Generatore di azoto a membrana containerizzato

Generatore di azoto a membrana containerizzato a basso costo per l'industria petrolifera e del gas: una soluzione sicura ed efficiente per la fornitura di azoto in loco.

Il sistema di separazione a membrana fornisce un metodo semplice, economico e a bassa manutenzione per la produzione di azoto. Poche parti mobili e basso carico di lavoro di manutenzione. Progettazione ingegneristica integrata dei componenti standard della pellicola, installazione rapida, funzionamento semplice. La qualità del prodotto azotato è stabile e affidabile. La capacità di produzione di azoto può essere aumentata. Prodotto pulito con azoto, basso punto di rugiada.

I. Domanda di azoto nell'industria petrolifera e del gas

Nell'intero processo di esplorazione, sviluppo, stoccaggio, trasporto e gestione di petrolio e gas, l'azoto è uno degli elementi fondamentali per garantire una produzione sicura e stabile:

• Inertizzazione di sicurezza: negli ambienti operativi del settore petrolifero e del gas sono presenti numerosi mezzi infiammabili, come petrolio greggio e gas naturale. La miscelazione con l'aria può causare la formazione di miscele esplosive. In quanto gas inerte, l'azoto può ridurre efficacemente il contenuto di ossigeno ed evitare rischi di esplosione.

• Supporto al processo: i collegamenti al processo quali la pulizia e lo spurgo di condotte/serbatoi, l'aerazione dei fluidi di perforazione e la protezione dello spazio operativo di workover richiedono tutti gas secco e privo di impurità come mezzo.

II. Panoramica del prodotto

Questa apparecchiatura è un sistema integrato di generazione di azoto a membrana, personalizzato per l'industria petrolifera e del gas. Basato sulla tecnologia di separazione a membrana a fibra cava, integra moduli funzionali come il pretrattamento dell'aria compressa, la separazione a membrana, il buffering dell'azoto e il controllo intelligente in un container standard da 20/40 piedi. È pronto per il trasporto, l'installazione e l'uso: può essere trasportato direttamente nei siti operativi di petrolio e gas (teste di pozzo, parchi serbatoi, sezioni di costruzione di oleodotti, ecc.) e può essere avviato e azionato solo collegando le condotte e l'alimentazione elettrica. Può fornire stabilmente azoto con una purezza del 95%-99,9%, adattandosi completamente ai diversi requisiti di sicurezza e di processo dell'industria petrolifera e del gas.

III. Caratteristiche principali del prodotto

1. Sistema di separazione a membrana: un metodo di generazione di azoto semplice, economico e a bassa manutenzione

Per ottenere la separazione dell'aria in base alla differenza nei tassi di permeabilità della membrana di diverse molecole di gas, vengono adottati moduli a membrana a fibra cava di alta qualità: dopo il pretrattamento, l'aria compressa entra nei moduli a membrana, piccole molecole come ossigeno e vapore acqueo permeano rapidamente e vengono scaricate, e le molecole di azoto vengono arricchite in azoto ad alta purezza.

Rispetto alle tecnologie tradizionali, i suoi vantaggi sono:

• Struttura estremamente semplice: nessuna parte soggetta a usura come valvole di commutazione e torri di adsorbimento per la generazione di azoto PSA, nessun collegamento di reazione chimica e nessuna usura meccanica durante il funzionamento.

• Basso consumo energetico: la generazione di azoto si basa esclusivamente sul consumo energetico della compressione dell'aria frontale e non è richiesto alcun consumo energetico aggiuntivo per la successiva separazione. I costi operativi a lungo termine sono inferiori del 20%-30% rispetto a quelli della generazione di azoto PSA.

• Lunga durata di vita: la durata di vita prevista del modulo a membrana è di 5-8 anni (in normali condizioni di lavoro); non è richiesta la sostituzione frequente dei componenti principali, riducendo ulteriormente i costi di manutenzione.

2. Poche parti soggette a usura + basso carico di lavoro di manutenzione: adattamento alla domanda di operazioni leggere dei siti petroliferi e del gas

Mirando alle caratteristiche di configurazione limitata del personale e alle semplici condizioni di manutenzione nei siti di petrolio e gas, l'attrezzatura adotta un design con poche parti mobili e un'elevata affidabilità:

• Componenti principali esenti da manutenzione: i moduli a membrana, i serbatoi di accumulo di azoto e gli altri componenti statici non presentano alcun rischio di usura operativa.

• Elevata durata dei componenti ausiliari: filtri, valvole di regolazione e altri componenti adottano materiali resistenti alla corrosione di livello industriale come l'acciaio inossidabile 304, con un tasso di guasto inferiore allo 0,5% all'anno.

• Manutenzione giornaliera estremamente semplice: è sufficiente sostituire ogni trimestre l'elemento filtrante dell'aria (operazione che può essere completata in 5-10 minuti). È richiesta solo l'ispezione giornaliera dei parametri di pressione e temperatura e non è necessario alcun team di manutenzione professionale in loco.

3. Progettazione di integrazione del modulo a membrana standard: installazione rapida e funzionamento semplice

L'apparecchiatura adotta una modalità di prefabbricazione in fabbrica + integrazione in container. Tutti i componenti sono stati assemblati, messi in servizio e collaudati prima di lasciare la fabbrica. L'installazione in loco richiede solo 3 passaggi:

• Collegare a una fonte di aria compressa esterna (è necessario solo il collegamento all'alimentazione quando un compressore d'aria è integrato come set completo).

• Collegare la tubazione di uscita dell'azoto al punto di funzionamento.

• Accendere l'alimentazione e avviare il sistema di controllo.

L'intero ciclo di installazione dura ≤48 ore, molto più velocemente rispetto alle tradizionali apparecchiature di installazione in loco (15-30 giorni). Il sistema di controllo adotta un'interfaccia PLC touch screen intuitiva, mantenendo solo le funzioni principali come avvio, arresto e visualizzazione dei parametri. Gli operatori in loco possono operare in modo indipendente dopo 1 ora di formazione.

4. Qualità dell'azoto: stabile, affidabile, pulito e con basso punto di rugiada

La separazione a membrana è un processo fisico e gli indicatori del gas prodotto sono minimamente influenzati dalle fluttuazioni delle condizioni di lavoro:

1. Purezza stabile: può produrre stabilmente azoto con una purezza del 95%-99,9% (personalizzabile su richiesta), soddisfacendo i requisiti di inertizzazione di petrolio e gas (contenuto di ossigeno <5%), spurgo e altri scenari.

2. Garanzia di basso punto di rugiada: il punto di rugiada standard dell'azoto prodotto è ≤-40°C (opzionale ≤-60°C), evitando completamente la corrosione causata dall'umidità che entra nelle tubazioni/serbatoi.

3. Elevata pulizia: dopo la filtrazione di precisione multistadio (precisione 1 μm), l'azoto è privo di olio e particelle, conforme alle specifiche API 551 e ad altre specifiche di pulizia dei mezzi del settore petrolifero e del gas.

5. Espansione flessibile della capacità: adattamento ai requisiti dinamici del progetto

L'apparecchiatura adotta un design modulare a membrana:

• La capacità di una singola attrezzatura in un container da 20 piedi è di 50-200 Nm³/h. Se la domanda del progetto aumenta, l'espansione della capacità può essere ottenuta aumentando il numero di moduli a membrana nel container o mettendo in parallelo più attrezzature (ad esempio, due unità in parallelo possono raggiungere una capacità di 400 Nm³/h).

• L'adeguamento della capacità non richiede la sostituzione del sistema centrale, adattandosi alle caratteristiche delle operazioni a breve termine e all'espansione graduale della capacità dei progetti petroliferi e del gas, evitando sprechi causati dall'inattività delle apparecchiature o da una capacità insufficiente.

6. Progettazione containerizzata: adattamento alla mobilità e agli ambienti estremi dei siti petroliferi e del gas

• Trasporto comodo: adottando container standard da 20/40 piedi, può essere trasportato direttamente su strada e su rotaia verso giacimenti petroliferi remoti senza l'ausilio di attrezzi speciali.

• Elevata tolleranza ambientale: il contenitore è dotato di design antideflagrante Ex d IIB T4, livello di protezione IP54 e strato di isolamento termico, che può adattarsi ad ambienti operativi estremi come deserti (temperature elevate di 50°C) e regioni fredde (temperature basse di -30°C).

• Gestione remota intelligente: il sistema di controllo supporta la trasmissione remota dei dati (opzionale) e lo sfondo può visualizzare in tempo reale parametri quali pressione, portata e purezza, realizzando una gestione non presidiata.

IV. Scenari applicativi tipici dei generatori di azoto a membrana containerizzati nell'industria petrolifera e del gas

1. Operazioni di perforazione: aerazione dei fluidi di perforazione e inertizzazione del pozzo

Nella perforazione sottobilanciata, è necessario iniettare azoto nel fluido di perforazione per ridurne la densità ed evitare la fratturazione del giacimento. Allo stesso tempo, il petrolio e il gas che fuoriescono dal pozzo necessitano di inertizzazione con azoto per prevenirne l'esplosione. Questa attrezzatura può essere installata accanto alla piattaforma di perforazione, muovendosi con la punta di perforazione, fornendo stabilmente azoto a basso punto di rugiada e garantendo la sicurezza della perforazione e la protezione del giacimento.

2. Serbatoi di stoccaggio di petrolio e gas: sigillatura e spostamento con gas inerte

Durante le operazioni di carico, scarico e stoccaggio dei serbatoi di petrolio greggio/gas naturale, il gas infiammabile presente nel serbatoio può formare una zona a rischio di esplosione se miscelato con l'aria. L'iniezione continua di azoto è necessaria per mantenere il contenuto di ossigeno <5%. Questa apparecchiatura può essere installata in prossimità del parco serbatoi, fornendo azoto ininterrottamente 24 ore su 24, senza necessità di condotte a lunga distanza. La sua ridotta manutenzione riduce il carico di lavoro di ispezione del parco serbatoi.

3. Costruzione di condotte: spurgo e asciugatura

Per oleodotti e gasdotti di nuova posa/revisione, è necessario rimuovere aria, umidità e impurità dalle condotte. L'azoto ad alta purezza e basso punto di rugiada di questa apparecchiatura può rimuovere efficacemente l'aria dalle condotte e asciugarne la parete interna. Il design containerizzato può essere adattato alla sezione di costruzione, adattandosi ai requisiti di spurgo graduale delle condotte a lunga distanza e migliorando l'efficienza di costruzione di oltre il 30%.

4. Operazioni di rilavorazione: protezione di sicurezza in caso di emergenza

Durante le operazioni di workover, il petrolio e il gas residui presenti nel pozzo fuoriusciranno nell'area operativa, rendendo necessaria l'inertizzazione con azoto dell'area operativa. Questa attrezzatura può essere rapidamente trasportata sul sito e installata entro 48 ore, garantendo lo sviluppo in sicurezza di progetti urgenti come il workover di emergenza.

V. Valore offerto ai clienti

Grazie all'innovativa progettazione della tecnologia di separazione a membrana + integrazione del contenitore, questa apparecchiatura fornisce una soluzione di fornitura di azoto più sicura, economica e flessibile per l'industria petrolifera e del gas:

• Riduzione dei costi: il costo operativo a lungo termine è inferiore del 40%-60% rispetto a quello del trasporto di azoto liquido e del 20%-30% rispetto a quello della generazione di azoto PSA.

• Miglioramento dell'efficienza: il ciclo di distribuzione si riduce dell'80%, adattandosi agli scenari operativi mobili e migliorando l'efficienza dell'avanzamento del progetto.

• Sicurezza: il punto di rugiada basso e stabile e l'azoto ad alta purezza riducono i rischi di esplosione e corrosione, rispettando le specifiche di sicurezza del settore.

• Gestione semplificata: le caratteristiche di bassa manutenzione e di facile utilizzo riducono il carico di lavoro di formazione del personale in loco e di gestione delle apparecchiature.