一種高含硫氣田集氣站沖砂清洗工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高含硫氣田集氣站沖砂清洗工藝，特別涉及一種在不停產(chǎn)情況 下，對(duì)高含硫氣田集氣站內(nèi)設(shè)備或容器進(jìn)行獨(dú)立沖砂清洗的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 天然氣田（下文中簡(jiǎn)稱為"氣田"）所產(chǎn)的天然氣中經(jīng)常含有大量硫化物。對(duì)于這 樣的高含硫酸性天然氣，通過水氣分離后，集氣和運(yùn)輸管線和設(shè)備容器內(nèi)易沉積有以硫磺 為主的污垢。特別地，高含硫酸性氣田在生產(chǎn)過程中，由于天然氣從井底到井口、再到集輸 系統(tǒng)的過程中壓力在逐漸減小、溫度也在不斷地變低，因此單質(zhì)硫磺就會(huì)析出來(lái)，加之井底 返出的壓裂液殘留物質(zhì)等一起不斷地附著在管道內(nèi)壁，對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的堵塞，導(dǎo)致 停產(chǎn)等嚴(yán)重的后果，這些堵塞問題給集輸系統(tǒng)的安全平穩(wěn)生產(chǎn)運(yùn)行帶來(lái)了嚴(yán)重影響。
[0003] 經(jīng)分析，污垢產(chǎn)生一是由于管線、設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行中淤積在管線、設(shè)備內(nèi)壁的硫與碳 酸鹽、硫化亞鐵、硫醇、腐蝕性雜質(zhì)等相互作用，在管線和設(shè)備內(nèi)形成了一種互相膠聯(lián)的硫 磺垢。該垢質(zhì)以多聚硫?yàn)楣羌?，鐵氧化物、碳酸鹽顆粒、腐蝕雜質(zhì)為填充物。該垢質(zhì)垢體堅(jiān) 硬，且氣味較濃，微溶于乙醇、醚，易溶于二硫化碳；但上述化學(xué)藥品屬于有毒有害物質(zhì)，環(huán) 境危害嚴(yán)重，損害人體機(jī)能；二是由于地層產(chǎn)出的一些碎肩，這些雜質(zhì)在天然氣的攜帶下進(jìn) 入容器并在容器內(nèi)形成沉積。
[0004] 為了避免高含硫酸性天然氣田集輸系統(tǒng)堵塞導(dǎo)致的停產(chǎn)或其它安全問題，需要進(jìn) 行解堵。
[0005] 由于沉積物不能完全用清洗劑溶解，同時(shí)又由于罐體結(jié)構(gòu)的限制，沉積在底部的 污泥等沉積物，最后只能打開人孔盲板，采取人工清理的辦法。
[0006] 然而，高含硫氣田天然氣集氣站內(nèi)的計(jì)量分離器、火炬分液罐、酸液緩沖罐等容器 體積不是很大，內(nèi)部空間有限，沒有充足的工作面，加上污泥中含有硫化氫等難聞、有害的 氣體，采用人工入罐的清污的方式存在著極大的安全隱患。
[0007] 此外，目前對(duì)高含硫氣田天然氣集氣站的解堵清洗工作都是在停產(chǎn)條件下，對(duì)整 個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行清洗，不僅耗時(shí)長(zhǎng)，一般需要2~3個(gè)月的時(shí)間，在集氣站中，每停產(chǎn)一天就會(huì)帶 來(lái)上百萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)損失；而且系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)置或裝置中的污垢量均較大，容易在清洗過程 中堵管，而給本身污垢量小的部分帶來(lái)額外的污染物。
[0008] 因此對(duì)于計(jì)量分離器、火炬分液罐等容易沉積污垢的設(shè)備或裝置，需要開發(fā)一種 既可達(dá)到快速清洗，又能夠確保設(shè)備、操作人員安全的工藝方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為了解決上述問題，本發(fā)明人進(jìn)行了銳意研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在清洗高含硫氣田集氣 站中設(shè)備前，隔斷待清洗設(shè)備，將系統(tǒng)內(nèi)的流體引入到旁通裝置，使流體通過旁通裝置在管 路內(nèi)不間斷的流通，再將待清洗設(shè)備與沖砂清洗撬裝連通，通過預(yù)處理、溶硫及鈍化、最后 再用清水沖洗等步驟對(duì)待清洗設(shè)備進(jìn)行沖砂清洗，從而完成了不停產(chǎn)清洗設(shè)備的作業(yè)，且 在清洗過程中無(wú)需工作人員進(jìn)入待清洗設(shè)備進(jìn)行人工操作。
[0010] 本發(fā)明的目的在于提供以下方面：
[0011] 第一方面，一種高含硫氣田集氣站沖砂清洗工藝，其特征在于，該工藝包括以下步 驟：
[0012] (1)打開旁通裝置的進(jìn)出口閥門，關(guān)閉待清洗設(shè)備的進(jìn)出口閥門，調(diào)節(jié)原有管路中 的流體，使其經(jīng)過旁通裝置流入下游設(shè)備；
[0013] (2)使沖砂撬裝與待清洗設(shè)備連通；
[0014] (3)向沖砂藥劑罐中注入清洗劑，使清洗劑浸泡并沖洗待清洗設(shè)備內(nèi)部；
[0015] (4)待清洗設(shè)備內(nèi)部清洗完畢后，排空清洗劑，向沖砂藥劑罐中注入清水，使清水 流經(jīng)待清洗設(shè)備；
[0016] (5)排空清水，關(guān)閉待清洗設(shè)備的沖砂口與廢液口，打開該設(shè)備的通路閥門，關(guān)閉 旁通裝置閥門，拆除沖砂撬裝與待清洗設(shè)備沖砂口及廢液口的連接。
[0017] 第二方面，本發(fā)明還提供上述工藝，其特征在于，在步驟2之后，在步驟3之前，還 包括以下步驟，
[0018] (2'）向沖砂藥劑罐中注入第一鈍化劑，使第一鈍化劑流經(jīng)待清洗設(shè)備。
[0019] 第三方面，本發(fā)明還提供上述工藝，其特征在于，
[0020] 所述沖砂撬裝包括安裝于運(yùn)輸車上的沖砂藥劑罐1;所述沖砂藥劑罐1上設(shè)置有 進(jìn)藥口 11、出藥口 12、第一回流口 131和第二回流口 132。
[0021] 第四方面，本發(fā)明還提供上述工藝，其特征在于，所述沖砂撬裝還包括沖砂水泵3、 隔膜泵4、過濾分離器5、旋流分離器6和循環(huán)泵7,其中，
[0022] 所述沖砂水泵3設(shè)置在所述出藥口 13與待清洗設(shè)備的沖砂口 21之間；和/或
[0023] 所述隔膜泵4 一端與待清洗設(shè)備廢液口 22和過濾分離器5之間的管路連通；另一 端與所述過濾分離器5和循環(huán)泵7之間的管路連通；和/或
[0024] 所述過濾分離器5設(shè)置在待清洗設(shè)備的廢液口 22與沖砂藥劑罐1的第一回流口 131之間；和/或
[0025] 所述旋流分離器6設(shè)置在過濾分離器5與沖砂藥劑罐1的第一回流口 131之間； 和/或
[0026] 所述循環(huán)泵7設(shè)置在過濾分離器5與旋流分離器6之間。
[0027] 第五方面，本發(fā)明還提供上述工藝，其特征在于，所述沖砂撬裝還包括反向沖洗管 路，所述反向沖洗管路包括反向進(jìn)液管23和反向出液管24,其中，
[0028] 所述反向進(jìn)液管23 -端與沖砂水泵3和待清洗設(shè)備沖砂口 21之間的管路連通， 另一端與待清洗設(shè)備的廢液口 22和過濾分離器5之間的管路連通，其上設(shè)置閥門；和/或
[0029] 所述反向出液管24-端與待清洗設(shè)備上的藥劑反沖預(yù)留口 25連通，另一端與沖 砂藥劑罐上的第二回流口 132連通。
[0030] 第六方面，本發(fā)明還提供上述工藝，其特征在于，所述沖砂藥劑罐1還包括呼吸閥 14、電加熱裝置15、第一液位計(jì)16、第二液位計(jì)17、除渣口 18、排污口 19和/或工業(yè)觀察鏡 110,其中，
[0031] 所述呼吸閥14設(shè)置于所述沖砂藥劑罐1頂部；和/或
[0032] 所述電加熱裝置15設(shè)置于所述沖砂藥劑罐1內(nèi)部；和/或
[0033] 所述第一液位計(jì)16設(shè)置于，所述沖砂藥劑罐1內(nèi)部；和/或
[0034] 所述第二液位計(jì)17設(shè)置于所述沖砂藥劑罐1右側(cè)壁中部；和/或
[0035] 所述除渣口18設(shè)置于所述沖砂藥劑罐1右側(cè)底部；和/或
[0036] 所述排污口19設(shè)置于所述沖砂藥劑罐1左側(cè)底部；和/或
[0037] 所述工業(yè)觀察鏡110設(shè)置于所述沖砂藥劑罐1的左側(cè)壁中部；和/或
[0038] 所述pH檢測(cè)儀111設(shè)置于在所述沖砂藥劑罐1的左側(cè)壁中部，所述工業(yè)觀察鏡 110下方，所述電加熱裝置15上方；和/或
[0039] 沖砂藥劑罐的出藥口 12與待清洗設(shè)備的沖砂口 21連通，使沖砂藥劑罐的第一回 流口 131與待清洗設(shè)備的廢液口 22連通。
[0040] 第七方面，本發(fā)明還提供上述工藝，其特征在于，步驟2'中，所述第一鈍化劑由包 括以下重量配比的組分制成，
[0041] 次氯酸鈉 0.5~3.0重量份 高錳酸鉀 1.0~5.0重量份 亞氯酸鈉 0.8~4.0重量份 亞硝酸鈉 0.9~4.5重量份 亞硝胺 0.02~10.0重量份 聯(lián)氨 0.2~5.0重量份 磷酸三鈉 0.8~5.0重量份
[0042] 六偏嶙酸納 0.3~3.0重量份。
[0043] 第八方面，本發(fā)明還提供上述工藝，其特征在于，步驟4中，所述清洗劑由包括以 下重量配比的組分，
[0044] 溶硫劑 5~10份
[0045] 分散劑 3~15份
[0046] 絡(luò)合劑 1~18份；
[0047] 其中，
[0048] 所述溶硫劑選自水溶性的金屬氫氧化物、胺類化合物及其任意比例的組合物，優(yōu) 選氫氧化鈉、乙二胺、二乙胺、甲基二乙胺、二乙烯三胺及其任意比例的組合物；更優(yōu)選為氫 氧化鈉、二乙胺及其任意比例的組合物；
[0049] 所述分散劑為表面活性劑和/或偶聯(lián)劑，優(yōu)選選自陽(yáng)離子表面活性劑、陰離子表 面活性劑、非離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶 聯(lián)劑和雙金屬偶聯(lián)劑中的一種或多種的組合物，更優(yōu)選為十二烷基硫酸鈉、1，2, 4-丁三醇、 異丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）鈦酸酯TMC-201、異丙基三（二辛基磷酸酰氧基）鈦酸 酯TMC-102、異丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）鈦酸酯TMC-101、單烷氧基不飽和 脂肪酸鈦酸酯TMC-105、焦磷酸型單烷氧基類鈦酸酯TMC-114及其任意比例的組合物，進(jìn)一 步優(yōu)選為十二烷基硫酸鈉、1，2, 4- 丁三醇、焦磷酸型單烷氧基類鈦酸酯TMC-114及其任意 比例的組合物；
[0050] 所述絡(luò)合劑選自氨基三亞甲基膦酸、聚天冬氨酸、六偏磷酸鈉、乙二胺四乙酸及其 鹽、氮川三乙酸（NTA)、氮川三乙酸鈉、二（2-乙基己基）磷酸酯及其任意比例的組合物等， 優(yōu)選乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸鈉、氮川三乙酸（NTA)、聚合度300~500,優(yōu)選為350~ 400的聚天冬氨酸、二（2-乙基己基）磷酸酯及其任意比例的組合物。
[0051] 第九方面，本發(fā)明還提供上述工藝，其特征在于，所述沖砂藥劑罐1的出藥口 12與 待清洗設(shè)備的沖砂口 21通過高壓膠管連接，所述高壓膠管與待清洗設(shè)備相連通的一端設(shè) 置有高壓膠管配接快速接頭。
[0052] 第十方面，本發(fā)明還提供上述工藝，其特征在于，
[0053] 在步驟1中，在打開旁通裝置的進(jìn)出口閥門前，將旁通裝置的參數(shù)設(shè)置為與待清 洗設(shè)備運(yùn)行時(shí)的參數(shù)相同；和/或
[0054] 在步驟2中，在清洗設(shè)備時(shí)所需的藥劑由所述進(jìn)藥口 11加入到所述沖砂藥劑罐1 中，沖砂藥劑罐1內(nèi)的藥劑由待清洗設(shè)備的沖砂口 21注入待清洗設(shè)備中，藥劑對(duì)待清洗設(shè) 備內(nèi)部進(jìn)行清洗后，由待清洗設(shè)備的廢液口 22流出，經(jīng)過再生，由第一回流口 131再注入沖 砂藥劑罐1中循環(huán)使用；和/或
[0055] 對(duì)待清洗設(shè)備進(jìn)行反向沖洗操作時(shí)，待清洗設(shè)備中的藥劑由藥劑反沖預(yù)留口 25 流出，不經(jīng)過處理直接由第二回流口 132注入沖砂藥劑罐1中循環(huán)使用；和/或
[0056] 在沖砂藥劑罐中，用電加熱裝置15對(duì)沖砂藥劑罐1中的藥劑進(jìn)行加熱，優(yōu)選地，加 熱到70°C~80°C ;和/或
[0057] 在步驟2'中，第一鈍化劑在待清洗設(shè)備內(nèi)部流動(dòng)沖洗0. 2~2小時(shí)；和/或
[0058] 在步驟3中，監(jiān)測(cè)沖砂藥劑罐1中的清洗劑的pH值，使清洗劑的pH保持在9~ 13,優(yōu)選為10~12 ;和/或
[0059] 監(jiān)測(cè)沖砂藥劑罐1中清洗劑的液面高度，當(dāng)清洗劑低于預(yù)定的液面高度時(shí)，向沖 砂藥劑罐1中補(bǔ)加清洗劑；當(dāng)清洗劑高于預(yù)定的液面高度時(shí)，打開沖砂藥劑罐1的排污口 19,使清洗劑的液面高度在預(yù)定的液面高度的范圍內(nèi)；和/或
[0060] 監(jiān)測(cè)進(jìn)入待清洗設(shè)備沖砂口 21的清洗劑的壓力，同時(shí)監(jiān)測(cè)從待清洗設(shè)備廢液口 22流出的廢液的壓力，當(dāng)廢液的壓力接近或等于沖砂口 21處的壓力時(shí)，停止對(duì)待清洗設(shè)備 進(jìn)行清洗；和/或
[0061] 在步驟4中，當(dāng)待清洗設(shè)備內(nèi)部清洗完畢并對(duì)待清洗設(shè)備內(nèi)壁充分鈍化后，打開 沖砂藥劑罐1的排污口 19,放出其中的清洗劑，同時(shí)，任選地打開隔膜泵4,將待清洗設(shè)備中 殘留的清洗劑盡可能多的排出待清洗設(shè)備之外；和/或
[0062] 監(jiān)測(cè)沖砂藥劑罐1第一回流口 131處回流水的pH，當(dāng)回流水的pH達(dá)到7~9時(shí)， 停止向待清洗設(shè)備的注入清水；和/或
[0063] 在步驟1~步驟5任意一步中由過濾分離器5和旋流分離器6分離得到的固體雜 質(zhì)集中回收，優(yōu)選地，所述固體雜質(zhì)壓濾成塊狀，回收利用。
【附圖說(shuō)明】
[0064] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的一種高含硫氣田集氣站沖砂