CN114314530B - 膜制氮系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种膜制氮系统及其控制方法，用于解决不符合要求的气体进入分离膜中，导致分离膜使用寿命降低的问题。该膜制氮系统包括：供气装置，用于对含氮气体进行压缩；预处理装置，用于对压缩含氮气体进行预处理；氮气分离装置，用于从来自预处理装置的压缩含氮气体分离氮气；第一管道，用于放空气体；第一阀门组件，用于使预处理装置与进气管道或第一管道连通；检测装置，用于检测预处理后的压缩含氮气体的参数信息；以及控制装置，与检测装置、第一阀门组件均电连接。本发明提供的膜制氮系统，若控制装置判断出压缩含氮气体的参数信息中的任一者大于设定值，则使不符合进膜参数要求的气体直接放空，如此，可防止氮气分离膜的使用寿命下降。

Description

膜制氮系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及氮气制备设备领域，尤其涉及一种膜制氮系统及其控制方法。

背景技术

在石油和天然气开采领域，向油层注入高压氮气增加地层压力以提高原油采收率是一种重要的新技术。与其他方法相比，由于氮气具有无腐蚀、适应性和经济性好的优点，因此，利用氮气对油井、油层进行处理，安全、省时且高效。另外，由于空气中就含有大量的氮气(氮气的体积分数为78％)，相对于其他气体，制备氮气原材料丰富、成本低且安全性高。

氮气的制备方法主要可分为：深冷分离法、变压吸附法和膜分离法。其中，膜分离法是利用氮气分离膜对气体组分具有选择性渗透和扩散的特性，以达到气体分离和纯化的目的，从而获得氮气。而氮气分离膜对于进入分离膜的气体具有一定的参数要求，相关技术中，由于没有对进入分离膜前的气体的参数进行检测，容易使得不符合参数要求的气体进入分离膜中，导致分离膜污染或损坏，进而导致分离膜的使用寿命降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种膜制氮系统及其控制方法，用于解决相关技术的膜制氮系统，不符合参数要求的气体进入分离膜中，导致分离膜污染或损坏，进而导致分离膜的使用寿命降低的问题。

为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

第一方面，本发明的一些实施例提供了一种膜制氮系统，包括供气装置、预处理装置、氮气分离装置、第一管道、第一阀门组件、检测装置以及控制装置。供气装置用于对含氮气体进行压缩，供气装置包括第一出气口。预处理装置包括第一进气口和第二出气口，第一进气口与第一出气口相连通；预处理装置用于对来自供气装置的压缩含氮气体进行预处理，预处理包括除水处理、除油处理和除尘处理中的至少一种。氮气分离装置包括氮气分离部件、进气管道和出气管道，氮气分离部件内具有氮气分离膜，进气管道的出口与氮气分离部件的入口相连接，出气管道的入口与氮气分离部件的出口相连接；进气管道的入口与第二出气口相连通。第一管道包括第二进气口和第三出气口，第二进气口与第二出气口相连通，第三出气口用于与大气相连通。第一阀门组件位于第二出气口、进气管道的入口和第二进气口三者之间；第一阀门组件用于使第二出气口与进气管道或第一管道连通。检测装置用于检测经预处理装置处理后的压缩含氮气体的参数信息，参数信息包括含水量参数、含油量参数和固体颗粒度参数中的至少一者。控制装置与检测装置、第一阀门组件均电连接，控制装置用于：接收参数信息，若判断出参数信息中的任一者大于设定值，则控制第一阀门组件使第二出气口与第二进气口连通，第二出气口与进气管道的入口截断。

在一些实施例中，预处理装置包括除水装置，用于对由第一进气口流向第二出气口的压缩含氮气体进行除水处理。检测装置包括露点检测装置，连接于除水装置的出口侧，参数信息包括露点值。其中，露点检测装置与控制装置电连接，控制装置用于：接收露点值；若判断出露点值大于设定值，则控制第一阀门组件使第二出气口与第二进气口连通，第二出气口与进气管道的入口截断。

在一些实施例中，控制装置还用于：若判断出露点值大于设定值，则发出对除水装置进行排查的提示信息。

在一些实施例中，除水装置包括沿气流方向设置的冷干机和第一过滤器。膜制氮系统还包括：第一压差检测仪器，用于检测第一过滤器的入口处和出口处之间的压力差。其中，第一压差检测仪器与控制装置电连接，控制装置还用于：若判断出第一压差检测仪器检测的压力差大于设定值，则发出对第一过滤器进行排查的提示信息。

在一些实施例中，预处理装置包括除油装置，用于对由第一进气口流向第二出气口的压缩含氮气体进行除油处理。检测装置包括油雾检测装置，连接于除油装置的出口侧，参数信息包括含油量值。其中，油雾检测装置与控制装置电连接，控制装置用于：接收含油量值；若判断出含油量值超过设定值，则控制第一阀门组件使第二出气口与第二进气口连通，第二出气口与进气管道的入口截断。

在一些实施例中，除油装置包括沿气流方向设置的活性炭过滤器和第二过滤器。膜制氮系统还包括：第二压差检测仪器，用于检测第二过滤器的入口处和出口处之间的压力差。其中，第二压差检测仪器与控制装置电连接，控制装置还用于：若判断出第二压差检测仪器检测的压力差大于设定值，则发出对第二过滤器进行排查的提示信息。

在一些实施例中，预处理装置包括除尘装置，用于对由第一进气口流向第二出气口的压缩含氮气体进行除尘处理。检测装置包括颗粒度检测装置，连接于除尘装置的出口侧，参数信息包括固体颗粒度值。其中，颗粒物检测装置与控制装置电连接，控制装置用于：接收固体颗粒度值；若判断出固体颗粒度值超过设定值，则控制第一阀门组件使第二出气口与第二进气口连通，第二出气口与进气管道的入口截断。

在一些实施例中，除尘装置包括第三过滤器。膜制氮系统还包括：第三压差检测仪器，用于检测第三过滤器的入口处和出口处之间的压力差。其中，第三压差检测仪器与控制装置电连接，控制装置还用于：若判断出第三压差检测仪器检测的压力差大于设定值，则发出对第三过滤器进行排查的提示信息。

在一些实施例中，膜制氮系统还包括氮气纯度检测仪、第二管道以及第二阀门组件。氮气纯度检测仪连接于出气管道上，氮气纯度检测仪用于检测出气管道内的氮气纯度。第二管道包括第三进气口和第四出气口，第三进气口与出气管道相连接，第四出气口与大气相连通。第二阀门组件位于氮气分离部件的出口、第三进气口与出气管道的氮气输出端之间；第二阀门组件用于使氮气分离部件的出口与第三进气口或氮气输出端连通。其中，氮气纯度检测仪和第二阀门组件均与控制装置电连接，控制装置还用于：接收氮气纯度；若判断出氮气纯度小于纯度阈值，则控制第二阀门组件使氮气分离部件的出口与第三进气口连通，氮气分离部件的出口与出气管道的氮气输出端截断。

在一些实施例中，第一管道的第三出气口与出气管道相连接，第三出气口位于氮气分离部件和第二管道的第三进气口之间。膜制氮系统还包括：第一单向阀，设置于出气管道上，第一单向阀位于氮气分离部件与第一管道的第三出气口之间，第一单向阀的出口与第三出气口相连通。

在一些实施例中，膜制氮系统还包括第二压力检测仪器以及纯度调节阀。第二压力检测仪器连接于第二出气口与氮气分离部件之间，用于检测压缩含氮气体的压力。纯度调节阀连接于出气管道上，用于调节出气管道内的流量；氮气纯度检测仪位于纯度调节阀和氮气分离部件之间。其中，第二压力检测仪器和纯度调节阀均与控制装置电连接，控制装置还用于：若判断出第二压力检测仪器检测的压力大于第二压力阈值范围的最大值，则上调纯度调节阀的开度；若判断出第二压力检测仪器检测的压力小于第二压力阈值范围的最小值，则下调纯度调节阀的开度。

在一些实施例中，膜制氮系统还包括：第二压力检测仪器，连接于第二出气口与氮气分离部件之间，用于检测压缩含氮气体的压力。供气装置、第二压力检测仪器均与控制装置电连接，控制装置还用于：若判断出第二压力检测仪器检测的压力大于第二压力阈值范围的最大值，则控制供气装置减小输出压力；若判断出第二压力检测仪器检测的压力小于第二压力阈值范围的最小值，则控制供气装置增大输出压力。

在一些实施例中，膜制氮系统还包括：第三压力检测仪器，连接于出气管道上，用于检测出气管道内的压力。第三压力检测仪器与控制装置电连接，控制装置还用于：若判断出第二压力检测仪器检测的压力与第三压力检测仪器检测的压力的差值大于设定值，则发出对氮气分离部件进行排查的提示信息。

在一些实施例中，膜制氮系统还包括：第一压力检测仪器，连接于供气装置的第一出气口与预处理装置的第一进气口之间，第一压力检测仪器用于检测第一进气口处的气体压力。第一压力检测仪器与控制装置电连接，控制装置还用于：若判断出第一压力检测仪器检测的压力小于第一压力阈值范围的最小值，则控制供气装置增大输出压力；若判断出第一压力检测仪器检测到的压力大于第一压力阈值范围的最大值，则控制供气装置停机。

在一些实施例中，膜制氮系统还包括散热器、第一温度检测仪器以及第三阀门组件。散热器包括第四进气口和第五出气口，第四进气口与供气装置的第一出气口相连通，第五出气口与预处理装置的第一进气口相连通。第一温度检测仪器，连接于第一出气口处。第三阀门组件，位于第一出气口、第四进气口与第一进气口之间；第三阀门组件用于使第一出气口与第一进气口或第四进气口连通。其中，第一温度检测仪器和第三阀门组件均与控制装置电连接，控制装置还用于：若判断出第一温度检测仪器检测到的温度大于第一温度阈值，则控制第三阀门组件使第一出气口与第四进气口连通，第一出气口与第一进气口截断。

在一些实施例中，膜制氮系统还包括加热装置以及第二温度检测仪器。加热装置连接于预处理装置的第二出气口与第一阀门组件之间。第二温度检测仪器连接于加热装置与氮气分离部件之间。其中，加热装置和第二温度检测仪器均与控制装置电连接，控制装置还用于：若判断出第二温度检测仪器检测的温度小于第二温度阈值，则启动加热装置对压缩含氮气体进行加热。

在一些实施例中，预处理装置还包括至少一个排污口。膜制氮系统还包括：至少一个排污装置，排污装置包括储液箱、液位检测仪器和第四阀门，储液箱包括进液口和出液口；一个排污装置的进液口与一个排污口相连通，出液口与第四阀门相连接，液位检测仪器的检测端位于储液箱内。液位检测仪器和第四阀门均与控制装置电连接，控制装置还用于：若判断出液位检测仪器检测的液位高度达到第一高度阈值，则控制第四阀门开启；若判断出液位检测仪器检测的液位高度达到第二高度阈值，则发出对排污装置进行排查的提示信息；第二高度阈值大于第一高度阈值。

在一些实施例中，膜制氮系统还包括：储气装置，连接于供气装置的第一出气口与预处理装置的第一进气口之间。

第二方面，本发明的一些实施例还提供了一种制氮车。该制氮车包括上述任一实施例所述的膜制氮系统。

第三方面，本发明的一些实施例还提供了一种制氮橇。该制氮橇包括上述任一实施例所述的膜制氮系统。

第四方面，本发明的一些实施例还提供了一种膜制氮系统的控制方法，用于控制上述任一实施例所述的膜制氮系统，控制方法包括：接收来自检测装置检测的参数信息；参数信息包括含水量参数、含油量参数和固体颗粒度参数中的至少一者；以及若判断出参数信息中的任一者大于设定值，则控制第一阀门组件使第二出气口与第二进气口连通，第二出气口与进气管道的入口截断。

本发明提供的膜制氮系统及其控制方法具有如下有益效果：

本发明提供的膜制氮系统，预处理装置对来自供气装置的压缩含氮气体进行除水处理、除油处理和除尘处理中的至少一种，检测装置检测经预处理装置处理后的压缩含氮气体的参数信息，即检测压缩含氮气体的含水量参数、含油量参数和固体颗粒度参数中的至少一者，控制装置接收检测装置检测的参数信息，若判断出参数信息中的任一者大于设定值，则控制第一阀门组件使第二出气口与第二进气口连通，从而使不符合进膜参数要求的压缩含氮气体不经过氮气分离部件而从第一管道直接放空，如此，可防止压缩含氮气体对氮气分离部件中的氮气分离膜造成不可逆的污染或损伤，从而影响氮气分离膜的性能而导致氮气分离膜的使用寿命下降。

这样一来，只有参数信息全部小于设定值(符合进膜参数要求)的压缩含氮气体才会进入氮气分离部件进行分离制备氮气，有效地保证了氮气分离膜的使用寿命，进而降低了油气田作业的成本。

本发明提供的制氮车的有益技术效果与本发明实施例提供的膜制氮系统的有益技术效果相同，在此不再赘述。

本发明提供的制氮橇的有益技术效果与本发明实施例提供的膜制氮系统的有益技术效果相同，在此不再赘述。

本发明提供的膜制氮系统的控制方法的技术效果与本发明实施例提供的控制洗地机的方法的技术效果相同，不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明一些实施例的一种膜制氮系统的组成示意图；

图2为根据本发明一些实施例的一种预处理装置的组成示意图；

图3为根据本发明一些实施例的一种排污装置的原理图；

图4为根据本发明一些实施例的一种制氮车或制氮撬的组成示意图；

图5为根据本发明一些实施例的一种膜制氮系统的控制方法的流程图。

附图标记：100-膜制氮系统；1-供气装置；101-第一出气口；2-预处理装置；201-第一进气口；202-第二出气口；203-除水装置；2031-冷干机；2032-第一过滤器；204-除油装置；2041-活性炭过滤器；2042-第二过滤器；205-除尘装置；2051-第三过滤器；206-排污口；3-氮气分离装置；301-氮气分离部件；302-进气管道；303-出气管道；3031-氮气输出端；4-第一管道；401-第二进气口；402-第三出气口；5-第一阀门组件；6-检测装置；601-露点检测装置；602-油雾检测装置；603-颗粒度检测装置；7-控制装置；8-第一压差检测仪器；9-第二压差检测仪器；10-第三压差检测仪器；11-氮气纯度检测仪；12-第二管道；121-第三进气口；122-第四出气口；13-第二阀门组件；14-缓冲器；15-第一单向阀；16-第二压力检测仪器；17-纯度调节阀；18-第三压力检测仪器；19-第一压力检测仪器；20-第一温度检测仪器；21-散热器；211-第四进气口；212-第五出气口；22-第三阀门组件；23-加热装置；24-第二温度检测仪器；25-排污装置；251-储液箱；2511-进液口；2522-出液口；252-液位检测仪器；253-第四阀门；26-第五阀门；27-储气装置；200-制氮车；300-制氮橇。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

含两种或两种以上的气体的混合气体(例如空气)通过高分子膜时，由于各种气体在膜中溶解度和扩散系数的差异而导致不同种的气体在膜中相对渗透速率不同。根据这一特性可将各种气体分为“快气”和“慢气”。当混合气体在膜两侧压力差作用下渗透速率相对快的气体如水、氧气等迅速透过中空纤维膜壁而被放掉，而渗透速率较慢的气体如氮气、氩气等被滞留在中空纤维内而被富集，从而可得到较高纯度的氮气。

基于此，参见图1，本发明的一些实施例提供了一种膜制氮系统100，包括：供气装置1、预处理装置2、氮气分离装置3、第一管道4、第一阀门组件5、检测装置6以及控制装置7。

该供气装置1用于对含氮气体进行压缩，供气装置1包括第一出气口101。示例性的，供气装置1可以为空压机，直接对空气进行压缩；或者，供气装置1也可以包括空压机和与空压机相连接的含氮气体的储存装置，该含氮气体的储存装置可以用于收集其他系统或装置产生的含氮气体，作为膜制氮系统100的原料气体，空压机对储存装置中的含氮气体进行压缩。

为了对氮气分离膜进行保护，在气体进入氮气分离膜之前，先对气体进行处理。预处理装置2包括第一进气口201和第二出气口202，第一进气口201与第一出气口101相连通；预处理装置2用于对来自供气装置1的压缩含氮气体进行预处理，预处理包括除水处理、除油处理和除尘处理中的至少一种。示例性的，预处理装置2可以对来自供气装置1的压缩含氮气体进行除水处理、除油处理和除尘处理中的一种或两种或三种，具体可根据氮气分离膜的参数要求进行选择。如此，可以防止气体中的水分或油分或过大的固体颗粒对氮气分离膜造成不可逆的损伤，从而影响氮气分离膜的性能。

作为膜制氮系统100中将氮气从压缩含氮气体中分离出来的装置，氮气分离装置3包括氮气分离部件301、进气管道302和出气管道303，氮气分离部件301内具有上述氮气分离膜，进气管道302的出口与氮气分离部件301的入口相连接，出气管道303的入口与氮气分离部件301的出口相连接；进气管道302的入口与第二出气口202相连通。如此，经过预处理装置2预处理后的压缩含氮气体可以通过进气管道302进入氮气分离部件301，压缩含氮气体中的氮气和其他组分在氮气分离膜的相对渗透率不同，从而在通过氮气分离膜之后得到高纯度的氮气，并从出气管道303输出。示例性的，上述的氮气分离部件301内的氮气分离膜可以包括单个氮气分离膜，也可以包括多个氮气分离膜组成的复合膜。需要说明的是，上述的高纯度的氮气不限定为100％纯度的氮气，还包括氮气纯度大于90％的气体。

上述第一管道4包括第二进气口401和第三出气口402，第二进气口401与第二出气口202相连通，第三出气口402用于与大气相连通。

上述第一阀门组件5位于第二出气口202、进气管道302的入口和第二进气口401三者之间。第一阀门组件5用于使第二出气口202与进气管道302或第一管道4连通。如此，可根据需要使压缩含氮气体进入氮气分离部件301进行氮气分离，或者使压缩含氮气体从第一管道4放空。示例性的，第一阀门组件5可以包括两个阀门，一个阀门使第二出气口202与进气管道302连通或截断，另一个阀门使第二出气口202与第一管道4连通或截断；或者，如图1所示，第一阀门组件5也可以包括一个三通阀，三通阀的三个端口分别与第二出气口202、进气管道302的入口和第二进气口401相连通。

基于此，检测装置6用于检测经预处理装置2处理后的压缩含氮气体的参数信息，参数信息包括含水量参数、含油量参数和固体颗粒度参数中的至少一者。示例性的，检测装置6可以与预处理装置2相连接；或者，检测装置6也可以连接于预处理装置2与第一阀门组件5之间，均可以使用。又示例性的，参数信息可以包括含水量参数、含油量参数和固体颗粒度参数中的一者或两者或三者，具体可根据氮气分离膜的参数要求进行选择。

在此基础上，控制装置7与检测装置6、第一阀门组件5均电连接。控制装置用于：接收参数信息，若判断出参数信息中的任一者大于设定值，则控制第一阀门组件5使第二出气口202与第二进气口401连通，第二出气口202与进气管道302的入口截断。

本发明提供的膜制氮系统100，预处理装置2对来自供气装置1的压缩含氮气体进行除水处理、除油处理和除尘处理中的至少一种，检测装置6检测经预处理装置2处理后的压缩含氮气体的参数信息，即检测压缩含氮气体的含水量参数、含油量参数和固体颗粒度参数中的至少一者，控制装置接收检测装置6检测的参数信息，若判断出参数信息中的任一者大于设定值，则控制第一阀门组件5使第二出气口202与第二进气口401连通，从而使不符合进膜参数要求的压缩含氮气体不经过氮气分离部件301而从第一管道4直接放空，如此，可防止压缩含氮气体对氮气分离部件301中的氮气分离膜造成不可逆的污染或损伤，从而影响氮气分离膜的性能而导致氮气分离膜的使用寿命下降。

这样一来，只有参数信息全部小于相应的设定值(符合进膜参数要求)的压缩含氮气体才会进入氮气分离部件301进行分离制备氮气，有效地保证了氮气分离膜的使用寿命，进而降低了油气田作业的成本。

参见图1，在一些实施例中，预处理装置2包括除水装置203，用于对由第一进气口201流向第二出气口202的压缩含氮气体进行除水处理。检测装置6包括露点检测装置601，连接于除水装置203的出口侧，参数信息包括露点值。其中，露点检测装置601与控制装置7电连接，控制装置7用于：接收露点值；若判断出露点值大于设定值，则控制第一阀门组件5使第二出气口202与第二进气口401连通，第二出气口202与进气管道302的入口截断。如此设计，可以通过检测压缩含氮气体的露点值判断压缩含氮气体的含水量，若露点值大于设定值，则控制第一阀门组件5使第二出气口202与第二进气口401连通，从而使不符合含水量参数要求的压缩含氮气体不经过氮气分离部件301而从第一管道4直接放空，故可防止含水量高的压缩含氮气体对氮气分离部件301中的氮气分离膜造成不可逆的损伤，从而影响氮气分离膜的性能而导致氮气分离膜的使用寿命下降。

需要说明的是，氮气分离部件301内的氮气分离膜的特性不同，上述露点值的设定值不同，以赢创生产的氮气分离膜为例，上述露点值的设定值可以为2℃～10℃(如露点值的设定值可以为2℃或6℃或10℃)。

示例性的，露点检测装置601可以为露点检测仪；或者，露点检测装置601也可以为露点传感器。

示例性的，露点检测装置601可以连接于除水装置203的出口处；或者，露点检测装置601也可以连接于除水装置203与第一阀门组件5之间，均可以使用。

在一些实施例中，控制装置7还用于：若判断出露点值大于设定值，则发出对除水装置203进行排查的提示信息。如此设计，可以及时通知用户排查除水装置203，进而减少因除水装置203故障而导致的氮气制备进程停止，进而保证了膜制氮系统100的性能和效率。

参见图2，在一些实施例中，除水装置203包括沿气流方向设置的冷干机2031和第一过滤器2032。通过冷干机2031和第一过滤器2032对压缩含氮气体进行除水处理，可以保证除水效果，且能够对压缩含氮气体内的固体颗粒进行初步过滤。膜制氮系统100还包括：第一压差检测仪器8，用于检测第一过滤器2032的入口处和出口处之间的压力差。其中，第一压差检测仪器8与控制装置7电连接，控制装置7还用于：若判断出第一压差检测仪器8检测的压力差大于设定值，则发出对第一过滤器2032进行排查的提示信息。如此设计，可以及时通知用户排查第一过滤器2032，进而减少因第一过滤器2032故障而导致的氮气制备进程停止，进而保证了膜制氮系统100的性能和效率。

示例性的，第一过滤器2032内的滤芯为pm1滤芯。

示例性的，第一压差检测仪器8为压差传感器，上述压力差的设定值可以为0.4MPa或0.5MPa。

参见图1，在一些实施例中，预处理装置2包括除油装置204，用于对由第一进气口201流向第二出气口202的压缩含氮气体进行除油处理。检测装置6包括油雾检测装置602，连接于除油装置204的出口侧，参数信息包括含油量值。其中，油雾检测装置602与控制装置7电连接，控制装置7用于：接收含油量值；若判断出含油量值超过设定值，则控制第一阀门组件5使第二出气口202与第二进气口401连通，第二出气口202与进气管道302的入口截断。如此设计，若压缩含氮气体的含油量值大于设定值，则控制第一阀门组件5使第二出气口202与第二进气口401连通，从而使不符合含油量值要求的压缩含氮气体不经过氮气分离部件301而从第一管道4直接放空，故可防止含油量高的压缩含氮气体对氮气分离部件301中的氮气分离膜造成不可逆的损伤，从而影响氮气分离膜的性能而导致氮气分离膜的使用寿命下降。

需要说明的是，氮气分离部件301内的氮气分离膜的特性不同，上述含油量值的设定值不同，以赢创生产的氮气分离膜为例，上述含油量值的设定值可以为0.003ppm。

示例性的，油雾检测装置602可以为油蒸气传感器，例如，油雾检测装置602可以选用希尔思S120型油蒸气传感器。

示例性的，油雾检测装置602可以连接于除油装置204的出口处；或者，油雾检测装置602也可以连接于除油装置204与第一阀门组件5之间，均可以使用。

参见图2，在一些实施例中，除油装置204包括沿气流方向设置的活性炭过滤器2041和第二过滤器2042。膜制氮系统100还包括：第二压差检测仪器9，用于检测第二过滤器2042的入口处和出口处之间的压力差。其中，第二压差检测仪器9与控制装置7电连接，控制装置7还用于：若判断出第二压差检测仪器9检测的压力差大于设定值，则发出对第二过滤器2042进行排查的提示信息。如此设计，可以及时通知用户排查第二过滤器2042，进而减少因第二过滤器2042故障而导致的氮气制备进程停止，进而保证了膜制氮系统100的性能和效率。

示例性的，第二过滤器2042的出气口可以为预处理装置2的第二出气口202。

示例性的，第二过滤器2042内的滤芯为pm0.01滤芯。

示例性的，第二压差检测仪器9为压差传感器，上述压力差的设定值可以为0.4MPa或0.5MPa。

参见图1，在一些实施例中，预处理装置2包括除尘装置205，用于对由第一进气口201流向第二出气口202的压缩含氮气体进行除尘处理。检测装置6包括颗粒度检测装置603，连接于除尘装置205的出口侧，参数信息包括固体颗粒度值。其中，颗粒物检测装置603与控制装置7电连接，控制装置7用于：接收固体颗粒度值；若判断出固体颗粒度值超过设定值，则控制第一阀门组件5使第二出气口202与第二进气口401连通，第二出气口202与进气管道302的入口截断。如此设计，若压缩含氮气体的固体颗粒度值大于设定值，则控制第一阀门组件5使第二出气口202与第二进气口401连通，从而使包含过大固体颗粒的压缩含氮气体不经过氮气分离部件301而从第一管道4直接放空，故可防止压缩含氮气体中的过大固体颗粒划损氮气分离部件301中的氮气分离膜，从而影响氮气分离膜的性能而导致氮气分离膜的使用寿命下降。

需要说明的是，氮气分离部件301内的氮气分离膜的特性不同，上述固体颗粒度值的设定值不同，以赢创生产的氮气分离膜为例，上述固体颗粒度值的设定值可以为0.01μm。

示例性的，颗粒度检测装置603可以为颗粒物检测仪，上述固体颗粒度值可以为颗粒物检测仪检测到的最大固体颗粒物的固体颗粒度。

示例性的，颗粒度检测装置603可以连接于除尘装置205的出口处；或者，颗粒度检测装置603也可以连接于除尘装置205与第一阀门组件5之间，均可以使用。

参见图2，在一些实施例中，除尘装置205包括第三过滤器2051。膜制氮系统100还包括：第三压差检测仪器10，用于检测第三过滤器2051的入口处和出口处之间的压力差。其中，第三压差检测仪器10与控制装置7电连接，控制装置7还用于：若判断出第三压差检测仪器10检测的压力差大于设定值，则发出对第三过滤器2051进行排查的提示信息。如此设计，可以及时通知用户排查第三过滤器2051，进而减少因第三过滤器2051故障而导致的氮气制备进程停止，进而保证了膜制氮系统100的性能和效率。

示例性的，第三过滤器2051内的滤芯为pm0.01滤芯。

示例性的，第三压差检测仪器10为压差传感器，上述压力差的设定值可以为0.4MPa或0.5MPa。

参见图1，在一些实施例中，膜制氮系统100还包括氮气纯度检测仪11、第二管道12以及第二阀门组件13。氮气纯度检测仪11连接于出气管道303上，氮气纯度检测仪11用于检测出气管道303内的氮气纯度。第二管道12包括第三进气口121和第四出气口122，第三进气口121与出气管道303相连接，第四出气口122与大气相连通。第二阀门组件13位于氮气分离部件301的出口、第三进气口121与出气管道303的氮气输出端3031之间。第二阀门组件13用于使氮气分离部件301的出口与第三进气口121或氮气输出端3031连通。其中，氮气纯度检测仪11和第二阀门组件13均与控制装置7电连接，控制装置7还用于：接收氮气纯度；若判断出氮气纯度小于纯度阈值，则控制第二阀门组件13使氮气分离部件301的出口与第三进气口121连通，氮气分离部件301的出口与出气管道303的氮气输出端3031截断。如此设计，当压缩含氮气体进入氮气分离部件301进行分离制备氮气时，可根据氮气纯度检测仪11检测的结果，使氮气纯度不符合使用要求的氮气从第二管道12放空，从而保证氮气输出端3031接收到的氮气符合油气井的使用要求，保证油气井的作业效果。需要说明的是，纯度阈值可以根据油气井的开采要求进行设定。

示例性的，氮气纯度检测仪11包括氧浓度传感器。当上述的压缩含氮气体为压缩空气时，由于压缩空气中主要的组分是氮气和氧气，因此可通过氧气浓度传感器检测氮气纯度。

示例性的，第二阀门组件13可以包括两个阀门，一个阀门使氮气分离部件301的出口与第二管道12连通或截断，另一个阀门使氮气分离部件301的出口与氮气输出端3031连通或截断；或者，如图1所示，第二阀门组件13也可以包括一个三通阀，三通阀的三个端口分别与氮气分离部件301的出口、第三进气口121、出气管道303的氮气输出端3031相连通。

示例性的，膜制氮系统100还包括缓冲器14，位于第二管道12上，用于对高压的放空气体进行缓冲降压，以保证作业现场安全。

参见图1，在一些实施例中，第一管道4的第三出气口402与出气管道303相连接，第三出气口402位于氮气分离部件301和第二管道12的第三进气口121之间。膜制氮系统100还包括：第一单向阀15，设置于出气管道303上，第一单向阀15位于氮气分离部件301与第一管道4的第三出气口402之间，第一单向阀15的出口与第三出气口402相连通。如此设计，可将不符合进入氮气分离部件301的压缩含氮气体和纯度不符合要求的氮气向同一处安全区域放空，简化了系统的管路连接设计，且有利于保证作业现场安全。此外，第一单向阀15的设置还可以防止不符合进入氮气分离部件301的压缩含氮气体进入氮气分离部件301损坏氮气分离膜。

在膜制氮过程中，对分离出的氮气的纯度的影响因素有很多，其中影响较大的因素包括压缩含氮气体进膜前的压力和温度；通过对压缩含氮气体进膜前的压力和温度进行控制可提高氮气的产量和纯度。

基于此，参见图1，在一些实施例中，膜制氮系统100还包括第二压力检测仪器16以及纯度调节阀17。第二压力检测仪器16连接于第二出气口202与氮气分离部件301之间，用于检测来自预处理装置2的压缩含氮气体的压力。纯度调节阀17连接于出气管道303上，用于调节出气管道303内的流量。氮气纯度检测仪11位于纯度调节阀17和氮气分离部件301之间。其中，第二压力检测仪器16和纯度调节阀17均与控制装置7电连接，控制装置7还用于：若判断出第二压力检测仪器16检测的压力大于第二压力阈值范围的最大值，则上调纯度调节阀17的开度；若判断出第二压力检测仪器16检测的压力小于第二压力阈值范围的最小值，则下调纯度调节阀17的开度。需要说明的是，控制纯度调节阀17的开度可调节氮气分离部件301的出口侧的压力，从而可调节氮气分离部件入口侧的压力，即压缩含氮气体的压力。

如此设计，控制装置7可通过调节纯度调节阀17的开度，使压缩含氮气体的压力位于第二压力阈值的范围之内，从而保证进入氮气分离部件301中的压缩含氮气体保持最佳压力，进而可保证或提高该膜制氮系统100产出的氮气的纯度。

需要说明的是，上述的第二压力阈值范围根据所需要的氮气纯度和该氮气分离部件301内的氮气分离膜的特性进行确定。以赢创生产的氮气分离膜为例，第二压力阈值范围可以为1.6～1.8MPa。

示例性的，第二压力检测仪器16为压力传感器。第二压力检测仪器16可以连接于进气管道302上；或者，如图1所述，第二压力检测仪器16也可以连接于第二出气口202与第一阀门组件5之间。

参见图1，在一些实施例中，膜制氮系统100还包括：第二压力检测仪器16，连接于第二出气口202与氮气分离部件301之间，用于检测压缩含氮气体的压力。供气装置1、第二压力检测仪器16均与控制装置7电连接，控制装置7还用于：若判断出第二压力检测仪器16检测的压力大于第二压力阈值范围的最大值，则控制供气装置1减小输出压力；若判断出第二压力检测仪器16检测的压力小于第二压力阈值范围的最小值，则控制供气装置增大输出压力。

如此设计，控制装置7可通过调节供气装置1的输出压力，使压缩含氮气体的压力位于第二压力阈值的范围之内，从而保证进入氮气分离部件301中的压缩含氮气体保持最佳压力，进而可保证或提高该膜制氮系统100产出的氮气的纯度。

参见图1，在一些实施例中，膜制氮系统100还包括：第三压力检测仪器18，连接于出气管道303上，用于检测出气管道303内的压力。第三压力检测仪器18与控制装置7电连接，控制装置7还用于：若判断出第二压力检测仪器16检测的压力与第三压力检测仪器18检测的压力的差值大于设定值，则发出对氮气分离部件301进行排查的提示信息。如此设计，可以通过检测氮气分离部件301入口侧和出口侧的压力降判断氮气分离部件301是否处于性能正常的状态，进而及时排查维修氮气分离部件301，以保证膜制氮系统100的性能和效率，进而保证油气田作业现场的作业效率。

需要说明的是，第二压力检测仪器16检测的压力与第三压力检测仪器18检测的压力的差值的设定值根据氮气分离部件301内的氮气分离膜的特性设定。

示例性的，第三压力检测仪器18为压力传感器。

需要说明的是，第三压力检测仪器18检测的压力也是氮气输出端3031输出氮气的压力，可以作为应用氮气的设备的参考参数，以便于应用膜制氮系统100制备的氮气进行采油作业。

参见图1，在一些实施例中，膜制氮系统100还包括：第一压力检测仪器19，连接于供气装置1的第一出气口101与预处理装置2的第一进气口201之间，第一压力检测仪器19用于检测第一进气口201处的气体压力。第一压力检测仪器19与控制装置7电连接，控制装置7还用于：若判断出第一压力检测仪器19检测的压力小于第一压力阈值范围的最小值，则控制供气装置1增大输出压力；若判断出第一压力检测仪器19检测到的压力大于第一压力阈值范围的最大值，则控制供气装置1停机。

如此设计，控制装置7在第一进气口201处的气体压力小于第一压力阈值范围的最小值时，增大供气装置1的输出压力，使压缩含氮气体的压力位于制备一定纯度氮气所需的压力阈值的范围之内，从而保证进入氮气分离部件301中的压缩含氮气体保持最佳压力，进而可保证或提高该膜制氮系统100产出的氮气的纯度。此外，控制装置7在第一进气口201处的气体压力大于第一压力阈值范围的最大值时，控制供气装置1停机，从而对系统进行超压保护，进而保证了膜制氮系统100的可靠性和安全性。

示例性的，第一压力阈值范围的最小值可以是氮气分离部件301的最佳压力范围的最小值与压缩含氮气体经过预处理装置2前后的压力降之和，第一压力阈值范围的最大值可以为压缩装置1的最大输出压力参数。

示例性的，第一压力检测仪器19为压力传感器。

参见图1，在一些实施例中，膜制氮系统还包括散热器21、第一温度检测仪器20以及第三阀门组件22。散热器21包括第四进气口211和第五出气口212，第四进气口211与供气装置1的第一出气口101相连通，第五出气口212与预处理装置2的第一进气口201相连通。第一温度检测仪器20连接于第一出气口101处。第三阀门组件22位于第一出气口101、第四进气口211与第一进气口201之间；第三阀门组件22用于使第一出气口101与第一进气口201或第四进气口211连通。其中，第一温度检测仪器20和第三阀门组件22均与控制装置7电连接，控制装置7还用于：若判断出第一温度检测仪器20检测到的温度大于第一温度阈值，则控制第三阀门组件22使第一出气口101与第四进气口211连通，第一出气口101与第一进气口201截断。

如此设计，当压缩含氮气体进入预处理装置2之前，若温度过高，则使压缩含氮气体进入散热器21进行冷却，以保证预处理装置2能够正常工作，从而保证膜制氮系统100的可靠性。

示例性的，第一温度阈值可以根据预处理装置2对压缩含氮气体的要求进行设定，例如，第一温度阈值可以根据冷干机的进气温度要求进行设定，第一温度阈值可以为60℃～65℃(第一温度阈值可以为60℃或63℃或65℃)。

示例性的，可以通过设置散热器21的冷却温度保证经过散热器21冷却的压缩含氮气体符合进入预处理装置2中的温度要求。

示例性的，第三阀门组件22可以包括两个阀门，一个阀门使第一出气口101与第四进气口211连通或截断，另一个阀门使第一出气口101与第一进气口201连通或截断；或者，如图1所示，第三阀门组件22也可以包括一个三通阀，三通阀的三个端口分别与第一出气口101、第四进气口211、第一进气口201相连通。

参见图1，在一些实施例中，膜制氮系统还包括加热装置23以及第二温度检测仪器24。加热装置23连接于预处理装置2的第二出气口202与第一阀门组件5之间。第二温度检测仪器24连接于加热装置23与氮气分离部件301之间。其中，加热装置23和第二温度检测仪器24均与控制装置7电连接，控制装置7还用于：若判断出第二温度检测仪器24检测的温度小于第二温度阈值，则启动加热装置23对压缩含氮气体进行加热。

如此设计，控制装置7可通过启动加热装置23，使压缩含氮气体的温度大于或等于第二温度阈值，从而保证进入氮气分离部件301中的压缩含氮气体保持最佳温度，进而可保证或提高该膜制氮系统100产出的氮气的纯度。

需要说明的是，上述的第二温度阈值根据所需要的氮气纯度和该氮气分离部件301内的氮气分离膜的特性进行确定。例如，第二温度阈值可以为30℃或35℃。

示例性的，可以通过设置加热装置23的加热温度保证经过加热装置23加热后的压缩含氮气体符合进入氮气分离部件301中的温度要求，防止压缩含氮气体的温度过高，损坏氮气分离膜。

示例性的，第二温度检测仪器24可以连接于加热装置23与第一阀门组件5之间；或者，第二温度检测仪器24也可以连接于进气管道302上。

参见图1，在一些实施例中，预处理装置2还包括至少一个排污口206。膜制氮系统100还包括：至少一个排污装置25。如图3所示，排污装置包括储液箱251、液位检测仪器252和第四阀门253，储液箱251包括进液口2511和出液口2522；一个排污装置25的进液口2511与一个排污口206相连通，出液口2522与第四阀门253相连接，液位检测仪器252的检测端位于储液箱251内。液位检测仪器252和第四阀门253均与控制装置7电连接，控制装置7还用于：若判断出液位检测仪器检测的液位高度达到第一高度阈值，则控制第四阀门253开启；若判断出液位检测仪器252检测的液位高度达到第二高度阈值，则发出对排污装置25进行排查的提示信息；第二高度阈值大于第一高度阈值。

如此设计，可通过排污装置25自动排液，且在排污装置25未正常排液时，可以及时通知用户排查排污装置25，从而减少因排污装置25故障而导致预处理装置2无法正常工作，进而导致氮气制备进程停止，影响膜制氮系统100的性能和效率的问题。

示例性的，如图1所示，预处理装置2可以包括三个排污口206，分别位于除水装置203、除油装置204和除尘装置205上，一个排污装置25位于一个与排污口206连接的排污管路上。

在一些实施例中，膜制氮系统100还包括：至少一个第五阀门26，位于与排污装置25所在管路并联的管路上，在排污装置25无法正常工作时，通过手动控制第五阀门26进行排液，可保证膜制氮系统100正常运行。

在另一些实施例中，还可以通过在排污管路上靠近排污口206处设置压力传感器，检测排污管路内的压力，控制装置7控制排污管路上的阀门在设定时间段内开启和关闭至少一次，若判断出在设定时间段内，压力传感器检测的压力无变化，即排污管路内的液体未排出，则发出对排污管路及阀门进行排查的提示信息。

参见图1，在一些实施例中，膜制氮系统100还包括：储气装置27，连接于供气装置1与预处理装置2之间。如此，储气装置27可作为压缩含氮气体的缓冲器，起稳定和贮存作用，除此之外，储气装置27还可以收集和排除压缩含氮气体中的冷凝液。

参见图4，本发明的一些实施例提供了一种制氮车200。该制氮车200包括上述任一实施例所述的膜制氮系统100。

本发明提供的制氮车200的有益技术效果与本发明实施例提供的膜制氮系统100的有益技术效果相同，在此不再赘述。

参见图4，本发明的一些实施例提供了一种制氮橇300。该制氮橇300包括上述任一实施例所述的膜制氮系统100。

本发明提供的制氮橇300的有益技术效果与本发明实施例提供的膜制氮系统100的有益技术效果相同，在此不再赘述。

参见图5，本发明的一些实施例提供了一种膜制氮系统的控制方法，用于控制上述任一实施例所述的膜制氮系统100，控制方法包括步骤S100和S200。

S100：接收来自检测装置6检测的参数信息；参数信息包括含水量参数、含油量参数和固体颗粒度参数中的至少一者。

S200：若判断出参数信息中的任一者大于设定值，则控制第一阀门组件5使第二出气口202与第二进气口401连通，第二出气口202与进气管道302的入口截断。

本发明提供的膜制氮系统的控制方法的有益技术效果与本发明实施例提供的膜制氮系统100的有益技术效果相同，在此不再赘述。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种膜制氮系统，其特征在于，包括：

供气装置，用于对含氮气体进行压缩，所述供气装置包括第一出气口；

预处理装置，包括第一进气口和第二出气口，所述第一进气口与所述第一出气口相连通；所述预处理装置用于对来自所述供气装置的压缩含氮气体进行预处理，所述预处理包括除水处理、除油处理和除尘处理中的至少一种；

氮气分离装置，包括氮气分离部件、进气管道和出气管道，所述氮气分离部件内具有氮气分离膜，所述进气管道的出口与所述氮气分离部件的入口相连接，所述出气管道的入口与所述氮气分离部件的出口相连接；所述进气管道的入口与所述第二出气口相连通；

第一管道，包括第二进气口和第三出气口，所述第二进气口与所述第二出气口相连通，所述第三出气口用于与大气相连通；

第一阀门组件，位于所述第二出气口、所述进气管道的入口和所述第二进气口三者之间；所述第一阀门组件用于使所述第二出气口与所述进气管道或所述第一管道连通；

检测装置，用于检测经所述预处理装置处理后的所述压缩含氮气体的参数信息，所述参数信息包括含水量参数、含油量参数和固体颗粒度参数中的至少一者；以及

控制装置，与所述检测装置、所述第一阀门组件均电连接，所述控制装置用于：接收所述参数信息，若判断出所述参数信息中的任一者大于设定值，则控制所述第一阀门组件使所述第二出气口与所述第二进气口连通，所述第二出气口与所述进气管道的入口截断。

2.根据权利要求1所述的膜制氮系统，其特征在于，

所述预处理装置包括除水装置，用于对由所述第一进气口流向所述第二出气口的所述压缩含氮气体进行除水处理；

所述检测装置包括露点检测装置，连接于所述除水装置的出口侧，所述参数信息包括露点值；

其中，所述露点检测装置与所述控制装置电连接，所述控制装置用于：接收所述露点值；若判断出所述露点值大于设定值，则控制所述第一阀门组件使所述第二出气口与所述第二进气口连通，所述第二出气口与所述进气管道的入口截断。

3.根据权利要求2所述的膜制氮系统，其特征在于，

所述控制装置还用于：若判断出所述露点值大于设定值，则发出对所述除水装置进行排查的提示信息。

4.根据权利要求2所述的膜制氮系统，其特征在于，

所述除水装置包括沿气流方向设置的冷干机和第一过滤器；

所述膜制氮系统还包括：第一压差检测仪器，用于检测所述第一过滤器的入口处和出口处之间的压力差；

其中，所述第一压差检测仪器与所述控制装置电连接，所述控制装置还用于：若判断出所述第一压差检测仪器检测的压力差大于设定值，则发出对所述第一过滤器进行排查的提示信息。

5.根据权利要求1所述的膜制氮系统，其特征在于，

所述预处理装置包括除油装置，用于对由所述第一进气口流向所述第二出气口的所述压缩含氮气体进行除油处理；

所述检测装置包括油雾检测装置，连接于所述除油装置的出口侧，所述参数信息包括含油量值；

其中，所述油雾检测装置与所述控制装置电连接，所述控制装置用于：接收所述含油量值；若判断出所述含油量值超过设定值，则控制所述第一阀门组件使所述第二出气口与所述第二进气口连通，所述第二出气口与所述进气管道的入口截断。

6.根据权利要求5所述的膜制氮系统，其特征在于，

所述除油装置包括沿气流方向设置的活性炭过滤器和第二过滤器；

所述膜制氮系统还包括：第二压差检测仪器，用于检测所述第二过滤器的入口处和出口处之间的压力差；

其中，所述第二压差检测仪器与所述控制装置电连接，所述控制装置还用于：若判断出所述第二压差检测仪器检测的压力差大于设定值，则发出对所述第二过滤器进行排查的提示信息。

7.根据权利要求1所述的膜制氮系统，其特征在于，

所述预处理装置包括除尘装置，用于对由所述第一进气口流向所述第二出气口的所述压缩含氮气体进行除尘处理；

所述检测装置包括颗粒度检测装置，连接于所述除尘装置的出口侧，所述参数信息包括固体颗粒度值；

其中，所述颗粒物检测装置与所述控制装置电连接，所述控制装置用于：接收所述固体颗粒度值；若判断出所述固体颗粒度值超过设定值，则控制所述第一阀门组件使所述第二出气口与所述第二进气口连通，所述第二出气口与所述进气管道的入口截断。

8.根据权利要求7所述的膜制氮系统，其特征在于，

所述除尘装置包括第三过滤器；

所述膜制氮系统还包括：第三压差检测仪器，用于检测所述第三过滤器的入口处和出口处之间的压力差；

其中，所述第三压差检测仪器与所述控制装置电连接，所述控制装置还用于：若判断出所述第三压差检测仪器检测的压力差大于设定值，则发出对所述第三过滤器进行排查的提示信息。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的膜制氮系统，其特征在于，

所述膜制氮系统还包括：

氮气纯度检测仪，连接于所述出气管道上，所述氮气纯度检测仪用于检测所述出气管道内的氮气纯度；

第二管道，包括第三进气口和第四出气口，所述第三进气口与所述出气管道相连接，所述第四出气口与大气相连通；以及

第二阀门组件，位于所述氮气分离部件的出口、所述第三进气口与所述出气管道的氮气输出端之间；所述第二阀门组件用于使所述氮气分离部件的出口与所述第三进气口或所述氮气输出端连通；

其中，所述氮气纯度检测仪和所述第二阀门组件均与所述控制装置电连接，所述控制装置还用于：接收所述氮气纯度；若判断出所述氮气纯度小于纯度阈值，则控制所述第二阀门组件使所述氮气分离部件的出口与所述第三进气口连通，所述氮气分离部件的出口与所述出气管道的所述氮气输出端截断。

10.根据权利要求9所述的膜制氮系统，其特征在于，

所述第一管道的所述第三出气口与所述出气管道相连接，所述第三出气口位于所述氮气分离部件和所述第二管道的所述第三进气口之间；

所述膜制氮系统还包括：

第一单向阀，设置于所述出气管道上，所述第一单向阀位于所述氮气分离部件与所述第一管道的所述第三出气口之间，所述第一单向阀的出口与所述第三出气口相连通。

11.根据权利要求9所述的膜制氮系统，其特征在于，所述膜制氮系统还包括：

第二压力检测仪器，连接于所述第二出气口与所述氮气分离部件之间，用于检测所述压缩含氮气体的压力；以及

纯度调节阀，连接于所述出气管道上，用于调节所述出气管道内的流量；所述氮气纯度检测仪位于所述纯度调节阀和所述氮气分离部件之间；

其中，所述第二压力检测仪器和所述纯度调节阀均与所述控制装置电连接，所述控制装置还用于：若判断出所述第二压力检测仪器检测的压力大于第二压力阈值范围的最大值，则上调所述纯度调节阀的开度；若判断出所述第二压力检测仪器检测的压力小于第二压力阈值范围的最小值，则下调所述纯度调节阀的开度。

12.根据权利要求9所述的膜制氮系统，其特征在于，所述膜制氮系统还包括：

第二压力检测仪器，连接于所述第二出气口与所述氮气分离部件之间，用于检测所述压缩含氮气体的压力；

所述供气装置、所述第二压力检测仪器均与所述控制装置电连接，所述控制装置还用于：若判断出所述第二压力检测仪器检测的压力大于第二压力阈值范围的最大值，则控制所述供气装置减小输出压力；若判断出所述第二压力检测仪器检测的压力小于第二压力阈值范围的最小值，则控制所述供气装置增大输出压力。

13.根据权利要求11或12所述的膜制氮系统，其特征在于，所述膜制氮系统还包括：

第三压力检测仪器，连接于所述出气管道上，用于检测所述出气管道内的压力；

所述第三压力检测仪器与所述控制装置电连接，所述控制装置还用于：若判断出所述第二压力检测仪器检测的压力与所述第三压力检测仪器检测的压力的差值大于设定值，则发出对所述氮气分离部件进行排查的提示信息。

14.根据权利要求1～8中任一项所述的膜制氮系统，其特征在于，所述膜制氮系统还包括：

第一压力检测仪器，连接于所述供气装置的所述第一出气口与所述预处理装置的所述第一进气口之间，所述第一压力检测仪器用于检测所述第一进气口处的气体压力；

所述第一压力检测仪器与所述控制装置电连接，所述控制装置还用于：若判断出所述第一压力检测仪器检测的压力小于第一压力阈值范围的最小值，则控制所述供气装置增大输出压力；若判断出所述第一压力检测仪器检测到的压力大于第一压力阈值范围的最大值，则控制所述供气装置停机。

15.根据权利要求1～8中任一项所述的膜制氮系统，其特征在于，所述膜制氮系统还包括：

散热器，包括第四进气口和第五出气口，所述第四进气口与所述供气装置的所述第一出气口相连通，所述第五出气口与所述预处理装置的所述第一进气口相连通；

第一温度检测仪器，连接于所述第一出气口处；以及

第三阀门组件，位于所述第一出气口、所述第四进气口与所述第一进气口之间；所述第三阀门组件用于使所述第一出气口与所述第一进气口或所述第四进气口连通；

其中，所述第一温度检测仪器和所述第三阀门组件均与所述控制装置电连接，所述控制装置还用于：若判断出所述第一温度检测仪器检测到的温度大于第一温度阈值，则控制所述第三阀门组件使所述第一出气口与所述第四进气口连通，所述第一出气口与所述第一进气口截断。

16.根据权利要求1～8中任一项所述的膜制氮系统，其特征在于，所述膜制氮系统还包括：

加热装置，连接于所述预处理装置的所述第二出气口与所述第一阀门组件之间；以及

第二温度检测仪器，连接于所述加热装置与所述氮气分离部件之间；

其中，所述加热装置和所述第二温度检测仪器均与所述控制装置电连接，所述控制装置还用于：若判断出所述第二温度检测仪器检测的温度小于第二温度阈值，则启动所述加热装置对所述压缩含氮气体进行加热。

17.根据权利要求1～8中任一项所述的膜制氮系统，其特征在于，

所述预处理装置还包括至少一个排污口；

所述膜制氮系统还包括：至少一个排污装置，所述排污装置包括储液箱、液位检测仪器和第四阀门，所述储液箱包括进液口和出液口；一个所述排污装置的所述进液口与一个所述排污口相连通，所述出液口与所述第四阀门相连接，所述液位检测仪器的检测端位于所述储液箱内；

所述液位检测仪器和所述第四阀门均与所述控制装置电连接，所述控制装置还用于：若判断出所述液位检测仪器检测的液位高度达到第一高度阈值，则控制所述第四阀门开启；若判断出所述液位检测仪器检测的液位高度达到第二高度阈值，则发出对所述排污装置进行排查的提示信息；所述第二高度阈值大于所述第一高度阈值。

18.根据权利要求1～8中任一项所述的膜制氮系统，其特征在于，所述膜制氮系统还包括：

储气装置，连接于所述供气装置的所述第一出气口与所述预处理装置的所述第一进气口之间。

19.一种膜制氮系统的控制方法，其特征在于，用于控制如权利要求1～18中任一项所述的膜制氮系统，所述控制方法包括：

接收来自所述检测装置检测的所述参数信息；所述参数信息包括含水量参数、含油量参数和固体颗粒度参数中的至少一者；以及

若判断出所述参数信息中的任一者大于设定值，则控制所述第一阀门组件使所述第二出气口与第二进气口连通，所述第二出气口与所述进气管道的入口截断。

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