[發明專利]天然氣卸車系統管網改造及釋放冷量利用技術

無效

• 申請號: 200710012098.2
• 申請日: 2007-07-13
• 公開（公告）號: CN101097041A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: 劉志忠;周軍武;江漢軍;王震;鄭英舫
• 申請（專利權）人: 遼河石油勘探局
• 主分類號: F17D1/04
• 分類號: F17D1/04;F17C7/00
• 代理公司: 盤錦遼河專利代理有限責任公司
• 代理人: 吳士華

技術領域：

本發明涉及一種用于石油天然氣集輸過程的工藝技術，屬油氣集輸技術類。

背景技術：

石油天然氣集輸是石油天然氣從開采到加工和綜合利用整個生產過程中重要的中間環節。目前，天然氣卸車系統采用的工藝流程是，天然氣撬車的來氣經減壓、干燥后由壓縮機組進行重復壓縮，由于壓縮機組全部采用循環水冷卻，循環水由外單位供給且水中含有泥沙及水處理藥劑，水質較差，水溫高達32℃，達不到壓縮機冷卻水標準，設備極易出現超溫、水管路系統結垢堵塞現象，因而故障頻率較高，影響集輸系統的正常運行。另外，沿用傳統的卸車方法，天然氣由高壓轉變為低壓過程中可釋放的冷量釋放到大氣中，冬季為了避免天然氣管線凍裂還需在卸氣管路上加電換熱器加熱，不僅造成大量冷量的損失，同時也造成固定電費成本的增加。

發明內容：

本發明涉及一種不需要壓縮工藝且可避免設備超溫、水管路系統結垢后堵塞等故障的天然氣卸車系統管網改造及釋放冷量利用方法。

本發明的技術方案如下。該方法是對合格來氣不需要重復壓縮工藝，直接利用天然氣撬車來氣的自身壓力進行卸車直充，并且充分利用天然氣撬車進站卸車時由高壓轉為低壓時釋放出的大量冷量，對天然氣壓縮系統進行冷卻，壓縮機形成閉式循環，使得壓縮機冷卻循環系統在無泥沙、沉淀物及水處理藥劑的工況和正常溫度下運轉，從而避免因循環水溫度高、水質差而造成設備超溫、水管路系統結垢堵塞等故障。實施該方法的主要措施如下：

1、增加鋪設直充管線至貯氣井，管線規格為Φ60×8mm，對來氣合格的橇車天然氣直接接入卸氣口為用戶充裝；

2、在直充管線上加裝閉式套管，管線規格Φ219×4mm，閉式套管與空冷器連接，空冷器中介質為防凍液，防凍液吸收卸氣時直充產生的冷量，同時空冷器進出口與壓縮機冷卻水進出口相連，形成閉式循環系統，使壓縮機出口氣體溫度由原來的60～80℃降至≤40℃，壓縮機冷卻系統的循環水進口溫度達到27℃，出口溫度30℃；

3、空冷器與外界供循環水管線并聯，交叉使用。

本發明提供的方法易于實施，效果顯著，利用該方法可以充分利用卸車時高壓天然氣產生的冷量，降低壓縮機組冷卻系統運行維修成本，并可避免設備超溫和水管路結垢堵塞故障，有利于天然氣集輸系統的正常運行。

附圖說明：

附圖為本發明提供的天然氣卸車系統管網改造及釋放冷量的工藝流程示意圖。

具體實施方式：

附圖為本發明的實施例。

如圖所示，

傳統工藝流程中，管道天然氣來氣為低壓天然氣，經緩沖過濾后，經壓縮機壓縮，進入干燥器干燥后成為20～25MPa的高壓氣，最后進入儲氣井為用戶充裝；當天然氣質量不符合直充時，天然氣橇車從卸氣口進入減壓站，高壓氣轉為低壓氣，低壓氣經前置干燥器后進入壓縮機壓縮成為高壓氣后經后置干燥器進入儲氣井為用戶充裝。

本發明改造后的工藝流程為天然氣橇車卸氣部分和壓縮機組及冷卻水循環部分：天然氣橇車來氣直接進入直充管線進行卸車，產生的大量冷量被冷量換熱套管吸收后被空冷器中的冷媒防凍液吸收。關閉外界供冷卻水系統，當壓縮機運轉后冷卻系統出口循環水溫度為29℃，進入空冷器，空冷器在冷媒吸收的冷量及風冷雙重降溫措施下，溫度迅速降為壓縮機冷卻水要求溫度，從而形成壓縮機閉式循環，實現壓縮機冷卻循環系統在無泥沙、沉淀物及水處理藥劑的工況下正常溫度運轉。管網改造的具體措施是：

在原有卸車位置增加7個卸車口，同時每一卸車口分兩條支路，即可以滿足高壓直充和低壓進減壓站的生產需要。當天然氣橇車來氣質量合格即含C₃、C₄以上烴類成份較少時，橇車卸車口與直充管線口連接；當橇車氣質含C₃、C₄以上烴類成份較多時，必須按原壓縮工藝進行天然氣的來氣處理。

在直充管線上，外加封閉式直徑Φ219×4mm冷量換熱套管，內添加冷媒，三臺壓縮機分別配置三臺空冷器，空冷器冷媒進、出口與壓縮機循環路徑上經過冷量換熱套管在此進行熱量交換。

操作過程：(1)橇車到站后，如氣質合格，打通直充管路；(2)關閉壓縮機管網循環水的進出口閥門；(3)打開壓縮機空冷器相連的冷媒進出口閥，同時打開與冷量換熱套管相連的進出口閥門；(4)啟動空冷器使之正常工作；(5)啟動壓縮機使之正常工作，觀測壓縮機各個部位溫度；(6)壓縮機有高溫現象發生，則應該加大直充天然氣氣體流量，或開啟空冷器上方的吹冷機，加速循環冷媒的熱交換速度。