CN112576859A

CN112576859A - 一种气体管道内积液消除的装置及方法

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Publication number: CN112576859A
Application number: CN201910929634.8A
Authority: CN
Inventors: 蒋秀; 许可; 屈定荣; 宋晓良; 管孝瑞
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
Priority date: 2019-09-29
Filing date: 2019-09-29
Publication date: 2021-03-30

Abstract

本发明涉及金属材料的腐蚀控制技术领域，提供了一种气体管道内积液消除的装置及方法。其装置包括水溶性表面活性剂储罐、药剂加注泵、药剂加注管和管道，药剂加注管设置在管道的前端，药剂加注管通过药剂加注泵与水溶性表面活性剂储罐相连。其方法包括以下步骤：向输送气体的管道内加注水溶性表面活性剂，加注水溶性表面活性剂后的管道内积液的表面张力为加注前管道内积液表面张力的40％～70％。本发明通过向输送气体的管道内加注水溶性表面活性剂，其加注周期短，加注期间不需要调整气体管道的流速，对生产的影响小，加注后管道内的积液减少，有效提高了气体输送效率，降低了管道腐蚀风险。

Description

一种气体管道内积液消除的装置及方法

技术领域

本发明涉及金属材料的腐蚀控制技术领域，具体涉及一种气体管道内积液消除的装置及方法。

背景技术

从天然气井开采的天然气，虽然经过集气站的初步气液分离，但输送管道内一般仍含有饱和水，在一定的条件下，饱和水会析出，沉积到管底。如果集气站的气液分离效果不佳，产出水的液滴将随天然气一起进入集输管道，液滴和析出的饱和水共同在管道内沉积。如果天然气管道经过山区或爬高较大的区域，液体还会在低洼部位聚集。一般来说，天然气中都含有腐蚀性介质，如H₂S和CO₂等，产出水中含可能含氯离子、细菌、碳酸根和有机酸等。因此，有积液的部位可能发生腐蚀，同时降低气体的输送速率。

目前关于气体管道内积液消除的方法方面的报道较少，大多是关于气体管道减阻剂，通过向气体输送管道内加注油溶性的减阻剂来达到提高输气量的目的。中国发明专利“天然气输送管道用减阻剂及制造方法”(专利号：200610080840.9)采用在蓖麻油中加入预先用二甲苯溶剂充分溶解的油酸酰胺，充分混合后减压蒸馏除去二甲苯，再加入液体石蜡，目的是在管道内壁形成光滑的减阻液膜层，降低天然气与管壁之间的摩擦阻力，提高管道的输气量。这种减阻剂是油溶的，具有缓蚀作用。使用时通过特定装置注入到管道内。中国发明专利“一种气体输送管道减阻剂及其制备方法”(专利号：200710119098.2)、“一种输气管道减阻剂及其制备方法”(专利号：200710117601.0)、“一种烷基卟啉化合物类天然气管道缓蚀型减阻剂及其制备方法”(专利号：201210347873.0)等均是通过加注油溶性的减阻剂提高输气量。根据SY/T7032-2016《输气管道添加减阻剂输送减阻效果测试方法》，减阻剂注入的有效涂覆距离为80公里～120公里，说明这种方法比较适合长输管道，并且减阻剂注入量大，注入速度为60L/h～120L/h，对DN300的管道，注入量为1.5～2.8方。

现场生产企业的积液消除方法大多是向管道内通清管器，将管道内的积液推向管道末端达到清出积液的目的，实际上清管器清出积液的效果现场没法表征，并且通扫线清管器期间需要减低产量生产，气体流速要求低于3m/s，严重影响现场生产产量，费用高。

发明内容

本发明的目的是提供一种气体管道内积液消除的装置，设有水溶性表面活性剂储罐；本发明还提供了一种气体管道内积液消除的方法，通过向输送气体的管道内加注水溶性表面活性剂，有效解决气体管道内积液导致的输送效率低和容易腐蚀等技术问题，其加注周期短，加注期间不需要调整气体管道的流速，对生产的影响小。

本发明采用以下的技术方案：

一种气体管道内积液消除的装置，包括水溶性表面活性剂储罐、药剂加注泵、药剂加注管和管道，所述药剂加注管设置在所述管道的前端，药剂加注管通过所述药剂加注泵与所述水溶性表面活性剂储罐相连。

进一步地，所述管道内设有阀室，管道的末端设有气液分离器，气液分离器的下端连接有排污管，所述排污管上设有排污阀。

上述技术方案中，在积液到达管道末端前保持排液口畅通。如果管道后续还有其他生产工序，如天然气集输管道，后续天然气可能进入脱水站或净化厂进行进一步的净化处理，需要在积液进入脱水站或净化厂的气液分离器前，打开分离器，让从管道内来的积液可以及时排掉，以免进入后续装置。若管道内有固体沉积，采用本装置也可以将固体杂质从管道内表面剥离，随积液一起排向管道末端。

进一步地，还包括消泡剂储罐、消泡剂加注泵和消泡剂加注管，所述消泡剂加注管设置在所述管道的末端，消泡剂加注管通过所述消泡剂加注泵与所述消泡剂储罐相连。

上述技术方案中，如果从管道末端排出的积液有较多泡沫，可采取加注消泡剂的方法减少对后续生产装置的影响。

一种气体管道内积液消除的方法，包括以下步骤：向输送气体的管道内加注水溶性表面活性剂，加注水溶性表面活性剂后的管道内积液的表面张力为加注前的管道内积液表面张力的40％～70％。

进一步地，所述管道内还加注有消泡剂。

进一步地，所述水溶性表面活性剂采用连续加注的方式，在气体管线的前端或起点采用雾化加注或直接加注。

进一步地，所述水溶性表面活性剂的加注速度为15L/小时～35L/小时。

上述技术方案中，由于水溶性表面活性剂可吸附在管道内表面，可起到一定的防腐作用。水溶性表面活性剂采用连续加注的方式，在气体管线的前端或起点采用雾化加注或直接加注的方式，加注速度15L/小时～35L/小时。加注期间关注整条管线沿程阀室压力的变化情况，一般加注几个小时阀室的压力发生明显变化，加注期间可调整加注速度。积液达到管道末端后持续观察气液分离器的出水量，气液分离器排污阀处无明显连续的积液排出后，在管道起点停止加注水溶性表面活性剂。

进一步地，所述水溶性表面活性剂由单一成分或多种成分组成。

进一步地，所述水溶性表面活性剂为有机化合物。

进一步地，所述水溶性表面活性剂为脂肪酸、有机胺、季胺盐、碳氢化合物或有机磷酸盐。

进一步地，所述水溶性表面活性剂含有咪唑、酰胺、吡啶、双键或三键基团。

进一步地，所述水溶性表面活性剂的含碳小于18个，且溶于水。

上述技术方案中，水溶性表面活性剂可由单一成分或多种成分组成，如脂肪酸、有机胺或季胺盐、碳氢化合物、有机磷酸盐等有机化合物，可含咪唑、酰胺、吡啶或双键及三键等基团,一般含碳小于18个，可溶于水。加注前应经过实验室测试，水溶性表面活性剂不增加积液的腐蚀性，不对积液的pH值产生明显的影响。

本发明具有的有益效果是：

与现有的积液消除方法相比，本发明的积液消除方法操作简单，节省费用；加注期间不影响生产；可同时达到消除积液和降低腐蚀风险的双重功效。

本发明向输送气体的管道内加注水溶性表面活性剂，其加注周期短，加注期间不需要调整气体管道的流速，对生产的影响小，加注后管道内的积液减少，提高了气体输送效率，降低了管道腐蚀风险。若管道内有固体沉积，采用本方法也可以将固体杂质从管道内表面剥离，随积液一起排向管道末端。

本发明适用于天然气长输管道、天然气集输管道、页岩气集输管线、CO₂输送管道及其它含液体的气体运输管道等，适用范围广。

附图说明

图1为气体管道内积液消除的装置的结构示意图。

其中，1为水溶性表面活性剂储罐，2为药剂加注泵，3为药剂加注管，4为管道，5为阀室，6为气液分离器，7为排污阀，8为排污管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体的说明：

参阅图1，一种气体管道内积液消除的装置，包括水溶性表面活性剂储罐1、药剂加注泵2、药剂加注管3和管道4，所述药剂加注管3设置在所述管道4的前端，药剂加注管3通过所述药剂加注泵2与所述水溶性表面活性剂储罐1相连。

作为其中的一个实施例，进一步地，所述管道4内设有阀室5，管道4的末端设有气液分离器6，气液分离器6的下端连接有排污管8，所述排污管8上设有排污阀7。

作为其中的一个实施例，进一步地，还包括消泡剂储罐、消泡剂加注泵和消泡剂加注管，所述消泡剂加注管设置在所述管道4的末端，消泡剂加注管通过所述消泡剂加注泵与所述消泡剂储罐相连。

一种气体管道内积液消除的方法，包括以下步骤：向输送气体的管道4内加注水溶性表面活性剂，加注水溶性表面活性剂后的管道内积液的表面张力为加注前的管道内积液表面张力的40％～70％。

作为其中的一个实施例，进一步地，所述管道4内还加注有消泡剂。

作为其中的一个实施例，进一步地，所述水溶性表面活性剂采用连续加注的方式，在气体管线的前端或起点采用雾化加注或直接加注。

作为其中的一个实施例，进一步地，所述水溶性表面活性剂的加注速度为15L/小时～35L/小时。

作为其中的一个实施例，进一步地，所述水溶性表面活性剂由单一成分或多种成分组成。

作为其中的一个实施例，进一步地，所述水溶性表面活性剂为有机化合物。

作为其中的一个实施例，进一步地，所述水溶性表面活性剂为脂肪酸、有机胺、季胺盐、碳氢化合物或有机磷酸盐。

作为其中的一个实施例，进一步地，所述水溶性表面活性剂含有咪唑、酰胺、吡啶、双键或三键基团。

作为其中的一个实施例，进一步地，所述水溶性表面活性剂的含碳小于18个，且溶于水。

工作过程：

本发明的气体管道内积液消除方法是通过药剂加注泵2把水溶性表面活性剂储罐1内的水溶性表面活性剂加注到输送气体的管道4内。加注水溶性表面活性剂后的管道内积液的表面张力降低为加注前积液表面张力的40％～70％。由于水溶性表面活性剂可吸附在管道4内表面，可起到一定的防腐作用。

水溶性表面活性剂采用连续加注的方式，在气体管线的前端或起点采用药剂加注管3雾化加注或直接加注的方式，加注速度15L/小时～35L/小时。加注期间关注整条管线4沿程阀室5压力的变化情况，一般加注几个小时阀室5的压力发生明显变化，加注期间可调整加注速度。积液达到管道4末端后持续观察气液分离器6的出水量，气液分离器排污阀7处无明显连续的积液排出后，在管道4起点停止加注水溶性表面活性剂。

在积液到达管道4末端前保持排液口8畅通。如果管道4后续还有其他生产工序，如天然气集输管道，后续天然气可能进入脱水站或净化厂进行进一步的净化处理，需要在积液进入脱水站或净化厂的气液分离器6前，打开分离器6，让从管道4内来的积液可以及时排掉，以免进入后续装置。若管道4内有固体沉积，采用本方法也可以将固体杂质从管道4内表面剥离，随积液一起排向管道4末端。如果从管道4末端排出的积液有较多泡沫，可采取加注消泡剂的方法减少对后续生产装置的影响。

水溶性表面活性剂可由单一成分或多种成分组成，如脂肪酸、有机胺或季胺盐、碳氢化合物、有机磷酸盐等有机化合物，可含咪唑、酰胺、吡啶或双键及三键等基团,一般含碳小于18个，可溶于水。加注前应经过实验室测试，水溶性表面活性剂不增加积液的腐蚀性，不对积液的pH值产生明显的影响。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种气体管道内积液消除的装置，其特征在于，包括水溶性表面活性剂储罐、药剂加注泵、药剂加注管和管道，所述药剂加注管设置在所述管道的前端，药剂加注管通过所述药剂加注泵与所述水溶性表面活性剂储罐相连。

2.根据权利要求1所述的一种气体管道内积液消除的装置，其特征在于，所述管道内设有阀室，管道的末端设有气液分离器，气液分离器的下端连接有排污管，所述排污管上设有排污阀。

3.根据权利要求1所述的一种气体管道内积液消除的装置，其特征在于，还包括消泡剂储罐、消泡剂加注泵和消泡剂加注管，所述消泡剂加注管设置在所述管道的末端，消泡剂加注管通过所述消泡剂加注泵与所述消泡剂储罐相连。

4.一种气体管道内积液消除的方法，其特征在于，基于权利要求1-3任一项气体管道内积液消除的装置实施，包括以下步骤：向输送气体的管道内加注水溶性表面活性剂，加注水溶性表面活性剂后的管道内积液的表面张力为加注前的管道内积液表面张力的40％～70％。

5.根据权利要求4所述的一种气体管道内积液消除的方法，其特征在于，所述管道内还加注有消泡剂。

6.根据权利要求4所述的一种气体管道内积液消除的方法，其特征在于，所述水溶性表面活性剂采用连续加注的方式，在气体管线的前端或起点采用雾化加注或直接加注。

7.根据权利要求6所述的一种气体管道内积液消除的方法，其特征在于，所述水溶性表面活性剂的加注速度为15L/小时～35L/小时。

8.根据权利要求4所述的一种气体管道内积液消除的方法，其特征在于，所述水溶性表面活性剂由单一成分或多种成分组成。

9.根据权利要求4所述的一种气体管道内积液消除的方法，其特征在于，所述水溶性表面活性剂为有机化合物。

10.根据权利要求4所述的一种气体管道内积液消除的方法，其特征在于，所述水溶性表面活性剂为脂肪酸、有机胺、季胺盐、碳氢化合物或有机磷酸盐。

11.根据权利要求4所述的一种气体管道内积液消除的方法，其特征在于，所述水溶性表面活性剂含有咪唑、酰胺、吡啶、双键或三键基团。

12.根据权利要求4所述的一种气体管道内积液消除的方法，其特征在于，所述水溶性表面活性剂的含碳小于18个，且溶于水。