℃至49℃）正常运行。

保护停机开关：

当紧缩机温度太高或油压太低、操作压力太高、低均能测知并自动停机。

仪表：

空气压力表、排气温度表、油气分离器保养指示表、油位计、油过滤器保养指示表、油压表

柴油发动机：

选用机型：

制造商：

美国CAT

型号：

3412E

功率：

710BHP

转速：

1800rpm

最高转速:

2100rpm

技术参数：

气缸排列形式

V列式（VEE）

气缸数量

12

冲程数量

4

排量

27.0L

压缩比

：

1

特性

涡轮增压

转向

逆时针（飞轮端）

传动方式

直联驱动

ATAAC

耗油量

127L/H（满载）

4.2.3机组配置：

CATERPILLAR标准配置

空气涡轮增压器

燃油系统：

充油泵和输油泵，旋转全流燃油过滤器

机油过滤器

电马达启动、电子喷射燃烧系统

排气口带有排气消音器和火花抑制器

引擎托架、飞轮、飞轮壳

散热冷却系统：

机油冷却器、节温器、水冷却器

排气系统：

干式，凸缘连接排气口

油压、水温、速度数据可远传

柴油机自带充电发电机及启动蓄电池

柴油机报警连锁信号及保护：

配备发动机油压太低、发动机油温太高、发动机水温太高、缺水、发动机转速高自动保护装置和远程紧急停车装置。

后冷却器：

在机组后配备后冷却器，保证后端机的正常的工作温度；

冷却器的风扇动力由柴油机提供。

5．空气处置部份

空气缓冲罐：

容积：

200L

工作压力：

冷冻干燥机：

选用德国Zander公司制造的冷冻干燥机.按照冷冻除湿原理，紧缩空气在换热器中和制冷剂进行热互换，空气中的水分冷却后再次发生冷凝，从而将其中所含的大部份水蒸汽、油雾冷凝成液滴，由自动排水阀排出。

型号：

ZAR-1600HP

处置气量：

42m3/min

功率：

9kW

配备表面滑腻的多管热互换器。

配备水分离器，采用内部集成有凝聚式过滤器的二级分离，应有效地避免冷凝液体物被带出干燥机,保证干燥机的出口露点温度。

“无空气损失”的自动排水阀能够靠得住地将冷凝液排出系统。

制冷系统温度自动控制，在操作条件范围内，无需手动调节，即可维持设计温度。

空气过滤器（共五级）：

通过除水处置后的空气在进入膜系统之前仍要通过五级空气处置，以达到高纯净度、干燥的要求。

本系统配置的第一、二、四、五级空气过滤器均选用Zander公司产品，第三级是活性碳吸附过滤器。

通过五级过滤后的空气达到：

残油含量：

≤；

过滤精度：

≤μm

第一级空气过滤器

规格型号：

G14/25ZR

Mpa

min

微粒≤1μm，油≤

5.3.2第二级空气过滤器

G14/25XR

min

微粒≤μm，油≤

第三级过滤器

第三级过滤器采用活性碳吸附过滤器，其作用为吸附空气当中的微量的气、雾态油份。

活性碳吸附过滤器的外壳由具有压力容器生产资质的厂家生产，带有检测报告。

内部安装活性碳床层和碳吸附剂。

第四级空气过滤器同第二级空气过滤器。

第五级空气过滤器为碳合成精细过滤器。

G14/25ACR

≤油分

MPa

空气换热器

该换热器由空压机动力柴油机的水和紧缩空气换热，由能防侵蚀的镍铬合金材料制成，同时进行检测、显示和保护报警。

温控方式：

阀门控制水的旁通流量（自动调节阀）

工作方式：

在线测量

超温报警保护开关

空气后处置控制系统：

空气处置单元中的一、二级过滤器的底部安装有电子自动排放阀和手动排放阀，用来排出过滤器中过滤出的微量液体；

后三级过滤器的底部安装手动排放阀；

各排放点的排放管线汇总后集中排放，在液体排放管路上加有伴热保温；

装有过滤器差压显示显示器、压不同常自动报警、停机联锁装置。

6.膜分离制氮单元：

由膜氮氧分离部件、控制部份、保护部份组成。

6．1设计参数：

1200Nm3/hr@95%氮气

MD膜分离制氮系统

氮气纯度

型号

MD4000HP

设计产气量

1200Nm3/h

设计空气进口压力

；

最大

设计膜工作温度

35-50OC

氮气输送压力

设计环境条件

环境温度

-38℃-+40℃

海拔高度

2000m

相对湿度

80%

产品气成分

氧气：

＜5%

CO2：

＜10ppm

水：

氮气+惰性气体：

≥95%

膜前空气参数

流量

2400Nm3/h

压力

（最大）

常压露点

＜-20℃

残油含量

≤

含颗粒物

使用/场所条件

使用方式

户外、车载移动

配备压缩

是

用电等级

无危险安全设计

膜分离系统采用PLC全自动控制方式，由采样、监测、纯度控制及系统保护等环节组成，采用可编程序控制器和微处置器组成控制回路。

纯度和温度的控制都是自动调控的。

膜组装置的框架

采用包括支架在内的可移动的耐用钢结构装置，设计紧凑。

全数采用不锈钢管及管件连接。

所有控制线路均利用安装在钢性导管中的标准电缆连接。

表面保护：

带环氧树脂底漆的聚氨酯涂层。

所有压力容器均符合国际或国标的规范要求。

6.2.3安全技术办法

在线显示装置能够显示原料空气油雾含量。

切断阀和空气压力表能够确保进入的空气在系统维修前完全释放。

氧气分析仪能够确保产品气的一致性和进程安全。

配备的安全阀能确保压力容器不会超压损坏。

配备空气高温保护装置。

所有压力容器具有技术监督部门认定证书。

6.2.4产品气纯度控制系统

采用PID自动控制方式，使系统具有在线实时自检功能，能够向客户提供产品气纯度在95％到99％之间持续的自动调节控制。

采用PID调节和纯度控制阀自动调节产品气纯度，当氧气含量超出指定范围时，产品气纯度控制保证系统使不合格气自动排向大气。

制氮装置起动后10分钟内能够生产出浓度为95%的氮气。

6.2.5压力测量系统——可用来证明设备性能及进行保护时的故障诊断工作。

膜组入口压力表、产品气压力表。

通过压力传感器能够在仪表盘显示原料空气、膜组进气、膜组排气的压力。

6.2.6原料空气阀

能对设备进行开/关控制。

在发生警报或设备失效时能自动切断原料空气。

6.2.7膜组切断阀

当所需要氮气气量发生转变时，通过膜组切断阀实现膜组的分组或选择性利用。

6.2.8回流防护装置

避免设备过压。

输出产品气的差压切换控制。

6.2.9控制面板

采用PLC控制器、运算机图形监控操作器（西门子产品）、关键工艺点的二次仪表、控制元器件等，以便操作人员进行监视和操作。

不设置控制室，将工控机（彩色图形监测器）、控制箱和配电箱别离布置到操作通道周围，便于操作、维修、更改线路等。

控制箱预留一个远传控制接口，传输距离不小于20米。

6.2.10氧气检测分析仪

品牌：

KE25

氧气纯度精度达到满刻度的±

％。

氧检测仪电池的利用年限不低于五年、可测定的氧气含量范围大（％至25％）。

6.2.11流量监测系统

配置在线流量显示仪和压力修正变换器，直读产品气标准状态流量和累计流量。

6.2.12阀门及管件

采用不锈钢管件、管材及入口气动、电动阀门执行机构，所有的部件都用防护栏予以保护，而且尺寸合理。

7.增压机单元：

装置配置美国KnoxWestern公司多级柱塞式紧缩机（紧缩机为水平对动平衡式机组），选用美国CATERPILLAR柴油发动机作为动力驱动。

氮气增压机：

7.1.1选用机型：

Knox-WesternE2430

最小

设计点

进气温度℃

67

35

机组中冷却器出口温度℃

55

设计工况下排量Nm3/h

1200

海拔高度m

2500

500

1000

7.1.2主要参数：

●标准状况：

KPa（A）,20℃

7.1.3紧缩机技术参数：

冲程：

英寸

压缩级数：

3级压缩

活塞杆直径：

活塞杆载荷

拉力：

10000磅

压力：

总和：

20000磅

拐数：

气体介质：

空气/氮气

机组设计转速：

压缩机功率：

225HP

冷却方式：

动力供应：

CATC9柴油发动机驱动

传动方式：

直连驱动

7.1.4紧缩机配置：

水平对置式，互动平衡,防尘紧缩机箱体

各级吸气洗涤罐

各级排气缓冲罐

吸气安全阀，各级排气安全阀

平衡锻钢曲轴

精密主轴承

重型，H型截面设计，锻钢连杆

单腔中体

润滑系统—由紧缩机曲轴驱动的润滑油泵、油过滤器、油冷却器、温控阀、油分派器及至各润滑点的管路

曲轴箱呼吸器

油位视窗

低温起动装置

7.2.1选用机型：

制造商：

美国CAT公司

型号：

C9

功率：

275HP

转速：

1800rpm

7.2.2技术参数：

直列式

6

7.2.3机组配置：

后冷却器：

对紧缩空气等进行冷却，由柴油机提供动力。

8.装置控制部份

控制对象包括空压机单元、空气处置部份、膜制氮单元、增压机单元，控制系统采用分散控制+集中控制+远程监控方案，组成如下：

空气紧缩机单元、空气处置部份、膜分离制氮单元、增压机单元安装相应的当场控制系统及监视仪表。

当场控制系统能够完成对单元的控制操作，具有操作简单、保护方便和容易掌握的特点。

每台设备独立的进程控制部份：

包括当场仪表、信号传感器、执行元件、控制盘、PLC控制器；

中央控制室的所有参数名称以中文显示，还能显示整套设备的工艺流程图，主要参数趋势图，报警记录等功能.。

中央控制室采用集中管理的方式对装置进行协调控制，对主要配套设备运行情形进行监控，包括主要工作参数的收集、报警及紧急停机等功能。

控制系统硬件主要由主控箱。

中央控制室的主控制盘触摸屏具有以下仪表和数据显示：

Ø

空压机组：

出口温度、压力、紧急停机及报警。

膜分离系统：

氮气流量、氧含量参数监视和设定、膜件出/入口压力、膜组入口温度等参数监视，膜分离系统强制停机及报警等功能。

增压机组：

入口温度、压力紧急停机及报警等功能等数据。

主控制盘触摸屏能够将生产进程直观的以彩色工艺流程画面显示出来，而且能够显示重要工艺参数的趋势图等；

主控制盘（图形监控操作器CDMCU）和PLC的选型：

SIEMENSSTN10”LCD（工业级）触摸屏操作。

PLC的选型是SIEMENSS7-200（工业级）。

工业现场设计；

铝合金前面板IP65防护品级。

通过PROFIBUS-DP工业网络连接进行通信，一根通信电缆就可以够实现所有现场设备间的连接,快捷方便；

中央控制室配置一个配电箱，可联接外电源供电，以实现对全套装置的操作控制。

随设备提供一台便携式电脑（IBM，具体配置由用户另定）用于PLC软件调试和对装置进行远程监控，上位机监控软件能够随时组态。

所有必要的输电线缆和信号线缆在供货范

全套装置设计有一个独立的紧急停车开关，可实现人工手动停机。

10．装置动力

装置大功率设备（空气紧缩机、后冷却器紧缩机、级间冷却器）采用柴油发动机驱动，每台柴油机自带充电机和蓄电池。

配装埃贝赫牌低温启动柴油燃油加热器，预热效果好，完全知足野外冬季低温环境启动设备。

其它小功率设备采用外部电力驱动或柴油发电机驱动。

柴油发电机容量为24kW，供给除紧缩机和增压机之外的小功率设备和低温启动时利用。

同时安装一个配电箱，配电箱留有外接电插座（380V和220V各一）以知足给现场其它用电设施供电的需要。

配电箱有独立的外接电源输入端，配备外供电与柴油发电机供电的隔离开关。

生产厂商：

日本大洋TDK40000TE

输出电压：

220/380V

频　　率：

50Hz三相

额定输出：

24KW

优缺点：

在油田气举排液应用上，相对于其他设备比较：

1、本钱低。

2、相对其他方式排液效果好。

3、持续排液作业能力强。

唯一不足的是在持续作业超过300小时后需停机保养设备。