[实用新型]一种集输系统硫沉积诱发捕集装置

说明书

技术领域：

本实用新型公开一种硫沉积诱发捕集装置，特别是用于控制高含硫天然气集输系统内硫沉积的诱发捕集装置。

背景技术：

对于高含硫气田，在气藏条件下,由于储层环境是高温高压,元素硫的溶解度比较大，元素硫溶解于载硫气体中。高含硫天然气进入地面集输系统后,随着温度和压力下降,当溶硫量达到饱和时硫将会结晶析出，进而发生硫沉积现象。集输站场内设备、管网复杂，硫极易在节流孔板、三通、阀门等处沉积,严重影响着设备安全和高效运行。沉积硫粘附在管壁上会降低管道有效流通面积，增加输送能耗,甚至造成堵塞,导致关井停产。此外，沉积硫会导致集输管线设备腐蚀加剧，增加泄漏风险。

目前解决硫沉积堵塞方法主要是物理清洗法和加注溶硫剂法。物理清洗是一种发生硫堵后被动解除硫堵塞方法。清洗时需要对运行装置进行拆卸，影响正产生产，操作人员劳动强度大，易发生因含硫天然气泄漏所导致的中毒事故。

溶硫剂可分为物理溶剂和化学溶剂两大类。物理溶剂一般只能处理中等硫沉积，最常用的物理溶剂是CS₂。CS₂有毒、易燃，溶解度较低，载硫量有限。在硫沉积量很大时，通常采用溶硫能力更强的化学溶剂来处理。中国专利（CN101824312A申请号）公开了一种用于清洗井筒硫沉积的硫溶剂，由主剂、催化剂和缓蚀剂组成。主剂为二烷基二硫或二苯基二硫，催化剂为有机胺、路易斯碱或其混合物，缓蚀剂为β-二乙胺苯基酮，β-松香氨基苯基酮或其混合物。

采用溶硫剂控制硫沉积方法需要设置单独的溶硫剂加注以及回收系统，设备投资大，溶硫速度低，现场作业时间长，生产运行成本高。且溶硫剂一般易燃、有毒，易对环境和人员造成伤害。此外，在站场加注溶硫剂后，沉积硫发生溶解，被气流携带进入下游集输系统，随着温度、压力的继续降低，载硫气体H₂S溶解度降低，当溶硫剂浓度不足时，将继续发生硫沉积。

鉴于此，本实用新型根据高含硫湿气硫沉积发生机理和生成条件，提出一种新型硫沉积控制装置，通过改变温度、压力、流场以及增加网状结构，营造硫沉积发生环境，诱发元素硫提前析出并聚结沉积，在容器内收集起来并单独处理，避免硫在下游集输系统析出和发生沉积，从而降低对下游系统发生沉积硫堵塞风险。本实用新型克服了传统物理清洗、加注溶硫剂等硫沉积控制方法生产成本高、基础投资大，易对人员和环境造成伤害等问题，为硫沉积控制提供了新的途径。

发明内容：

本实用新型的目的是为克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种控制高含硫天然气集输系统硫沉积的新型装置。

本实用新型由筒体、上筒盖、下筒盖组成，上筒盖、下筒盖分别和筒体上、下端相连构成一封闭容器；上筒盖设有天然气排空管线，天然气出口管线，注氮管线以及安全阀；下筒盖设有液硫排放管线；筒体内部上方安装有捕硫网，捕硫网下方安装有折流伞；折流伞下方的筒体侧壁上设有节流喷嘴，节流喷嘴入口端与天然气进口管线相连。

所述的捕硫网为丝网状金属材料，通过导线与外接电源相连。所述的筒体外壁安装有压力传感器、差压传感器、温度传感器，差压传感器两个引压点分别位于筒体内部捕硫网上下两侧，温度传感器测温点位于捕硫网中心。所述的天然气排空管线、天然气出口管线、注氮管线、液硫排放管线以及天然气进口管线均设有控制阀。所述的节流喷嘴的流道为渐缩型，节流喷嘴出口外侧内壁与筒体的内壁相切，节流喷嘴轴线与水平方向夹角为5°～25°。所述的筒体为圆柱形，上筒盖和下筒盖为半球形，其外壁均包覆有电加热膜。所述的安全阀的出口与放空控制阀下游的放空管线相连通。

本实用新型具有如下有益效果：高含硫天然气进入本实用新型后，在节流喷嘴作用下温度、压力降低，高含硫天然气含硫饱和度降低，溶解的元素硫逐渐析出，进入筒体后随着流通面积扩大流速降低，在折流伞和捕硫网作用将发生沉积，沉积硫积累一定程度后，采用电加热膜将筒体内沉积硫加热融化为液体排出，由于在上游进行深度脱硫，降低了在下游集输系统产生硫沉积的风险。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型剖视图；

图3为含硫天然气元素硫溶解度随温度压力变化曲线图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：