LNG接收站膜分离氮气系统 普里森氮气膜 4050N3氮气膜

在LNG接收站中，膜分离氮气系统是一种高效、可靠的氮气供应方式，通过物理分离空气（主要成分为78%氮气、21%氧气）来制取高纯度氮气，满足接收站的惰化、吹扫、密封等需求。以下是其关键应用及技术细节：

1. 膜分离氮气系统的工作原理

分离膜材料：采用中空纤维膜（如聚酰亚胺、聚砜），利用氧气、水蒸气等气体与氮气在膜中的渗透速率差异实现分离。

过程：

压缩空气：环境空气经空压机加压至7~12 barg，并过滤除油、水、颗粒。

预处理：通过冷干机或吸附式干燥器降低露点（常要求≤-40℃）。

膜分离：高压空气进入膜组，氧气、CO₂、水蒸气优先透过膜壁排出，氮气因渗透慢留在膜内，纯度可达95%~99.9%。

缓冲稳压：氮气储罐储存，经调压后输送至用户点。

2. LNG接收站中的典型应用

连续惰化需求：为LNG储罐、BOG压缩机、管道等提供持续氮气覆盖，防止空气渗入。

紧急吹扫：快速置换泄漏的可燃气体（如甲烷），确保检修安全。

仪表气补充：在极端低温环境下，替代部分仪表空气，避免冻结风险。

3. 系统优势（对比PSA或液氮供应）

无移动部件：维护简单，可靠性高，适合连续运行。

即启即停：无需预热，响应速度快（秒级）。

模块化设计：可根据需求灵活扩展膜组数量。

低能耗：仅需电力驱动空压机，无吸附剂更换成本。

4. 关键设计参数

参数

典型值/要求

备注

氮气纯度 95%~99.9% 根据用途调整（如惰化需≥99%）

流量 50~5000 Nm³/h 取决于接收站规模

出口压力 4~8 barg 需满足用户点压力需求

露点 ≤-40℃ 防止低温冰堵

氧含量 ≤1%~5% 安全标准要求（如NFPA 69）

5. 运行与维护要点

膜组寿命：通常5~10年，受空气质量影响（需严格过滤油、颗粒物）。

性能衰减：渗透率随使用缓慢下降，需定期检测纯度与流量。

安全联锁：与氧气分析仪联动，纯度不足时自动切换备用源（如液氮）。

6. 与其他氮气供应方式的对比

方式

膜分离 PSA（变压吸附） 液氮外供

纯度 95%~99.9% 99.999% 99.999%

能耗 中 高 低（但液氮成本高）

维护 低 中（需更换分子筛） 无（依赖供应商）

适用场景 连续稳定需求 超高纯度需求 间歇或应急需求

7. 在LNG接收站的集成建议

冗余设计：膜分离系统+液氮备用，确保不间断供气。

分质供应：高纯度氮气用于安全关键区域（如储罐），低纯度用于一般吹扫。

智能化控制：根据BOG处理量动态调节氮气产量，优化能耗。

总结

膜分离氮气系统以其低维护、快速响应的特点，成为LNG接收站中经济高效的氮气解决方案，尤其适合中等纯度需求的连续运行场景。设计时需结合接收站规模、安全等级和成本因素，与PSA或液氮系统互补使用。