[發明專利]用于天然氣流量原級標準裝置的天然氣凈化系統及方法

有效

• 申請號: 201810967740.0
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN110857405B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 宋彬;王強;彭利果;任佳;周代兵;許世平;張強;趙萬偉;張靄倩;張春陽;劉丁發;羅勤
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 朱雅男

本發明公開了一種用于天然氣流量原級標準裝置的天然氣凈化系統及方法，該系統包括通過管道順次連通的脫硫罐、緩沖罐、脫水裝置、過濾器；脫硫罐與天然氣流量原級標準裝置的氣源連通，用于去除天然氣中的硫；脫水裝置用于使天然氣由上至下穿過，以吸附天然氣中的水分；過濾器用于去除天然氣中的固體顆粒，并將一部分天然氣輸送至天然氣流量原級標準裝置的標準流量計中；天然氣凈化系統包括設置于過濾器與脫水裝置之間的加熱器、以及與脫水裝置連通的冷凝器；加熱器用于將另一部分天然氣加熱至第一預設溫度，并使天然氣由下至上穿過脫水裝置，以解析脫水裝置所吸附的水分；冷凝器用于對脫水裝置解析時所產生的水分進行冷卻。

技術領域

本發明涉及氣體流量檢測領域，特別涉及一種用于天然氣流量原級標準裝置的天然氣凈化系統及方法。

背景技術

氣體流量標準裝置是為了確定氣體流量標準量值而建立的系統,其作用是將準確而統一的氣體流量量值傳遞給用于天然氣貿易計量的流量儀表,它的建立對于保證天然氣貿易計量的準確性、可靠性和公正性具有重要意義。

現有技術提供了一種氣體流量原級標準裝置，該裝置包括：順次連通的氣源、標準流量計、稱量裝置。應用時，將氣源內的天然氣通過氣體流量計流入至稱量裝置內。并，測量充氣時間以及稱量裝置在充氣前和充氣后的質量變化，計算流入至稱量裝置內的天然氣流量。然后，根據該天然氣流量，對標準流量計進行校準。最后，將校準后的標準流量計與下游的用于天然氣貿易計量的流量儀表連通，對該流量儀表進行校準。

發明人發現現有技術至少存在以下問題：

若被檢測的天然氣中含硫或者水分，會對天然氣的流量測量帶來很多不利因素，例如，當溫度降低或壓力增加時，天然氣中的飽和水會呈液相析出，在天然氣流量原級標準裝置中造成積液，不僅增加流動壓降，甚至形成段塞流，還會加速天然氣中酸性組分對天然氣流量原級標準裝置的腐蝕；液態水不僅在冰點時會結冰，而且，即使在天然氣的溫度高于冰點時，液態水還會與天然氣中某些氣體組分形成冰雪狀的固體水合物，嚴重時會堵塞天然氣流量原級標準裝置的閥門、管道、設備，影響天然氣流量原級標準裝置的正常運行，增加了天然氣流量測量的不確定度。

發明內容

本發明實施例提供了一種用于天然氣流量原級標準的天然氣凈化系統及方法，可以解決上述問題。所述技術方案如下：

一方面，提供了一種用于天然氣流量原級標準裝置的天然氣凈化系統，所述天然氣凈化系統包括：通過管道順次連通的脫硫罐、緩沖罐、脫水裝置、過濾器；

所述脫硫罐與所述天然氣流量原級標準裝置的氣源連通，用于去除天然氣中的硫；

所述脫水裝置用于使脫硫后的天然氣由上至下穿過，以吸附所述脫硫后的天然氣中的水分；

所述過濾器用于去除脫出水分后的天然氣中的固體顆粒，并將一部分去除固體顆粒后的天然氣輸送至天然氣流量原級標準裝置的標準流量計中；

所述天然氣凈化系統還包括：設置于所述過濾器與所述脫水裝置之間的加熱器、以及與所述脫水裝置連通的冷凝器；

所述加熱器用于將另一部分去除固體顆粒后的天然氣加熱至第一預設溫度，并使加熱后的天然氣由下至上穿過所述脫水裝置，以解析所述脫水裝置所吸附的水分；

所述冷凝器用于對所述脫水裝置解析時所產生的水分進行冷卻，以分離所述另一部分去除固體顆粒后的天然氣。

在一種可能的設計方式中，所述脫硫罐包括：殼體、以及設置在所述殼體內的脫硫劑床層；

所述殼體上設置有頂部開口與底部開口，所述頂部開口與所述低壓氣源儲罐或所述增壓機構連通，所述底部開口與所述緩沖罐連通。

在一種可能的設計方式中，所述脫硫劑床層為氧化鋅床層。