车载移动式天然气驱动膜分离制氮设备的制作方法
【专利摘要】一种车载移动式天然气驱动膜分离制氮设备，包括分别布置在重卡底盘车上的膜分离制氮撬和氮气增压撬，所述的膜分离制氮撬上设有空压机以及与其配套的燃气发动机，所述的氮气增压撬上设有压缩机以及与其配套的燃气发动机。本实用新型使用燃气发动机代替柴油机作为膜制氮设备驱动动力，具有成本低廉、污染小的优点，油田注氮气成本大幅降低，尤其适合在天然气丰富的地区使用。
【专利说明】车载移动式天然气驱动膜分离制氮设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油装备领域，具体为一种车载移动式天然气驱动膜分离制氮设备。
【背景技术】
[0002]油田现有的车载移动式膜分离制氮设备驱动动力一般为柴油机，由于目前柴油价格较高，在油田注氮应用中燃料成本很高，并且在冬季等“油荒”季节燃油供给压力很大，柴油为非清洁能源，柴油机排放对环境污染比较严重。目前车载移动式膜分离制氮设备一般氮气排量为600 -1200Nm3/h，额定工作压力为15_35MPa，整套装置动力总和约为500-900KW，通常情况下柴油机柴油油耗约为0.23L/KW.h，在额定工况下车载柴驱膜制氮设备油耗约为115-207L。目前中国国内0#柴油市售价格为7元左右，车载柴驱膜制氮设备作业燃油成本每小时约为Y805-1449元，且柴油机废气中C0、Nx0x、S02、固体颗粒物较多，而且回收处理困难，柴油属于非清洁燃料，对环境污染较大。
实用新型内容
[0003]针对上述技术缺陷，本实用新型提供一种布局合理且集成度高的车载移动式天然气驱动膜分离制氮设备，来解决现有技术成本高、污染大的缺陷。
[0004]本实用新型的技术方案是:包括分别布置在重卡底盘车上的膜分离制氮撬和氮气增压撬，所述的膜分离制氮撬上设有空压机以及与其配套的燃气发动机，所述的氮气增压撬上设有压缩机以及与其配套的燃气发动机。
[0005]上述方案可进一步改进为:
[0006]所述的膜分离制氮撬上还设有空压机及燃气发动机组合冷却器、低压燃气调压装置、膜分离系统以及燃气发电机组，且所述的空压机及燃气发动机组合冷却器、空压机配套燃气发动机、空压机、低压燃气调压装置、膜分离系统和燃气发电机组从前至后依次布置在撬上。
[0007]所述的氮气增压撬上还设有压缩机及燃气发动机组合冷却器、中央控制系统以及高压燃气调压加热装置，且所述的压缩机及燃气发动机组合冷却器、压缩机配套燃气发动机、压缩机、中央控制系统以及高压燃气调压加热装置从前至后依次布置在撬上。
[0008]所述的空压机为螺杆空压机。
[0009]所述的压缩机为往复活塞压缩机。
[0010]所述膜分离制氮撬和氮气增压撬的箱体内均安装燃气泄露检测报警系统。
[0011]本实用新型使用燃气发动机代替柴油机作为膜制氮设备驱动动力，与现有技术相t匕，具有以下优点:
[0012](I)膜制氮设备驱动动力为燃气发动机，燃料为天然气，设备燃料价格优势非常明显，而同等热值的天然气价格是柴油价格的1/3-1/5，油田注氮气成本大幅降低，在天然气丰富的地区(比如新疆、内蒙、四川、青海)燃料供给非常方便；[0013](2)设备满足燃气区域防护防爆要求，安全可靠；
[0014](3)由于使用清洁能源一天然气，因此发动机排放对环境基本无害；
[0015](4)整套设备的所有装置可以选择安装在2台8X4重卡底盘车之上，集成度很高，降低了设备运输成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为实用新型中膜分离制氮撬的结构示意图；
[0017]图2为实用新型中氮气增压撬的结构示意图
[0018]图中:1、空压机及燃气发动机组合冷却器，2、空压机配套燃气发动机，3、螺杆空压机，4、低压燃气调压装置，5、膜分离系统，6、燃气发电机组，7、活塞压缩机及燃气发动机组合冷却器，8、活塞压缩机配套燃气发动机，9，传动系统，10、往复活塞压缩机，11、中央控制系统，12、高压燃气调压加热装置。
【具体实施方式】
[0019]参照附图1-2对本实用新型做进一步描述:
[0020]一种车载移动式天然气驱动膜分离制氮设备，包括分别布置在重卡底盘车上的膜分离制氮撬和氮气增压撬，膜分离制氮撬上从前至后依次布置空压机及燃气发动机组合冷却器1、空压机配套燃气发动机2、螺杆空压机3、低压燃气调压装置4、膜分离系统5和燃气发电机组6 ;氮气增压撬上从前至后依次布置活塞压缩机及燃气发动机组合冷却器7、活塞压缩机配套燃气发动机8、往复活塞压缩机10、中央控制系统11以及高压燃气调压加热装置12。膜分离制氮撬和氮气增压撬的箱体内均安装燃气泄露检测报警系统。
[0021]与现有技术相比，本设备的改进之处在于:
[0022](I)使用螺杆空压机机头配套燃气发动机动力，单独设计空压机及燃气发动机冷却器和传动系统，组成膜分离制氮空压机系统。
[0023](2)使用往复活塞压缩机配套燃气发动机动力，单独设计增压机及燃气发动机冷却器和传动系统，组成氮气增压系统。
[0024](3)单独设计两台燃气发动机的控制系统，实现发动机电启动及电子自动控制。
[0025](4)利用发动机余热气化加热LNG或CNG，同时将燃气气化或减压装置集成在设备箱体内部，随车运移。
[0026](5)设备箱体内安装燃气泄露检测报警系统，确保燃气使用安全。
[0027](6)设备整体满足燃气区域防爆防护要求。
[0028](7)整套设备的所有装置安装在2台8X4重卡底盘车辆之上。
[0029]按照上述设计我们先制作了氮气排量1200Nm3/h、排气压力35MPa的车载移动式燃气发动机驱动制氮设备样机，经过在油田实践应用，整体性能达到设计指标，设备运行良好。
[0030]对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，有可能对局部结构做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种车载移动式天然气驱动膜分离制氮设备，包括分别布置在重卡底盘车上的膜分离制氮撬和氮气增压撬，其特征在于:所述的膜分离制氮撬上设有空压机以及与其配套的燃气发动机，所述的氮气增压撬上设有压缩机以及与其配套的燃气发动机。
2.根据权利要求1所述的车载移动式天然气驱动膜分离制氮设备，其特征在于:所述的膜分离制氮撬上还设有空压机及燃气发动机组合冷却器、低压燃气调压装置、膜分离系统以及燃气发电机组，且所述的空压机及燃气发动机组合冷却器、空压机配套燃气发动机、空压机、低压燃气调压装置、膜分离系统和燃气发电机组从前至后依次布置在撬上。
3.根据权利要求1所述的车载移动式天然气驱动膜分离制氮设备，其特征在于:所述的氮气增压撬上还设有压缩机及燃气发动机组合冷却器、中央控制系统以及高压燃气调压加热装置，且所述的压缩机及燃气发动机组合冷却器、压缩机配套燃气发动机、压缩机、中央控制系统以及高压燃气调压加热装置从前至后依次布置在撬上。
4.根据权利要求1-3任一所述的车载移动式天然气驱动膜分离制氮设备，其特征在于:所述的空压机为螺杆空压机。
5.根据权利要求1-3任一所述的车载移动式天然气驱动膜分离制氮设备，其特征在于:所述的压缩机为往复活塞压缩机。
6.根据权利要求1-3任一所述的车载移动式天然气驱动膜分离制氮设备，所述膜分离制氮撬和氮气增压撬的箱体内均安装燃气泄露检测报警系统。
【文档编号】C01B21/04GK203612958SQ201320589517
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】王玉军, 孔令猛, 孟巧玲, 雒利君, 宋亮, 苑胜利, 张德斌 申请人:山东恒业石油新技术应用有限公司, 北京德美高科科技有限责任公司