[实用新型]高温膜分离制氮注氮装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制氮注氮设备，具体涉及一种高温膜分离制氮注氮装置。

背景技术

目前，国内外各大油田都进入注水高含水开发的后期，使注气工艺技术又有了新 的发展——注汽有利于解决注不进水、注水水窜、无水源（如沙漠）、水驱效率低（如稠油）的 问题，成为今后油田开发工艺技术发展的主要方向之一。氮气的优良性质使其成为九十年 代以来研究的新气源。膜分离技术使氮气的制取经济有效，在美国注氮气成本是注天然气 的1/4，注CO2的1/2~1/3。膜分离制氮机排量可高达5000Nm3/h以上，现场即可制得，随制随 用，无需罐装；膜分离的氮气成本近似液氮的1/30。正是基于上述突出的特点，国内外各大 油田对氮气设备的需求急剧增加。目前膜分离制氮设备制造研究较为快速，开发出海洋撬 装制氮装置、陆地撬装制氮装置、车载移动式制氮装置、制氮特车等各种产品，已基本替代 进口装置，但这几种制氮设备还不能满足油田高温环境使用，国内膜分离制氮机组适用最 高环境温度20℃-45℃，超过该温度范围发动机、空压机、增压机会因高温停机，无法正常工 作，导致设备在高温地区无法正常使用。为使制氮机组在高温地区能够正常工作，主要有 以下几个技术难题需要突破：

（1）高温地区环境温度较高，发动机无法有效散热，导致发动机高温停机，高温散 热问题是最为关键的技术难题；（2）高温地区空压机油温较高，长时间运行会导致空压机螺 杆得不到有效冷却，烧坏螺杆，同时排气温度较高，空压机各系统阀件及控制元件密封圈高 温老化而出现漏气现象，导致空压机寿命降低；（3）高温地区增压机级间温度过高，得不到 有效散热，增压机进气温度较高，长时间运行容易烧坏进排气阀、活塞环等组件，同时也使 油品降低，曲轴箱润滑油更换周期缩短，成本增加；（4）压缩空气温度得不到有效散热，膜前 温度得不到有效调控，入膜空气温度较高，会导致膜组分离效率下降，膜组寿命降低。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种结构合理，能保证发 动机、空压机和增压机在高温环境下使用，降温冷却效果好，提高使用寿命的高温膜分离制 氮注氮装置。

其技术方案是：高温膜分离制氮注氮装置，包括发动机、制氮撬和增压撬，所述制 氮撬和增压撬的外面密封设有外罩，所述制氮撬包括空压机和空气冷却器，所述增压撬包 括增压机和氮气冷却器，所述空气冷却器和氮气冷却器上均安装有喷淋装置；所述发动机 的燃油回油管路上设有冷却盘管；所述外罩的顶部设有隔热装置。

所述喷淋装置包括水泵，所述水泵的进水口处通过管道与水箱和外部水源并联， 所述水箱与水泵之间的管路上设有第一进水阀，所述外部水源与水泵之间的管路上设有第 二进水阀，所述水泵的出水口处通过管道与水箱和喷头并联，所述水箱与水泵之间的管路 上设有补水阀，所述水泵与喷头之间的管路上依次设有第三控制阀和Y型过滤器。

所述冷却盘管为波纹结构。

所述隔热装置包括与上框横梁的上下表面分别固定连接的两个平行铝板，所述两 个平行铝板的内表面均设有隔热挤塑板，所述两个隔热挤塑板之间形成空气间隙。

本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：结构合理，能保证发动机、空压机 和增压机在高温环境下使用，降温冷却效果好，能提高使用寿命。

附图说明

下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型发动机燃油回路的局部示意图；

图2是本实用新型喷淋装置的结构流程图；

图3是本实用新型外罩隔热装置的结构示意图。

图中：1.外罩；2.冷却盘管；3.水泵；4.水箱；5.外部水源；6.第一进水阀；7.第二进 水阀；8.喷头；9.补水阀；10.第三控制阀；11.Y型过滤器；12.上框横梁；13.铝板；14.隔热挤 塑板；15.空气间隙。

具体实施方式

高温膜分离制氮注氮装置，包括制氮撬和增压撬，流程图为已知技术，在此未示 出。其中，制氮撬包括空压机和空气冷却器，所述增压撬包括增压机和氮气冷却器，此为已 知技术，在此不再赘述。