[发明专利]一种低阻旋流井口高含硫天然气净化方法

说明书

本发明公开了一种低阻旋流井口高含硫天然气净化方法，该方法在气井出口或一级节流阀连接三相旋流分离罐，实现天然气和液固混合物的分离，同时在净化工艺段入口设置旁路，当需要检修或者更换设备及零件时，不影响下游连续生产。通过将净化工艺设置在集输系统前，在源头进行气液固三相分离，大幅度降低进入集输系统的杂质，降低利硫等杂质在集输管道的沉积的风险，该方法采用气液固旋流分离罐可以灵活布置内部旋流管，具有良好的工况适应性，可以在宽的操作范围保证分离效率且降低流动阻力。

技术领域

本发明涉及固体颗粒脱除技术领域，具体为一种低阻旋流井口高含硫天然气净化方法。

背景技术

随着经济的发展，对清洁能源的需求越来越旺盛，天然气是一种重要的清洁能源，已在发电、化工、餐饮、汽车等行业作为能量来源得到了广泛应用。天然气在开采的过程中，流出井口时往往夹带利水和硫等杂质，是复杂的气液固多相流问题。以我国建设开发规模最大的普光气田为例，由于地质条件复杂，井口天然气含硫量高，出水问题突出，在地面集输系统容易产生硫沉积，导致管路堵塞。因此对天然气进行净化是对天然气的稳定生产具有重要作用。当前气田采用的净化技术设计在集输系统，这样天然气在净化时可以运行在较低的工作压力下，但是地面集输系统中堵塞最为严重的地方分别是节流阀、分酸分液器的捕雾网和排液管线、计量分离器的捕雾网等狭窄位置，净化装置往往难以发挥作用，由此带来一系列难以解决的问题：

1）增加利地面集输系统的工艺流程，集气后再净化导致过多的热耗并增加了净化设备的体积和占地面积；

2）净化系统连续生产必须建立在严格的操作范围，操作的复杂性导致难以保证分离效率最大化；

3）净化装置分离出的水和硫等杂质难以处理。

发明内容

本发明的目的在于提出一种低阻旋流井口高含硫天然气净化方法，工艺具体为：对气井出口直接连接或者通过一级节流阀连接阀门，通过阀门后天然气、水和硫杂质的气液固三相混合物进入三相旋流分离罐，分离后的净化气体经旋流罐顶部排出进入下游地面集输系统，分离后的水和硫等杂质混合不进入储罐存储，进一步通过降压段进入沉降转鼓分离装置，在沉降转鼓装置中，液固混合物压力进一步下降为常压并实现液固分离，分离后的硫颗粒等杂质进入储罐，分离后的水进入下游污水处理。同时在净化工艺段入口设置旁路，当需要检修或者更换设备及零件时，不影响下游连续生产；内部设置多组可拆式旋流管，来自井口或一级节流阀的高压天然气混合流体从设备上部侧面入口进入罐体，沿筒壁下落至集液室；旋转下降的外旋气流在到达旋流管锥体时，因圆锥形的收缩而向除尘器中心靠拢，从导气管排入设备上部气腔，再从旋流罐气口流出，分离出的液体、硫等颗粒杂质从凝液出口流出进入储罐；上游来的液固混合物在储料装置中进行沉降，真空转鼓过滤机转鼓浸入在沉降的料浆中，由电机驱动带动转鼓旋转，转鼓内饰过滤腔，过滤腔与真空源相通，进入下游储罐。

进一步地，折流后向下旋流进入旋流管。

进一步地，转鼓表面布置滤布，而硫单质被截留在滤布外表面形成硫单质饼，通过刮刀将硫单质饼卸料。

本发明的有点与积极效果主要在于：

1）将净化工艺流程段设置在井口和集输系统之间，简化了原来复杂的净化工艺流程，在源头进行气液固三相分离，大幅度降低进入集输系统的杂质，降低利硫等杂质在集输管道的沉积的风险；

2）利用气液固旋流分离罐及真空转鼓的良好的工况适应性，可以在宽的操作范围内有效降低井口产气量、携液量等条件不稳定导致的分离困难，提升分离效率且降低流动阻力；

3）该净化方法可同时处理气液、气固及气液固三相混合物，具有结构紧凑、占地面积小的优点，通过设置旁路，可在不停工的情况下，进行分段检修，便于维护。

附图说明

图1为本发明涉及的带压旋流技术中分离装置剖视图；