[发明专利]用于钻井工艺的复合膜分离制氮系统及膜分离制氮方法有效

专利信息
申请号: 200710049344.1 申请日: 2007-06-20
公开(公告)号: CN101100292A 公开(公告)日: 2008-01-09
发明(设计)人: 张星 申请(专利权)人: 张星
主分类号: C01B21/02 分类号: C01B21/02;C01B21/04
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 610000四川省*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 用于 钻井 工艺 复合 分离 系统 方法
【权利要求书】:

1、一种用于钻井工艺的复合膜分离制氮系统,包括空气预处理系统、氮气膜分离系统和氮气钻井工艺自动控制系统,在氮气钻井工艺自动控制系统的控制下,压缩空气经空气预处理系统、氮气膜分离系统输出,其特征在于:所有设备均置于箱式撬体(3)内;所述空气预处理系统由压缩空气进气管(7)、空气冷却器(8)、空气过滤器组(11)和空气加热器(5)依次通过气管连接而成;所述氮气膜分离系统由复合膜管组件(19)和氮气输出管线系统组成;所述氮气钻井工艺自动控制系统由可编程自动控制系统(15)和工艺控制执行电器系统组成。

2、根据权利要求1所述的用于钻井工艺的复合膜分离制氮系统,其特征在于:所述空气过滤器组(11)为:粗滤空气过滤器(9)、中滤空气过滤器(10)、细滤空气过滤器(12)与超细滤空气过滤器(13)按顺序串行相连。

3、根据权利要求1所述的用于钻井工艺的复合膜分离制氮系统,其特征在于:在所述箱式撬体(3)内安装有对空气加热器(5)进行温度控制的温度控制器(16)。

4、根据权利要求1所述的用于钻井工艺的复合膜分离制氮系统,其特征在于:在所述箱式撬体(3)内安装有空气压力安全控制器(4),空气压力安全控制器(4)的压力检测器(2)安装于空气过滤器组(11)与空气加热器(5)之间的气管上,空气压力安全控制器(4)的控制端与空气加热器(5)连接。

5、根据权利要求1所述的用于钻井工艺的复合膜分离制氮系统,其特征在于:在所述压缩空气进气管(7)和氮气出气管(21)之间安装有直通气管(6),在直通气管(6)上安装有手动阀门(18)。

6、根据权利要求1所述的用于钻井工艺的复合膜分离制氮系统,其特征在于:在不合格氮气排气管(17)上安装有泄压阀(14)。

7、根据权利要求1所述的用于钻井工艺的复合膜分离制氮系统,  其特征在于:在所述氮气膜分离系统和氮气储气罐(20)之间安装有氮气纯度控制系统(22)。

8、根据权利要求1所述的用于钻井工艺的复合膜分离制氮系统,其特征在于:在所述压缩空气进气管(7)和氮气出气管(21)的端口均安装有由仁快速接头(1),仁快速接头(1)通过加固装置与箱式撬体(3)连接。

9、根据权利要求1所述的用于钻井工艺的复合膜分离制氮系统所用的膜分离制氮方法,其特征在于:用可编程自动控制系统(15)对氮气分离系统中各变量进行控制,其控制参数为:所述氮气膜分离系统的入气端的气体温度≤65℃,所述氮气膜分离系统的入气端的气体压力<2.41Mpa;可编程自动控制系统(15)的控制方法为:所述氮气膜分离系统的入气端的气体温度>65℃时,可编程自动控制系统(15)会自动切断空气加热器(5)的电源,所述氮气膜分离系统的入气端的气体压力≥2.41Mpa时,可编程自动控制系统(15)会打开泄压阀减压,所述氮气膜分离系统的出气端的气体氧含量为0.01-5%通过氮气纯度控制系统(22)控制,其原理为:通过产品气采样检测支路,由氧检电池在线随机检测气体含氧量并通过氧分析仪显示当时气体含氧量,通过可编程自动控制系统(15)对纯度控制阀进行调节,使得膜组获得合理的压力差而调节气体的氧含量,所述氮气膜分离系统的出气端的产氮量通过可编程自动控制系统(15)调节不合格氮气放空阀来控制。

10、根据权利要求1所述的用于钻井工艺的复合膜分离制氮系统所用的膜分离制氮方法,其特征在于:可编程自动控制系统(15)对氮气分离系统中各变量控制的参数为:所述氮气膜分离系统的出气端的气体氧含量为0.01-5%,所述氮气膜分离系统的出气端的产氮量为1800m3/h-5400m3/h。

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