[發明專利]一種低阻旋流井口高含硫天然氣凈化方法

在審

• 申請號: 201910541447.2
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110452749A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 王振興;梁宇;趙瑞勇;王樹濤;古小紅;王洪松;張杰;王詠梅
• 申請（專利權）人: 巨濤油田服務(天津)有限公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 11582 北京久維律師事務所
• 代理人: 邢江峰<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種低阻旋流井口高含硫天然氣凈化方法，該方法在氣井出口或一級節流閥連接三相旋流分離罐，實現天然氣和液固混合物的分離，同時在凈化工藝段入口設置旁路，當需要檢修或者更換設備及零件時，不影響下游連續生產。通過將凈化工藝設置在集輸系統前，在源頭進行氣液固三相分離，大幅度降低進入集輸系統的雜質，降低利硫等雜質在集輸管道的沉積的風險，該方法采用氣液固旋流分離罐可以靈活布置內部旋流管，具有良好的工況適應性，可以在寬的操作范圍保證分離效率且降低流動阻力。

技術領域

本發明涉及固體顆粒脫除技術領域，具體為一種低阻旋流井口高含硫天然氣凈化方法。

背景技術

隨著經濟的發展，對清潔能源的需求越來越旺盛，天然氣是一種重要的清潔能源，已在發電、化工、餐飲、汽車等行業作為能量來源得到了廣泛應用。天然氣在開采的過程中，流出井口時往往夾帶利水和硫等雜質，是復雜的氣液固多相流問題。以我國建設開發規模最大的普光氣田為例，由于地質條件復雜，井口天然氣含硫量高，出水問題突出，在地面集輸系統容易產生硫沉積，導致管路堵塞。因此對天然氣進行凈化是對天然氣的穩定生產具有重要作用。當前氣田采用的凈化技術設計在集輸系統，這樣天然氣在凈化時可以運行在較低的工作壓力下，但是地面集輸系統中堵塞最為嚴重的地方分別是節流閥、分酸分液器的捕霧網和排液管線、計量分離器的捕霧網等狹窄位置，凈化裝置往往難以發揮作用，由此帶來一系列難以解決的問題：

1）增加利地面集輸系統的工藝流程，集氣后再凈化導致過多的熱耗并增加了凈化設備的體積和占地面積；

2）凈化系統連續生產必須建立在嚴格的操作范圍，操作的復雜性導致難以保證分離效率最大化；

3）凈化裝置分離出的水和硫等雜質難以處理。

發明內容

本發明的目的在于提出一種低阻旋流井口高含硫天然氣凈化方法，工藝具體為：對氣井出口直接連接或者通過一級節流閥連接閥門，通過閥門后天然氣、水和硫雜質的氣液固三相混合物進入三相旋流分離罐，分離后的凈化氣體經旋流罐頂部排出進入下游地面集輸系統，分離后的水和硫等雜質混合不進入儲罐存儲，進一步通過降壓段進入沉降轉鼓分離裝置，在沉降轉鼓裝置中，液固混合物壓力進一步下降為常壓并實現液固分離，分離后的硫顆粒等雜質進入儲罐，分離后的水進入下游污水處理。同時在凈化工藝段入口設置旁路，當需要檢修或者更換設備及零件時，不影響下游連續生產；內部設置多組可拆式旋流管，來自井口或一級節流閥的高壓天然氣混合流體從設備上部側面入口進入罐體，沿筒壁下落至集液室；旋轉下降的外旋氣流在到達旋流管錐體時，因圓錐形的收縮而向除塵器中心靠攏，從導氣管排入設備上部氣腔，再從旋流罐氣口流出，分離出的液體、硫等顆粒雜質從凝液出口流出進入儲罐；上游來的液固混合物在儲料裝置中進行沉降，真空轉鼓過濾機轉鼓浸入在沉降的料漿中，由電機驅動帶動轉鼓旋轉，轉鼓內飾過濾腔，過濾腔與真空源相通，進入下游儲罐。

進一步地，折流后向下旋流進入旋流管。

進一步地，轉鼓表面布置濾布，而硫單質被截留在濾布外表面形成硫單質餅，通過刮刀將硫單質餅卸料。

本發明的有點與積極效果主要在于：

1）將凈化工藝流程段設置在井口和集輸系統之間，簡化了原來復雜的凈化工藝流程，在源頭進行氣液固三相分離，大幅度降低進入集輸系統的雜質，降低利硫等雜質在集輸管道的沉積的風險；

2）利用氣液固旋流分離罐及真空轉鼓的良好的工況適應性，可以在寬的操作范圍內有效降低井口產氣量、攜液量等條件不穩定導致的分離困難，提升分離效率且降低流動阻力；

3）該凈化方法可同時處理氣液、氣固及氣液固三相混合物，具有結構緊湊、占地面積小的優點，通過設置旁路，可在不停工的情況下，進行分段檢修，便于維護。

附圖說明

圖1為本發明涉及的帶壓旋流技術中分離裝置剖視圖；