高含硫化氫天然氣渦流管節(jié)流閥壓縮膨脹分離加熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種高含硫化氫天然氣渦流管節(jié)流閥壓縮膨脹分離加熱系統(tǒng)，包括渦流管節(jié)流閥、換熱分離器、壓力計、溫度計、流量計和加熱爐，渦流管節(jié)流閥頂部出口與換熱分離器的換熱盤管的進口相連，換熱盤管的出口與加熱爐進口相連，加熱爐出口與天然氣外輸管道相連；渦流管節(jié)流閥下部出口與換熱分離器的進口相連，換熱分離器的出口與天然氣外輸管道相連，換熱分離器的冷凝液底部出口與回收管路相連。本實用新型將渦流管節(jié)流閥與換熱分離器相結合，充分利用氣田井口的高壓力能，通過渦流管節(jié)流閥不僅實現(xiàn)了降壓節(jié)流的作用，而且將壓力能轉化為天然氣的動能，實現(xiàn)高溫濕氣和低溫干氣的分離，高溫濕氣和低溫干氣換熱過程節(jié)省了天然氣冷凝所需要的冷能。
【專利說明】高含硫化氫天然氣渦流管節(jié)流閥壓縮膨脹分離加熱系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型是一種高含硫化氫天然氣渦流管節(jié)流閥壓縮膨脹分離加熱系統(tǒng)，主要用于高含硫油氣田開發(fā)過程中高含硫天然氣加熱運輸領域。
【背景技術】
[0002]我國含硫天然氣資源十分豐富，至2007年底，累計探明高含硫天然氣儲量已超過7000 X 108m3，約占探明天然氣總儲量的I / 6，主要分布在四川盆地川東北地區(qū)和渤海灣盆地，隨著海相資源勘探力度的加大，我國高含H2S和(》2天然氣探明儲量將進入快速增長期。
[0003]國內外高含硫氣田在集輸工藝上獲得了豐富的經(jīng)驗，形成了一套成熟的工藝技術。與常規(guī)氣田類似，高含硫天然氣的集氣工藝主要有單井集氣和集氣站多井集氣兩種。輸氣方式則主要分為干法輸氣和濕法輸氣，前者是指天然氣脫水后的輸送，而后者是指水套爐加熱后的天然氣濕氣輸送。短距離集氣管線一般采用加熱法濕氣輸送，長距離管線則采用集氣站脫水后干氣輸送。
[0004]常規(guī)天然氣的加熱設備經(jīng)過多年的技術發(fā)展與改進，其技術已經(jīng)成熟，目前常規(guī)天然氣的加熱設備國內均能自行設計生產(chǎn)。但是隨著普光氣田等高含硫天然氣田的開發(fā)，需要適用于高含硫天然氣的加熱設備，該種設備目前國內無法生產(chǎn)，整套設備均需要從國外進口，不僅設備造價高，而且供貨周期也非常長。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種高含硫化氫天然氣渦流管節(jié)流閥壓縮膨脹分離加熱系統(tǒng)，解決上述已有技術存在的問題。
[0006]本實用新型包括渦流管節(jié)流閥、換熱分離器、壓力計、溫度計、流量計和加熱爐，渦流管節(jié)流閥頂部出口與換熱分離器的換熱盤管的進口相連，換熱盤管的出口與加熱爐進口相連，加熱爐出口與天然氣外輸管道相連；渦流管節(jié)流閥下部出口與換熱分離器的進口相連，換熱分離器的出口與天然氣外輸管道相連，換熱分離器的冷凝液底部出口與回收管路相連。
[0007]壓力計、溫度計和流量計逐序分別設在換熱分離器的換熱盤管與加熱爐進口連接管和換熱分離器的底部出口與天然氣外輸管道的連接管上。
[0008]渦流管節(jié)流閥豎向安裝，低溫干氣出口在上、高溫濕氣出口在下。
[0009]本實用新型的工作原理是:
[0010]高含硫天然氣高壓濕氣從渦流管節(jié)流閥進口進入渦流管節(jié)流閥，通過壓縮旋流膨脹分離，將高含硫天然氣高壓濕氣分離為低溫干氣和高溫濕氣，低溫干氣從渦流管節(jié)流閥上頂部低溫干氣出口進入換熱分離器的換熱盤管與渦流管節(jié)流閥下部出口出來的分離后的進入換熱分離器的高溫濕氣換熱，高溫濕氣中的液體冷凝沉降，從換熱分離器底部出口出來進入回收管路，換熱后的低溫干氣進入加熱爐加熱，加熱后與從換熱分離器下部高溫干氣出口出來的高溫濕氣變成的高溫干氣混合外輸。[0011]本實用新型的優(yōu)點是:
[0012]本實用新型將渦流管節(jié)流閥與換熱分離器相結合，充分利用氣田井口的高壓力能，通過渦流管節(jié)流閥不僅實現(xiàn)了降壓節(jié)流的作用，而且將壓力能轉化為天然氣的動能，實現(xiàn)高溫濕氣和低溫干氣的分離，高溫濕氣和低溫干氣換熱過程節(jié)省了天然氣冷凝所需要的冷能。將含水較少的低溫干氣通入加熱爐加熱可有效減弱高含硫天然氣對加熱爐盤管的腐蝕，這對高含硫天然氣加熱設備材質的選取有積極作用。同時本系統(tǒng)同天然氣直接進加熱爐加熱相比，低溫干氣的溫度相對較低，傳熱溫差變大，相同傳熱功率和傳熱系數(shù)條件下，換熱面積減小，這有利于減小加熱爐結構尺寸，實現(xiàn)小型化，減少加熱爐的設備投資。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]附圖1是實用新型結構示意圖。
[0014]圖中:1-天然氣進氣口管、2-渦流管節(jié)流閥進口、3-渦流管節(jié)流閥、4-低溫干氣出口、5-高溫濕氣出口、6-換熱分離器、7-壓力計、8-溫度計、9-流量計、10-加熱爐、11-天然氣外輸管道、12-回收管路。
【具體實施方式】
[0015]為進一步公開本實用新型的技術方案，下面結合說明書附圖通過實施例作詳細說明:本實用新型包括渦流管節(jié)流閥3、換熱分離器6、壓力計7、溫度計8、流量計9和加熱爐10，渦流管節(jié)流閥頂部出口與換熱分離器的換熱盤管的進口相連，換熱盤管的出口與加熱爐進口相連，加熱爐出口與天然氣外輸管道相連；渦流管節(jié)流閥下部出口與換熱分離器的進口相連，換熱分尚器的出口與天然氣外輸管道相連，換熱分尚器的冷凝液底部出口與回收管路相連。高含硫天然氣高壓濕氣通過天然氣進氣口管I從渦流管節(jié)流閥進口 2進入渦流管節(jié)流閥，通過壓縮旋流膨脹分離，將高含硫天然氣高壓濕氣分離為低溫干氣和高溫濕氣，低溫干氣從渦流管節(jié)流閥上頂部低溫干氣出口 4進入換熱分離器的換熱盤管與渦流管節(jié)流閥下部出口出來的分離后的進入換熱分離器的高溫濕氣換熱，高溫濕氣中的液體冷凝沉降，從換熱分離器的冷凝液底部出口出來進入回收管路12。換熱后的低溫干氣進入加熱爐加熱，加熱后與從換熱分離器下部高溫干氣出口出來的高溫濕氣變成的高溫于氣在天然氣外輸管道11混合外輸。如壓力為15Mpa、溫度為50°C高含硫天然氣濕氣進入渦流管節(jié)流閥3，低溫干氣出口 4的壓力和高溫濕氣出口 5的壓力降低為7MPa，低溫干氣出口溫度可降低為20°C，高溫濕氣出口 5的溫度可升高為65°C，經(jīng)換熱分離器換熱后，高溫濕氣中水分及重烴部分冷凝脫除。低溫干氣進入加熱爐11加熱后與從換熱分離器下部高溫干氣出口出來的高溫濕氣變成的高溫干氣在天然氣外輸管道11混合外輸。高含硫天然氣濕氣經(jīng)過本系統(tǒng)處理后，濕天然氣含水可脫除30%以上，露點溫度可降低30%以上。
[0016]上述濕天然氣組分如下:
[0017]
【權利要求】
1.一種高含硫化氫天然氣渦流管節(jié)流閥壓縮膨脹分離加熱系統(tǒng)，包括渦流管節(jié)流閥、換熱分離器、壓力計、溫度計、流量計利加熱爐，其特征在于:渦流管節(jié)流閥頂部出口與換熱分離器的換熱盤管的進口相連，換熱盤管的出口與加熱爐進口相連，加熱爐出口與天然氣外輸管道相連；渦流管節(jié)流閥下部出口與換熱分離器的進口相連，換熱分離器的出口與天然氣外輸管道相連，換熱分離器的冷凝液底部出口與回收管路相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的高含硫化氫天然氣渦流管節(jié)流閥壓縮膨脹分離加熱系統(tǒng)，其特征在于壓力計、溫度計和流量計逐序分別設在換熱分離器的換熱盤管出口與加熱爐進口連接管和換熱分離器的底部出口與天然氣外輸管道的連接管上。
3.根據(jù)權利要求1所述的高含硫化氫天然氣渦流管節(jié)流閥壓縮膨脹分離加熱系統(tǒng)，其特征在于流管節(jié)流閥豎向安裝，頂部出口設為低溫干氣出口，底部出口設為高溫濕氣出口。
【文檔編號】E21B36/00GK203640686SQ201320593998
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權日:2013年9月10日
【發(fā)明者】李清方, 張建, 龐會中, 黃少偉, 張啟陽, 孫廣領, 劉海麗, 劉東杰, 吳魯寧, 劉慧英, 于惠娟, 孫志英, 覃磊 申請人:中石化石油工程設計有限公司, 山東賽瑞石油科技發(fā)展有限公司