[发明专利]用于管道中循环气体加臭的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于对管道(200)中循环气体加臭的设备(100)，其包括：‑液体加臭化合物罐(105)；‑检测管道(200)和罐之间压差的装置(140)；‑根据压差对罐中化合物加压的装置(135)；‑作为罐和管道内部容积(115)之间界面的微孔膜(110)；和当液体加臭化合物与膜接触时振动微孔膜以便将液体加臭化合物喷射至管道中的装置(120)。

技术领域

本发明涉及用于管道中循环气体加臭的设备和方法。其尤其应用于生物甲烷和天然气的加臭。

背景技术

绝大部分可燃气体无气味。因为它们潜在的危险性质，现行规定要求在天然气管道中加入加臭化合物，如此它便可通过其气味而被检测到。混合的或纯的加臭化合物，诸如四氢噻吩(在下文中以首字母“THT”表示)或叔丁基硫醇(在下文中以首字母“TBM”表示)，通常用于这种加臭操作。

用于将液体形式的加臭化合物注入天然气管道的系统通常设置为在注入点和稳定流速时可观察到的最大气流时有效率。

然而，现有技术中已知的加臭化合物注入系统在真实气体流速变得低于该最大流速时效率会变低，这会导致气体加臭出现缺陷。

此外，当被加臭的气体的最大流速低时，管道中气体流速的这些观察到的变化甚至会更大，生物甲烷注入点或配气站尤其如此。此外，天然气市场开放竞争已经造成甚至在主要输气网络的互联点也发现了气体可观察流速的幅度和频率的越来越大的变化。

在某些情况下，能够观察到水洼的出现，这是由如下原因造成的：喷射了过大的液滴，而这些液滴在蒸发前就到达了管道底部，然后以液体形态在那里聚集。喷雾器产生直径达到100微米的液滴。

在其它现有系统中，利用了浸渍有加臭剂的扩散器。液体加臭剂在浸渍器中积累会在气流开始和停止时发生过度加臭；在网络中注入生物甲烷的情况下，这会使注入的重启延迟达数小时并给生产者造成收入损失。

尤其是还有其它的利用蒸发的注入系统，在这类系统中，从主气流中减少一部分被加臭的气体，使其与液体加臭化合物接触，液体加臭化合物会蒸发直至达到热力学平衡。然后，该支流与主气流混合得到含有所期望比例的加臭化合物的混合物。

其它已知系统是注入泵系统，在此类系统中，借助泵(例如隔膜泵)或利用压缩气体注入加臭化合物而将液体加臭化合物直接注入气体管道中。利用包括多孔材料的注入管或在粗喷之后，液体加臭化合物在气体中蒸发。

对于上面描述的最后两种系统，可以利用不同类型的加臭器，例如：

-通过储罐中的加臭化合物接触蒸发：

-灯芯加臭器，

-蒸发旁路加臭器，

-脉冲旁路加臭器；

-通过注入：

-气态活塞加臭器，

-机械泵加臭器，

-注入管，

-“雾化”系统，或在压力下喷雾或飞墨；以及

-超高压注入，称作“共轨”，描述于专利FR1355338。

通过储罐中的加臭化合物接触蒸发来进行加臭的技术用于加臭低气体流速。这些技术是有效的并且具有不需要提供能量的优点。这些技术适合于使用纯的加臭化合物或成分具有相似蒸气压的化合物，因为加臭化合物通过蒸发逐渐变成气体。使用具有不同蒸气压的产品的混合物会引起蒸馏现象并导致液体组分耗尽，因此加臭的质量随着时间发生改变。主要是对于这种类型的加臭器，需要使用具有高蒸汽压的加臭化合物，因为在气体或外部温度发生改变时这能够限制加臭化合物浓度的改变。

蒸发加臭器有三种类型：灯芯式、蒸发旁路式和脉冲旁路式。