CN112175685B - 降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的体系和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的体系和方法，属于油气开采技术领域。该体系包括如下质量分数的组分：含磷酸基团的乙烯基聚合物1％～10％、水90％～99％。本发明通过含磷酸基团的乙烯基聚合物可有效降低天然气处理设备内壁附着的汞珠挥发，也可有效防止渗入天然气处理设备壁内的汞反渗出来，进而不会出现汞含量反复超标的情况，可见在上述双重作用下可以有效降低天然气处理设备内汞的挥发量。
Description
技术领域
本发明涉及油气开采技术领域，特别涉及一种降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的体系和方法。
背景技术
汞主要以单质汞的形态存在于大部分的天然气中，这导致天然气在后续处理过程中，会有单质汞聚集在天然气处理设置(例如分离设置、净化设备等)内，严重时不仅会腐蚀天然气处理设置，导致泄漏，而且也会对操作人员的健康造成威胁，危害极大。
目前，降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的方法一般为：使用高温水蒸汽对天然气处理设备进行长时间的蒸煮，让沉积的汞升温挥发，进而达到降低天然气处理设备内部沉积汞的含量。
然而，由于汞的挥发较慢，通过蒸煮的方式需要很长的时间，此外，渗透沉积至天然气处理设备壁内的汞随着蒸煮结束，会慢慢渗出，导致天然气处理设备内的汞含量再次升高，超过进入天然气处理设备内部作业的标准。
发明内容
本发明实施例提供了一种降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的体系和方法，可以解决上述问题。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的体系，所述体系包括如下质量分数的组分：含磷酸基团的乙烯基聚合物1％～10％、水90％～99％。
在一种可能的设计中，所述含磷酸基团的乙烯基聚合物的分子量大于或等于30000。
在一种可能的设计中，所述含磷酸基团的乙烯基聚合物的分子量为30000～300000。
在一种可能的设计中，所述水为蒸馏水。
另一方面，提供了一种降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的方法，所述方法包括：
将降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的体系灌满至所述天然气设备内；
待封闭预设时间后，将所述天然气设备内的体系排出；
其中，所述体系包括如下质量分数的组分：含磷酸基团的乙烯基聚合物1％～10％、水90％～99％。
在一种可能的设计中，所述含磷酸基团的乙烯基聚合物的分子量大于30000。
在一种可能的设计中，所述含磷酸基团的乙烯基聚合物的分子量为30000～300000。
在一种可能的设计中，所述水为蒸馏水。
在一种可能的设计中，所述预设时间为12小时～24小时。
在一种可能的设计中，所述预设时间为18小时。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本发明实施例提供的降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的体系，通过含磷酸基团的乙烯基聚合物可有效降低天然气处理设备内壁附着的汞珠挥发，也可有效防止渗入天然气处理设备壁内的汞反渗出来，进而不会出现汞含量反复超标的情况，可见在上述双重作用下可以有效降低天然气处理设备内汞的挥发量。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。
一方面，本发明实施例提供了一种降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的体系，该体系包括如下质量分数的组分：含磷酸基团的乙烯基聚合物1％～10％、水90％～99％。
下面就上述降低天然气处理设备内沉积汞挥发量进行描述：
含磷酸基团的乙烯基聚合物中的磷酸基团可与天然气处理设备内的汞单质快速形成具有很强作用力的离子键，进而可在汞珠表面形成亲油的聚合物膜包覆层，该聚合物膜具有较高的强度，同时具有阻隔性，可大大降低天然气处理设备内汞单质的挥发。同时，含磷酸基团的乙烯基聚合物也能在天然气处理设备的内壁形成保护层，防止渗入壁内的汞反渗出来，进而不会出现现有技术蒸煮方法汞含量反复超标的情况，在上述双重作用下可以有效降低汞的挥发。
另外，从含磷酸基团的乙烯基聚合物的溶解度来考虑的话，若聚合物的质量分数过大的话，不仅部分不能溶解在水中，而且溶解速度也慢，耗时长，若聚合物浓度过低的话，不能有效降低天然气处理设备内的沉积汞的挥发量，因此，本发明实施例中，含磷酸基团的乙烯基聚合物的浓度(即质量分数)为1％～10％。
本发明实施例提供的降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的体系，通过含磷酸基团的乙烯基聚合物可有效降低天然气处理设备内壁附着的汞珠挥发，而也可有效防止渗入天然气处理设备壁内的汞反渗出来，进而不会出现汞含量反复超标的情况，可见在上述双重作用下可以有效降低天然气处理设备内汞的挥发量。
为了保证在汞珠表面形成的聚合物膜具有足够的强度以及优异的阻隔性，本发明实施例中，含磷酸基团的乙烯基聚合物的分子量大于或等于30000，举例来说，可以为30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000、100000、200000、300000、400000等。
进一步地，考虑到含磷酸基团的乙烯基聚合物的溶解性能，本发明实施例中，含磷酸基团的乙烯基聚合物的分子量为30000～300000。
本发明实施例中，上述水可以为蒸馏水，这样的话，可以避免向体系中加入杂质。
另一方面，本发明实施例还提供了一种降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤S1，将降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的体系灌满至所述天然气设备内；
步骤S2，待封闭预设时间后，将天然气设备内的体系排出。
其中，上述体系包括如下质量分数的组分：含磷酸基团的乙烯基聚合物1％～10％、水90％～99％。
发明实施例提供的降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的方法，通过向天然气设备中灌满降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的体系就可以达到降低汞单质挥发量的目的，具有工艺简单、处理效率高、操作成本低的特点。
为了保证在汞珠表面形成的聚合物膜具有足够的强度以及优异的阻隔性，本发明实施例中，含磷酸基团的乙烯基聚合物的分子量大于或等于30000，举例来说，可以为30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000、100000、200000、300000、400000等。
进一步地，考虑到含磷酸基团的乙烯基聚合物的溶解性能，本发明实施例中，含磷酸基团的乙烯基聚合物的分子量为30000～300000。
本发明实施例中，上述水可以为蒸馏水，这样的话，可以避免向体系中加入杂质。
本发明实施例中，预设时间为12小时～24小时，举例来说，可以为12小时、14小时、16小时、18小时、20小时、22小时、24小时等。
作为优选地，上述预设时间可以为18小时。
以下将通过具体实施例进一步地描述本发明。
在以下具体实施例中，所涉及的操作未注明条件者，均按照常规条件或者制造商建议的条件进行。所用原料未注明生产厂商及规格者均为可以通过市购获得的常规产品。
其中，蒸馏水为实验室配置，含磷酸基团的乙烯基聚合物购自Solvay公司(比利时苏威公司)，二壬基酚聚氧乙烯(4)醚购自德国汉姆公司，十二烷基硫酸钠购自SigmaAldrich公司。
实施例1
本实施例提供了一种降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的体系，该体系包括如下质量分数的组分：含磷酸基团的乙烯基聚合物1％、水99％。
通过如下方法测得该实施例提供的体系的降低汞挥发量的效果：
在1升的耐压金属容器中加入10g液体汞单质，并密封耐压金属容器。待放置7天后，对耐压金属容器内的气相取样，并分析气相中汞含量。再向耐压金属容器中加满上述体系，之后，密封耐压金属容器。待放置1天后，排出金属容器中的液体，并不清除处理后的汞单质，并密封耐压金属容器。待放置7天后，对耐压金属容器内的气相取样，并分析气相中汞含量，所得结果见表1。
表1
实施例2
本实施例提供了一种降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的体系，该体系包括如下质量分数的组分：含磷酸基团的乙烯基聚合物10％、水90％。
通过如下方法测得该实施例提供的体系的降低汞挥发量的效果：
在1升的耐压金属容器中加入10g液体汞单质，并密封耐压金属容器。待放置7天后，对耐压金属容器内的气相取样，并分析气相中汞含量。再向耐压金属容器中加满上述体系，之后，密封耐压金属容器。待放置1天后，排出金属容器中的液体，并不清除处理后的汞单质，并密封耐压金属容器。待放置7天后，对耐压金属容器内的气相取样，并分析气相中汞含量，所得结果见表2。
表2
对比例1
本对比例提供了一种降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的体系，该体系包括如下质量分数的组分：壬基酚聚氧乙烯(4)醚1％、水99％。
通过如下方法测得该实施例提供的体系的降低汞挥发量的效果：
在1升的耐压金属容器中加入10g液体汞单质，并密封耐压金属容器。待放置7天后，对耐压金属容器内的气相取样，并分析气相中汞含量。再向耐压金属容器中加满上述体系，之后，密封耐压金属容器。待放置1天后，排出金属容器中的液体，并不清除处理后的汞单质，并密封耐压金属容器。待放置7天后，对耐压金属容器内的气相取样，并分析气相中汞含量，所得结果见表3。
表3
对比例2
本对比例提供了一种降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的体系，该体系包括如下质量分数的组分：十二烷基硫酸钠1％、水99％。
通过如下方法测得该实施例提供的体系的降低汞挥发量的效果：
在1升的耐压金属容器中加入10g液体汞单质，并密封耐压金属容器。待放置7天后，对耐压金属容器内的气相取样，并分析气相中汞含量。再向耐压金属容器中加满上述体系，之后，密封耐压金属容器。待放置1天后，排出金属容器中的液体，并不清除处理后的汞单质，并密封耐压金属容器。待放置7天后，对耐压金属容器内的气相取样，并分析气相中汞含量，所得结果见表4。
表4
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的说明性实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的体系，其特征在于，所述体系包括如下质量分数的组分：含磷酸基团的乙烯基聚合物1％～10％、水90％～99％；
所述含磷酸基团的乙烯基聚合物的分子量为30000～300000。
2.根据权利要求1所述的体系，其特征在于，所述水为蒸馏水。
3.一种降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的方法，其特征在于，所述方法包括：
将降低天然气处理设备内沉积汞挥发量的体系灌满至所述天然气设备内；
待封闭预设时间后，将所述天然气设备内的体系排出；
其中，所述体系包括如下质量分数的组分：含磷酸基团的乙烯基聚合物1％～10％、水90％～99％；
所述含磷酸基团的乙烯基聚合物的分子量为30000～300000。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述水为蒸馏水。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设时间为12小时～24小时。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设时间为18小时。
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