兩種或兩種以上的氣體混合通過高分子膜時(shí)，由于各種氣體在膜中的溶解度和擴(kuò)散系數(shù)的差異，導(dǎo)致不同氣體在膜中相對滲透速率有所不同。根據(jù)這一特性，可將氣體分為“快氣”和“慢氣”。

當(dāng)混合氣體在驅(qū)動(dòng)力——膜兩側(cè)壓差的作用下，滲透速率相對較快的氣體和水、氧、二氧化碳等透過膜后在膜滲透側(cè)被富集，而滲透速率相對較慢的氣體如氮?dú)?、、氣等則在滯留側(cè)被富集，從而達(dá)到混合氣體分離之目的。

氮?dú)饧兓b置以深冷法制氮、PSA變壓吸附制氮，氮膜分離制氮的普通氮?dú)鉃樵?，?jīng)過加氫催化除氧，冷凝、吸附二級干燥，過濾，除去氮?dú)庵械碾s質(zhì)氧、二氧化碳、水份和塵埃，獲得高純度的氮?dú)?。用戶對純氮中的含氫量有特殊要求時(shí)，我們可以通過工藝手段來控制氮?dú)庵械臍錃夂?。若原料氮的氧含量超過0.1%時(shí)，則可用加氫除氧和除氫的方式來獲得無氫高純氮，若原料氮的氧含量小于0.1％，則采用化學(xué)除氧工藝方法。

制氮膜

隨著油田開發(fā)的不斷深入，在國外，氮?dú)庖驯粡V泛應(yīng)用于油氣井的開采、完井及修井，甚至利用高壓氮?dú)獾亩栊赃M(jìn)體收集和管道系統(tǒng)吹掃，從而防止氣體的燃燒和油田地下管道的腐蝕。在國內(nèi)，氮?dú)庠谟吞锏膽?yīng)用起步較晚，到80年代氮?dú)獠砰_始應(yīng)用于油田的開采。經(jīng)過大量的物模、數(shù)模及現(xiàn)場試驗(yàn)，證明注氮?dú)夤に嚰夹g(shù)是切實(shí)可行的。當(dāng)然，先進(jìn)的技術(shù)還需要優(yōu)良的設(shè)備來實(shí)施，由于進(jìn)口設(shè)備成本高、維護(hù)困難，不適于中國油田的現(xiàn)狀。某公司開發(fā)了適于我國油田的中空纖維膜分離制氮注氮設(shè)備。目前，該設(shè)備在油田應(yīng)用2 a多，效果良好。本文分析了制氮設(shè)備在油田開發(fā)中的應(yīng)用及特點(diǎn)。

制氮膜

1.整機(jī)一鍵啟停：

整機(jī)（包括空壓機(jī)在內(nèi)），一鍵啟動(dòng)與停止，操作方便簡捷；直接讀取空壓機(jī)數(shù)據(jù)和報(bào)警值，集中顯示主要參數(shù)。一鍵式啟動(dòng)能夠使設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、安全可靠，降低了人工操作強(qiáng)度；減少了誤操作帶來的不必要的故障問題。

2.溫控方式：

螺旋板式換熱器，熱交換原理，無需外接電源，屬節(jié)能產(chǎn)品；純機(jī)械式焊接結(jié)構(gòu)，故障率極低，無電器類故障和配件消耗；

3.近程監(jiān)控方式：

配置近程（值班室）集中操作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)近程控制多臺(tái)制氮裝置，無須單機(jī)操作；

4.遠(yuǎn)程監(jiān)控方式：

配置聯(lián)網(wǎng)組件(不含光纜等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施)，實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程（調(diào)度室）監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，能對制氮裝置的遠(yuǎn)程監(jiān)控操作；