一種天然氣小壓差脫水外輸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種石油天然氣處理工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種天然氣小壓差脫水外輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]“單井高壓進(jìn)站，站內(nèi)加熱節(jié)流，低溫制冷脫水”是高壓氣田集氣站常用的集氣工藝。該高壓集輸工藝?yán)玫貙幽芰抗?jié)流制冷脫水，達(dá)到了節(jié)能降耗的效果；通過(guò)兩級(jí)節(jié)流低溫分離精細(xì)脫水，降低外輸天然氣的水露點(diǎn)，使處理后的外輸天然氣達(dá)到了 GB17820《天然氣》一類(lèi)氣質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，是一套高效、經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、環(huán)保的地面工藝流程。
[0003]但是由于高壓集輸工藝依靠地層能量節(jié)流低溫制冷解決天然氣脫水問(wèn)題，因此井口壓力在流程中可以分為節(jié)流所需壓力、管網(wǎng)及站內(nèi)損耗壓力、外輸壓力三部分。
[0004]即P井口=P節(jié)流+P損失+P外輸
[0005]在外輸壓力與露點(diǎn)要求一定的情況下，隨著氣田氣井壓力的逐步降低，氣井內(nèi)可用的節(jié)流壓差逐漸變小。氣田開(kāi)發(fā)中期，當(dāng)氣井壓力下降到一定程度時(shí)，在保證外輸氣田將不再有足夠的可利用的壓力進(jìn)行節(jié)流制冷膨脹脫水，氣田外輸氣水露點(diǎn)逐漸上升至不達(dá)標(biāo)(低于管線(xiàn)運(yùn)行溫度5°C )，隨著水露點(diǎn)逐年上升，最終將不滿(mǎn)足外輸氣質(zhì)要求。
[0006]面對(duì)氣田壓力降低，在氣田外輸壓力和天然氣的水露點(diǎn)要求無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足的情況下，現(xiàn)有的改造處理工藝有兩種:第一，對(duì)氣田實(shí)施增壓，通過(guò)在氣田內(nèi)部增設(shè)壓縮機(jī)，對(duì)外輸天然氣進(jìn)行增壓，在保持外輸壓力不變的情況下，降低各集氣站節(jié)流后的壓力，擴(kuò)大可利用的節(jié)流壓差，保持天然氣的外輸露點(diǎn)在達(dá)標(biāo)范圍之內(nèi)。第二，對(duì)天然氣外加其他脫水工藝裝置，通過(guò)外加脫水裝置對(duì)天然氣進(jìn)行脫水，節(jié)省下來(lái)的節(jié)流壓差補(bǔ)充到管網(wǎng)及站內(nèi)的損失壓力和外輸壓力中。
[0007]上述兩種方式在不同程度上都存在著一些缺陷:1、雖然可以徹底的解決氣田氣井壓力下降所帶來(lái)的露點(diǎn)不達(dá)標(biāo)或外輸壓力降低的問(wèn)題，但需要消耗外能來(lái)實(shí)現(xiàn)；2、增設(shè)脫水裝置及增壓裝置改造流程復(fù)雜，且前期投資及后期維護(hù)成本較高。3、節(jié)流脫水產(chǎn)生的冷量，逐漸消耗于氣田管網(wǎng)中，造成了能量的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種天然氣小壓差脫水外輸系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、節(jié)省能耗、工作狀態(tài)較平穩(wěn)。
[0009]其技術(shù)方案是:包括生產(chǎn)分離器(Dl)、旋流分離器(D2)、油水緩沖罐(D3)、高效換熱器(El)、加熱爐(Hl)，氣井(D)通過(guò)閥門(mén)連接到生產(chǎn)分離器(Dl)，加熱爐(Hl)安設(shè)在生產(chǎn)分離器(Dl)與氣井(D)之間，生產(chǎn)分離器(Dl)的上部通過(guò)高效換熱器(El)連接旋流分離器(D2)的輸入端，旋流分離器(D2)的底部連接到油水緩沖罐(D3)，生產(chǎn)分離器(Dl)的下部連接到油水緩沖罐(D3)，所述的旋流分離器(D2)的頂部通過(guò)管線(xiàn)再穿過(guò)高效換熱器(E1)。
[0010]上述的高效換熱器(El)采用板翅式換熱器。
[0011]上述的高效換熱器(El)與旋流分離器(D2)之間設(shè)有節(jié)流閥(F)。
[0012]上述的節(jié)流閥(F)外連接外冷機(jī)組(Z2)。
[0013]上述的旋流分離器(D2)的頂部連接的管線(xiàn)上設(shè)有壓縮機(jī)組(Z1)，天然氣經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)組(Zl)后外輸。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:相對(duì)于在壓力不能同時(shí)滿(mǎn)足外輸及脫水需要而直接采用的增設(shè)壓縮機(jī)或脫水裝置的改造工藝來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型僅需增設(shè)一臺(tái)高效換熱器就可以成功降低脫水所需壓力，成功延緩氣田增壓及脫水的時(shí)機(jī)，且改造流程簡(jiǎn)單，對(duì)站內(nèi)原有工藝流程影響小，可以在保證集氣站其他流程正常運(yùn)行的情況下，實(shí)施復(fù)溫外輸工藝改造。同時(shí)，復(fù)溫外輸技術(shù)通過(guò)一個(gè)小的節(jié)流壓差利用高效換熱器使天然氣產(chǎn)生一個(gè)大的溫降，無(wú)任何外能消耗，且不會(huì)造成任何污染，具有簡(jiǎn)易、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]附圖1是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]附圖2是本實(shí)用新型的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]上圖中:氣井D、生產(chǎn)分離器D1、旋流分離器D2、油水緩沖罐D(zhuǎn)3、高效換熱器E1、股流1-13，加熱爐H1、壓縮機(jī)組Z1、外冷機(jī)組Z2。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1，結(jié)合附圖1，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述:
[0019]本實(shí)用新型包括生產(chǎn)分離器D1、旋流分離器D2、油水緩沖罐D(zhuǎn)3、高效換熱器E1、加熱爐Hl，氣井D通過(guò)閥門(mén)連接到生產(chǎn)分離器Dl，加熱爐Hl安設(shè)在生產(chǎn)分離器Dl與氣井D之間，生產(chǎn)分離器Dl的上部通過(guò)高效換熱器El連接旋流分離器D2的輸入端，旋流分離器D2的底部連接到油水緩沖罐D(zhuǎn)3，生產(chǎn)分離器Dl的下部連接到油水緩沖罐D(zhuǎn)3，所述的旋流分離器D2的頂部通過(guò)管線(xiàn)再穿過(guò)高效換熱器El。
[0020]上述的高效換熱器El采用板翅式換熱器。
[0021]上述的高效換熱器El與旋流分離器D2之間設(shè)有節(jié)流閥F。
[0022]本實(shí)用新型回收輸天然氣股流11中的冷量，集氣站天然氣走向調(diào)整為股流I —股流2 —股流3 —股流7 —股流8 —股流11。使復(fù)溫外輸工藝換熱器設(shè)計(jì)端面溫差控制在2-30C，二級(jí)節(jié)流壓差控制在0.6-1.0MPa,
[0023]實(shí)施例2:參照附圖2，本實(shí)用新型與實(shí)施例1不同之處是:在節(jié)流閥F外連接外冷機(jī)組Z2。
[0024]在旋流分離器D2的頂部連接的管線(xiàn)上設(shè)有壓縮機(jī)組Z1，天然氣經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)組Zl后外輸。
[0025]在只要存在有0.6-1.0MPa的節(jié)流壓差，就可以將現(xiàn)有的節(jié)流脫水工藝?yán)^續(xù)應(yīng)用下去，延緩?fù)饫涿撍O(shè)備的實(shí)施時(shí)間。即便在實(shí)施外冷脫水工藝后，復(fù)溫外輸工藝也可自然地延伸至小制冷量制冷天然氣低溫脫水脫烴技術(shù)。如在天然氣沒(méi)有微小的節(jié)流壓差可利用時(shí)，可采用一個(gè)能提供小制冷量的外冷源如丙烷制冷裝置，即外冷機(jī)組Z2，使集氣站天然氣走向調(diào)整為股流I —股流2 —股流3 —股流6 —股流9 —股流10 —股流5 —股流11 —股流12，以外冷機(jī)組Z2取代原有流程中的節(jié)流閥，該外冷冷源只要能在一定的低溫下將原料氣繼續(xù)降溫2?3°C左右，即可使原料氣溫降至所需要的低溫，實(shí)現(xiàn)天然氣低溫脫水脫烴。采用小制冷量制冷天然氣低溫脫水脫烴技術(shù)，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比可大幅度降低制冷機(jī)組的額定冷負(fù)荷，節(jié)約設(shè)備投資和運(yùn)行功耗。
[0026]通過(guò)增設(shè)一臺(tái)高效換熱器就可以成功降低脫水所需壓力，成功延緩氣田增壓及脫水的時(shí)機(jī)，且改造流程簡(jiǎn)單，對(duì)站內(nèi)原有工藝流程影響小，可以在保證集氣站其他流程正常運(yùn)行的情況下，實(shí)施復(fù)溫外輸工藝改造。同時(shí)，復(fù)溫外輸技術(shù)通過(guò)一個(gè)小的節(jié)流壓差利用高效換熱器使天然氣產(chǎn)生一個(gè)大的溫降，無(wú)任何外能消耗，且不會(huì)造成任何污染，符合當(dāng)今社會(huì)節(jié)能降耗的需要，也能大幅降低使用方的生產(chǎn)運(yùn)行成本。因此利用高效換熱器在高壓氣田完成復(fù)溫外輸?shù)墓に嚲哂泻?jiǎn)易、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。
[0027]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員均可能利用上述闡述的技術(shù)方案對(duì)本實(shí)用新型加以修改或?qū)⑵湫薷臑榈韧募夹g(shù)方案。因此，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案所進(jìn)行的任何簡(jiǎn)單修改或等同置換，盡屬于本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種天然氣小壓差脫水外輸系統(tǒng)，其特征是:包括生產(chǎn)分離器(D1)、旋流分離器(D2 )、油水緩沖罐(D3 )、高效換熱器(EI)、加熱爐(Hl)，氣井(D )通過(guò)閥門(mén)連接到生產(chǎn)分離器(D1)，加熱爐(Hl)安設(shè)在生產(chǎn)分離器(Dl)與氣井(D)之間，生產(chǎn)分離器(Dl)的上部通過(guò)高效換熱器(El)連接旋流分離器(D2)的輸入端，旋流分離器(D2)的底部連接到油水緩沖罐(D3)，生產(chǎn)分離器(Dl)的下部連接到油水緩沖罐(D3)，所述的旋流分離器(D2)的頂部通過(guò)管線(xiàn)再穿過(guò)高效換熱器(El )。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣小壓差脫水外輸系統(tǒng)，其特征是:所述的高效換熱器(El)采用板翅式換熱器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣小壓差脫水外輸系統(tǒng)，其特征是:所述的高效換熱器(El)與旋流分離器(D2)之間設(shè)有節(jié)流閥(F)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種天然氣小壓差脫水外輸系統(tǒng)，其特征是:所述的節(jié)流閥(F)外連接外冷機(jī)組(Z2)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種天然氣小壓差脫水外輸系統(tǒng)，其特征是:所述的旋流分離器(D2)的頂部連接的管線(xiàn)上設(shè)有壓縮機(jī)組(Z1)，天然氣經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)組(Zl)后外輸。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種天然氣小壓差脫水外輸系統(tǒng)。其技術(shù)方案是：包括生產(chǎn)分離器、旋流分離器、油水緩沖罐、高效換熱器、加熱爐，氣井，過(guò)閥門(mén)連接到生產(chǎn)分離器，加熱爐安設(shè)在生產(chǎn)分離器與氣井之間，生產(chǎn)分離器的上部通過(guò)高效換熱器連接旋流分離器的輸入端，旋流分離器的底部連接到油水緩沖罐，生產(chǎn)分離器的下部連接到油水緩沖罐，所述的旋流分離器的頂部通過(guò)管線(xiàn)再穿過(guò)高效換熱器。有益效果是：增設(shè)一臺(tái)高效換熱器就可以成功降低脫水所需壓力，成功延緩氣田增壓及脫水的時(shí)機(jī)，且改造流程簡(jiǎn)單，對(duì)站內(nèi)原有工藝流程影響小，可以在保證集氣站其他流程正常運(yùn)行的情況下，實(shí)施復(fù)溫外輸工藝改造，具有簡(jiǎn)易、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。
【IPC分類(lèi)】F17D1/02, F17D3/14, C10L3/10
【公開(kāi)號(hào)】CN205188227
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520841868
【發(fā)明人】王明軍, 衛(wèi)振鋒, 劉祥祺, 畢春玉, 胡文濤, 黃予平, 陳俊亮
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司華北油氣分公司
【公開(kāi)日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年10月28日