[实用新型]一种天然气水合物抑制剂自动加注装置

说明书

本实用新型涉及一种天然气水合物抑制剂自动加注装置，包括热力学抑制剂加注系统、动力学抑制剂加注系统、调节系统、旁路系统。所述热力学抑制剂加注系统与动力学抑制剂加注系统同时连接于旁路系统，协同工作；所述旁路系统通过调节系统与所述两个加注系统联系起来，独立地向所述两个加注系统反馈调节信号；所述调节系统分别与所述两个加注系统的电动阀连接，根据PID调节器的反馈信号，电动阀实时自动调整阀门开度。本实用新型能够同时注入热力学抑制剂和动力学抑制剂，更好地发挥两种抑制剂的协同作用。而且实现了实时、自动、精准调控天然气水合物抑制剂注入量，提高天然气水合物抑制剂注入效率，节约注入成本。

技术领域

本实用新型涉及一种天然气水合物抑制剂自动加注装置，属于管道装置技术领域。

背景技术

天然气是一种低碳清洁能源，目前主要采用管道进行输送。天然气在管道运行过程中，往往含有游离水或过饱和水汽，天然气在流经管道阀门及弯管时，往往伴随压力突变及流向突变，导致天然气中以甲烷为主的小直径烃类客体分子与水分子在分子间范德华力的作用下，形成笼型固态天然气水合物。天然气水合物形成后，往往在阀门或管道弯角处附着、堆积，最终形成固体堆积物，极易冲破管道，引发重大安全生产事故，导致人员伤亡和经济损失。

因此，天然气水合物的防治技术是天然气管道输送技术的重要课题。目前，天然气水合物的防止方法主要有脱水法、降压法、加热法及添加抑制剂法等，其中，添加水合物抑制剂法主要是向管道中注入化学添加剂以破坏水合物的形成条件。根据抑制剂的工作原理，水合物抑制剂可分为热力学添加剂、动力学抑制剂两类。热力学抑制剂通过改变水合物形成的热力学条件，如降低水合物生成温度、提高生成压力等，从而彻底防治了水合物生成。在实际应用中，甲醇和乙二醇是最常用的热力学抑制剂，一般注入量为体系产水量浓度的20％-60％。动力学抑制剂通过延缓或者阻止水合物的成核或生长，保证管道流体有足够的时间穿越水合区，达到防治水合物的目的。常见的动力学抑制剂有乙烯基内酰胺聚合物、酰胺类聚合物、超支化聚酰胺酯和离子液体等，一般注入量为体系产水量浓度的0.1％-5％。

但是，在应用水合物抑制剂防治水合物时，存在诸多局限，表现在以下两方面。第一，热力学抑制剂注入量大，加注成本很高，且其粘度低，活性低，导致注入设备量程大，加注装置通用性差。第二，虽然动力学抑制剂较热力学抑制剂注入量大幅减少，但是目前的动力学抑制剂性能受到过冷度的限制，大部分商用动力学抑制剂只能在过冷度低于12℃的环境下发挥抑制作用，但许多油气田实际过冷度超过15℃，特别是一些深海极端体系中油气运输管道内的实际过冷度一般大于20℃，大部分商用动力学抑制剂会失效。因此，如何在减小水合物抑制剂加注量的同时保证水合物防治技术在低温下不会失效，成为天然气管道水合物防治技术领域关注的重点课题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：在满足国家相关标准的条件下，设计一套不仅能同时注入热力学抑制剂和动力学抑制剂，而且能实现实时调控注入量的天然气水合物抑制剂自动加注装置，保证了抑制剂协同作用的充分发挥，达到了化学抑制剂的高效工作的目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种天然气水合物抑制剂自动加注装置，它包括：热力学抑制剂加注系统、动力学抑制剂加注系统、调节系统、旁路系统。所述热力学抑制剂加注系统与动力学抑制剂加注系统同时连接于旁路系统，所述旁路系统通过调节系统独立地向热力学抑制剂加注系统、动力学抑制剂加注系统反馈调节信号。

所述热力学抑制剂加注系统、动力学抑制剂加注系统，主要包括热力学抑制剂储液罐、动力学抑制剂储液罐、往复泵、电动阀、流量计、截止阀、雾化器；所述往复泵、电动阀、流量计、截止阀、雾化器等装置共两套，热力学抑制剂加注系统与动力学抑制剂加注系统各一套，抑制剂储液罐出口依次连接往复泵、电动阀、流量计、截止阀以及雾化器。所述电动阀根据调节系统反馈的信号进行调节控制。

所述调节系统，包括PID调节器、法兰式流量计、信号线和屏蔽线。所述PID调节器通过信号线与法兰式流量计进行连接，与电动阀通过屏蔽线进行连接。