CN112334213A - 移动式氮维护供应系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于向多种工业维护应用诸如例如处理单元干燥、管道吹扫、反应器冷却、容器惰化、管道置换提供氮(N2)的新型集成系统。

Description

移动式氮维护供应系统
技术领域
本发明涉及一种用于向多种工业维护应用诸如例如处理单元干燥、管道吹扫、反应器冷却、容器惰化、管道置换等提供氮(N2)的系统。这些维护应用需要N2持续短时间段,该时间段在单天至几周(最多90天)的任何时间范围内,每次应用具有不同的流量、压力、温度和纯度要求。
背景技术
临时N2供应的常见来源包括:液态N2进给拖车安装式泵送器单元(TMPU)和拖车安装式气化器单元(TMVU)、压缩N2管拖车以及移动式N2膜生成单元。也可考虑局部的、永久安装的N2源。然而,除了它们的正常永久需求之外,这些通常无法供应维护应用需要,并且可能具有供应压力或温度失配。
来自液态N2源的N2通常被认为是高纯度的,其为大约99.999%纯度,并且来自液态N2进给TMPU和TMVU的N2可分别借助压力泵送和压力建立能力以及机载加热器和气化器在一定压力和温度范围上供应。然而,液态N2输送可能是昂贵的,尤其是在长距离上,并且需要运输器/牵引车拖车的可用性以维持供应。此外,维护提供装置TMPU和TMVU可捆绑数周并且无法用于竞争应用。另一方面,N2管拖车可供应高纯度和压力,但是具有有限的容量,因此是有用的。移动式N2膜生成器克服了这些限制中的一些限制,但是可能在N2容量上受限,尤其是当在其中N2恢复显著减小的较高纯度要求下操作时。常见临时N2供应系统的能力示于下表1中。
表1:常见临时氮供应系统
Figure BDA0002830088170000011
Figure BDA0002830088170000021
此外,在相关领域中已提出若干其他系统来处置用于短期应用的氮供应。例如,授予Michael的美国专利号6443245描述了一种用由膜或变压吸附(PSA)系统生成的富氮气体维护气井或油井的方法,据称该系统是使用低温氮的常规系统的较便宜且更可靠的替代形式。提供了一个示例,其中需要具有不超过5至8%氧气的90至180kscfh氮的典型钻井操作在1,500至2,000psig下被输送通过增压压缩机。平均维护持续时间报告为5天至2周。然而,Michael并未描述膜或PSA系统的容量能力,并且并未讨论它们相对于维护应用要求的尺寸,也并未讨论它们的仪器利用。此外,Michael并未设想N2生成器与利用低温N2的常规移动式供应系统(即,液态N2进给供应系统)的双重使用。
网站https://aglonsite.com/products/gas-products/nitrogen-generation/ portable-nitrogen-generators/中一项有述,AGL现场解决方案描述了一种能够以最多90kscfh和最多99.99995%纯度供应N2气体的移动式N2PSA系统,该系统对于远程或静止应用是灵活的。然而,本公开不设想移动式N2 PSA与利用低温N2的常规移动式系统供应的双重使用。
永久或半永久N2供应系统安装尺寸适合客户的N2需求要求的现场N2生成器件在本领域中是熟知的。通常,还安装液态N2罐和气化系统以在峰需求时供应补充N2,并且在生成器件失效的情况下供应备用N2。现场生成器件可以是膜、PSA、低温或其他N2产生器械。日本专利公布号7183040A描述了用于燃料电池发电系统的此类N2 PSA和液态N2供应系统。中国专利公布号103539084A还描述了一种向硫化机进给的N2 PSA和液态N2供应系统。授予Dennis的英国专利号2274407B描述了另一种此类系统,其中使用来自液态N2供应系统的废物制冷来冷却,并且从而使被压缩到PSA中的进给空气致密化。这增加了N2生成容量并且减小了为客户需要供应所需的液态N2的量。
虽然部分地由于较高的N2恢复因子(尤其是在较高纯度下),移动式N2 PSA单元相对于它们的膜配对物呈现容量改善,但是它们仍无法供应许多维护应用的容量需求。此外,在没有额外的产物调理/处理(即,加热、冷却、压缩或纯化)的情况下,它们无法供应热、冷、高压或高纯度的氮。
这些相关领域解决方案均未设想PSA生成器和液态N2进给供应系统的移动化,以用于将临时N2供应至不同的维护应用。
因此,为了克服相关领域的缺点,本发明的目的是提供一种移动式氮供应系统,该移动式氮供应系统具有移动式PSA生成器以针对多种工业维护应用供应氮的基本负荷。
本发明的另一个目的是为不同的维护应用提供用于临时N2供应的PSA生成器和液态N2供应系统的移动化。
通过阅读本说明书、附图和所附权利要求,本发明的其他目的和方面对于本领域的技术人员将变得显而易见。
发明内容
本发明涉及一种供应多种临时工业维护应用诸如例如处理单元干燥、管道吹扫、反应器冷却、容器惰化和管道置换的移动式氮生成系统。
在本发明的一个方面,提供了一种用于向临时工业维护应用提供氮的集成系统,该集成系统包括:
至少一个移动式变压吸附单元,该至少一个移动式变压吸附单元用于向氮维护应用提供具有第一规格的氮流体的基本负荷;
至少一个移动式液态N2进给系统,该至少一个移动式液态N2进给系统用于以第二规格向该氮维护应用提供补充氮,其中该组合的基本负荷和补充氮以该工业维护应用所需的预定流量、温度、压力和纯度提供产物氮流。
在本发明的另一方面,提供了一种用于向临时工业维护应用提供氮的集成方法。该方法包括:
向至少一个移动式氮变压吸附单元提供压缩进给流,并且将具有第一规格的氮流体的基本负荷与富氧废物蒸汽分离;
经由液态N2进给系统提供补充氮,其中在第二规格下提供该补充氮,并且将该补充氮与该基本负荷氮流体组合,从而以该工业维护应用所需的预定流量、温度、压力和纯度产生产物氮流。
在本发明的又一方面,提供了一种用于向临时冷却维护应用提供氮的集成方法。该方法包括:
向至少一个移动式氮变压吸附单元提供压缩空气进给流,并且将具有第一规格的氮流体的基本负荷与富氧废物蒸汽分离,并且其中所述基本负荷氮流体处于比该冷却应用所需的温度更高的温度下;
经由液态N2进给系统提供补充氮,其中以第二规格提供该补充氮,并且其中该补充氮处于比该冷却应用所需的温度更低的温度下,并且将该补充氮与该基本负荷氮流体组合,从而以该冷却维护应用所需的预定流量、温度、压力和纯度产生产物氮流。
在另一个实施方案中,提供了一种用于向临时工业维护应用提供氮的集成方法。该方法包括:
向至少一个移动式氮变压吸附单元提供压缩空气进给流,并且将具有第一规格的氮流体的基本负荷与富氧废物蒸汽分离,并且其中该基本负荷氮流体处于比该维护应用所需的纯度更低的纯度下;
经由液态N2进给系统提供补充氮,其中以第二规格提供该补充氮,并且其中该补充氮处于比该维护应用所需的纯度更高的温纯下,并且将该补充氮与该基本负荷氮流体组合,从而以该维护应用所需的预定流量、温度、压力和纯度产生产物氮流。
附图说明
通过以下附图,本发明的上述和其他方面、特征和优点将变得更加显而易见,其中:
图1是本发明的氮供应系统的示意图的描绘。
具体实施方式
本发明提供了一种用于维护多个工业应用的移动式氮供应系统,所有这些工业应用本质上是临时的,从几天到几周不等,并且具有不同的规范要求。本发明的系统适用的典型维护应用和氮要求详述于下表2中。
表2:典型维护应用和氮要求
Figure BDA0002830088170000051
以下是这些应用的简要描述:(i)对于在操作期间对水分敏感的器械和单元操作需要处理单元干燥,例如水分需要在液化天然气(LNG)器械运行之前从其中去除以避免水分在管线和仪器中冷冻;(ii)天然气管道等需要传输管道干燥/吹扫来去除氧气和水分,当天然气被引入管线中时,氧气和水分可能导致纯度、着火和腐蚀问题。另外,需要在停运之前吹扫管线以去除天然气;(iii)用于催化剂替换的惰性载体在其中要手动替换自然或反应性催化剂的反应器中是必需的。在进行这项工作之前,通常需要少于5%的氧气;(iv)在催化剂更换或反应器维修之前需要加速处理反应器冷却,其中期望将反应器从操作温度或升高的温度更快地冷却到可安全执行工作的温度。一般来讲,将冷或低温氮添加到再循环气流中以去除热量;(v)在填充产物之前,需要储存罐冷却和吹扫以降低罐例如LNG罐的温度。这会在产物填充期间吹扫杂质并且降低热冲击和沸腾/闪蒸;(vi)加热和汽提用于包含需要气化以去除的液态污染物的单元操作、罐和管线。加热和汽提也可用于加速处理单元干燥;(vii)直通式反应器冷却用于不具有再循环流的反应器和容器,因此氮气“直通式”地流动去除热量;(viii)传输管道置换通常用于在维修或更换维护之前从管道中去除液体。清管器可用于在被置换的氮气和液体之间进行密封;(ix)管道目标测试是通常用于描述从管道冲洗将进给可能损坏的机器的关键或敏感件(例如气轮机)的颗粒或碎片的术语;(x)需要矿井惰化以熄灭或防止矿井火灾或爆炸,其中氧气会被置换以防止燃烧过程发生。虽然这不是维护应用的全面列表,但它代表了在氮维护行业遇到的一些更常见的工作。
参考表2,工业维护领域中所需的氮取决于应用。客户的需求可在大约20kscfh至1,000kscfh的范围内,其中氮纯度在大约90%至99.9%的范围内。所需的压力和温度也可随氮维护所需的持续时间而变化。N2 PSA提供生成氮气的低成本器件,但在许多情况下不具有满足客户应用所规定的所有规格的能力。通过将N2 PSA供应与来自液态N2进给系统的N2供应组合,可以增加供应速率、增加供应纯度并且改变供应温度,同时维持低成本的N2供应。可通过向N2 PSA产物中加入便携式加热器来进一步改变供应温度。此外,可通过添加便携式产物压缩机来增加来自N2 PSA的供应压力,以便满足维护应用的需要。因此,本发明的解决方案提供了用一个集成系统调节和调整满足客户维护需要所需的氮流量、纯度、温度和压力的能力。在至少一个N2 PSA系统失效的情况下,基于液态N2(LIN)的供应系统可提供整个客户要求并且因此提供供应可靠性。此外,供应系统中的所有组件均为移动式,例如位于拖车、可移动滑道或机动车辆上。因此,有可能以定制的方式将仪器快速地定位在客户站点处以满足每个客户的特定需要。
作为解释,并且如图1所描绘,集成氮维护供应系统拥有与至少一个液态N2进给拖车安装式泵送单元(TMPU)或拖车安装式气化器单元(TMVU)结合的至少一个移动式N2 PSA。
用于供应氮以满足维护应用需求的最常见方法通过上文提及的液态N2进给源,诸如TMPU和TMVU。TMVU包括含有液态形式的低温产物的低温储存容器,该低温产物可以在其操作极限内的指定温度/相和压力下供应。如果所需的温度或压力高于流体沸点条件(对于液态N2,在0psig下为77°K并且在300psig下为117°K),则利用机载低温气化器来加热,或者将产物从液态转换成气体以便建立压力。产物的压力和温度由产物向气化器的流动控制,以满足/超过客户的规格。TMPU(拖车安装式泵送器单元)也将产物保持在液态。然而,在这种情况下,机载柴油机经由齿轮箱向正置换泵提供动力以便升高压力。泵以所需的流量和温度/相向客户供应产物。如果所需相为蒸汽,则利用电动气化器来气化产物流并且将其加热至所需温度。各种模型具有不同的气化方法,但一般来讲,柴油燃料的燃烧为产物的气化提供热量。来自这些来源的规格范围在上面的表1中提供。
重新参考图1,至少一个移动式空气压缩机(100)将大气空气进给流(101)压缩至大约150psig以形成压缩空气进给流(102)。当空气被压缩和冷却时,一些水分被冷凝出来、分离并且排出(未示出)。将流(102)进给至移动式N2 PSA(110),以形成N2 PSA产物流111和富氧废物流(112)。PSA(变压吸附)装置使用吸附原理在高压下将特定气体物种与气体的混合物分离。被分离物质的分子特性以及它们对吸附材料的亲和力对于该方法至关重要。在N2 PSA中,进给空气向上流动通过容纳在立式容器中的分子筛吸附床(通常为碳基吸附床),从而允许吸附氧气和其他杂质直至吸附床的体积接近饱和。浓度梯度随时间推移移动通过该床。当浓度梯度接近顶部时,将容器减压并且再生。使平行床以吸附模式投入运行。每个容器以成批模式操作。然而,经由多个吸附床维持N2产物气体的连续流,该吸附床同步并且在连续的计时循环中操作。当一个床处于吸附模式时,另一个床处于再生模式。Oxymat是适用于该应用的N2 PSA生成器的全球供应商,并且其网站https://www.oxymat.com/ products/psa-nitrogen-generators/oxymat-x-series-frame-built-solutions描述了X系列框架构建的解决方案,其包括:缓冲容器、过滤器、高级控制、露点、压力、温度、流量、纯度和远程监测。例如,X5包括五对两床PSA,它们一致地操作以产生95%纯度和8巴(116psig)压力的至多5,558sm3/hr(~200kscfh)的N2气体,具有生成最多99.9999%纯度的能力,尽管是在较低容量下。使用2床系统还允许压力均衡,其中离开待减压容器的气体用于对第二容器部分加压。这导致显著的节能。PSA系统的操作可被调整为输送多种氮纯度。所获得的纯度与可实现的流量成反比关系。优选的PSA设计是其中PSA的尺寸被设定成在道路重量和尺寸限制内可能装配在拖车上的最大容量,并且进给空气压缩机因此被放置在单独的便携式拖车或滑道上。一种此类设计的性能特征提供于下表3中。根据该系统所支持的维护应用的要求,它允许以任何组合使用产物压缩机、冷却器、加热器和纯化器。这将允许系统实现更宽范围的产物压力和温度要求。
表3:移动式氮PSA的示例性能力
纯度(体积%) 容量(kscfh) 所需空气(kscfh) 恢复因子(%)
99.5% 73 240 31%
99% 100 300 35%
95% 135 300 47%
供应压力=120psig,供应温度=环境温度加约20℉
重新参考图1,流(112)包括氧气、氩气、未恢复的N2和大气污染物诸如水分和二氧化碳(CO2)。流(111)主要包含氮、氩气和少量氧气以及最少量的大气杂质,诸如水分和CO2。如前所述,可操作PSA以产生纯度范围为约95%至99.5%或更高的N2。应注意,包括惰性的残余氩气,如同其为氮一样,这是常见的工业实践。N2产物的露点标称为-70℉。流(111)可在产物增压压缩机中进一步压缩,例如在“过热器”中加热,在冷却器中冷却,或在纯化器中进一步纯化氧气,以产生具有第一规格/组成(示出为“规格1”)的经调理的N2 PSA产物流(121)。前述称为移动式产物调理(120)的单元操作组是任选的。
同时,将液态N2(201)从液态N2(LN2)运输单元/容器(200)进给至TMPU或TMVU(210)。当排空时,针对整个运输容器切换LIN运输,然后将其驱动至液态N2器械进行再填充。TMPU或TMVU增加液态N2的压力,并且还可加热液态N2以使其气化并且将其加热。TMPU/TMVU产生具有第二规格/组成(示为“规格2”)的流(211),该流被添加到流(121)以形成具有第三规格/组成(示为“规格3”)的混合N2产物流(301)。取决于流(121)和(211)的组成,该产物流可具有相同或不同的规格/组成。流(121)和(211)的添加点可为简单的T或Y接头或歧管,并且如果需要,可包括静态混合设备以增强两个流的混合,以形成均匀混合的N2产物流(301)。虽然未示出,但止回阀通常用于防止N2气体回流到进给流以及隔离阀中。还可根据需要将流量计、压力计、热电偶和纯度分析仪包括在流(121)、(211)和(301)中以定量并且确保满足这些流的必要规格/组成。流(301)被供应给客户用于特定N2应用(400),使得流(121)和(211)的组合满足或超过客户规格的规格/组成。如图1所述和所示,N2维护供应系统的所有部件都可移动或便携到各种客户位置。PSA将提供基本负荷N2,并且补充氮将由液态N2进给TMPU/TMVU提供。具有任选的产物压缩机的移动式N2 PSA和LIN进给供应系统将独立地满足客户的压力要求。流(301)的温度和纯度规格是流(121)和(211)的加权平均数。
在示例性实施方案中,至少一个移动式N2 PSA单元(110)为工业维护供应基础负荷N2,其与至少一个液态N2进给TMPU或TMVU(210)联接以提供工业维护(300)的补充N2流(211)。至少一个移动式PSA提供低成本N2,而至少一个TMPU或TMVU(210)弥补任何需求不足,尽管对于增量的N2会有更高的单位成本。供应用于维护的整个N2的平均成本仍然低于来自所有液态源(200)的平均成本,并且低于所有PSA源(110),其中PSA中的至少一种显著利用不足。在该实施方案中,至少一个PSA单元(110)和至少一个液态N2进给源(200/210)两者各自在维护应用的所需压力、温度和纯度下供应N2,来自各者的产物是满足所需容量的添加物。
在另一个示例性实施方案中,至少一个PSA单元(110)中的一个或多个可以比维护应用为了增加PSA容量所需的纯度更低的纯度操作。在这种情况下,来自至少一个液态N2进给源(200/210)的补充N2在添加时使组合的供应回到所需的纯度规格。
在实施方案的另一个变型中,至少一个PSA单元(110)中的一个或多个在高于维护应用的温度要求的温度下产生N2。来自至少一个液态N2进给源(200/210)的补充N2被供应到低于维护应用所需的温度,使得当两个供应被组合成流(301)时,该流满足特定维护应用的流量规格和温度规格。
在另一个示例性实施方案中,至少一个PSA单元(110)中的一个或多个在低于维护应用的温度要求的温度下产生N2。来自至少一个液态N2进给源(200/210)的补充N2被供应到高于维护应用所需的温度,使得当两个供应被组合成流(301)时,后者满足维护应用的流量规格和温度规格。
在另一个实施方案中,在至少一个PSA单元(110)中的每一个PSA单元之后提供至少一个移动式产物调理/处理模块(120),以便升高压力(增压压缩机)、升高温度(“过热器”/移动式加热器)、降低温度(冷却器)或增加纯度(脱氧纯化器)。在该实施方案中,具有至少一个产物调理器(120)的至少一个PSA单元(110)和至少一个液态N2进给源(200/210)两者各自在维护应用的所需压力、温度和纯度下供应N2,来自各者的产物是容量上的添加物。
通过以下实施例进一步解释本发明,这些实施例不应理解为是对本发明的限制。
实施例1
待干燥的处理单元需要在100psig、100℉和95%纯度下200kscfh的N2持续15天。所选择的解决方案是提供一种以135kscfh、100psig、100℉和95%纯度供应N2的移动式N2PSA,加上一种以100psig、100℉和大约99.999%纯度供应65kscfh N2气体的液态N2进给TMPU或TMVU。在这种情况下,两个子系统在大约所需的压力和温度下供应N2气体。组合的流量为200kscfh的N2,纯度为大约96.6%,从而满足流量、压力和温度要求,并且超过应用的纯度要求。在15天的过程中,干燥应用消耗72MMscf的N2气体,其中49MMscf由PSA提供,而23MMscf由液态N2提供。因此,应用需要46个液态N2运输容器在15天内输送,相比之下,如果该应用仅用液态N2而无N2 PSA来维护,则需要144个运输容器。
在该相同的干燥实施例中,如果应用所需的N2纯度将从95%增加至大约99.5%,则与在95%纯度下操作的PSA相比,一种解决方案是使PSA以99%纯度运行,于是N2恢复会减小并且PSA容量下降至100kscfh,从而产生与上述实施例中相同的135kscfh。以99.999%纯度从LIN进给源提供100kscfh的补充N2。组合的流量为大约99.5%纯度的200kscfh N2,从而符合本专利申请的流量、压力和温度以及纯度要求。在15天的过程中,应用消耗72MMscf的N2气体,其中36MMscf由PSA和液态N2两者供应。该应用需要在15天内输送72个液态N2运输器,相比之下,如果该应用仅用液态N2而不用N2 PSA维护,则需要144个运输器。另一种可能性将是仅使用独立的PSA单元。然而,为了实现流动和纯度要求,将需要3个此类PSA单元每个输送大约67kscfh,纯度为99.5%。因此,一方面,所提出的一种PSA的解决方案减少了72个液态运输器,另一方面,使用补充液态N2减少了对两种移动式PSA的需要。
实施例2
待加热的容器需要在150psig、250℉和95%纯度下200kscfh的N2持续5天。所选择的解决方案是提供一种以135kscfh、100F和95%纯度供应N2的移动式N2 PSA,其中增压压缩机将压力升高到至少150psig,加上一个以150psig和大约562℉和99.999%纯度供应65kscfh N2为的TMPU。组合的流量为200kscfh的N2,纯度为大约96.6%,压力为150psig,并且温度为400℉,从而满足流量、压力和温度要求,并且超过加热应用的纯度要求。在这种情况下,所有所需的热均由TMPU提供,并且不需要向PSA产物添加额外的热。在5天的过程中,工作消耗24MMscf的N2气体,其中16.2MMscf由PSA提供,7.8MMscf由液态N2提供。该应用需要在5天内输送16个液态N2运输器,相比之下,如果该工作仅用液态N2而不用N2 PSA维护,则需要48个运输器。
实施例3
待通过直通式冷却冷却的反应器需要150psig、50F和99%纯度下的150kscfh的N2持续1天。所选择的解决方案是提供一种以100kscfh、100F和99%纯度供应N2的移动式N2PSA,其中增压压缩机将压力升高到至少150psig,加上一个以150psig和大约-50℉和99.999%纯度供应50kscfh N2为的TMPU。组合的流量为150kscfh的N2,纯度为大约99.3%,压力为150psig,并且温度为50℉,从而满足流量、压力和温度要求,并且超过纯度要求。在这种情况下,所有所需的冷却均由液态N2进给TMVU提供,并且不需要向PSA产物添加额外的冷却。在1天的过程中,工作消耗3.6MMscf的N2气体,其中2.4MMscf由PSA提供,1.2MMscf由液态N2提供。该应用需要在1天内输送3个液态N2运输器,相比之下,如果该工作仅用液态N2而不用N2 PSA维护,则需要8个运输器。
因此证实,可将移动式N2 PSA供应系统和移动式液态N2进给供应系统混合,以满足多种N2维护应用的流量、压力、温度和纯度要求,同时降低由液态源和经由运输器供应的氮气量。如果需要,可通过使用增压压缩机来增加来自PSA的N2压力。此外,通过与液态N2进给供应系统整合,可实现高于或低于N2 PSA的N2供应温度。此外,与可单独由PSA有效提供相比,可由集成系统实现更高纯度的N2供应。
尽管已示出和描述了各种实施方案,但本公开不受此限制,并且将被理解为包括本领域的技术人员将显而易见的所有此类修改和变型。

Claims (14)

1.一种用于向临时工业维护应用提供氮的集成系统,所述集成系统包括:
至少一个移动式变压吸附单元,所述至少一个移动式变压吸附单元用于向氮维护应用提供具有第一规格的氮流体的基本负荷;
至少一个移动式液态N2进给系统,所述至少一个移动式液态N2进给系统用于以第二规格向所述氮维护应用提供补充氮,其中所述组合的基本负荷和补充氮以所述工业维护应用所需的预定流量、温度、压力和纯度提供产物氮流。
2.根据权利要求1所述的集成系统,所述集成系统还包括:至少一个移动式空气压缩机,所述至少一个移动式空气压缩机被设置在所述至少一个变压吸附装置的上游用于接收空气进给流,以形成压缩空气流,并且将所述压缩空气流进给到所述至少一个变压吸附装置。
3.根据权利要求1所述的集成系统,所述集成系统还包括:任选的移动式产物调理单元,所述任选的移动式产物调理单元用于接收来自所述至少一个变压吸附单元的产物流,以操纵所述基本负荷氮流体的压力、温度或纯度。
4.根据权利要求1所述的集成系统,其中所述液态N2进给系统包括液态N2运输器/拖车,所述液态N2运输器/拖车被设置在至少一个拖车安装式泵送器单元或拖车安装式气化器单元液态N2进给系统的上游,以向其提供液态氮。
5.根据权利要求1所述的集成系统,所述集成系统还包括下游混合设备,所述下游混合设备用于将具有第一规格的氮流体的所述基本负荷与具有第二规格的所述补充氮组合,以形成由所述维护应用所必需的必要氮规格的产物流。
6.根据权利要求1所述的集成系统,其中所述移动式液态N2进给供应系统包括至少一个拖车安装式泵送器单元或拖车安装式气化器单元,以形成所述第二规格的所述补充氮。
7.一种用于向临时工业维护应用提供氮的集成方法,所述集成方法包括:
向至少一个移动式氮变压吸附单元提供压缩进给流,并且将具有第一规格的氮流体的基本负荷与富氧废物蒸汽分离;
经由液态N2进给系统提供补充氮,其中在第二规格下提供所述补充氮,并且将所述补充氮与所述基本负荷氮流体组合,从而以所述工业维护应用所需的预定流量、温度、压力和纯度产生产物氮流。
8.根据权利要求7所述的集成方法,其中以约20ksch至1,000ksch范围内的流量和大约90%至99.9%的纯度提供所述产物氮。
9.根据权利要求7所述的集成方法,其中所述临时工业维护应用选自:处理单元干燥、传输管道干燥/吹扫、催化剂替换、反应器冷却、储存罐冷却/吹扫、传输管道置换、管道目标测试和矿井惰化。
10.根据权利要求7所述的集成方法,其中向所述产物氮提供约50-500psig范围内的压力、-250至320℉的温度以及1-90天的持续时间。
11.一种用于向临时加热维护应用提供氮的集成方法,所述集成方法包括:
向至少一个移动式氮变压吸附单元提供压缩空气进给流,并且将具有第一规格的氮流体的基本负荷与富氧废物蒸汽分离,并且其中所述基本负荷氮流体处于比加热应用所需的温度更低的温度下;
经由液态N2进给系统提供补充氮,其中以第二规格提供所述补充氮,并且其中所述补充氮处于比所述加热应用所需的温度更高的温度下,并且将所述补充氮与所述基本负荷氮流体组合,从而以所述加热维护应用所需的预定流量、温度、压力和纯度产生产物氮流。
12.根据权利要求1所述的集成系统,所述集成系统还包括高级PLC系统,所述高级PLC系统独立地操纵所述PSA和液态N2进给系统,以基于下游应用所需的处理参数获得产物氮流。
13.一种用于向临时冷却维护应用提供氮的集成方法,所述集成方法包括:
向至少一个移动式氮变压吸附单元提供压缩空气进给流,并且将具有第一规格的氮流体的基本负荷与富氧废物蒸汽分离,并且其中所述基本负荷氮流体处于比冷却应用所需的温度更高的温度下;
经由液态N2进给系统提供补充氮,其中以第二规格提供所述补充氮,并且其中所述补充氮处于比所述冷却应用所需的温度更低的温度下,并且将所述补充氮与所述基本负荷氮流体组合,从而以所述冷却维护应用所需的预定流量、温度、压力和纯度产生产物氮流。
14.一种用于向临时工业维护应用提供氮的集成方法,所述集成方法包括:
向至少一个移动式氮变压吸附单元提供压缩空气进给流,并且将具有第一规格的氮流体的基本负荷与富氧废物蒸汽分离,并且其中所述基本负荷氮流体处于比所述维护应用所需的纯度更低的纯度下;
经由液态N2进给系统提供补充氮,其中以第二规格提供所述补充氮,并且其中所述补充氮处于比所述维护应用所需的纯度更高的温纯下,并且将所述补充氮与所述基本负荷氮流体组合,从而以所述维护应用所需的预定流量、温度、压力和纯度产生产物氮流。
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