本发明涉及到一种用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，包括如下可移动的单元：a）模块化氧化剂注入单元；b）模块化冷却剂注入单元；c）模块化合成气处理单元；d）模块化发电单元；e）模块化现场公用设施单元；所述模块化现场公用设施单元的各部件构成如下：若干个具有移动性的模块化单元容器；e1）ISC实验室模块；e2）ISC控制室模块；e3）地下仪表和监测设备模块；（e1）‑（e3）各模块单独安置于模块化单元容器内，现场将安置有（e1）‑（e3）模块的各模块化单元容器的管线、电线和通信线路对接连通形成模块化现场公用设施单元；a‑e）各单元均单独设置并预先调试。本发明有利于改进现有煤炭地下气化技术，提高低生产率，降低成本。
1.一种用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于：所述模块化设备系统包括如下可移动的单元：
所述模块化现场公用设施单元的各部件构成如下：若干个具有移动性的模块化单元容器；
e3）地下仪表和监测设备模块，包含地下仪表数据接收器、PLC控制器、PLC无线/有线传输终端、太阳能电池板和备用电源；（e1）-（e3）各模块单独安置于模块化单元容器内，现场将安置有（e1）-（e3）模块的各模块化单元容器的管线、电线和通信线路对接连通形成模块化现场公用设施单元；
a-e）各单元均单独设置并预先调试，通过运输设施送至安装现场，然后将各单元的管线、电线和通信连续对接连通，形成用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统。
2.根据权利要求1所述的用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于：a）模块化氧化剂注入单元包括模块化空气注入子单元和若干具有一定结构强度的第一模块化单元容器；
所述模块化空气注入子单元的各部件构成如下：至少一个空气压缩机模块；
冷却和压缩单元模块，包含多个内部冷却和压缩单元，用于满足在所需压力下输送特定的空气流量；
监控和安全仪表模块，用于测量和控制注入到注入井的空气压力和流量，包括若干流动路径；
上述模块分别独立的安装于第一模块化单元容器内并预先调试，安装现场将安置有各模块的各第一模块化单元容器的管线对接连通；
空气压缩机模块压缩的空气经由冷却和压缩单元模块、监控和安全仪表模块的流动路径，然后通过地面管线单元注入到注入井。
3.根据权利要求2所述的用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于，所述模块化氧化剂注入单元还包括与模块化空气注入子单元并行设置的模块化氧气注入子单元和若干具有一定结构强度的第二模块化单元容器，所述模块化氧气注入子单元的各部件构成如下：氧气生产和/或供应模块，包含空分设备单元和/或液氧储存和气化设备单元；
氧气增压模块，包含液氧增压泵或氧气增压压缩机，用于提高氧气的注入压力；
监控和安全仪表模块，用于测量和控制注入到注入井的氧气流量和压力；
上述三个模块独立的安置于第二模块化单元容器内并预先调试，安装现场将各第二模块化单元容器的管线对接连通，连续油管单元模块，单独安置于第二模块化单元容器内；
井口控制设备模块，包括封隔器、防喷器和悬挂器，安置于第二模块化单元容器内，现场装配，用于控制连续油管单元模块进出井口设备；
氧气生产和/或供应模块的液氧或氧气经由氧气增压模块增压后，经监控和安全仪表模块的流动路径，然后通过地面管线单元，进入连续油管单元模块，并通过连续油管单元模块和井口控制设备模块输送到位于注入井内的地下指定位置。
4.根据权利要求2所述的用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于，所述空气压缩机模块选用电动、蒸汽动力或柴油动力的空气压缩机，空气压缩机选用活塞式、螺杆式或离心式压缩机；内部冷却和压缩单元的单元数根据现场压力要求进行选择。
5.根据权利要求2所述的用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于，所述模块化空气注入子单元的监控和安全仪表模块包括至少三条流动路径，分别为50-400Nm3/h的低流量路径、400-3200Nm3/h的中等流量路径和3200-25600Nm3/h的高流量路径。
6.根据权利要求3所述的用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于，所述氧气生产和/或供应模块的空分设备单元采用低温空气分离单元、变压吸附单元或膜单元。
7.根据权利要求1所述的用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于：所述b）模块化冷却剂注入单元包括：若干具有移动性的模块化单元容器；
冷却剂存储模块，包含一个或多个冷却剂存储罐、管线和阀门；
冷却剂输送模块，包含具有变速驱动器的水泵或多级压缩机、监控仪表和过压保护设备、管线和阀门；
冷却剂加药模块，包含抑制剂存储罐、加药泵、监控仪表，止回阀、管线和阀门；
所述冷却剂存储模块、冷却剂输送模块和冷却剂加药模块分别单独安置于模块化单元容器内并预先调试。
8.根据权利要求7所述用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于，采用水作为冷却剂，冷却剂存储模块上游增加原水存储模块和原水处理模块，分别单独安置于模块化单元容器内并预先调试，原水存储模块作为原水的缓冲容器，原水处理模块用于软化原水，防止在冷却过程中结垢堵塞管道。
9.根据权利要求7所述用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于，监控仪表至少包括压力表和流量表。
10.根据权利要求8所述用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于，监控仪表至少包括压力表、流量表和pH检测仪。
11.根据权利要求1所述的用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于：所述c）模块化合成气处理单元，基于ISC产品井，包括如下组件：（c1）若干具有移动性的模块化单元容器；
（c2）粗合成气分离模块，包含至少一个气固液三相分离罐，用于收集煤颗粒、灰分和重质焦油沉积物；
（c3）粗合成气冷却模块，包含至少一个热交换器，用于降低粗合成气温度以去除在接近周围环境温度下的液体；
（c4）粗合成气洗涤模块，包含至少一个文丘里洗涤器或洗涤塔，用于洗涤去除粗合成气中的气相杂质；
（c5）气-液分离模块，包含至少一个气液两相分离罐，用于分离干合成气与工艺水和液体焦油；
（c6）监控和安全仪表模块，用于控制干合成气流量并将干合成气引导到干合成气集合管模块或火炬/焚烧炉/排气口模块；
（c7）合成气采样模块，用于手动和/或在线分析合成气；
（c8）火炬/焚烧炉/排气口模块，用于在调试、启动阶段或下游工艺中断时作为合成气的排放口；
（c9）干合成气集合管模块，包含多个并网管头和压力平衡设备，用于收集干合成气；
（c2）-（c9）的各组件分别单独安置于模块化单元容器内并预先调试，安装现场将安置有（c2）-（c7）组件的各模块化单元容器的管线对接连通，然后再通过地面管线分别与安置有（c8）和（c9）组件的模块化单元容器的管线对接连通。
12.根据权利要求11用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于，所述模块化合成气处理单元还包括（c10）液体沉淀模块，包含至少一个沉淀池或沉降罐，用于对废液进行初步分离并输送到工艺水和煤焦油分离设备进行分离；
（c11）工艺水和煤焦油分离模块，包含至少一个分离设备，用于分离工艺水和煤焦油；
（c12）工艺水储存模块，包含至少一个储存罐，用于储存工艺水做进一步处理；
（c13）煤焦油储存模块，包含至少一个储存罐，用于储存煤焦油副产品；
（c14）工艺水处理模块，包括过滤、活性炭吸收、反渗透和生物法处理设备；
（c15）处理水储存模块，包含至少一个储存罐，用于储存处理水作为循环冷却剂；
（c16）工艺废液储存模块，包含至少一个储存罐，用于储存残余废液流、沉积物和污泥并进行最终处理；
（c17）液相产品输送模块，包含监控和安全仪表及水泵；
（c10）-（c17）的各组件分别单独安置于模块化单元容器内并单独调试，安装现场将安置有（c5）、（c10）、（c11）、（c17）、（c12）、（c14）、（c15）组件的模块化单元容器的管线依次对接连通，安置有（c13）组件的模块化单元容器的管线再与安置有（c17）组件的模块化单元容器的管线对接连通，安置有（c16）组件的模块化单元容器的管线再与安置有（c14）组件的模块化单元容器的管线对接连通。
13.根据权利要求1所述的用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于：所述ISC实验室模块包括：
数据存储服务器和对外通信设备，用于存储相关样品分析数据、向ISC控制室传输数据；
更衣室及现场通讯设备，用于实验室工作人员更换工作服、实验服以及现场内部操作指令沟通；
事故处理和急救设施，包含眼睛清洗器和急救用品，用于实验室工作人员遇到紧急情况进行事故处理和急救；
空调及通风设备，位于办公室外部，用于ISC实验室模块的内部温度调节和通风。
14.根据权利要求13所述的用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于，所述水分析实验室包括：样品存储设备，用于存储液体样品或外送样品；
液体样品、采样容器进出登记管理设施，用于记录和管理所有进出实验室的液体样品；
液体样品分析设备，用于分析液体样品的pH、TDS、导电率、TOC、VOC、COD、BOD、TN、氨和硫，并进行外送样品的准备和处理；
废液、废物收集储存设施，用于收集和存放已分析废液、废物和化学药品并定期处理。
15.根据权利要求13所述的用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于，所述气体分析实验室包括：气体分析设备，用于合成气样品主要组分的分析，并进行外送样品的准备和处理；
现场设备校正区，用作合成气在线分析仪、有害气体警报器和其他现场仪器校准服务；
气体样品、采样容器进出登记管理区，用于记录和管理所有进出实验室的气体样品；
实施室气瓶存放区位于气体分析实验室的外部，用于存放标准气气瓶，设备用气气瓶的各种可燃气体和非可燃气体气瓶。
16.根据权利要求1所述的用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于，所述ISC控制室模块包括：
数据存储服务器和对外通信设备，用于存储工艺操作数据、向位于其他地理位置的技术团队发送实时操作数据；
更衣室及现场通讯设备，用于控制室工作人员更换工作服以及现场内部操作指令沟通；
事故处理和急救区设施，包含眼睛清洗器和急救用品，用于控制室工作人员遇到紧急情况进行事故处理和急救；
空调及通风设备，位于ISC控制室外部，用于ISC控制室模块的内部温度调节和通风；
PLC数据通信设备和操作显示设备，用于所有模块化通讯系统PLC之间的数据通信。
17.根据权利要求16所述的用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于，所述PLC数据通信设备和操作显示设备根据其具体位置不同，可以通过固定电缆与无线通信的组合，实现从ISC控制室发出指令并将数据反馈到ISC控制室。
18.根据权利要求1所述的用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于，所述模块化现场公用设施单元还包括：设备备件存储和工作间模块，所述设备备件存储和工作间模块包括：氧化剂注入设备备件存储子单元、点火设备备件存储子单元、冷却剂注入设备备件存储子单元、过程控制设备备件和常用工具存储子单元和工作间子单元，四个存储子单元单独安置于模块化单元容器内，通过运输工具转送至安装现场。
19.根据权利要求1所述的用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，其特征在于，所述模块化发电单元包括：
d1-d4）各组件单独安置于模块化单元容器内并预先调试，d5安置于模块化单元容器内，通过运输设施运转至安装现场，d1和d2通过管线连通，d2、d3和d4的线路连通。
用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统
技术领域
[0001] 本发明涉及到一种用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，属于煤炭地下气化工艺设备技术领域。
背景技术
[0002] 煤炭地下气化（ISC）是一个借助氧化剂，通过地下煤层的燃烧和气化反应，把煤直接转化为产品气的过程。产品气通常被称为合成气，可以作为燃料生产、化工生产、发电等下游工艺的原料。该工艺过程集合了建井完井、地下采煤和煤气化工艺技术，具有安全性好、投资小、效益高、污染少等优点。
[0003] 煤炭气化工艺是将煤炭通过一系列的化学反应转变为合成气的过程。其中主要的反应包括：
[0004] C+H2O → H2+CO（水蒸气气化反应）
[0005] CO+H2O↔ H2+CO2（水煤气变换反应）
[0006] CO+3H2↔ CH4+H2O（甲烷化反应）
[0007] C+2H2 → CH（4 氢气气化反应）
[0008] C+½O2 → CO （部分氧化反应）
[0009] C+O2 → CO（2 完全氧化反应）
[0010] C+CO2 → 2CO（二氧化碳气化反应）
[0011] 一个用于氧化剂注入的钻井称为“注入井”，另外一个用于生产产品气的钻井称为“产品井”。定向钻井和垂直钻井都可作为注入井或产品井。煤炭地下气化（ISC）可能在注入井和产品井之间还需要使用到一个或多个的垂直井（例如：功能井和辅助井）。
[0012] 当煤层中有注入井、产品井和水平通道将二者连接起来时，此构造被称为一个煤炭地下气化（ISC）单元或井对。ISC单元包括燃烧区，气化区和热解区。其中，燃烧区在煤层中氧化剂注入点附近；气化区以放射状形态围绕在燃烧区周围或者在燃烧区下游，煤炭在气化区被气化、部分被氧化，从而生成产品气；热解区在气化区下游，煤的热解反应一般在这里发生。高温的产品气从气化区往下游流动，并最终从产品井井口输送到地面。在煤燃烧或气化的同时，煤层中的ISC燃空区会生长变大。
[0013] 通过煤炭地下气化生成的产品气（粗合成气）通常含有合成气（CO, CO2, H2, CH4及其他气体的混合物）以及其他成分（固体颗粒，水，煤焦油，烃类蒸汽，其他微量组分包括H2S, NH4, COS等）。其成分复杂程度取决于多个方面：煤炭地下气化所使用的氧化剂（空气或其他氧化剂，比如氧气、富氧空气或蒸汽混合物）、煤层中的内在水或周边地层渗入煤层中的水、煤质、以及煤炭地下气化工艺的操作参数，包括温度，压力等。
[0014] 根据已有专利文献，目前现有煤炭地下气化技术面临的具体问题包括：
[0015] ISC项目通常位于偏远地区，ISC井场工艺设备和支持服务设备通常需要在现场组装和实施。这需要将各种技术团队及其设备运送到这些偏远的地点以执行该任务。因此，这较大提高了整个项目的建造费用，尤其是在这些偏远地区出现不可预见的气候条件时（雨，雪，高温等），会进一步增加了项目的建造费用。另外，项目实施过程中涉及到许多不同类型的部件和工具，非常容易造成建设和总体项目进程的延迟。
[0016] ISC项目通常周期为20年至30年，目前没有为后续每2至7年更换并重复使用井口设备和地面设备而做出的任何考虑和规定。
[0017] ISC井对会随着项目现场开发进度而逐渐远离已建好的工艺设备和支持服务设备。根据现场的地形地貌如丘陵和山谷，将需要增加附加的泵和工艺系统来输送工艺原料和产物从/到其地面工艺设施。
[0018] 对于在工业化规模项目实施之前所需的试验/示范装置，需要根据现场具体条件进行设计和建造工艺设备及支持服务设备，这样将严重推迟后续工业化项目的实施和推广进程。
[0019] 综上所述，采用满足ISC试验项目和大规模工业化项目的标准化设备，模块化设备以及在特定情况下的集装箱设备等是非常有利于改进现有煤炭地下气化技术的。在项目达到满负荷运营时，将大大提高项目执行进度，质量控制和成本控制。此外，当在偏远地区建造ISC设备时，模块化设备将提高低生产率，降低成本。最后，在现场运营期间，模块化设备使得在新的ISC井对位置重复利用现有工艺设备和支持服务设备工艺变得更加容易、便捷。
发明内容
[0020] 本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统。
[0021] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0022] 一种用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，所述模块化设备系统包括如下可移动的单元：
[0023] a）模块化氧化剂注入单元；
[0024] b）模块化冷却剂注入单元；
[0025] c）模块化合成气处理单元；
[0026] d）模块化发电单元；
[0027] e）模块化现场公用设施单元；
[0028] 所述模块化现场公用设施单元的各部件构成如下：
[0029] 若干个具有移动性的模块化单元容器；
[0030] e1）ISC实验室模块；
[0031] e2）ISC控制室模块；
[0032] e3）地下仪表和监测设备模块，包含地下仪表数据接收器、PLC控制器、PLC无线/有线传输终端、太阳能电池板和备用电源；
[0033] （e1）-（e3）各模块单独安置于模块化单元容器内，现场将安置有（e1）-（e3）模块的各模块化单元容器的管线、电线和通信线路对接连通形成模块化现场公用设施单元；
[0034] a-e）各单元均单独设置并预先调试，通过运输设施送至安装现场，然后将各单元的管线、电线和通信连续对接连通，形成用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统。
[0035] 优选的，a）模块化氧化剂注入单元包括模块化空气注入子单元和若干具有一定结构强度的第一模块化单元容器；
[0036] 所述模块化空气注入子单元的各部件构成如下：至少一个空气压缩机模块；
[0037] 冷却和压缩单元模块，包含多个内部冷却和压缩单元，用于满足在所需压力下输送特定的空气流量；
[0038] 监控和安全仪表模块，用于测量和控制注入到注入井的空气压力和流量，包括若干流动路径；
[0039] 上述模块分别独立的安装于第一模块化单元容器内并预先调试，安装现场将安置有各模块的各第一模块化单元容器的管线对接连通；
[0040] 空气压缩机模块压缩的空气经由冷却和压缩单元模块、监控和安全仪表模块的流动路径，然后通过地面管线单元注入到注入井。
[0041] 优选的，所述模块化氧化剂注入单元还包括与模块化空气注入子单元并行设置的模块化氧气注入子单元和若干具有一定结构强度的第二模块化单元容器，所述模块化氧气注入子单元的各部件构成如下：
[0042] 氧气生产和/或供应模块，包含空分设备单元和/或液氧储存和气化设备单元；
[0043] 氧气增压模块，包含液氧增压泵或氧气增压压缩机，用于提高氧气的注入压力；
[0044] 监控和安全仪表模块，用于测量和控制注入到注入井的氧气流量和压力；
[0045] 上述三个模块独立的安置于第二模块化单元容器内并预先调试，安装现场将各第二模块化单元容器的管线对接连通，连续油管单元模块，单独安置于第二模块化单元容器内；
[0046] 井口控制设备模块，包括封隔器、防喷器和悬挂器，安置于第二模块化单元容器内，现场装配，用于控制连续油管单元模块进出井口设备；
[0047] 氧气生产和/或供应模块的液氧或氧气经由氧气增压模块增压后，经监控和安全仪表模块的流动路径，然后通过地面管线单元，进入连续油管单元模块，并通过连续油管单元模块和井口控制设备模块输送到位于注入井内的地下指定位置。
[0048] 优选的，所述空气压缩机模块选用电动、蒸汽动力或柴油动力的空气压缩机，空气压缩机选用活塞式、螺杆式或离心式压缩机；内部冷却和压缩单元的单元数根据现场压力要求进行选择。
[0049] 优选的，所述模块化空气注入子单元的监控和安全仪表模块包括至少三条流动路径，分别为50-400Nm3/h的低流量路径、400-3200Nm3/h的中等流量路径和3200-25600Nm3/h的高流量路径。
[0050] 优选的，所述氧气生产和/或供应模块的空分设备单元采用低温空气分离单元、变压吸附单元、真空变压吸附单元或膜单元。
[0051] 优选的，所述b）模块化冷却剂注入单元包括：
[0052] 若干具有移动性的模块化单元容器；
[0053] 冷却剂存储模块，包含一个或多个冷却剂存储罐、管线和阀门；
[0054] 冷却剂输送模块，包含具有变速驱动器的水泵或多级压缩机、监控仪表和过压保护设备、管线和阀门；
[0055] 冷却剂加药模块，包含抑制剂存储罐、加药泵、监控仪表，止回阀、管线和阀门；
[0056] 所述冷却剂存储模块、冷却剂输送模块和冷却剂加药模块分别单独安置于模块化单元容器内并预先调试。
[0057] 优选的，采用水作为冷却剂，冷却剂存储模块上游增加原水存储模块和原水处理模块，分别单独安置于模块化单元容器内并预先调试，原水存储模块作为原水的缓冲容器，原水处理模块用于软化原水，防止在冷却过程中结垢堵塞管道。
[0058] 优选的，监控仪表至少包括压力表和流量表。
[0059] 优选的，监控仪表至少包括压力表、流量表和pH检测仪。
[0060] 优选的，所述c）模块化合成气处理单元，基于ISC产品井，包括如下组件：
[0061] （c1）若干具有移动性的模块化单元容器；
[0062] （c2）粗合成气分离模块，包含至少一个气固液三相分离罐，用于收集煤颗粒、灰分和重质焦油沉积物；
[0063] （c3）粗合成气冷却模块，包含至少一个热交换器，用于降低粗合成气温度以去除在接近周围环境温度下的液体；
[0064] （c4）粗合成气洗涤模块，包含至少一个文丘里洗涤器或洗涤塔，用于洗涤去除粗合成气中的气相杂质；
[0065] （c5）气-液分离模块，包含至少一个气液两相分离罐，用于分离干合成气与工艺水和液体焦油；
[0066] （c6）监控和安全仪表模块，用于控制干合成气流量并将干合成气引导到干合成气集合管模块或火炬/焚烧炉/排气口模块；
[0067] （c7）合成气采样模块，用于手动和/或在线分析合成气；
[0068] （c8）火炬/焚烧炉/排气口模块，用于在调试、启动阶段或下游工艺中断时作为合成气的排放口；
[0069] （c9）干合成气集合管模块，包含多个并网管头和压力平衡设备，用于收集干合成气；
[0070] （c2）-（c9）的各组件分别单独安置于模块化单元容器内并预先调试，安装现场将安置有（c2）-（c7）组件的各模块化单元容器的管线对接连通，然后再通过地面管线分别与安置有（c8）和（c9）组件的模块化单元容器的管线对接连通。
[0071] 优选的，所述模块化化合成气处理单元还包括：
[0072] （c10）液体沉淀模块，包含至少一个沉淀池或沉降罐，用于对废液进行初步分离并输送到工艺水和煤焦油分离设备进行分离；
[0073] （c11）工艺水和煤焦油分离模块，包含至少一个分离设备，用于分离工艺水和煤焦油；
[0074] （c12）工艺水储存模块，包含至少一个储存罐，用于储存工艺水做进一步处理；
[0075] （c13）煤焦油储存模块，包含至少一个储存罐，用于储存煤焦油副产品；
[0076] （c14）工艺水处理模块，包括过滤、活性炭吸收、反渗透和生物法处理设备；
[0077] （c15）处理水储存模块，包含至少一个储存罐，用于储存处理水作为循环冷却剂；
[0078] （c16）工艺废液储存模块，包含至少一个储存罐，用于储存残余废液流、沉积物和污泥并进行最终处理；
[0079] （c17）液相产品输送模块，包含监控和安全仪表及水泵；（c10）-（c17）的各组件分别单独安置于模块化单元容器内并单独调试，安装现场将安置有（c5）、（c10）、（c11）、（c17）、（c12）、（c14）、（c15）组件的模块化单元容器的管线依次对接连通，安置有（c13）组件的模块化单元容器的管线再与安置有（c17）组件的模块化单元容器的管线对接连通，安置有（c16）组件的模块化单元容器的管线再与安置有（c14）组件的模块化单元容器的管线对接连通。
[0080] 优选的，所述ISC实验室模块包括：
[0081] 数据存储服务器和对外通信设备，用于存储相关样品分析数据、向ISC控制室传输数据；
[0082] 更衣室及现场通讯设备，用于实验室工作人员更换工作服、实验服以及现场内部操作指令沟通；
[0083] 卫生间，包含淋浴设施；
[0084] 事故处理和急救设施，包含眼睛清洗器和急救用品，用于实验室工作人员遇到紧急情况进行事故处理和急救；
[0085] 文件资料存放设施，用于存放实验室文件资料；
[0086] 办公室和会议室，用于实验室日常办公和会议；
[0087] 展示室，用于展示实验室样品；
[0088] 水分析实验室，用于现场水样品的处理和分析；
[0089] 气体分析实验室，用于现场合成气样品分析，；
[0090] 备用发电机，作为ISC实验室模块的备用电源；
[0091] 空调及通风设备，位于办公室外部，用于ISC实验室模块的内部温度调节和通风。
[0092] 优选的，所述水分析实验室包括：
[0093] 样品存储设备，用于存储液体样品或外送样品；
[0094] 危险样品分析设备，用于处理和分析煤焦油样品；
[0095] 液体样品、采样容器进出登记管理设施，用于记录和管理所有进出实验室的液体样品；
[0096] 液体样品分析设备，用于分析液体样品的pH、TDS、导电率、TOC、VOC、COD、BOD、TN、氨和硫，并进行外送样品的准备和处理；
[0097] 废液、废物收集储存设施，用于收集和存放已分析废液、废物和化学药品等并定期处理。
[0098] 优选的，所述气体分析实验室包括：
[0099] 气体分析设备，用于合成气样品主要组分的分析，并进行外送样品的准备和处理；
[0100] 现场设备校正区，用作合成气在线分析仪、有害气体警报器和其他现场仪器校准服务；
[0101] 气体样品、采样容器进出登记管理区，用于记录和管理所有进出实验室的气体样品；
[0102] 实施室气瓶存放区位于气体分析实验室的外部，用于存放标准气气瓶，设备用气气瓶等各种可燃气体和非可燃气体气瓶。
[0103] 优选的，所述ISC控制室模块包括：
[0104] 数据存储服务器和对外通信设备，用于存储工艺操作数据、向位于其他地理位置的技术团队发送实时操作数据；
[0105] 更衣室及现场通讯设备，用于控制室工作人员更换工作服以及现场内部操作指令沟通；
[0106] 卫生间，包含淋浴间；
[0107] 事故处理和急救区设施，包含眼睛清洗器和急救用品，用于控制室工作人员遇到紧急情况进行事故处理和急救；
[0108] 文件资料存放设施，用于存放控制室文件资料；
[0109] 办公室和会议室，用于控制室日常办公和会议；
[0110] 展示设施，用于展示控制室工艺控制和操作流程；
[0111] 备用发电机，作为ISC控制室模块的备用电源；
[0112] 空调及通风设备，位于ISC控制室外部，用于ISC控制室模块的内部温度调节和通风；
[0113] PLC数据通信设备和操作显示设备，用于所有模块化通讯系统PLC之间的数据通信。
[0114] 优选的，所述PLC数据通信设备和操作显示设备根据其具体位置不同，可以通过固定电缆与无线通信的组合，实现从ISC控制室发出指令并将数据反馈到ISC控制室。
[0115] 优选的，所述模块化现场公用设施单元还包括：e4）设备备件存储和工作间模块，所述设备备件存储和工作间模块包括：氧化剂注入设备备件存储子单元、点火设备备件存储子单元、冷却剂注入设备备件存储子单元、过程控制设备备件和常用工具存储子单元和工作间子单元，四个存储子单元单独安置于模块化单元容器内，通过运输工具转送至安装现场。
[0116] 优选的，所述模块化发电单元包括：
[0117] 模块化单元容器；
[0118] d1）至少一个燃料储存罐/合成气缓冲罐；
[0119] d2）发电设备；
[0120] d3）变压器和配电模块；
[0121] d4）监控和安全仪表；
[0122] d5）标准配电电缆、电源和配件；
[0123] d1-d4）各组件单独安置于模块化单元容器内并预先调试，d5安置于模块化单元容器内，通过运输设施运转至安装现场，d1和d2通过管线连通，d2、d3和d4的线路连通。
[0124] 本发明的有益效果：本发明的用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统有利于改进现有煤炭地下气化技术。在项目达到满负荷运营时，将大大提高项目执行进度，质量控制和成本控制；此外，当在偏远地区建造ISC设备时，模块化设备系统将提高低生产率，降低成本；在现场运营期间，模块化设备系统使得在新的ISC井对位置重复利用变得更加容易、便捷。
附图说明
[0125] 图1本发明的模块化设备系统的流程图；
[0126] 图2是模块化氧化剂注入单元的流程图；
[0127] 图3是模块化水冷注入系统的流程示意图；
[0128] 图4是模块化气冷注入系统的流程示意图；
[0129] 图5是模块化合成气处理单元的流程图；
[0130] 图6是模块化发电单元的流程图；
[0131] 图中1-6中：a、模块化氧化剂注入单元，a1、空气压缩机模块，a2、冷却和压缩单元模块，a3、监控和安全仪表模块，a4、地面管线单元，a5、氧气生产和/或供应模块，a6、氧气增压模块，a7、连续油管单元模块，a8、进口控制设备模块，a9、注入井，b、模块化冷却剂注入单元，b1、ISO集装箱（模块化单元容器），b2、冷却剂存储罐，b3、阀门，b4、水泵/压缩机，b5、监控仪表，b6、安全阀，b7、抑制剂存储罐，b8、加药泵，b9、止回阀，b10、注入井井口/产品井井口，b11、原水处理设备，b12、原水存储罐，b13、原水，b14、处理后的工艺水，b15、分离的二氧化碳/干合成气，c、模块化合成气处理单元，c1、产品井，c2、粗合成气分离模块，c3、粗合成气冷却模块，c4、粗合成气洗涤模块，c5、气-液分离模块，c6、监控和安全仪表模块，c7、合成气采样模块，c8、火炬/焚烧炉/排气口模块，c9、干合成气集合管模块，c10、液体沉淀模块，c11、工艺水和煤焦油分离模块，c12、工艺水储存模块，c13、煤焦油储存模块，c14、工艺水处理模块，c15、处理水储存模块，c16、工艺废液储存模块，c17、液相产品输送模块，d、模块化发电单元，d1、燃料储存罐，d2、发电设备，d3、变压器和配电模块，d4监控和安全仪表，e1、ISC实验室模块，e2、ISC控制室模块，e3、地下仪表和监控设备模块。
[0132] 图7是ISC实验室模块的示意图；
[0133] 图8是ISC控制室模块的示意图；
[0134] 图9是地下仪表和监测设备模块的示意图；
[0135] 图10是设备备件存储和工作间模块的示意图。
[0136] 图7-10中：1、数据存储服务器和对外通信设备，2、更衣室及现场通讯设备，3、卫生间，4、事故处理和急救设施，5、文件资料存放设施，6、办公室，7、会议室，8、展示室，9、水分析实验室，10、气体分析实验室，11、样品存储设备，12、危险样品分析设备，13、液体样品、采样容器进出登记管理设施，14、液体样品分析设备，15、废液，废物收集储存设施，16、气体分析设备，17、备用发电机，18、现场设备校正区，19、气体样品、采样容器进出登记管理区，20、实施室气瓶存放区，21、空调及通风设备，22、PLC数据通信设备，23、操作显示设备，24、地下仪表数据接收器，25、PLC控制器，26、PLC无线/有线传输终端，27、备用电源，28、太阳能电池板，29、氧化剂注入设备备件存储单元，30、点火设备备件存储单元，31、冷却剂注入设备备件存储单元，32、过程控制设备备件和常用工具存储单元，33、工作间单元。
具体实施方式
[0137] 下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
[0138] 如图1所示，一种用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统，所述模块化设备系统包括如下可移动的单元：
[0139] a）模块化氧化剂注入单元；
[0140] b）模块化冷却剂注入单元；
[0141] c）模块化合成气处理单元；
[0142] d）模块化发电单元；
[0143] e）模块化现场公用设施单元；
[0144] 所述模块化现场公用设施单元的各部件构成如下：
[0145] 若干个具有移动性的模块化单元容器；
[0146] e1）ISC实验室模块；
[0147] e2）ISC控制室模块；
[0148] e3）地下仪表和监测设备模块，包含地下仪表数据接收器、PLC控制器、PLC无线/有线传输终端、太阳能电池板和备用电源；
[0149] （e1）-（e3）各模块单独安置于模块化单元容器内，现场将安置有（e1）-（e3）模块的各模块化单元容器的管线、电线和通信线路对接连通形成模块化现场公用设施单元；
[0150] a-e）各单元均单独设置并预先调试，通过运输设施送至安装现场，然后将各单元的管线、电线和通信连续对接连通，形成用于煤炭地下气化工艺的模块化设备系统。
[0151] 下面对本发明技术方案中的各单元做进一步具体的阐述。
[0152] 如图2所示，本发明的模块化氧化剂注入单元，包括模块化空气注入子单元和若干具有一定结构强度的第一模块化单元容器；
[0153] 所述模块化空气注入系统的各部件构成如下：
[0154] 至少一个空气压缩机模块a1；
[0155] 冷却和压缩单元模块a2，包含多个内部冷却和压缩单元，用于满足在所需压力下输送特定的空气流量；
[0156] 监控和安全仪表模块a3，用于测量和控制注入到注入井的空气压力和流量，包括若干流动路径；
[0157] 上述模块分别独立的安装于第一模块化单元容器内并单独调试完毕，安装现场将装有各模块的各第一模块化单元容器的管线对接连通；
[0158] 空气压缩机模块a1压缩的空气经由冷却和压缩单元模块a2、监控和安全仪表模块a3的流动路径，然后通过地面管线单元a4注入到注入井；
[0159] 监控和安全仪表模块a3可以包括多个流动路径，以满足在变化的操作压力下的各种空气流量范围。具体到本实施例中，要求设计至少三条流动路径，分别为低流量路径（如50-400Nm3/h），中等流量路径（如400-3200Nm3/h）和高流量路径（如3200-25600Nm3/h ）；
[0160] 另外，本发明的模块化氧化剂注入单元还包括与模块化空气注入子单元并行设置的模块化氧气注入子单元，所述模块化氧气注入子单元的各部件构成如下：包括模块化氧气生产和/或供应模块a5，其包括空分设备单元和/或液氧储存和气化设备单元，空分设备单元例如低温空气分离单元（ASU）；变压吸附单元（PSA）；真空变压吸附单元（VPSA）；膜单元（聚合物膜，陶瓷膜等）；最后是液氧（LOX）存储和气化设备单元，主要用于通过火车或卡车从附近液氧生产商外购液氧； 另外，模块化氧气注入子单元还要包括通过增压泵（用于液氧）或增压压缩机（用于气态氧）的氧气增压模块a6用于提高氧气的注入压力；监控和安全仪表模块a3，用于控制注入到ISC注入井的氧气流量和压力；
[0161] 上述三个模块分别独立的安置于第二模块化单元容器内并单独预先调试完毕，安装现场将各第二模块化单元容器的管线对接连通，
[0162] 连续油管单元模块a7，单独安置于第二模块化单元容器内；
[0163] 井口控制设备模块a8，包括封隔器、防喷器和悬挂器，安置于第二模块化单元容器内，现场装配，用于控制连续油管单元模块a7进出井口设备；
[0164] 氧气生产和/或供应模块a5的液氧或氧气经由氧气增压模块a6（增压泵或增压压缩机）增压后，经监控和安全仪表模块a3的流动路径，然后通过地面管线单元a4，进入连续油管单元模块a7，并通过连续油管单元模块a7和井口控制设备模块a8输送到位于注入井a9内的地下指定位置。
[0165] 本发明的模块化冷却剂注入单元，基于ISC井对的地面冷却剂注入系统，所述模块化冷却剂注入单元包括如下组件：
[0166] 具有高度移动性的ISO集装箱（具有标准高度的3m/20ft或6m/40ft集装箱）作为模块化单元容器。使用ISO集装箱便于采用卡车，火车和船舶将模块化冷却剂注入系统运送到现场，当它们组装在一起时可提供所需工艺系统的功能。由于ISO集装箱自身较高的结构强度可直接将冷却剂注入设备安置在其内部。同时，可根据现场气候和环境条件的要求，预先给设备的管线安装保温隔热材料或给相应的ISO集装箱安装保温设备等，从而可减少现场所需的土木工程和基建工作量。在运送至偏远现场前，可预先完成所有机械工程、电气和仪表工程的安装调试工作，减少在偏远现场的安装调试工作量；
[0167] 冷却剂存储模块，包含一个或多个冷却剂存储罐，作为冷却剂的缓冲容器。如果采用水作为冷却剂，冷却剂存储模块上游可增加原水存储模块和原水处理模块。原水存储模块包括一个或多个原水存储罐，作为原水的缓冲容器。原水处理模块可以由沉降，过滤，活性炭，反渗透等设备组成，用于软化原水，防止在冷却过程中结垢堵塞管道；
[0168] 冷却剂输送模块，包含具有变速驱动器（VSD）的水泵或多级压缩机、监控仪表和过压保护设备（例如压力安全阀，压力调节器）。其中，具有变速驱动器（VSD）的水泵（水作为冷却剂）或多级压缩机（二氧化碳或干合成气冷却剂），用于满足在所需的输送压力下提供相应的冷却剂流量。监控仪表用于控制冷却剂注入流量和压力（水作为冷却剂时，需监控pH值，用于控制加药泵）。过压保护设备用于防止系统压力过载；
[0169] 冷却剂加药模块，包含抑制剂存储罐，加药泵，监控仪表，止回阀。其中，抑制剂存储罐用于储存防腐防结垢抑制剂。加药泵用于向冷却剂流注入适量的抑制剂，保护下游相关设备。监控仪表用于控制抑制剂的流量和压力。止回阀用于防止冷却剂逆向进入和污染抑制剂流；
[0170] 如图3所示，具体到本实施例，该单元分为5个模块并分别安装在各自的ISO集装箱b1内部:原水存储罐b12，原水处理设备b11，冷却剂存储罐b2，冷却剂输送设备（水泵或压缩机b4）和冷却剂加药模块，各模块间通过管道和阀门b3连通。冷却剂可采用处理后的原水b13和/或处理后的工艺水b14。原水b13通过水泵b4输送并储存于原水存储罐b12。之后，通过水泵b4输送至原水处理设备b11进行软化处理，处理后的原水b13和/或处理后的工艺水b14输送至冷却剂存储罐b2。冷却水通过具有变速驱动器（VSD）的水泵b4输送至冷却剂加药模块以及下游注入井井口和/或产品井井口。冷却水的流量和压力通过位于VSD水泵b4下游的监控仪表b5调剂控制。当水冷注入系统压力超过工作设定压力时，冷却水通过安全阀b6排放至冷却剂存储罐b2内。防腐防结垢抑制剂位于抑制剂存储罐b7，通过加药泵b8、监控仪表b5和止回阀b9注入冷却剂加药模块的冷却水流。混合流通过止回阀b9后输送至注入井井口和/或产品井井口。
[0171] 本实用新型另一个实施方案，模块化气冷注入系统如图4所示。该系统分为3个模块并分别安装在各自的ISO集装箱b1内部，冷却剂存储罐b2，冷却剂输送模块（压缩机b4）和冷却剂加药模块。冷却剂可采用下游分离的二氧化碳（注入井）或干合成气（产品井）b15。冷却气b15输送并储存于冷却剂存储罐b2。冷却气通过多级压缩机b4进行加压处理已满足ISC井对操作压力，并输送至冷却剂加药模块以及下游注入井井口或产品井井口b10。冷却气的流量和压力通过位于压缩机b4下游的监控仪表b5调剂控制。当气冷注入系统压力超过工作设定压力时，冷却气通过安全阀b6排放至冷却剂存储罐b2内。防腐防结垢抑制剂位于抑制剂存储罐b7，通过加药泵b8、监控仪表b5和止回阀b9注入冷却气流。混合流通过止回阀b9后输送至注入井井口（二氧化碳）或产品井井口（干合成气）b10。
[0172] 如图5所示的本发明的模块化合成气处理单元，基于ISC产品井c1，所述模块化化合成气处理单元包括如下组件：
[0173] 若干具有移动性的模块化单元容器；
[0174] （c2）粗合成气分离模块，包含至少一个气固液三相分离罐，用于收集煤颗粒、灰分和重质焦油沉积物；
[0175] （c3）粗合成气冷却模块，包含至少一个热交换器，用于降低粗合成气温度以去除在接近周围环境温度下的液体；
[0176] （c4）粗合成气洗涤模块，包含至少一个文丘里洗涤器或洗涤塔，用于洗涤去除粗合成气中的气相杂质；
[0177] （c5）气-液分离模块，包含至少一个气液两相分离罐，用于分离干合成气与工艺水和液体焦油；
[0178] （c6）监控和安全仪表模块，用于控制干合成气流量并将干合成气引导到干合成气集合管模块或火炬/焚烧炉/排气口模块；
[0179] （c7）合成气采样模块，用于手动和/或在线分析合成气；
[0180] （c8）火炬/焚烧炉/排气口模块，用于在调试、启动阶段或下游工艺中断时作为合成气的排放口；
[0181] （c9）干合成气集合管模块，包含多个并网管头和压力平衡设备，用于收集干合成气；
[0182] （c2）-（c9）的各组件分别单独安置于模块化单元容器内并单独调试，安装现场将安置有（c2）-（c7）组件的各模块化单元容器的管线对接连通，然后再通过地面管线和管架分别于安置有（c8）和（c9）组件的模块化单元容器的管线对接连通。
[0183] 来自产品井的高温粗合成气中包含部分杂质、饱和气相流（水和烃蒸汽）、夹带的液体（焦油和沥青）和固体杂质（煤颗粒，灰分，砂和岩石颗粒）。粗合成气经过粗合成气分离模块，其包含至少一个气固液三相分离罐，也称为废料捕集罐，以除去合成气中的固体杂质和夹带的液体杂质，分离出的杂质直接输送至液体沉淀模块进行分离，然后将其送去进一步处理。分离后的粗合成气从粗合成气分离模块顶部输出，流向粗合成气冷却模块，以去除在接近周围环境温度下的液体杂质。冷却模块需根据最适合于项目现场的气候条件和要求选择不同的冷却技术。其中，间接冷却方法如热交换器（风扇，壳管式热交换器等）或热回收交换器可用于冷却粗合成气；直接冷却方法，如直接在粗合成气流中注入冷却剂（骤冷水，骤冷烃，骤冷气），可有效减小设备占地面积。之后，粗合成气流入粗合成气洗涤模块，典型设备是文丘里洗涤器或洗涤塔，以有效去除粗合成气内的气相杂质。洗涤后的合成气进入气-液分离模块，包括至少一个气液两相分离罐，去除合成气流中残余的液体杂质。
[0184] 干合成气流向监控和安全仪表模块，用于监测合成气的重要工艺参数，例如气体温度，压力，流速和气体组成等。然后将这些参数用于该模块的控制和安全系统，以实现对工艺的自动化控制。连接到该模块的是合成气采样模块（如拉曼激光分析仪，气相色谱仪，氧气分析仪等），用于用于手动和/或在线分析合成气质量，并且通过控制系统，将合成气引导到火炬/焚烧炉/排气口模块（气体含量超出规范，或氧气含量高于爆炸下限（LEL）的情况）或引导到干合成气集合管模块。干合成气集合管模块包含多个并网管头和压力平衡设备，用于平衡来自不同气化炉的合成气压力实施并网流入集合管。
[0185] 上述技术方案是本实施新型的各种实现方案中的一种，在此基础上，可以根据工程条件做出更具体的设计，获得不同的实施方式，如为了进一步处理（c5）组件分离得到废液，所述模块化化合成气处理系统还包括
[0186] （c10）液体沉淀模块，包含至少一个沉淀池或沉降罐，用于对废液进行初步分离并输送到工艺水和煤焦油分离设备进行分离；
[0187] （c11）工艺水和煤焦油分离模块，包含至少一个分离设备，用于分离工艺水和煤焦油；
[0188] （c12）工艺水储存模块，包含至少一个储存罐，用于储存工艺水做进一步处理；
[0189] （c13）煤焦油储存模块，包含至少一个储存罐，用于储存煤焦油副产品；
[0190] （c14）工艺水处理模块，包括过滤、活性炭吸收、反渗透和生物法处理设备；
[0191] （c15）处理水储存模块，包含至少一个储存罐，用于储存处理水作为循环冷却剂；
[0192] （c16）工艺废液储存模块，包含至少一个储存罐，用于储存残余废液流、沉积物和污泥并进行最终处理；
[0193] （c17）液相产品输送模块，包含监控和安全仪表及水泵；（c10）-（c17）的各组件分别单独安置于模块化单元容器1内并单独调试，安装现场将安置有（c5）、（c10）、（c11）、（c17）、（c12）、（c14）、（c15）组件的模块化单元容器1的管线依次对接连通，安置有（c13）组件的模块化单元容器1的管线再与安置有（c17）组件的模块化单元容器的管线对接连通，安置有（c16）组件的模块化单元容器1的管线再与安置有（c14）组件的模块化单元容器1的管线对接连通。
[0194] 所有回收液体流同一输送至液体沉淀模块c10，包含至少一个沉淀池或沉降罐，将收集的液体冷却至更接近环境温度，并允许油-水乳液开始分离。油-水乳液流入工艺水和煤焦油分离模块c11进行分离处理，需根据工艺水和煤焦油的组成选址分离技术和设备，如聚结介质分离器，垂直重力分离器，离心分离器等。分离后的工艺水和煤焦油通过液相产品输送模块c17中的水泵，分别输送至工艺水储存模块c12和煤焦油储存模块c13。同时，通过液相产品输送模块c17中的监控和安全系统控制各种液体处理模块之间的泵速率，控制液位高度、温度等，控制和提高产品分离效率。工艺水从工艺水储存模块c12输送至工艺水处理模块c14，其中工艺水处理过程包括：过滤，活性炭吸收，反渗透和生物法处理。经处理的工艺水被输送至处理水储存模块c15备用，该处理水可作为冷却剂循环注入ISC井对。残余废液流，沉积物和污泥等输送至工艺废液储存和处理模块c16，进行最终处理，如蒸发、抽提（盐，酚等）、焚烧或垃圾填埋。
[0195] 所述模块化单元容器采用具有标准高度的3m/20ft或6m/40ft集装箱，采用高度移动性的ISO集装箱便于运输，同时，可根据现场气候和环境条件的要求，预先给各部件的管线安装保温隔热材料或给相应的模块化单元容器安装保温设备等。
[0196] 如图6所示，本发明的模块化发电单元包括：模块化单元容器；
[0197] d1）至少一个燃料储存罐/合成气缓冲罐；
[0198] d2）发电设备；如开放循环燃气轮机（OCGT），联合循环燃气轮机（CCGT），往复式发电机或任何其它合适和有效的发电装置；
[0199] d3）变压器和配电模块；
[0200] d4）监控和安全仪表；
[0201] d5）标准配电电缆、电源和配件；
[0202] d1-d4）各组件单独安置于模块化单元容器内并预先调试，d5安置于模块化单元容器内，通过运输设施运转至安装现场，d1和d2通过管线连通，d2、d3和d4的线路连通。
[0203] 模块化发电单元利用常规燃料如燃料油、柴油、液化石油气（LGP）、天然气（NG）或液化天然气（LNG）进行发电，满足项目施工、建设和组装过程的现场内部系统使用所需的电力。同时，该模块化发电系统还可以在停电期间用作备用电源。
[0204] 本发明的技术方案中模块化现场公用设施单元的各部件构成如下：
[0205] 若干个具有移动性的模块化单元容器；例如单个或多个集装箱或预制建筑物，便于采用卡车，火车和船舶将其送到现场；
[0206] （e1）ISC实验室模块；
[0207] （e2）ISC控制室模块；
[0208] （e3）地下仪表和监测设备模块，包含地下仪表数据接收器、PLC控制器、PLC无线/有线传输终端、太阳能电池板和备用电源；
[0209] （e1）-（e3）各模块单独安置于模块化单元容器内，安装现场将安置有（e1）-（e3）模块的各模块化单元容器的管线、电线和通信线路对接连通。
[0210] e4）设备备件存储和工作间模块；
[0211] 如图7所示，ISC实验室模块包括：
[0212] 数据存储服务器和对外通信设备1，用于存储相关样品分析数据、向ISC控制室传输数据，如电话，互联网，卫星；
[0213] 更衣室及现场通讯设备2，用于实验室工作人员更换工作服、实验服以及现场内部操作指令沟通，如无线电，有害气体警报器等；
[0214] 卫生间3，包含淋浴设施；
[0215] 事故处理和急救设施4，包含眼睛清洗器和急救用品，用于实验室工作人员遇到紧急情况进行事故处理和急救；
[0216] 文件资料存放设施5，用于存放实验室纸质数据、样品记录、安全操作规程等文件资料；
[0217] 办公室6和会议室7，用于实验室日常办公和会议；
[0218] 展示室8，用于展示实验室样品；
[0219] 水分析实验室9，用于现场水样品的处理和分析；
[0220] 气体分析实验室10，用于现场合成气样品分析，；
[0221] 备用发电机17，作为ISC实验室模块的备用电源；
[0222] 空调及通风设备21，位于办公室外部，用于ISC实验室模块的内部温度调节和通风。
[0223] 为进一步优化本实用新型的技术方案，所述水分析实验室包括：样品存储设备11（如冰箱或冰柜），用于存储液体样品或外送样品；危险样品分析设备12（如通风厨），用于处理和分析煤焦油样品；液体样品、采样容器进出登记管理设施13，用于记录和管理所有进出实验室的液体样品；液体样品分析设备14（如水分析仪器），用于分析液体样品的pH、TDS、导电率、TOC、VOC、COD、BOD、TN、氨和硫，并进行外送样品的准备和处理； 废液、废物收集储存设施15，用于收集和存放已分析废液、废物和化学药品等并定期处理。
[0224] 为进一步优化本实用新型的技术方案，所述气体分析实验室包括：气体分析设备16（如气相色谱仪），用于合成气样品主要组分的分析，并进行外送样品的准备和处理；现场设备校正区18，用作合成气在线分析仪、有害气体警报器和其他现场仪器校准服务；气体样品、采样容器进出登记管理区19，用于记录和管理所有进出实验室的气体样品；实施室气瓶存放区20位于气体分析实验室的外部，用于存放标准气气瓶，设备用气气瓶等各种可燃气体和非可燃气体气瓶。
[0225] 如图8所示，所述ISC控制室模块包括：
[0226] 数据存储服务器和对外通信设备1，用于存储工艺操作数据、向位于其他地理位置的技术团队发送实时操作数据，如电话，互联网，卫星等；
[0227] 更衣室及现场通讯设备2，用于控制室工作人员更换工作服以及现场内部操作指令沟通，如无线电，有害气体警报器等；
[0228] 卫生间3，包含淋浴间；
[0229] 事故处理和急救区设施4，包含眼睛清洗器和急救用品，用于控制室工作人员遇到紧急情况进行事故处理和急救；
[0230] 文件资料存放设施5，用于存放控制室纸质工艺数据和记录、安全操作规程等文件资料；
[0231] 办公室6和会议室7，用于控制室日常办公和会议；
[0232] 展示设施8，用于展示控制室工艺控制和操作流程；
[0233] 备用发电机17，作为ISC控制室模块的备用电源；
[0234] 空调及通风设备21，位于ISC控制室外部，用于ISC控制室模块的内部温度调节和通风；
[0235] PLC数据通信设备22和操作显示设备23，用于所有模块化通讯系统PLC之间的数据通信；
[0236] 所述PLC数据通信设备22和操作显示设备23根据其具体位置不同，可以通过固定电缆与无线通信的组合，实现从ISC控制室发出指令并将数据反馈到ISC控制室。
[0237] 如图9所示，地下仪表和监测设备模块，预先组装在单个或多个小集装箱内，便于采用卡车，火车和船舶将其送到现场。地下监测仪器从这些小集装箱沿井向下延伸，进入ISC井对和周围的地层，向ISC控制室模块提供环境和工艺监测信息，供现场技术和运营团队使用。地下仪表数据接收器24用于收集位于ISC井对和周围的地层的监测数据，并传输至PLC控制器25。之后通过PLC无线/有线传输终端26将监测数据传输至ISC控制室。同时，可接收ISC控制室传输过来的操作指令和数据并传输至地下设备进行控制和操作。此外，太阳能电池板28安装在这些集装箱顶部，通过备用电源27存储电能，为整个地下仪表和监测设备模块提供所需的电力。
[0238] 如图10所示，本发明的模块化现场公用设施单元还包括：设备备件存储和工作间模块，该模块由至少四个ISO集装箱组成。集装箱用作外墙，在集装箱上部安装钢制结构拱形顶，并在集装箱前后各安装一个滑动门，方便大型设备和机械进出。集装箱中间，拱形顶下面形成了一个较大面积的空间，作为工作间单元33，用于一般工具和设备组装以及维修活动。每个集装箱内部预先装有货架，且面向工作间单元33的侧面都较宽的大门，方便取放工具和设备备件。一个集装箱作为氧化剂注入设备备件存储单元29（如压缩机备件，空分备件等），一个集装箱作为点火设备备件存储单元30（如燃料，连接器，点火开关，电缆等），一个集装箱作为冷却剂注入设备备件存储单元31（加药泵，防腐防结垢抑制剂，过滤设备消耗品等），一个集装箱作为过程控制设备备件（控制阀，在线分析仪备件、电子控制仪表、电缆、无线传输器等）、常用工艺设备备件（如普通仪表，普通阀门，垫片，泵，法兰等）和工具（如手动工具，电动工具，特种工具等）存储单元32，方便维护和维修期间使用。
[0239] 以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
