[實用新型]一種車載式膜分離高壓制氮裝置

有效

• 申請號: 201922361919.4
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN211998827U
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 田保華;南建武;張德榮;崔培龍
• 申請（專利權）人: 天津悅朗能源裝備股份有限公司
• 主分類號: C01B21/04
• 分類號: C01B21/04
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 紀百靈

本實用新型公開了一種車載式膜分離高壓制氮裝置，包括載重底盤車和臺上部分，其中臺上部分包括柴油發動機、空壓機、空氣處理系統、氣水換熱系統、氮氣分離膜、氮氣高壓增壓機以及中央控制系統PLC；空壓機由柴油發動機驅動，氮氣高壓增壓機由汽車發動機通過第二輸出軸經過減速箱驅動。通過膜分離制氮，后端配套50MPa的利用汽車發動機驅動的高壓增壓機，整套設備安裝在一輛9.6米的汽車上，體積更小，便于移動，同時減少了操作人員的數量。增壓機輸出壓力可達50MPa壓力更高，可適應更多的油井；增壓機驅動有汽車發動機驅動，節省設備了成本，并減小了整個設備體積。

技術領域

本實用新型屬于油田采油井領域，尤其涉及一種車載式膜分離高壓制氮裝置。

背景技術

高壓氮氣大量應用于油田鉆井、采油等工序中。通過高壓的氮氣來保護油管或鉆桿的安全，在采油過程中，將高壓氮氣注入油井中，增加地層壓力，可進一步提高地下原油開采率。根據油井壓力不同，所需的氮氣壓力也不相同，新疆部分油井壓力可達40～50MPa，對氮氣壓力需求不斷增高。

同時，大部分油田都處于野外，傳統上，氮氣來源于液氮車氣化后產生的氮氣，但對于距離遠的油井，操作起來比較困難。近年來，分子篩制氮可以利用空氣分離產生氮氣，但分子篩制氮體積大，不利于車載運輸。因而，膜分離制氮得到廣泛的應用，同時配套高壓增壓機可以輸出更高壓力的氮氣。

發明內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種車載式膜分離高壓制氮裝置，通過膜分離制氮，后端配套50MPa的利用汽車發動機驅動的高壓增壓機，整套設備安裝在一輛9.6米的汽車上，體積更小，便于移動，同時減少了操作人員的數量。增壓機輸出壓力可達50MPa壓力更高，可適應更多的油井；增壓機驅動有汽車發動機驅動，節省設備了成本，并減小了整個設備體積。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：一種車載式膜分離高壓制氮裝置，包括載重底盤車和臺上部分，其中臺上部分包括柴油發動機、空壓機、空氣處理系統、氣水換熱系統、氮氣分離膜、氮氣高壓增壓機以及中央控制系統PLC；所述的空壓機由柴油發動機驅動，所述的氮氣高壓增壓機由汽車發動機通過第二輸出軸經過減速箱驅動；所述的空氣處理系統包括通過管線依次連接的后冷卻器、分離器、冷凍干燥機、一級過濾器以及二級過濾器；所述的空壓機的出口端通過管線連接空氣處理系統中的后冷卻器的進口端；

所述的氣水換熱系統包括列管式換熱器，其加熱介質通過管線連接柴油發動機的水箱，加熱介質進口管線上固定安裝有熱水調節閥；所述的二級過濾器的出口端通過管線連接列管式換熱器的冷介質入口端；所述的列管式換熱器的冷介質出口端通過依次連接的活性炭過濾器、四級過濾器、五級過濾器與氮氣分離膜相連接；所述的氮氣分離膜通過管線與高壓增壓機相連。

所述的氮氣分離膜與高壓增壓機之間的管線上設有氣動流量調節閥和氣動三通閥，由控制系統PLC根據氮氣濃度，自動控制調節閥開度控制流量。

所述的空壓機為一體式螺桿式空壓機。

所述的氮氣分離膜為并聯的中空纖維膜組。

所述的后冷卻器與增壓機上下集成安裝在一起，可減少臺上部分空間結構占用，是整套裝置更加緊湊。

所述臺上部分上的控制儀表用電采用24V電瓶電源，控制閥件均采用氣動閥，整套裝置不另配發電機組，亦不需要接外接電源。

本實用新型與現有技術相比的有益效果為：本實用新型提供的一種車載膜分離高壓制氮裝置，利用汽車發動機驅動增壓機，將整套設備放置于一臺9.6米的汽車上，裝置結構緊湊，體積小，節約車輛，節約人工；本實用新型增壓機輸出壓力可達50MPa壓力更高，可適應更多的油井；增壓機驅動由汽車發動機驅動，節省設備了成本，并減小了整個設備體積。

附圖說明

圖1是本實用新型的工藝流程圖（省略載重底盤車）；