天然气流量原级标准装置用防腐系统转让专利

申请号 : CN201810972181.2

文献号 : CN110857406A

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发明人 : 王强彭利果周芳万元周李一枚任佳夏寿华张强陈晓科段继芹胡永碧邵璟刘丁发

申请人 : 中国石油天然气股份有限公司

摘要 :

本发明公开了一种天然气流量原级标准装置用防腐系统,包括气路防腐装置和水路防腐装置;气路防腐装置包括脱硫罐、缓冲罐、脱水装置、过滤器;脱硫罐与低压气源储罐或增压机构连通,用于去除天然气中的硫;脱水装置用于吸附天然气中的水分;过滤器用于去除天然气中的固体颗粒,并将一部分天然气输送至增压机构或高压气源储罐中;天然气净化系统包括设置于过滤器与脱水装置之间的加热器、以及与脱水装置连通的冷凝器;加热器用于将另一部分天然气加热至第一预设温度,并使天然气穿过脱水装置,以解析脱水装置吸附的水分;冷凝器用于对脱水装置解析时所产生的水分进行冷却;水路防腐装置包括:储水单元、吸气单元、呼气单元、惰性气体供给单元。

权利要求 :

1.一种天然气流量原级标准装置用防腐系统,其特征在于,所述防腐系统包括:气路防腐装置(100)和水路防腐装置(200);

所述气路防腐装置(100)设置在所述天然气流量原级标准装置的低压气源储罐与增压单元之间或所述增压单元与高压气源储罐之间;

所述气路防腐装置(100)包括:通过管道顺次连通的脱硫单元(11)、缓冲单元(12)、脱水单元(13)、过滤单元(14);

所述脱硫单元(11)与所述低压气源储罐或所述增压单元连通,用于去除天然气中的硫;

所述脱水单元(13)用于使脱硫后的天然气由上至下穿过,以吸附所述脱硫后的天然气中的水分;

所述过滤单元(14)用于去除脱出水分后的天然气中的固体颗粒,并将一部分去除固体颗粒后的天然气输送至所述增压单元或所述高压气源储罐中;

所述气路防腐装置(100)还包括:设置于所述过滤单元(14)与所述脱水单元(13)之间的加热单元(15)、以及与所述脱水单元(13)连通的冷凝单元(16);

所述加热单元(15)用于将另一部分去除固体颗粒后的天然气加热至第一预设温度,并使加热后的天然气由下至上穿过所述脱水单元(13),以解析所述脱水单元(13)所吸附的水分;

所述冷凝单元(16)用于对所述脱水单元(13)解析时所产生的水分进行冷却,以分离所述另一部分去除固体颗粒后的天然气;

所述水路防腐装置(200)包括:储水单元(21)、吸气单元(22)、呼气单元(23)、惰性气体供给单元(24);

所述储水单元(21)上设置有进水口和出水口,且所述储水单元(21)的出水口同时与所述天然气流量原级标准装置的增压单元、气源稳压恒温单元连通;

所述吸气单元(22)和所述呼气单元(23)均与所述储水单元(21)的顶壁连通,且所述吸气单元(22)与所述惰性气体供给单元(24)连通;

所述储水单元(21)中的非惰性气体由所述呼气单元(23)排出。

2.根据权利要求1所述的防腐系统,其特征在于,所述脱硫单元(11)的底部开口与所述加热单元(15)之间还设置有输送管道(17),用于将一部分所述脱硫后的天然气输送至所述加热单元(15)内,以解析所述脱水单元(13)所吸附的水分。

3.根据权利要求1所述的防腐系统,其特征在于,所述脱水单元(13)包括:多个吸附塔;

所述吸附塔的顶部开口分别与所述缓冲单元(12)、所述冷凝单元(16)连通,底部开口分别与所述加热单元(15)、所述过滤单元(14)连通;

且,所述吸附塔的顶部开口、底部开口上均设置有换向阀。

4.根据权利要求3所述的防腐系统,其特征在于,所述吸附塔为分子筛吸附塔。

5.根据权利要求1所述的防腐系统系统,其特征在于,所述加热单元(15)还用于将剩余部分去除固体颗粒后的天然气加热至第二预设温度,并使加热后的天然气由下至上穿过所述脱水单元(13),以对解析水分后的脱水单元(13)进行冷却。

6.根据权利要求1所述的防腐系统,其特征在于,所述吸气单元(22)包括:吸气管线(221)、第一单流阀(222);

所述吸气管线(221)的第一端与所述储水单元(21)连通,第二端与所述惰性气体供给单元(24)连通;

所述第一单流阀(222)设置于所述吸气管线(221)上。

7.根据权利要求6所述的防腐系统,其特征在于,所述吸气管线(221)的第一端设置有第一过滤件(2211);

所述吸气管线(221)上还设置有第一阀体(2212)。

8.根据权利要求7所述的防腐系统,其特征在于,所述呼气单元(23)包括:一端与所述储水单元(21)连通的呼气管线(231)、设置于所述呼气管线(231)上的第二单流阀(232)。

9.根据权利要求8所述的防腐系统,其特征在于,所述呼气管线(231)的一端设置有第二过滤件(2311);

所述呼气管线(231)上设置有第二阀体(2312)。

10.根据权利要求6~9任一项所述的防腐系统,其特征在于,所述储水单元(21)的出水口通过第一冷却水管路与所述增压单元连通,并同时通过第二冷却水管路与所述气源稳压恒温单元连通;

所述水路防腐装置(200)还包括:水冷单元;

所述水冷单元用于对所述储水单元(21)中的水、所述第一冷却水管路中的水、以及所述第二冷却管路中的水进行冷却。

说明书 :

天然气流量原级标准装置用防腐系统

技术领域

[0001] 本发明涉及天然气流量检测领域,特别涉及一种天然气流量原级标准装置用防腐系统。

背景技术

[0002] 气体流量原级标准装置是为了确定气体流量标准量值而建立的系统,其作用是将准确而统一的气体流量量值传递给用于天然气贸易计量的流量仪表,它的建立对于保证天然气贸易计量的准确性、可靠性和公正性具有重要意义。
[0003] 目前,气体流量原级标准装置通常包括:通过管道顺次连通的低压气源储罐、增压单元、高压气源储罐、气源稳压恒温单元、气体流量计、快速换向阀、称量罐,以及用于称量流入至称量罐内的天然气质量的天平。其中,在工作过程中,需要利用冷却水对增压单元和气源稳压恒温单元进行冷却,以保证这两者的正常运行,进而使天然气流量原级标准装置的温度恒定。
[0004] 发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005] 一方面,若被检测的天然气中含硫或者水分,不仅会当温度降低或压力增加时,在天然气流量原级标准装置中造成积液,这会增加流动压降,甚至形成段塞流,还会加速天然气中酸性组分对天然气流量原级标准装置的腐蚀,也会在天然气的温度高于冰点时,液态水还会与天然气中某些气体组分形成冰雪状的固体水合物,严重时会堵塞天然气流量原级标准装置的阀门、管道、设备,影响天然气流量原级标准装置的正常运行,增加了天然气流量测量的不确定度。另一方面,若用于冷却增压单元和气源稳压恒温单元的冷却水中含有活性气体(非惰性气体)和细菌等,容易造成管路及设备腐蚀,甚至造成管路或者设备堵塞。

发明内容

[0006] 本发明实施例提供了一种天然气流量原级标准装置用防腐系统,可以解决上述问题。所述技术方案如下:
[0007] 一种天然气流量原级标准装置用防腐系统,所述防腐系统包括:气路防腐装置和水路防腐装置;
[0008] 所述气路防腐装置设置在所述天然气流量原级标准装置的低压气源储罐与增压单元之间或所述增压单元与高压气源储罐之间;
[0009] 所述气路防腐装置包括:通过管道顺次连通的脱硫单元、缓冲单元、脱水单元、过滤单元;
[0010] 所述脱硫单元与所述低压气源储罐或所述增压单元连通,用于去除天然气中的硫;
[0011] 所述脱水单元用于使脱硫后的天然气由上至下穿过,以吸附所述脱硫后的天然气中的水分;
[0012] 所述过滤单元用于去除脱出水分后的天然气中的固体颗粒,并将一部分去除固体颗粒后的天然气输送至所述增压单元或所述高压气源储罐中;
[0013] 所述气路防腐装置还包括:设置于所述过滤单元与所述脱水单元之间的加热单元、以及与所述脱水单元连通的冷凝单元;
[0014] 所述加热单元用于将另一部分去除固体颗粒后的天然气加热至第一预设温度,并使加热后的天然气由下至上穿过所述脱水单元,以解析所述脱水单元所吸附的水分;
[0015] 所述冷凝单元用于对所述脱水单元解析时所产生的水分进行冷却,以分离所述另一部分去除固体颗粒后的天然气;
[0016] 所述水路防腐装置包括:储水单元、吸气单元、呼气单元、惰性气体供给单元;
[0017] 所述储水单元上设置有进水口和出水口,且所述储水单元的出水口同时与所述天然气流量原级标准装置的增压单元、气源稳压恒温单元连通;
[0018] 所述吸气单元和所述呼气单元均与所述储水单元的顶壁连通,且所述吸气单元与所述惰性气体供给单元连通;
[0019] 所述储水单元中的非惰性气体由所述呼气单元排出。
[0020] 在一种可能的设计方式中,所述脱硫单元的底部开口与所述加热单元之间还设置有输送管道,用于将一部分所述脱硫后的天然气输送至所述加热单元内,以解析所述脱水单元所吸附的水分。
[0021] 在一种可能的设计方式中,所述脱水单元包括:多个吸附塔;
[0022] 所述吸附塔的顶部开口分别与所述缓冲单元、所述冷凝单元连通,底部开口分别与所述加热单元、所述过滤单元连通;
[0023] 且,所述吸附塔的顶部开口、底部开口上均设置有换向阀。
[0024] 在一种可能的设计方式中,所述吸附塔为分子筛吸附塔。
[0025] 在一种可能的设计方式中,所述加热单元还用于将剩余部分去除固体颗粒后的天然气加热至第二预设温度,并使加热后的天然气由下至上穿过所述脱水单元,以对解析水分后的脱水单元进行冷却。
[0026] 在一种可能的设计方式中,所述吸气单元包括:吸气管线、第一单流阀;
[0027] 所述吸气管线的第一端与所述储水单元连通,第二端与所述惰性气体供给单元连通;
[0028] 所述第一单流阀设置于所述吸气管线上。
[0029] 在一种可能的设计方式中,所述吸气管线的第一端设置有第一过滤件;
[0030] 所述吸气管线上还设置有第一阀体。
[0031] 在一种可能的设计方式中,所述呼气单元包括:一端与所述储水单元连通的呼气管线、设置于所述呼气管线上的第二单流阀。
[0032] 在一种可能的设计方式中,所述呼气管线的一端设置有第二过滤件;
[0033] 所述呼气管线上设置有第二阀体。
[0034] 在一种可能的设计方式中,所述储水单元的出水口通过第一冷却水管路与所述增压单元连通,并同时通过第二冷却水管路与所述气源稳压恒温单元连通;
[0035] 所述水路防腐装置还包括:水冷单元;
[0036] 所述水冷单元用于对所述储水单元中的水、所述第一冷却水管路中的水、以及所述第二冷却管路中的水进行冷却。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
[0037] 本发明实施例提供的天然气流量原级标准装置用防腐系统,一方面通过脱硫单元、缓冲单元、脱水单元与过滤单元的配合,可有效去除待检测气体中的硫、水分以及固体颗粒,可减缓天然气中酸性组分对天然气流量原级标准装置的腐蚀,可保证天然气流量原级标准装置的正常运行,以及可提高天然气的流量测量精度;通过加热单元加热另一部分去除固体颗粒后的天然气,可解析脱水单元所吸附的水分,进而可提高脱水单元对下一轮去除固体颗粒后的天然气的脱水效果,也可延长脱水单元的使用寿命;另外,通过冷凝单元对脱水单元解析时所产生的水分进行冷却,可分离该水分所携带的另一部分去除固体颗粒后的天然气,以提高该天然气净化系统的经济效益。另一方面,通过设置与储水单元的顶壁连通的吸气单元和呼气单元,以及与吸气单元连通的惰性气体供给单元,利于向储水单元内输入惰性气体,以在压差作用下,使储水单元内的非惰性气体由呼气单元排出,进而除去储水单元内冷却水中的活性气体,以利于处理后的冷却水应用于天然气流量原级标准装置的冷却中,且,处理后的冷却水不易造成腐蚀问题。将该天然气流量原级标准装置用防腐系统应用于天然气流量原级标准装置中,不仅不易造成腐蚀问题,而且,不会影响气源稳压恒温单元的换热效果,利于提高天然气流量原级标准装置的测量精度。
[0038] 综上所述,本发明实施例提供的天然气流量原级标准装置用防腐系统,通过气路防腐装置和水路防腐装置的配合,可同时对待检测天然气和冷却水进行防腐处理,有效降低了天然气流量原级标准装置的腐蚀,保障了天然气流量原级标准装置的长期稳定运行,可提高天然气流量原级标准装置的测量精度。

附图说明

[0039] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040] 图1是本发明实施例提供的气路防腐装置的结构示意图;
[0041] 图2是本发明实施例提供的水路防腐装置的结构示意图。
[0042] 其中,附图中的各个标号说明如下:
[0043] 100-气路防腐装置;
[0044] 11-脱硫单元;
[0045] 12-缓冲单元;
[0046] 13-脱水单元;
[0047] 14-过滤单元;
[0048] 15-加热单元;
[0049] 16-冷凝单元;
[0050] 17-输送管道;
[0051] 200-水路防腐装置;
[0052] 21-储水单元;
[0053] 22-吸气单元;
[0054] 221-吸气管线;
[0055] 2211-第一过滤件;
[0056] 2212-第一阀体;
[0057] 222第一单流阀;
[0058] 23-呼气单元;
[0059] 231-呼气管线;
[0060] 2311-第二过滤件;
[0061] 2312-第二阀体;
[0062] 232-第二单流阀;
[0063] 24-惰性气体供给单元。

具体实施方式

[0064] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0065] 本发明实施例提供了一种天然气流量原级标准装置用防腐系统,该防腐系统包括:气路防腐装置100和水路防腐装置200;参见附图1,气路防腐装置100设置在天然气流量原级标准装置的低压气源储罐与增压单元之间或增压单元与高压气源储罐之间;气路防腐装置100包括:通过管道顺次连通的脱硫单元11、缓冲单元12、脱水单元13、过滤单元14;脱硫单元11与低压气源储罐或增压单元连通,用于去除天然气中的硫;脱水单元13用于使脱硫后的天然气由上至下穿过,以吸附脱硫后的天然气中的水分;过滤单元14用于去除脱出水分后的天然气中的固体颗粒,并将一部分去除固体颗粒后的天然气输送至增压单元或高压气源储罐中;气路防腐装置100还包括:设置于所述过滤单元14与脱水单元13之间的加热单元15、以及与脱水单元13连通的冷凝单元16;加热单元15用于将另一部分去除固体颗粒后的天然气加热至第一预设温度,并使加热后的天然气由下至上穿过所述脱水单元13,以解析脱水单元13所吸附的水分;冷凝单元16用于对脱水单元13解析时所产生的水分进行冷却,以分离另一部分去除固体颗粒后的天然气;如附图2所示,水路防腐装置200包括:储水单元21、吸气单元22、呼气单元23、惰性气体供给单元24;储水单元21上设置有进水口和出水口,且储水单元21的出水口同时与天然气流量原级标准装置的增压单元、气源稳压恒温单元连通;吸气单元22和呼气单元23均与储水单元21的顶壁连通,且吸气单元22与惰性气体供给单元24连通;储水单元21中的非惰性气体由呼气单元23排出。
[0066] 需要说明的是,当脱硫单元11与低压气源储罐连通时,过滤单元14与增压单元连通;而当脱硫单元11与增压单元连通时,过滤单元14与高压气源储罐连通。
[0067] 另外,储水单元21的进水口用于向储水单元21内输入水,例如冷却水。通过使吸气单元22和呼气单元23均与储水单元21的顶壁连通,即,储水单元21与储水单元21内的冷却水之间形成的腔体,使吸气单元22和呼气单元23均与腔体连通,利于将冷却水中的非惰性气体(例如氧气)、以及腔体内的非惰性气体由储水单元21置换出。
[0068] 以下对本发明实施例提供的天然气流量原级标准装置用防腐系统的工作原理进行描述:
[0069] 当利用气路防腐装置100对待检测的天然气进行处理时,先将气路防腐装置100设置在天然气流量原级标准装置的低压气源储罐与增压单元之间或增压单元与高压气源储罐之间。待检测的天然气由天然气流量原级标准装置的低压气源储罐或增压单元流出,流入至脱硫单元11中,以去除天然气中的硫,且脱硫后的天然气流入至缓冲单元12内,进行暂时贮存。然后,脱硫后的天然气由上至下穿过脱水单元13,以利用脱水单元13吸附脱硫后的天然气中的水分。然后,脱出水分后的天然气流入至过滤单元14内,以去除脱出水分后的天然气中的固体颗粒,例如脱水单元13中的脱水剂。其中,一部分去除固体颗粒后的天然气流入至天然气流量原级标准装置的增压单元或高压气源储罐中;另一部分去除固体颗粒后的天然气流入至加热单元15内,以加热至第一预设温度(例如200℃~350℃),且加热后的天然气由下至上穿过脱水单元13,以解析脱水单元13所吸附的水分,即利用加热后的天然气将脱水单元13所吸附的水分变成水蒸气,并使该水蒸气与加热后的天然气进行混合。之后,该水蒸气与加热后的天然气流入至冷凝单元16中,并利用冷凝单元16对该水蒸气(即脱水单元13解析时所产生的水分)进行冷却,以将该水蒸气冷凝成液态水,进而实现水蒸气与加热后的天然气的分离。其中,冷凝后的水蒸气可排放至污水管,而加热后的天然气可排放至低压管网中。
[0070] 当利用水路防腐装置200对用于冷却增压单元、气源稳压恒温单元的冷却水进行处理时,先将储水单元21的出水口同时与增压单元、气源稳压恒温单元连通。由储水单元21中的进水口输入冷却水,与此同时,控制惰性气体(例如氮气、氩气)供给单元24通过吸气单元22向储水单元21内输入惰性气体。在压差作用下,使得储水单元21中的非惰性气体由呼气单元23排出,进而将储水单元21内冷却水中的非惰性气体转换为惰性气体。通过储水单元21的出水口向增压单元(例如离心式气体压缩机)、气源稳压恒温单元(例如换热装置)中输送处理过非惰性气体的冷却水,以利于将该冷却水用于天然气流量原级标准装置中,进而使冷却水不会引起管路或者设备的腐蚀,起到了防腐效果。
[0071] 可见,本发明实施例提供的天然气流量原级标准装置用防腐系统,一方面通过脱硫单元11、缓冲单元12、脱水单元13与过滤单元14的配合,可有效去除待检测气体中的硫、水分以及固体颗粒,可减缓天然气中酸性组分对天然气流量原级标准装置的腐蚀,可保证天然气流量原级标准装置的正常运行,以及可提高天然气的流量测量精度;通过加热单元15加热另一部分去除固体颗粒后的天然气,可解析脱水单元13所吸附的水分,进而可提高脱水单元13对下一轮去除固体颗粒后的天然气的脱水效果,也可延长脱水单元13的使用寿命;另外,通过冷凝单元16对脱水单元13解析时所产生的水分进行冷却,可分离该水分所携带的另一部分去除固体颗粒后的天然气,以提高该天然气净化系统的经济效益。另一方面,通过设置与储水单元21的顶壁连通的吸气单元22和呼气单元23,以及与吸气单元22连通的惰性气体供给单元24,利于向储水单元21内输入惰性气体,以在压差作用下,使储水单元21内的非惰性气体由呼气单元23排出,进而除去储水单元21内冷却水中的活性气体,以利于处理后的冷却水应用于天然气流量原级标准装置的冷却中,且,处理后的冷却水不易造成腐蚀问题。将该天然气流量原级标准装置用防腐系统应用于天然气流量原级标准装置中,不仅不易造成腐蚀问题,而且,不会影响气源稳压恒温单元的换热效果,利于提高天然气流量原级标准装置的测量精度。
[0072] 综上所述,本发明实施例提供的天然气流量原级标准装置用防腐系统,通过气路防腐装置100和水路防腐装置200的配合,可同时对待检测天然气和冷却水进行防腐处理,有效降低了天然气流量原级标准装置的腐蚀,保障了天然气流量原级标准装置的长期稳定运行,可提高天然气流量原级标准装置的测量精度。
[0073] 关于气路防腐装置100方面,在基于结构简单的前提下,本发明实施例中,脱硫单元11包括:壳体、以及设置在壳体内的脱硫剂床层;壳体上设置有顶部开口与底部开口,顶部开口与低压气源储罐或增压单元连通,底部开口与缓冲单元12连通。
[0074] 可以理解的是,脱硫后的天然气可由壳体的顶部开口进入至脱硫单元11内,并由壳体的底部开口流出;同样地,加热后的天然气由壳体的底部开口进入至脱硫单元11内,并由壳体的顶部开口流出。
[0075] 其中,脱硫剂床层为氧化锌床层,通过如此设置,既可有效去除待检测天然气中的硫,也可减少天然气净化装置的运行成本。
[0076] 另外,在一种可能的实施方式中,如附图1所示,脱硫单元11的底部开口与加热单元15之间还设置有输送管道17,用于将一部分脱硫后的天然气输送至加热单元15内,以解析脱水单元13所吸附的水分。
[0077] 通过如上设置,可避免由于加热单元15与过滤单元14之间的管道发生堵塞而导致流经加热单元15的去除固体颗粒后的天然气流量太小,进而也就不能对脱水单元13所吸附的水分进行有效解析的问题发生。
[0078] 为了在对脱水单元13进行解析的同时而不影响其吸附脱硫后的天然气中的水分,本发明实施例中,脱水单元13包括:多个吸附塔;吸附塔的顶部开口分别与缓冲单元12、冷凝单元16连通,底部开口分别与加热单元15、过滤单元14连通;且,吸附塔的顶部开口、底部开口上均设置有换向阀。
[0079] 可以理解的是,上述换向阀可以控制吸附塔内的流体流动方向,可使脱硫后的天然气由上至下穿过吸附塔,或者使加热后的天然气由下至上穿过吸附塔。且,一部分的吸附塔与剩余部分的吸附塔的工作状态相反,即可通过控制各自的换向阀,使一部分的吸收塔处于吸附状态,剩余部分的吸收塔处于解析状态;而待预设时间后,一部分的吸收塔由吸附状态调整为解析状态,剩余部分的吸收塔由解析状态调整为吸附状态。
[0080] 关于吸附塔的设置个数,可设置成2个~4个,举例来说,可设置成2个、3个或4个,通过如此设置,既可在对脱水单元13进行解析的同时,能有效吸附脱硫后的天然气中的水分,又便于控制脱水单元13中的各个吸附塔内的流体流动方向。
[0081] 另外,上述吸附塔可为分子筛吸附塔,具体为,该吸收塔的分子筛可为4A型分子筛,该类分子筛可通过购买的方式获取,例如可由长兴山立化工材料科技有限公司购买获取。
[0082] 上述分子筛吸附塔的吸附选择性强,具体为,由于分子筛的孔径均匀,只有比孔径小的分子才能被吸入晶体内的空腔中,而大于孔径的分子就被筛除。此外,该类分子筛又是离子型吸附剂,能按照分子的极性不同进行选择性吸附,而水正是强极性分子,所以,既可以达到在吸附水的同时,又能减少甚至消除对其他物质分子的共吸附作用。且,上述分子筛具有较高的吸附容量,对于水含量很高的气体,分子筛的湿容性比不上活性氧化铝及硅胶;但当相对湿度小于30%时或更低时,分子筛的湿容性相对更高。且,该类分子筛可有选择的吸附水分子,可避免因重烃共吸附而使吸附剂失效,可延长分子筛的使用寿命。另外,该类分子筛不易被液态水破坏。
[0083] 为了避免解析后的脱水单元13的温度过高,而不能对下一轮的脱硫后的天然气中的水分进行有效吸附,本发明实施例中,加热单元15还用于将剩余部分去除固体颗粒后的天然气加热至第二预设温度,并使加热后的天然气由下至上穿过脱水单元13,以对解析水分后的脱水单元13进行冷却。
[0084] 需要说明的是,经过滤单元14处理的去除水分后的天然气分成三部分,一部分被输送至增压单元或高压气源储罐中,另一部分被输送至加热单元15内直至加热至第一预设温度,剩余部分被输送至加热单元15内直至加热至第二预设温度。
[0085] 其中,为了能对脱水单元13进行有效解析,第一预设温度为200℃~350℃,举例来说,可设置为200℃、250℃、300℃、350℃等。
[0086] 基于上述第一预设温度的设置,为了能对脱水单元13进行有效解析,脱水单元13的解析时间可设置为2h~6h等,举例来说,可具体设置为2h、3h、4h、5h、6h等。
[0087] 另外,第二预设温度可小于或等于20℃,举例来说,可设置为20℃、18℃、16℃、14℃、12℃、10℃等。通过如上设置,可对解析后的脱水单元13进行有效降温。
[0088] 其中,加热单元15可设置为管式换热器,该类加热单元15便于获取,且价格低廉。具体为,去除固体颗粒后的天然气走管式换热器的壳程,加热源走管式加热单元15的管程。
[0089] 另外,上述过滤单元14可为设置有多个过滤膜的装置结构,冷凝单元16可为管式换热器。
[0090] 为了既能使加热后的天然气对脱水单元13进行有效解析,以及对解析后的脱水单元13进行有效冷却,本发明实施例中,脱水单元13与加热单元15质之间的管道上设置有温度传感器、以及与温度传感器电连接的显示器;温度传感器用于获取加热后的天然气的温度信息,并将温度信息传递至显示器;显示器用于显示温度信息。通过如上设置,可有效调节进入至脱水单元13内的加热后的天然气的温度。
[0091] 为了进一步地既能使加热后的天然气对脱水单元13进行有效解析,以及对解析后的脱水单元13进行有效冷却,本发明实施例中,脱水单元13与加热单元15之间的管道上还设置有流量计,用于测量流入至脱水单元13内的加热后的天然气的流量。
[0092] 其中,加热后的天然气的流量可控制为500Nm3/h~700Nm3/h,优选的,为600Nm3/h。上述流量计可为孔板流量计,该类流量计所测量的天然气流量可以上传至流量指示器,以便操作人员观察再生气流量是否在合适的范围内。
[0093] 本发明实施例中,所涉及的管道上均设置有阀门,以保证操作的安全性。
[0094] 待检测的天然气经本发明实施例提供的气路防腐装置100处理后,H2S含量小于5.7mg/m3(甚至不高于4mg/m3),且其水露点能够在-60℃(甚至-65℃)以下。
[0095] 关于水路防腐装置200,如附图2所示,储水单元21的进水口高于储水单元21的出水口;且,储水单元21的进水口和储水单元21的出水口位于储水单元21的两侧。
[0096] 通过如此设置,使得输入储水单元21的冷却水,与由储水单元21输出的冷却水之间存在落差,利于在气压作用下,冷却水中的非惰性气体(活性气体)由呼气单元23排出。
[0097] 其中,储水单元21可以为储水罐。
[0098] 此外,储水单元21中除了可以对冷却水进行除活性气体处理之外,也可以对其他水体进行处理,例如,软水、油井采出水、生活用水等。
[0099] 考虑到压差作用可能会导致储水单元21内的冷却水由吸气单元22输出,甚至损害惰性气体供给单元24,如附图2所示,吸气单元22包括:吸气管线221、第一单流阀222;吸气管线221的第一端与储水单元21连通,第二端与惰性气体供给单元24连通;第一单流阀222设置于吸气管线221上。
[0100] 需要说明的是,第一单流阀222使得吸气单元22能够将惰性气体由惰性气体供给单元24通过吸气管线221输入储水单元21中,并且,不会使气体或者液体等流体反向流动。
[0101] 其中,惰性气体供给单元24可以为惰性气体罐,例如,装填有氮气和/或氩气等惰性气体的罐体。
[0102] 为了能够高效地向冷却水中输入惰性气体,可以使吸气管线221伸入储水单元21的内腔,甚至伸入至冷却水中,以向冷却水中鼓入惰性气体,进而使冷却水中的非惰性气体(例如氧气)排出,避免冷却水中的非惰性气体与其他管线或者设备发生反应而造成腐蚀。
[0103] 考虑到储水单元21内的固体杂质可能进入惰性气体供给单元24,或者,惰性气体供给单元24中的固体杂质等可能会进入储水单元21内,吸气管线221的第一端可以设置有第一过滤件2211。
[0104] 为了方便控制惰性气体供给单元24向储水单元21内输入惰性气体的频率,如附图2所示,吸气管线221上还可以设置有第一阀体2212。
[0105] 在压差作用下,不可避免地出现呼气单元23的吸气现象,影响该天然气流量检测用防腐装置对冷却水的处理效果。为了解决该问题,如附图2所示,呼气单元23包括:一端与储水单元21连通的呼气管线231、设置于呼气管线231上的第二单流阀232132。
[0106] 需要说明的是,第二单流阀232使得呼气单元23能够将非惰性气体由储水单元21输出,并且,不会使气体或者液体等流体反向流入储水单元21内。
[0107] 进一步地,为了避免外界的固体杂质由呼气管线231进入储水单元21内,如附图2所示,呼气管线231的一端设置有第二过滤件2311。
[0108] 考虑到能够方便控制呼气单元23和吸气单元22交替工作,以高效地将储水单元21中的活性气体排出,如附图2所示,呼气管线231上设置有第二阀体2312。
[0109] 考虑到能够容易地控制呼气单元23和吸气单元22交替工作,第一阀体2212和第二阀体2312可以为手动阀,以方便操作。
[0110] 在本发明实施例中,第一过滤件2211和第二过滤件2311可以设置为多种结构,在基于结构简单,容易获取的前提下,第一过滤件2211和第二过滤件2311均为过滤网。
[0111] 本发明实施例中,储水单元21的出水口通过第一冷却水管路与增压单元连通,并同时通过第二冷却水管路与气源稳压恒温单元连通;水路防腐装置200还包括:水冷单元;水冷单元用于对储水单元21中的水、第一冷却水管路中的水、以及第二冷却管路中的水进行冷却。
[0112] 通过如上设置,可利用水冷单元向第一冷却水管路和第二冷却水管路内分别输入冷却水,利于对增压单元和气源稳压恒温单元进行降温,以保证经增压单元压缩后,以及经气源稳压恒温单元换热后的天然气的温度,利于后期对天然气流量检测的精度。可见,该天然气流量原级标准装置用防腐系统能够减少冷却水对管路或者设备造成腐蚀,满足冷却降温的需求,保障了防腐系统的正常运行,利于提高对天然气流量检测的精度。
[0113] 其中,水冷单元可为氟利昂冷凝器,即利用氟利昂将储水单元21的热量带走,然后再用制冷水带走氟利昂的热量,最后实现将储水单元21的冷却。
[0114] 上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本公开的可选实施例,在此不再一一赘述。
[0115] 以上所述仅为本发明的说明性实施例,并不用以限制本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。