RU64936U1 - INERT TECHNOLOGICAL GAS MEDIA GENERATOR - Google Patents
INERT TECHNOLOGICAL GAS MEDIA GENERATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU64936U1 RU64936U1 RU2007115556/22U RU2007115556U RU64936U1 RU 64936 U1 RU64936 U1 RU 64936U1 RU 2007115556/22 U RU2007115556/22 U RU 2007115556/22U RU 2007115556 U RU2007115556 U RU 2007115556U RU 64936 U1 RU64936 U1 RU 64936U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- oxygen
- outlet
- inert
- separation unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности. Устройство содержит размещенные на шасси транспортного средства входной нагнетательный блок, охлаждающий теплообменник, блок фильтрации, газоразделительный блок с полупроницаемой мембраной, выходной нагнетательный блок, трубопровод вывода инертной технологической газовой среды из надмембранной полости газоразделительного блока с полупроницаемой мембраной, систему управления и контроля, включающую в себя датчик загрязнения очищенного азота кислородом, нагревательный теплообменник, трубопровод вывода обогащенной кислородом газовой среды. Для получения инертной технологической газовой среды производится подачу атмосферного воздуха в охлаждающий теплообменник для удаления из воздуха конденсата. Очищенный воздух подается в нагревательный теплообменник для подогрева с последующей подачей в газоразделительный блок. В этом блоке посредством полупроницаемых мембран производится разделение воздуха на обогащенную кислородом газовую среду и газовую среду, обогащенную азотом. Обогащенная кислородом газовая среда выводится и направляется к всасывающим магистралям дизелей нагнетательных блоков либо в атмосферу. А обогащенная азотом газовая среда выводится из газоразделительного блока либо в трубопровод высокого давления либо в трубопровод низкого давления для использования по назначению. 1 ил.The utility model relates to the oil and gas industry. The device comprises an inlet discharge unit, a cooling heat exchanger, a filtration unit, a gas separation unit with a semipermeable membrane, an outlet discharge block, an inert process gas outlet pipe from the supranembrane cavity of the gas separation unit with a semi-permeable membrane, a control and monitoring system including oxygen pollution sensor for purified nitrogen, heating heat exchanger, oxygen enriched gas outlet pipe oh environment. To obtain an inert technological gas environment, atmospheric air is supplied to the cooling heat exchanger to remove condensate from the air. The purified air is supplied to the heating heat exchanger for heating, followed by supply to the gas separation unit. In this block, by means of semipermeable membranes, air is divided into an oxygen-enriched gas medium and a gas medium enriched with nitrogen. The oxygen-enriched gas medium is discharged and sent to the suction lines of the diesel engines of the injection units or to the atmosphere. And the nitrogen-enriched gas medium is discharged from the gas separation unit either to the high pressure pipeline or to the low pressure pipeline for intended use. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к области технологических систем и процессов и может быть использована при создании, в частности, генераторов азота для создания технологической инертной газовой среды преимущественно для применения в нефтегазовой промышленности с целью обеспечения пожарной и экологической безопасности при освоении нефтяных скважин и ремонте трубопроводных систем жидких и газообразных углеводородов.The utility model relates to the field of technological systems and processes and can be used to create, in particular, nitrogen generators to create a technological inert gas environment mainly for use in the oil and gas industry in order to ensure fire and environmental safety when developing oil wells and repairing liquid and gaseous hydrocarbons.
Известен генератор инертной технологической газовой среды, выполненный в виде последовательно соединенных компрессора, блока выработки газовой инертной смеси и дожимного компрессора [RU 2107807, Е21В 35/00, 1998].A known generator of an inert technological gas medium, made in the form of a series-connected compressor, a unit for generating a gas inert mixture and a booster compressor [RU 2107807, ЕВВ 35/00, 1998].
Недостатком генератора является относительно низкое качество формируемой инертной технологической газовой среды. В частности, адсорбционная установка обладает низкой надежностью, "заключающейся в следующем. Адсорбционная установка имеет клапанную коробку, переключающую адсорберы каждую минуту, что снижает ее надежность в работе и особенно в передвижном варианте, т.к. клапаны выходят из строя или в них появляется перепуск воздуха, а в результате концентрация кислорода в производимом азоте превышает допускаемую величину и прекращается проведение технологических операций. При передвижении всего изделия и циклическом нагружении адсорберов давлением во время работы (цикличная подача воздуха под давлением, перепуск, сброс давления и снова подача), из-за постоянных циклически изменяющихся в них параметров газовых потоков, происходит истирание адсорбента, The disadvantage of the generator is the relatively low quality of the formed inert technological gas environment. In particular, the adsorption installation has low reliability, "consisting in the following. The adsorption installation has a valve box that switches the adsorbers every minute, which reduces its reliability in operation and especially in the mobile version, because the valves fail or bypass occurs air, and as a result, the oxygen concentration in the produced nitrogen exceeds the permissible value and the technological operations are stopped. When moving the whole product and cyclic loading of the adsorbers, the pressure m during operation (cyclic air supply under pressure, bypass, pressure relief and supply again), due to the constant cyclically changing gas flow parameters in them, the adsorbent is abraded,
возникает неравномерность по адсорберам работающим параллельно из-за постепенного изменения плотности засыпки адсорбента в них, а в результате превышение концентрации кислорода в вырабатываемом азоте допускаемой взрывобезопасной величины и, следовательно, невозможность использования в технологических операциях и их проведения. Имеет место также унос мелких частиц адсорбента в клапанную коробку, вызывающий непредусмотренный перепуск потоков, нарушение циклограммы работы адсорберов и превышение концентрации кислорода в вырабатываемом азоте допускаемой взрывобезопасной величины, а следовательно, невозможность использования в технологических операциях и их проведения. В результате вышеприведенного выходит из строя клапанная коробка, а значит и установка в целом.there is a non-uniformity in adsorbers operating in parallel due to a gradual change in the density of the adsorbent backfill in them, and as a result, the oxygen concentration in the produced nitrogen is exceeded by an allowable explosion-proof value and, therefore, the inability to use in technological operations and their implementation. There is also the entrainment of small adsorbent particles into the valve box, causing an unintended bypass of flows, disruption of the adsorber operation cycle and excess oxygen concentration in the produced nitrogen of an admissible explosion-safe value, and, therefore, impossibility to use and carry out them in technological operations. As a result of the above, the valve box fails, and therefore the installation as a whole.
В генераторе отсутствует блок подготовки воздуха, исключающий попадание в адсорберы капельных влаги и масла, а также их паров. При разделении адсорбцией, влага и масло постепенно, необратимо отравляют адсорбент, производимая во время работы генератора циклическая регенерация адсорберов восстанавливает адсорбент не полностью снижая его разделительные характеристики, т.е. концентрация кислорода в вырабатываемом азоте быстро начинает превышать допускаемую взрывобезопасную величину и установку нельзя использовать для технологических операций. Кроме того, из-за неполного восстановления адсорбента при регенерации и постепенного необратимого отравления влагой и маслом адсорбент выходит из строя и требует частой замены.There is no air preparation unit in the generator, excluding the ingress of moisture and oil, as well as their vapors, into the adsorbers. When separated by adsorption, moisture and oil gradually and irreversibly poison the adsorbent; the cyclical regeneration of the adsorbers produced during the operation of the generator restores the adsorbent without completely reducing its separation characteristics, i.e. the oxygen concentration in the produced nitrogen quickly begins to exceed the permissible explosion-proof value and the unit cannot be used for technological operations. In addition, due to incomplete recovery of the adsorbent during regeneration and gradual irreversible poisoning by moisture and oil, the adsorbent fails and requires frequent replacement.
Процесс разделения воздуха адсорбцией имеет ограничение по температуре, т.к. при значениях температуры разделяемого воздуха выше 40°С, разделительная способность адсорбентов резко снижается. При температуре окружающего воздуха выше 30°С, учитывая отсутствие блока подготовки воздуха в установке, обеспечивающего понижение температуры после сжатия в компрессоре, температура воздуха после компрессора будет выше 45-50°С, что приведет к повышению концентрации кислорода в азоте The process of separation of air by adsorption has a temperature limit, because when the temperature of the shared air is above 40 ° C, the separation ability of the adsorbents is sharply reduced. At an ambient temperature above 30 ° C, taking into account the absence of an air preparation unit in the installation, which ensures a decrease in temperature after compression in the compressor, the air temperature after the compressor will be above 45-50 ° C, which will lead to an increase in the oxygen concentration in nitrogen
выше допускаемой величины, из-за существенного снижения разделительной способности адсорбента, а возможно и полному прекращению процесса получения азота, и, следовательно, к отсутствию возможности выполнения технологических операций с ним.above the permissible value, due to a significant decrease in the separation ability of the adsorbent, and possibly the complete cessation of the process of producing nitrogen, and, consequently, to the inability to perform technological operations with it.
Еще одним недостатком рассматриваемого генератора является отсутствие возможности регулирования содержания остаточного кислорода в азоте, а также производительности по инертной среде (азоту).Another disadvantage of the generator in question is the lack of the ability to control the content of residual oxygen in nitrogen, as well as the performance of an inert medium (nitrogen).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор азота для создания технологической газовой среды, содержащий входной нагнетательный блок, к выходу которого через охлаждающий теплообменник и блок фильтрации подключен газоразделительный блок с полупроницаемой мембраной, выходной нагнетательный блок повышения давления очищенного азота, подсоединенный к надмембранной полости газоразделительного блока, и систему управления и контроля, включающую в себя датчик загрязнения очищенного азота кислородом, при этом, входной и выходной нагнетательные блоки подсоединены к общему приводу, а система управления и контроля оснащена регулятором расхода охлаждающего агента, управляемым датчиком загрязнения очищенного азота кислородом [RU, опубл. заявка №2002121803, B01D 53/22, B01J 7/00, опубл. 27.03.2004].The closest in technical essence to the proposed one is a nitrogen generator for creating a process gas medium containing an inlet discharge unit, to the outlet of which a gas separation unit with a semi-permeable membrane is connected through the cooling heat exchanger and a filtration unit, and an outlet pressure discharge unit for increasing the pressure of purified nitrogen connected to the supra-membrane cavity of the gas separation unit, and a control and monitoring system, including a pollution sensor of purified nitrogen with oxygen, at ohm, the input and output pressure units are connected to a common drive, and the control and monitoring system is equipped with a coolant flow regulator controlled by a sensor for contamination of purified nitrogen with oxygen [RU, publ. Application No. 2002121803, B01D 53/22, B01J 7/00, publ. 03/27/2004].
При этом предусмотрено, что система управления и контроля оснащена задатчиком уровня загрязнения очищенного азота кислородом и блоком сравнения, входы блока сравнения подключены к выходам указанного задатчика и датчика загрязнения очищенного азота кислородом, а к выходу блока сравнения подключен регулятор расхода охлаждающего агента, газоразделительный блок собран из параллельно установленных модульных сборок, каждая из которых оснащена газоразделительной камерой с размещенной в ней полупроницаемой мембраной и запорными устройствами на входе в надмембранную полость и на выходе из нее, газоразделительные камеры оснащены полупроницаемыми половолоконными или плоскими At the same time, it is provided that the control and monitoring system is equipped with a level controller for the pollution of purified nitrogen with oxygen and a comparison unit, the inputs of the comparison unit are connected to the outputs of the specified unit and a sensor for pollution of purified nitrogen with oxygen, and a flow control unit of the cooling agent is connected to the output of the comparison unit, the gas separation unit is assembled from parallel installed modular assemblies, each of which is equipped with a gas separation chamber with a semipermeable membrane and shut-off devices s nadmembrannuyu inlet cavity and the outlet from it, gas separation chamber equipped with a semipermeable hollow fiber or flat
мембранами, входной нагнетательный блок оснащен одноступенчатым или многоступенчатым винтовым компрессором, выходной нагнетательный блок оснащен многоступенчатым винтовым компрессором и что входной и выходной нагнетательные блоки, общий привод указанных блоков, газоразделительный блок и теплообменник размещены на общем основании.membranes, the inlet discharge unit is equipped with a single-stage or multi-stage screw compressor, the outlet discharge unit is equipped with a multi-stage screw compressor and that the inlet and outlet discharge units, the common drive of these units, the gas separation unit and the heat exchanger are placed on a common base.
Недостатком этого известного решения является относительно низкая надежность, поскольку не обеспечивается гарантированная защита потребителей низкого давления от разрушения высоким давлением в случае неисправности или аварии. В известном техническом решении ограничены возможности по регулированию производительности вырабатываемой инертной среды и содержанию в ней азота. Кроме того, это устройство характеризуется относительно низким качеством формируемой инертной технологической газовой среды, а также относительно узкие функциональные возможности, поскольку известное техническое решение не позволяет формировать обогащенную кислородом газовую среду и использовать ее для повышения мощности дизеля комперессора или дизеля-генератора, используемых, как правило, во входном и выходном нагнетательных блоках.The disadvantage of this known solution is the relatively low reliability, because it does not provide guaranteed protection for low pressure consumers from high pressure destruction in the event of a malfunction or accident. In the known technical solution, there are limited possibilities for regulating the productivity of the generated inert medium and the nitrogen content in it. In addition, this device is characterized by a relatively low quality of the formed inert technological gas environment, as well as relatively narrow functionality, since the known technical solution does not allow the formation of an oxygen-enriched gas environment and use it to increase the power of a compressor compressor or a diesel generator, used, as a rule , in the inlet and outlet discharge units.
Требуемый технический результат заключается в повышении надежности, качества регулирования, экономичности и расширении функциональных возможностей.The required technical result is to increase the reliability, quality of regulation, efficiency and expansion of functionality.
Требуемый технический результат достигается тем, что, в генератор инертной технологической газовой среды, размещенный на общем основании и содержащий входной нагнетательный блок, к выходу которого через охлаждающий теплообменник подключен блок фильтрации, газоразделительный блок с параллельно расположенными камерами с полупроницаемыми мембранами, выходной нагнетательный блок, соединенный трубопроводом вывода инертной технологической газовой среды из надмембранной полости газоразделительного блока с полупроницаемой мембраной, и систему управления и контроля, The required technical result is achieved by the fact that, in a generator of an inert technological gas medium, placed on a common base and containing an inlet discharge unit, to the outlet of which a filtration unit is connected through a cooling heat exchanger, a gas separation unit with parallel chambers with semipermeable membranes, an outlet discharge unit connected a pipeline for withdrawing an inert technological gaseous medium from the supmembrane cavity of the gas separation unit with a semipermeable membrane, and management and control system
включающую в себя датчик загрязнения очищенного азота кислородом, введен нагревательный теплообменник, выход которого подключен к газоразделительному блоку, а вход - подключен к выходу блока фильтрации выполненного в виде последовательно соединенных фильтра удаления конденсата, вход которого является входом блока фильтрации, и фильтра тонкой очистки, выход которого является выходом блока фильтрации, а также трубопровод вывода обогащенной кислородом газовой среды, выполненный разветвляющимся на два трубопровода с запорной арматурой с возможностью соединения или с атмосферой или со входами подачи обогащенной кислородом газовой среды вместе с воздухом на дизель компрессора или дизель генератора входного и выходного нагнетательных блоков, а своим входом - соединенный с подмембранной полостью газоразделительного блока с параллельно расположенными камерами с полупроницаемыми мембранами, причем, общее основание генератора инертной технологической газовой среды установлено на шасси транспортного средства.including a pollution sensor for purified nitrogen by oxygen, a heating heat exchanger is introduced, the output of which is connected to the gas separation unit, and the input is connected to the output of the filtration unit made in the form of series-connected condensate removal filter, the input of which is the input of the filtration unit, and a fine filter, output which is the output of the filtration unit, as well as the output pipeline of the oxygen-enriched gas medium, made branching into two pipelines with valves with the possibility of connecting with either the atmosphere or with the inlets of the oxygen-enriched gas medium together with air to the compressor diesel engine or the diesel generator of the inlet and outlet pressure units, and with its input connected to the submembrane cavity of the gas separation unit with parallel chambers with semi-permeable membranes, moreover, the general the base of the inert process gas generator is mounted on the chassis of the vehicle.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, трубопровод вывода инертной технологической газовой среды выполнен в виде разделяющихся трубопровода высокого давления и трубопровода низкого давления с запорными устройствами на выходе, система управления которыми соединена с системой управления входного и выходного нагнетательных блоков.In addition, the required technical result is achieved by the fact that the inert technological gas medium outlet pipe is made in the form of a separable high pressure pipeline and a low pressure pipeline with shut-off devices at the outlet, the control system of which is connected to the control system of the inlet and outlet discharge units.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, входной и выходной нагнетательные блоки выполнены в виде компрессоров с дизелями.In addition, the required technical result is achieved in that the inlet and outlet discharge units are made in the form of compressors with diesel engines.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, входной и выходной нагнетательные блоки выполнены в виде компрессоров с дизель-генераторами.In addition, the required technical result is achieved by the fact that the input and output pressure units are made in the form of compressors with diesel generators.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, в качестве входов подачи обогащенной кислородом газовой среды может In addition, the required technical result is achieved by the fact that, as inputs to the supply of oxygen-enriched gas medium can
использоваться всасывающая магистраль дизеля или дизель-генератора входного и выходного нагнетательных блоков.use the suction line of a diesel engine or a diesel generator of the input and output pressure units.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, газоразделительный блок с полупроницаемыми мембранами выполнен в виде параллельных камер с полупроницаемыми мембранами и с запорными устройствами на входе в надмембранные полости камер с полупроницаемыми мембранами и на выходе из них, причем, параллельные камеры с полупроницаемыми мембранами объединены на входе входным коллектором сжатого атмосферного воздуха, на выходе - выходным коллектором задерживаемого полупроницаемыми мембранами азота, подмембранные полости на выходе - выходным коллектором проникшего через стенки мембран кислорода с запорно-регулирующими устройствами.In addition, the required technical result is achieved by the fact that the gas separation unit with semipermeable membranes is made in the form of parallel chambers with semipermeable membranes and with shut-off devices at the entrance to and at the exit from the supramembrane cavities of the chambers with semipermeable membranes, moreover, the parallel chambers with semipermeable membranes combined at the inlet by the inlet collector of compressed atmospheric air, at the outlet - by the output collector of nitrogen held up by semipermeable membranes, the submembrane the output is the output collector of oxygen penetrated through the walls of the membranes with shut-off and control devices.
Указанные признаки являются существенными для получения требуемого технического результата.These signs are essential to obtain the desired technical result.
Настоящее изобретение поясняется конкретным примером, где на чертеже представлена конструкция генератора инертной технологической газовой среды.The present invention is illustrated by a specific example, where the drawing shows the design of an inert process gas generator.
Генератор инертной технологической газовой среды размещен на общем основании, установлен на шасси транспортного средства (на чертеже не показаны) и является мобильным элементом технологического процесса освоения нефтяных скважин или ремонта трубопроводных систем жидких и газообразных углеводородов.The inert technological gas medium generator is placed on a common base, mounted on the chassis of the vehicle (not shown in the drawing) and is a mobile element in the technological process of developing oil wells or repairing pipeline systems of liquid and gaseous hydrocarbons.
Генератор содержит входной нагнетательный блок 1, к выходу которого через охлаждающий теплообменник 2 подключен блок 3 фильтрации.The generator contains an inlet discharge unit 1, to the outlet of which a filtration unit 3 is connected through a cooling heat exchanger 2.
Кроме того, генератор инертной технологической газовой среды содержит газоразделительный блок 4 с параллельно расположенными камерами 5 с полупроницаемыми мембранами 6, выходной нагнетательный блок 7, соединенный трубопроводом 8 вывода инертной технологической газовой среды из надмембранной полости газоразделительного блока 4.In addition, the inert process gas generator contains a gas separation unit 4 with chambers 5 arranged in parallel with semi-permeable membranes 6, an outlet discharge unit 7 connected by a pipe 8 for outputting the inert technological gas medium from the supranembrane cavity of the gas separation unit 4.
Дополнительно генератор инертной технологической газовой среды содержит нагревательный теплообменник 9, выход которого подключен к газоразделительному блоку 4, а вход - подключен к выходу блока 3 фильтрации. Блок 3 фильтрации выполнен в виде последовательно соединенных фильтров 10 удаления конденсата (по крайней мере один фильтр), вход для которых является входом блока 3 фильтрации, и фильтра 11 тонкой очистки, выход которого является выходом блока 3 фильтрации.Additionally, the inert technological gas medium generator contains a heating heat exchanger 9, the output of which is connected to the gas separation unit 4, and the input is connected to the output of the filtration unit 3. The filtration unit 3 is made in the form of series-connected condensate removal filters 10 (at least one filter), the input for which is the input of the filtration unit 3, and a fine filter 11, the output of which is the output of the filtration unit 3.
Помимо указанного выше, генератор инертной технологической газовой среды содержит трубопровод 12 вывода обогащенной кислородом газовой среды, выполненный разделяющимся на два трубопровода с запорными устройствами 28 и 29 с возможностью выброса в атмосферу 31 или соединения своим выходом 30 со входами подачи обогащенной кислородом газовой среды во всасывающие магистрали дизелей 13 входного 1 и выходного 7 нагнетательных блоков, а своим входом - соединенный с подмембранными полостями камер 5 газоразделительного блока 4.In addition to the above, the inert technological gas medium generator includes an oxygen-enriched gas medium outlet pipe 12 configured to be divided into two pipelines with shut-off devices 28 and 29 with the possibility of discharge into the atmosphere 31 or by connecting its outlet 30 to the inlet of the oxygen-enriched gas medium to the suction lines diesels 13 of the input 1 and output 7 of the injection units, and its input is connected to the submembrane cavities of the chambers 5 of the gas separation unit 4.
Генератор инертной технологической газовой среды содержит также систему управления и контроля (детальное описание не приводится), включающую в себя датчик 14 загрязнения очищенного азота кислородом, размещенным в выходном трубопроводе 8 в участке сообщения с нагнетательным блоком 7. Данный датчик электрически связан с блоком 15 управления нагревательным теплообменником 9.The inert technological gas medium generator also contains a control and monitoring system (detailed description is not given), which includes a purified nitrogen contamination sensor 14 with oxygen placed in the outlet pipe 8 in the communication area with the pressure unit 7. This sensor is electrically connected to the heating control unit 15 heat exchanger 9.
Кроме того, трубопровод 8 выхода инертной технологической газовой среды преимущественно может быть выполнен в виде разделяющихся на два потока трубопровода 16 подачи азота на выходной нагнетательный блок 7 высокого давления и трубопровода 17 подачи азота низкого давления потребителю с запорными устройствами 18 и 19 на выходе, соответственно, система управления которыми соединена с системой управления входного 1 и выходного 5 нагнетательных блоков, выполненных в виде компрессоров 20 с дизелями 13 или компрессоров с дизель-генераторами.In addition, the inert technological gas medium outlet pipe 8 can advantageously be made in the form of a two-stream nitrogen supply line 16 to the high pressure outlet unit 7 and a low pressure nitrogen supply line 17 to the consumer with shut-off devices 18 and 19, respectively, the control system which is connected to the control system of the input 1 and output 5 of the discharge units, made in the form of compressors 20 with diesel engines 13 or compressors with diesel generators.
Кроме того, газоразделительный блок 4 с полупроницаемыми мембранами преимущественно может быть выполнен в виде параллельных камер с полупроницаемыми мембранами и с запорными устройствами 21 на входе в надмембранные полости и на выходе (поз.22) из них, причем, параллельные камеры 5 с полупроницаемыми мембранами объединены на входе входным коллектором 23 сжатого атмосферного воздуха, на выходе выходным коллектором 27 задерживаемого полупроницаемыми мембранами азота, подмембранные полости на выходе - выходным коллектором проникшего через стенки мембран кислорода с запорно-регулирующими устройствами 24.In addition, the gas separation unit 4 with semi-permeable membranes can advantageously be made in the form of parallel chambers with semi-permeable membranes and with shut-off devices 21 at the inlet to the supramembrane cavities and at the outlet (key 22) of them, moreover, parallel chambers 5 with semipermeable membranes at the inlet by the inlet collector 23 of compressed atmospheric air, at the outlet by the outlet manifold 27, which is detained by semipermeable membranes of nitrogen, the submembrane cavities at the outlet - by the outlet collector penetrated through oxygen membrane membranes with shut-off and control devices 24.
Работает генератор инертной технологической газовой среды следующим образом.The inert technological gas medium generator operates as follows.
Генератор инертной технологической газовой среды преимущественно используется для создания технологической инертной газовой среды в нефтегазовой промышленности с целью обеспечения пожарной и экологической безопасности при освоении нефтяных скважин (после выходного нагнетательного блока) и при проведении ремонтных работ трубопроводных систем углеводородов (азот низкого давления после газоразделительного блока или реже высокого давления после нагнетательного блока). Получаемая с помощью генератора инертная технологическая газовая среда высокого давления подается в нефтяную скважину с целью предупреждения пожаров и взрывов в процессе бурения, освоения и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, а также для их обработки, удалении песчаных и глиняных пробок, осушении и обезвоживании.The inert technological gas environment generator is mainly used to create the technological inert gas environment in the oil and gas industry in order to ensure fire and environmental safety when developing oil wells (after the outlet pressure unit) and during repair work of hydrocarbon piping systems (low pressure nitrogen after the gas separation unit or less high pressure after the discharge unit). The inert high-pressure technological gas medium obtained with the help of a generator is supplied to an oil well in order to prevent fires and explosions during drilling, development and operation of oil and gas wells, as well as for their processing, removal of sand and clay plugs, drainage and dehydration.
Для получения инертной технологической газовой среды входной нагнетательный блок 1, выполненный, например, в виде компрессора с дизель-генератором, производит подачу сжатого атмосферного воздуха в охлаждающий теплообменник 2, где производится его охлаждение. Это облегчает удаление из атмосферного воздуха конденсата (по отводной To obtain an inert technological gas environment, the inlet discharge unit 1, made, for example, in the form of a compressor with a diesel generator, supplies compressed air to the cooling heat exchanger 2, where it is cooled. This facilitates the removal of condensate from atmospheric air (along the outlet
магистрали 25, которая может быть выполнена со встроенным запорным устройством 26) в фильтрах 10 и последующую тонкую очистку в фильтре 11.line 25, which can be performed with an integrated shut-off device 26) in the filters 10 and subsequent fine cleaning in the filter 11.
Подобная очистка атмосферного воздуха существенно снижает возможность попадания в газоразделительный блок 4 капельных влаги и масла, а так же их паров с дальнейшей вероятной конденсацией, поскольку влага и масло резко снижают разделительные характеристики полупроницаемой мембраны, т.е. концентрация кислорода в вырабатываемом азоте быстро начинает превышать допускаемую взрывобезопасную величину, что снижает возможность использования генератора для технологических операций.Such purification of atmospheric air significantly reduces the possibility of dripping moisture and oil getting into the gas separation unit 4, as well as their vapors with further possible condensation, since moisture and oil sharply reduce the separation characteristics of a semipermeable membrane, i.e. the oxygen concentration in the produced nitrogen quickly begins to exceed the permissible explosion-proof value, which reduces the possibility of using a generator for technological operations.
Очищенный атмосферный воздух подается в нагревательный теплообменник 9 для подогрева с последующей подачей в газоразделительный блок 4. В газоразделительном блоке 4 с полупроницаемыми мембранами любых конструкций производится обогащенная кислородом газовая среда в подмембранном пространстве и обогащенная азотом газовая среда в надмембранном пространстве. Обогащенная кислородом газовая среда выводится из подмембранного пространства газоразделительного блока 4 и с помощью разветвляющегося трубопровода 12 с запорными устройствами 28 и 29 направляется либо по трубопроводу 31 в атмосферу либо по трубопроводу 30 к всасывающим магистралям дизелей входного 1 и выходного 7 нагнетательных блоков. Это повышает экономичность работы генератора. Возможность подачи кислорода, проникшего через стенки полупроницаемых мембран газоразделительного блока, во всасывающие магистрали дизеля компрессора или дизеля-генератора одного из нагнетательных блоков позволит повысить полноту сгорания топлива и увеличить мощность двигателя.The purified atmospheric air is supplied to the heating heat exchanger 9 for heating and then supplied to the gas separation unit 4. In the gas separation unit 4 with semipermeable membranes of any designs, an oxygen-enriched gas medium in the submembrane space and a nitrogen-enriched gas medium in the supra-membrane space are produced. The oxygen-enriched gas medium is discharged from the submembrane space of the gas separation unit 4 and, with the help of a branching pipe 12 with shut-off devices 28 and 29, is directed either through a pipe 31 to the atmosphere or through a pipe 30 to the intake manifolds of the inlet 1 and outlet 7 of the injection units. This increases the efficiency of the generator. The ability to supply oxygen that has penetrated through the walls of the semipermeable membranes of the gas separation unit to the suction lines of a compressor diesel engine or diesel generator of one of the injection units will increase the completeness of fuel combustion and increase engine power.
На линиях выхода кислорода, проникшего через стенки мембраны, из подмембранных полостей камер с полупроницаемыми мембранами установлены запорно-регулирующие устройства 24, позволяющее плавно On the output lines of oxygen that penetrated through the walls of the membrane from the submembrane cavities of the chambers with semipermeable membranes, shut-off and control devices 24 are installed, allowing smooth
изменять, повышать или понижать давление под мембраной и таким образом регулировать производительность мембранного блока по азоту и содержанию в нем остаточного кислородаchange, increase or decrease the pressure under the membrane and thus regulate the performance of the membrane block with respect to nitrogen and the content of residual oxygen in it
Одновременно с этим, обогащенная азотом газовая среда выводится из надмембранного пространства газоразделительного блока 4 по трубопроводу 8. При этом, поскольку трубопровод 8 вывода инертной технологической газовой среды выполнен в виде разделяющихся трубопровода высокого давления и трубопровода низкого давления с запорными устройствами на выходе, то, в зависимости от требуемого режима использования технологической газовой среды, используется требуемый режим работы генератора инертной технологической газовой среды.At the same time, the nitrogen-enriched gas medium is discharged from the supra-membrane space of the gas separation unit 4 via the pipeline 8. Moreover, since the inert technological gas medium outlet pipe 8 is made in the form of a separable high-pressure and low-pressure pipes with shut-off devices at the outlet, depending on the required mode of use of the process gas medium, the required mode of operation of the inert technological gas medium generator is used.
Таким образом, в предложенном техническом решении обеспечивается повышение надежности, поскольку выполняются условия гарантированной защиты потребителей низкого давления от разрушения высоким давлением в случае неисправности или аварии. Кроме того, расширяются возможности по регулированию производительности вырабатываемой инертной среды и содержанию в ней азота. При этом обеспечивается повышение качеств формируемой инертной технологической газовой среды. Расширяются и функциональные возможности устройства, поскольку обеспечивается возможность формирования обогащенной кислородом газовой среды и использование ее для повышения мощности дизеля комперессора или дизеля-генератора, используемых, как правило, во входном и выходном нагнетательных блоках.Thus, the proposed technical solution provides increased reliability, since the conditions for guaranteed protection of low-pressure consumers from destruction by high pressure in the event of a malfunction or accident are fulfilled. In addition, the possibilities are expanding to regulate the productivity of the generated inert medium and the nitrogen content in it. This provides an increase in the quality of the formed inert technological gas environment. The functionality of the device is also expanding, since it is possible to form an oxygen-enriched gas medium and use it to increase the power of a compressor compressor or diesel generator, which are used, as a rule, in the inlet and outlet discharge units.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007115556/22U RU64936U1 (en) | 2007-04-25 | 2007-04-25 | INERT TECHNOLOGICAL GAS MEDIA GENERATOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007115556/22U RU64936U1 (en) | 2007-04-25 | 2007-04-25 | INERT TECHNOLOGICAL GAS MEDIA GENERATOR |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU64936U1 true RU64936U1 (en) | 2007-07-27 |
Family
ID=38432408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007115556/22U RU64936U1 (en) | 2007-04-25 | 2007-04-25 | INERT TECHNOLOGICAL GAS MEDIA GENERATOR |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU64936U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2499624C2 (en) * | 2012-02-17 | 2013-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Краснодарский Компрессорный Завод" | Inert foam fire-fighting station |
-
2007
- 2007-04-25 RU RU2007115556/22U patent/RU64936U1/en active IP Right Revival
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2499624C2 (en) * | 2012-02-17 | 2013-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Краснодарский Компрессорный Завод" | Inert foam fire-fighting station |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8906138B2 (en) | Methods of generating and utilizing utility gas | |
| US6523529B1 (en) | Integration of air separation membrane and coalescing filter for use on an inlet air system of an engine | |
| RU183558U1 (en) | Nitrogen Compressor Unit | |
| CN116600878A (en) | Purification of landfill biogas by combined membrane and cryogenic distillation, plant for producing gaseous methane by purifying biogas from landfill | |
| RU2351386C2 (en) | Method of producing and applying technological inert gas medium | |
| CN214611527U (en) | Oxygen generation equipment capable of recycling unqualified oxygen | |
| RU180075U1 (en) | Nitrogen Compressor Unit | |
| RU64936U1 (en) | INERT TECHNOLOGICAL GAS MEDIA GENERATOR | |
| US20210060486A1 (en) | Facility For Producing Gaseous Biomethane By Purifying Biogas From Landfill Combining Membranes, Cryodistillation And Deoxo | |
| US8226744B2 (en) | Repressurization of a VSA treating a gas mixture comprising a fuel | |
| CN102606881B (en) | Clean air distributing device and clean air distribution method for plume testing platform | |
| CN217479385U (en) | Oil gas recovery system | |
| RU2003130668A (en) | METHOD OF OPERATION OF A MINES NITROGEN-COMPRESSOR UNIT | |
| RU2561072C2 (en) | Method of helium recovery from natural gas | |
| CN215372041U (en) | Adsorption type natural gas filling device | |
| KR101731930B1 (en) | Oxyzen Nitrogen adjustable high pressure air compressor | |
| JP2010012464A (en) | Method for separating sulfur from gas containing sulfur | |
| RU196293U1 (en) | PORTABLE MEMBRANE-ADSORBONIC OXYGEN CONCENTRATOR | |
| CN113432036A (en) | Adsorption type natural gas filling device | |
| RU103744U1 (en) | INSTALLING HELIUM NATURAL GAS CLEANING | |
| RU173673U1 (en) | THREE-SADBORNE EJECTOR MEMBRANE-SORPTION INSTALLATION | |
| RU41262U1 (en) | NITROGEN GENERATOR FOR CREATION OF AN INERTAIN TECHNOLOGICAL GAS MEDIA | |
| RU206404U1 (en) | Marine compressor unit for high pressure gaseous nitrogen production | |
| JPS62286517A (en) | Gas separation system | |
| CN219002506U (en) | Flue gas carbon dioxide trapping system for fuel gas electric power plant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD1K | Correction of name of utility model owner | ||
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140426 |
|
| PD1K | Correction of name of utility model owner | ||
| NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20150910 |
|
| PC11 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20160922 |