[實用新型]一種集輸系統硫沉積誘發捕集裝置

有效

• 申請號: 201320552355.2
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN203440330U
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 梁法春;陳婧;王金龍
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型公開一種硫沉積誘發捕集裝置，特別是用于控制高含硫天然氣集輸系統內硫沉積的誘發捕集裝置。

背景技術：

對于高含硫氣田，在氣藏條件下,由于儲層環境是高溫高壓,元素硫的溶解度比較大，元素硫溶解于載硫氣體中。高含硫天然氣進入地面集輸系統后,隨著溫度和壓力下降,當溶硫量達到飽和時硫將會結晶析出，進而發生硫沉積現象。集輸站場內設備、管網復雜，硫極易在節流孔板、三通、閥門等處沉積,嚴重影響著設備安全和高效運行。沉積硫粘附在管壁上會降低管道有效流通面積，增加輸送能耗,甚至造成堵塞,導致關井停產。此外，沉積硫會導致集輸管線設備腐蝕加劇，增加泄漏風險。

目前解決硫沉積堵塞方法主要是物理清洗法和加注溶硫劑法。物理清洗是一種發生硫堵后被動解除硫堵塞方法。清洗時需要對運行裝置進行拆卸，影響正產生產，操作人員勞動強度大，易發生因含硫天然氣泄漏所導致的中毒事故。

溶硫劑可分為物理溶劑和化學溶劑兩大類。物理溶劑一般只能處理中等硫沉積，最常用的物理溶劑是CS₂。CS₂有毒、易燃，溶解度較低，載硫量有限。在硫沉積量很大時，通常采用溶硫能力更強的化學溶劑來處理。中國專利（CN101824312A申請號）公開了一種用于清洗井筒硫沉積的硫溶劑，由主劑、催化劑和緩蝕劑組成。主劑為二烷基二硫或二苯基二硫，催化劑為有機胺、路易斯堿或其混合物，緩蝕劑為β-二乙胺苯基酮，β-松香氨基苯基酮或其混合物。

采用溶硫劑控制硫沉積方法需要設置單獨的溶硫劑加注以及回收系統，設備投資大，溶硫速度低，現場作業時間長，生產運行成本高。且溶硫劑一般易燃、有毒，易對環境和人員造成傷害。此外，在站場加注溶硫劑后，沉積硫發生溶解，被氣流攜帶進入下游集輸系統，隨著溫度、壓力的繼續降低，載硫氣體H₂S溶解度降低，當溶硫劑濃度不足時，將繼續發生硫沉積。

鑒于此，本實用新型根據高含硫濕氣硫沉積發生機理和生成條件，提出一種新型硫沉積控制裝置，通過改變溫度、壓力、流場以及增加網狀結構，營造硫沉積發生環境，誘發元素硫提前析出并聚結沉積，在容器內收集起來并單獨處理，避免硫在下游集輸系統析出和發生沉積，從而降低對下游系統發生沉積硫堵塞風險。本實用新型克服了傳統物理清洗、加注溶硫劑等硫沉積控制方法生產成本高、基礎投資大，易對人員和環境造成傷害等問題，為硫沉積控制提供了新的途徑。

發明內容：

本實用新型的目的是為克服上述現有技術中存在的缺陷，提出一種控制高含硫天然氣集輸系統硫沉積的新型裝置。

本實用新型由筒體、上筒蓋、下筒蓋組成，上筒蓋、下筒蓋分別和筒體上、下端相連構成一封閉容器；上筒蓋設有天然氣排空管線，天然氣出口管線，注氮管線以及安全閥；下筒蓋設有液硫排放管線；筒體內部上方安裝有捕硫網，捕硫網下方安裝有折流傘；折流傘下方的筒體側壁上設有節流噴嘴，節流噴嘴入口端與天然氣進口管線相連。

所述的捕硫網為絲網狀金屬材料，通過導線與外接電源相連。所述的筒體外壁安裝有壓力傳感器、差壓傳感器、溫度傳感器，差壓傳感器兩個引壓點分別位于筒體內部捕硫網上下兩側，溫度傳感器測溫點位于捕硫網中心。所述的天然氣排空管線、天然氣出口管線、注氮管線、液硫排放管線以及天然氣進口管線均設有控制閥。所述的節流噴嘴的流道為漸縮型，節流噴嘴出口外側內壁與筒體的內壁相切，節流噴嘴軸線與水平方向夾角為5°～25°。所述的筒體為圓柱形，上筒蓋和下筒蓋為半球形，其外壁均包覆有電加熱膜。所述的安全閥的出口與放空控制閥下游的放空管線相連通。

本實用新型具有如下有益效果：高含硫天然氣進入本實用新型后，在節流噴嘴作用下溫度、壓力降低，高含硫天然氣含硫飽和度降低，溶解的元素硫逐漸析出，進入筒體后隨著流通面積擴大流速降低，在折流傘和捕硫網作用將發生沉積，沉積硫積累一定程度后，采用電加熱膜將筒體內沉積硫加熱融化為液體排出，由于在上游進行深度脫硫，降低了在下游集輸系統產生硫沉積的風險。

附圖說明：

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為本實用新型剖視圖；

圖3為含硫天然氣元素硫溶解度隨溫度壓力變化曲線圖。

具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明：