CN108426801A - 一种测定天然气中低温易析出物含量的方法 - Google Patents

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刘煌
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Abstract

本发明公开了一种测定天然气中低温易析出物含量的方法，包括：（1）将原料气瓶放入高低温试验箱中，试验温度设定至取样原料气温度以上；（2）用天平称量获得冷凝玻璃管的质量m1；（3）将原料气瓶出口从高低温试验箱接出，依次与减压阀、干燥管、冷凝玻璃管及气体体积流量计连接；（4）把冷凝玻璃管放入降温装置中；（5）打开原料气瓶阀门开始通气，控制气体流速在50‑300ml/min之间，通过气体体积流量计获得天然气体积v；（6）取出低温冷凝玻璃管擦干，用天平获得其质量m2；（7）确定给定低温条件下天然气单位体积内易析出物的含量。本发明原理可靠，操作简便，为天然气在处理和运输过程中进行液体回收或防止低温固体析出造成堵塞提供了技术支持。

Description

一种测定天然气中低温易析出物含量的方法
技术领域
本发明涉及一种测定天然气中低温易析出物含量的方法，属于天然气物性测试技术领域。
背景技术
天然气是以烷烃为主的各种烃类和非烃类气体所组成的气体混合物。近几年，国内外油气田开发过程中发现气田气、油田伴生气组成中除了甲烷、乙烷、丙烷等主要轻组分外，还含有蜡、苯以及其他重烃组分。蜡、苯等物质的熔点较高，当天然气在地下储存的时候，由于地下温度通常较高，这些组分通常是以气态的形式分散在天然气中。但是，当天然气开采量大的时候，这些少量的蜡、芳烃和重烃物质会随着天然气在管线的输送过程中遇到的温差变化而析出，从而减少管道的流通直径，增大气体流速，造成管道阻力增大，降低管道的输送能力，特别是在天然气处理过程中，这些物质的析出、聚集极易堵塞处理厂中的低温分离设备，影响处理厂正常生产，对天然气输送与处理造成极大的困难。另外一方面，如何回收天然气中液烃也是目前油田公司提高收益的一个重要举措。掌握这种类型天然气中低温易析出物的含量非常重要，是天然气处理和输送过程中处理设备参数设定、输送方案优化设计的重要基础数据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测定天然气中低温易析出物含量的方法，该方法原理可靠，操作简便，可以测定不同的低温条件下天然气中的低温易析出物含量，为相应类型天然气在处理和运输过程中进行液体回收或防止低温固体析出而造成堵塞提供基础数据和技术支持。
为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案：
一种测定天然气中低温易析出物含量的方法，通过低温冷凝测试装置完成，所述低温冷凝测试装置由高低温试验箱、原料气瓶、减压阀、干燥管、冷凝玻璃管、降温装置、气体体积流量计、天平组成，该方法依次包括以下步骤：
(1)将原料气瓶放入高低温试验箱中，试验温度设定至取样原料气温度以上，恒温3h以上让气瓶内气体温度与试验箱设定温度一致；
(2)用天平称量获得冷凝玻璃管的质量m1；
(3)将原料气瓶出口从高低温试验箱接出，并将其依次与减压阀、干燥管、冷凝玻璃管及气体体积流量计连接；
(4)把冷凝玻璃管放入降温装置中，所述降温装置为设定制冷温度的制冷水浴或盛有制冷剂的保温杯，水浴制冷液液面或保温杯中制冷剂高度完全覆盖冷凝玻璃管导热区域；
(5)待玻璃管中温度降低后，打开原料气瓶阀门开始通气，实验过程控制气体流速在50-300ml/min之间，通过足够气量后，关闭气源，通过记录气体体积流量计读数获得天然气体积v；
(6)取出低温冷凝玻璃管用抹布将其擦干，用天平获得其质量m2；
(7)利用公式确定给定低温条件下天然气单位体积内易析出物的含量w。
优选地，所述冷凝玻璃管顶部有两个开口，其中一个开口直通玻璃管底部，另一个开口与玻璃管顶部相通。测定过程中，为了提高对天然气的冷凝效果，优选天然气从与玻璃管顶部相通的开口进气，从另外一个开口排气。
优选地，可以根据油气田现场工况选择降温装置，当所需温度高于-40℃时，优选采用制冷水浴作为降温装置，制冷液可以是盐水、醇中的一种或几种混合物；当所需温度低于-40℃时，优选采用保温杯作为降温装置，优选干冰、液氮等作为制冷剂。
优选地，如果易析出物量足够多，可以进一步取析出物进行组分和组成的定性、定量分析。
所述干燥管里面充填干燥剂来吸附天然气中的水，所述干燥剂可以是硅胶、活性炭中的一种或几种混合物。
本发明通过降温将天然气中低温易析出物冷凝，再通过称量冷凝玻璃管前后质量，能够准确测定在目标温度下天然气中低温易析出物的总含量，为天然气处理装置参数设定提供可靠的基础数据资料，同时对避免油气田中天然气运输管道堵塞具有重要指导意义。
附图说明
图1为天然气中低温易析出物含量测定装置(即低温冷凝测试装置)的结构示意图。
图中：1-高低温试验箱，2-原料气瓶，3-减压阀，4-干燥管，5-冷凝玻璃管，6-降温装置，7-气体体积流量计，8-天平，9、10、11、12-阀门。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
参看图1。
一种测定天然气中低温易析出物含量的方法，通过低温冷凝测试装置完成，所述低温冷凝测试装置由高低温试验箱1、原料气瓶2、减压阀3、干燥管4、冷凝玻璃管5、降温装置6、气体体积流量计7、天平8组成，该方法依次包括以下步骤：
(1)保持阀门9、10关闭，将高低温试验箱(恒温箱)1温度设定至原料气取样温度(63℃)，恒温4h，使原料气瓶2内的温度与恒温箱内温度一致；
(2)用天平8获得冷凝玻璃管5的质量m1＝438.43g；
(3)将原料气瓶2从恒温箱1接出并依次与减压阀3、干燥管4、冷凝玻璃管5及气体体积流量计7连接；
(4)把冷凝玻璃管5放入保温杯6工作区域中，保温杯6工作区域内放入干冰，干冰高度完全覆盖冷凝玻璃管5导热区域，制冷20min左右，让玻璃管中温度降低到与干冰温度一致，采用温度计测得干冰内部温度为-58℃；
(5)依次打开阀门10、11，然后缓慢开启减压阀3开始通气，同时观察气体体积流量计7，实验过程控制气体流速为50-300ml/min之间，一段时间后，依次关闭气源阀门10、减压阀3及阀门11，记录通过气体体积流量计7的天然气体积v＝49.786L；
(6)取出冷凝玻璃管5用抹布将其擦干，用天平获得其质量m2＝438.55g；
(7)通过下式算出相应温度下天然气中低温易析出物的含量w：

Claims (4)

1.一种测定天然气中低温易析出物含量的方法，通过低温冷凝测试装置完成，所述低温冷凝测试装置由高低温试验箱(1)、原料气瓶(2)、减压阀(3)、干燥管(4)、冷凝玻璃管(5)、降温装置(6)、气体体积流量计(7)、天平(8)组成，该方法依次包括以下步骤：
(1)将原料气瓶放入高低温试验箱中，试验温度设定至取样原料气温度以上，恒温3h以上让气瓶内气体温度与试验箱设定温度一致；
(2)用天平称量获得冷凝玻璃管的质量m1；
(3)将原料气瓶出口从高低温试验箱接出，并将其依次与减压阀、干燥管、冷凝玻璃管及气体体积流量计连接；
(4)把冷凝玻璃管放入降温装置中，所述降温装置为设定制冷温度的制冷水浴或盛有制冷剂的保温杯，水浴制冷液液面或保温杯中制冷剂高度完全覆盖冷凝玻璃管导热区域；
(5)待玻璃管中温度降低后，打开原料气瓶阀门开始通气，实验过程控制气体流速在50-300ml/min之间，通过足够气量后，关闭气源，通过气体体积流量计获得天然气体积v；
(6)取出低温冷凝玻璃管擦干，用天平获得其质量m2；
(7)利用公式确定给定低温条件下天然气单位体积内易析出物的含量w。
2.如权利要求1所述的一种测定天然气中低温易析出物含量的方法，其特征在于，所述冷凝玻璃管顶部有两个开口，其中一个开口直通玻璃管底部，另一个开口与玻璃管顶部相通，天然气从与玻璃管顶部相通的开口进气，从另外一个开口排气。
3.如权利要求1所述的一种测定天然气中低温易析出物含量的方法，其特征在于，当所需温度高于-40℃时，采用制冷水浴作为降温装置，制冷液是盐水、醇中的一种或几种混合物；当所需温度低于-40℃时，采用保温杯作为降温装置，制冷剂为干冰或液氮。
4.如权利要求1所述的一种测定天然气中低温易析出物含量的方法，其特征在于，所述干燥管里面充填干燥剂来吸附天然气中的水，所述干燥剂是硅胶、活性炭中的一种或几种混合物。
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