CN116263235A - 一种超临界co2管道检修工况下管存介质减排系统与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统与方法，所述减排系统包括干线输送通道、阀室连接系统、可移动液化与转运系统、管道残余气安全泄放系统以及安全监测系统。本发明基于超临界CO2的基本物性特征与管道检修工况特点，针对超临界CO2管道截断阀间管容大、介质存量高的特点，从降低排放、高效回注、经济操作等角度出发，通过本发明的系统设计与方法，实现对停输后目标维护管段中的CO2进行有效减排，并进一步为后续大规模开展的CO2管道输送工程提供参考与借鉴。
Description
技术领域
本发明属于管道输送技术领域，特别涉及一种超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统与方法。
背景技术
为满足我国的碳达峰、碳中和战略发展需求，在能源化工行业节能减排和环境保护需求逐日增长的背景下，对CO2实施规模性捕集与利用是有效降低碳排放的优选途径。其中，长距离管道输送是支撑CO2捕集与利用的关键途径。CO2临界温度约为31.1℃，临界压力约为7.38MPa，长距离管道输送时，公认采用压力高于临界压力的超临界输送相态模式，以提高输送的经济性。另外，CO2存在低温下固态化的特点，纯CO2的三相点为-56.6℃、0.518MPa，这是CO2有别于常规烃类介质的显著特征。
在常规烃类的管道输送中，周期性地进行管道内检测是有效诊断管道内部状态的关键手段，外部维护也需要定期开展；当管道本体出现异常情况时，需要对目标管段进行维护与更换，这需要对管道进行停输，并清空该段管道内的介质。由于CO2本身来源于捕集环节，且在长输管道中，截断阀之间的管存气体体积较大，虽然直接放空是较为常规的管存介质处理方案，但对于CO2管道中采取这种方案有悖碳捕集的初衷，尚需进一步探索更利于减排的方案，例如罐车转运、回注上下游管道等。
然而，现有公开报道鲜有针对超临界CO2管道检修工况下减排措施的相关成果介绍，由于我国实际实施的超临界CO2管道更为有限，亦缺失相关的、可供借鉴的经验。为此，有必要开展相关研究，实现对停输后目标维护管段中的CO2进行有效减排，进一步为后续大规模开展的CO2管道输送工程提供参考与借鉴。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够高效、经济地控制长输CO2管道在检修工况下管存介质排放的超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统与方法。
本发明的主要技术思路是基于超临界CO2的基本物性特征与管道检修工况特点，针对超临界CO2管道截断阀间管容大(至少8km管长)、介质存量高的特点，从降低排放、高效回注、经济操作等角度出发，分别设置阀室连接系统、可移动液化与回注系统、管道残余气安全泄放系统、安全监测系统等，实现对管道检修工况下介质排放的有效控制。其中，阀室连接系统设置于管道阀室，主要包括预设支管管路、预设支管阀门、预设仪表等，用于在管道停输后，提供连接截断阀上游管道与下游管道的通道，创造介质处理与回注条件，同时为残余气提供泄放主通道；可移动液化与回注系统为预制的可移动撬装系统，包括管路、小型制冷循环、换热设施、增压泵、配套阀门等，用于对拟回收的管存CO2进行液化和增压回注至下游管道；管道残余气安全泄放系统为预制的可移动撬装系统，包括管路、控制阀、小型放空立管等，用于在管存CO2压力较低、且液化-增压回注不再经济时，直接进行安全泄放，达到排空管道内残余CO2的目的；安全监测系统包括压力变送器、温度变送器等，用于对管道内介质转运、增压、放空过程进行过程监测。
由此，实现超临界CO2管道在检修工况下管存介质减排的目的。
本发明采用的技术方案是：一种超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统，其特征在于：包括干线输送通道、阀室连接系统、可移动液化与转运系统、管道残余气安全泄放系统以及安全监测系统；
所述阀室连接系统包括上游支管和下游支管，所述上游支管的一端与干线输送通道的上游管道相连，其另一端与上游支管截断阀相连，所述下游支管的一端与干线输送通道的下游管道相连，其另一端与下游支管截断阀相连；
所述可移动液化与转运系统包括连接管道、再液化装置以及增压泵，所述连接管道用于连接上游支管截断阀和下游支管截断阀，所述再液化装置和增压泵依次设置在连接管道上，所述再液化装置用于对上游供给的CO2进行液化，所述增压泵用于对上游供给的液态CO2进行增压后注入下游干线管道；
所述管道残余气安全泄放系统包括放空截断阀及配套的放空管道，用于对上游干线管道内介质转运后残余的低压CO2进行安全泄放；
所述安全监测系统用于对管道各点压力和温度进行实时监测。
本发明所述的超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统，其所述连接管道上连接有与再液化装置并联的旁路管道，在所述旁路管道上设置有旁路截断阀。
本发明所述的超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统，其在所述再液化装置的上下游端分别设置有第一截断阀和第二截断阀。
本发明所述的超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统，其在所述第一截断阀与上游支管截断阀之间的连接管道上设置有调节阀，所述旁路截断阀的上游端接入至调节阀与第一截断阀之间的连接管道上，所述旁路截断阀的下游端接入至第二截断阀与增压泵之间的连接管道上。
本发明所述的超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统，其所述可移动液化与转运系统还包括泵后安全阀，所述泵后安全阀设置于增压泵的下游，所述泵后安全阀通过泄压管路连接至调节阀的上游。
本发明所述的超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统，其所述放空截断阀设置于调节阀的下游，用于连通连接管道与放空管道。
本发明所述的超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统，其所述安全监测系统包括设置在上游支管上的上游支管压力变送器和上游支管温度变送器、设置在下游支管上的下游支管压力变送器和下游支管温度变送器、设置在调节阀下游与第一截断阀上游之间的第一温度变送器和第一压力变送器、设置在第二截断阀下游与增压泵之间的第二压力变送器和第二温度变送器。
一种超临界CO2管道检修工况下管存介质减排方法，其特征在于：所述减排方法具体为：
在计划性停输前，降低管道运行压力且预留下游管道转运充装压力裕量；
在管道停输后，将可移动液化与转运系统与阀室连接系统的上游支管截断阀和下游支管截断阀进行连接安装，并开启第一截断阀、第二截断阀和旁路截断阀，在管道中预先注入一定压力的干燥CO2气体，建立足够的背压，保持放空截断阀关闭；
开启上游支管截断阀，缓慢开启调节阀，上游管道中的介质快速充装进入可移动液化与转运系统，关闭第一截断阀和第二截断阀，开启下游支管截断阀，并缓慢开启增压泵，建立上游管道、旁路截断阀、增压泵、下游管道的增压通道；
上游管道中的CO2压力降低至泡点压力，开启第一截断阀和第二截断阀，关闭旁路截断阀，开启再液化装置，对流入的气液两相CO2进行冷却与再液化，再液化后的CO2通过增压泵进行压力提升后，注入下游管道；
当上游管道的压力降低至1.8MPa.g～2.0MPa.g后时，关闭第一截断阀、第二截断阀、再液化装置、增压泵和下游支管截断阀，关闭可移动液化与转运系统，同时，开启放空截断阀，连通上游管道、上游支管截断阀、调节阀、放空截断阀和放空管道，启动管道残余气安全泄放系统，对上游管道中残余的CO2进行放散。
本发明所述的超临界CO2管道检修工况下管存介质减排方法，其在旁路截断阀开启状态时，再液化装置处于关闭状态，操作过程中，通过第一温度变送器和第一压力变送器监测并分析上游管道中的CO2物性状态，当CO2转为气液两相后，关闭旁路截断阀，并开启再液化装置；同时，通过下游支管压力变送器和下游支管温度变送器监测增压后的压力，当增压后压力超过下游管道的设计压力时，应联动下游管道开启介质的外排操作，降低下游管道的系统压力后，继续对上游管道CO2的转运操作。
本发明所述的超临界CO2管道检修工况下管存介质减排方法，其在液化增压过程中，检测第二压力变送器和第二温度变送器的参数，当第二温度变送器温度低于-15℃时，调整再液化装置的冷剂循环量；当第二温度变送器温度低于-18℃时，立即关闭再液化装置和增压泵，进行故障排除；当第二压力变送器压力超过下游管道设计压力后，应联动下游管道开启介质的外排操作，降低下游管道的系统压力后，继续对上游管道CO2的转运操作。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：基于超临界CO2的基本物性特征与管道检修工况特点，针对超临界CO2管道截断阀间管容大(至少8km管长)、介质存量高的特点，从降低排放、高效回注、经济操作等角度出发，通过本发明的系统设计与方法，实现对停输后目标维护管段中的CO2进行有效减排，并进一步为后续大规模开展的CO2管道输送工程提供参考与借鉴。
具体表现为：
(1)设置科学
本发明针对超临界CO2管道输送介质与运行特点，从减少检修过程中碳排放的角度出发，提出了通过提前降低管道运行压力，预留转运裕量，再液化后转运至下游干线和残余介质放散等方法，对拟截断和检修的干线管道进行管存CO2清理，保障转运比例在96％以上，大幅降低由于检修长距离、高压力、超临界CO2管道而引起的大量碳排放。进一步地，相比于常规烃类管道在计划性检修工况下管段放空的常规操作理念，本发明提出的方法以“转运优先，科学放散”为根本，更符合双碳目标的发展需求。
(2)经济性佳
本系统基于计划检修的发生频率，设置了可移动式的液化与回注系统，大幅降低了在站场设置固定设施的投资，亦可满足不同超临界CO2管道系统的应用，也就是说，通过设置一套可移动式液化与回注系统，可满足不同的超临界CO2管道运维使用。进一步地，本系统综合考虑转运效率，选择碳钢材质，替代不锈钢材质，大幅控制了系统投资。
(3)推动技术发展
目前，我国尚未开展长距离超临界CO2管道的运营，本系统提出的方案起到了工程指导与参考的重要作用，提出的停输前系统降压运行、停输后对管存介质进行再液化与转运、残余介质放散等关键工艺系统配置满足，推动了该领域的技术理念发展和技术进步。
附图说明
本发明将通过具体实施例并参照附图的方式说明，其中
图1为本发明的结构示意图。
图中标记：1为上游管道，2为干线截断阀，3为下游管道，4为上游支管压力变送器，5为上游支管温度变送器，6为上游支管截断阀，7为上游支管，8为下游支管压力变送器，9为下游支管温度变送器，10为下游支管截断阀，11为下游支管，21为连接管道，22为调节阀，23为第一温度变送器，24为第一压力变送器，25为第一截断阀，26为再液化装置，27为第二截断阀，28为第二压力变送器，29为第二温度变送器，30为增压泵，31为旁路截断阀，32为泵后安全阀，33为泄压管路，41为放空截断阀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
如图1所示，一种超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统，其特征在于：包括干线输送通道、阀室连接系统、可移动液化与转运系统、管道残余气安全泄放系统以及安全监测系统，通过设置本系统，对超临界CO2管道在检修工况下的管存介质进行有效转运，达到CO2减排的目的。
其中，所述干线输送通道包括已建的上游管道1、干线截断阀2和已建的下游管道3，用于提供超临界CO2的干线输送通道和干线截断功能，所述干线输送通道为已建超临界CO2管道的固定配置。
所述阀室连接系统包括上游支管7和下游支管11，所述上游支管7的一端与干线输送通道的上游管道1相连，其另一端与上游支管截断阀6相连，所述下游支管11的一端与干线输送通道的下游管道3相连，其另一端与下游支管截断阀10相连，通过设置旁路支管，提供干线内介质转运或放空的基础条件。
所述可移动液化与转运系统包括连接管道21、小型的再液化装置26以及增压泵30，所述连接管道21用于连接上游支管截断阀6和下游支管截断阀10，用于提供介质再液化与增压通路，选用碳钢材质，所述再液化装置26和增压泵30依次设置在连接管道21上，所述再液化装置26为循环膨胀制冷小型集成系统，包括冷剂压缩、膨胀制冷、工质-冷剂换热等模块，用于对上游供给的CO2提供冷量，并进行液化，过冷温度控制在2～4℃，进一步地，优选冷剂采用丙烷，换热后CO2的最低温度不得低于-20℃，所述连接管道21上连接有与再液化装置26并联的旁路管道，在所述旁路管道上设置有旁路截断阀31，所述旁路截断阀为手动球阀，碳钢材质，设置于小型再液化装置的旁路管道上，在上游介质尚为液相时开启，在所述再液化装置26的上下游端分别设置有第一截断阀25和第二截断阀27，第一截断阀和第二截断阀均为手动球阀，碳钢材质，设置在连接管道21的主路上，用于控制小型再液化装置的启用与隔断，在所述第一截断阀25与上游支管截断阀6之间的连接管道21上设置有调节阀22，所述调节阀采用电动调节，用于控制上游干线中的CO2转运与放散流量，所述旁路截断阀31的上游端接入至调节阀22与第一截断阀25之间的连接管道21上，所述旁路截断阀31的下游端接入至第二截断阀27与增压泵30之间的连接管道21上；所述增压泵30设置于连接管道末端，电动控制，优选为往复式增压泵，碳钢材质，用于对上游供给的液态CO2进行增压后注入下游干线管道，进一步地，增压泵30应满足大范围的入口压力与出口压力波动区间，所述可移动液化与转运系统用于与阀室连接系统连接形成可移动式的集成系统，在上游管道需要停输检修时，对上游管道内的介质进行高效转运，输入下游干线，最大限度降低上游干线中管存的CO2放空量。
其中，所述可移动液化与转运系统还包括泵后安全阀32，所述泵后安全阀32设置于增压泵30的下游，所述泵后安全阀32通过泄压管路33连接至调节阀22的上游，所述泵后安全阀的设定压力为下游干线设计压力的1.05倍，泄压管路连接泵后安全阀，将泄压介质送入调节阀上游。
所述管道残余气安全泄放系统集成设置在可移动液化与转运系统上，具体包括放空截断阀41及配套的放空管道，用于对上游干线管道内介质转运后残余的低压CO2进行安全泄放。
具体地，所述放空截断阀41设置于调节阀22的下游，常关，碳钢材质，手动球阀，用于连通连接管道21与放空管道，配套的放空管道包括放空管与放空立管，均为可移动、现场装配模式，用于将待放散的CO2引入安全地点与高度进行放散。
所述安全监测系统包括设置在整个减排系统中的温度变送器和压力变送器，用于对管道各点压力和温度进行实时监测。
具体地，所述安全监测系统包括设置在上游支管7上的上游支管压力变送器4和上游支管温度变送器5，用于对管道运行全过程的节点温度、压力进行监测，同时，上游支管7用于提供干线介质转运、泄放等提供流动通道，采用碳钢材质；上游支管截断阀6为手动球阀，选用碳钢材质，常关，阀门下游采用盲法兰封堵；设置在下游支管11上的下游支管压力变送器8和下游支管温度变送器9，用于对管道运行全过程的节点温度、压力进行监测，同时，下游支管11用于提供干线介质转运、泄放等提供流动通道，采用碳钢材质；下游支管截断阀10为手动球阀，选用碳钢材质，常关，阀门上游采用盲法兰封堵；设置在调节阀22下游与第一截断阀25上游之间的第一温度变送器23和第一压力变送器24，用于测定该范围内的介质温度与压力；设置在第二截断阀27下游与增压泵30之间的第二压力变送器28和第二温度变送器29，用于测定该范围内的介质温度与压力。
本发明的工作原理是：
(1)在正常运行工况下，由于需要尽可能提高输送效率，采用超临界相态进行CO2进行输送，在此输送条件下，CO2的密度可达到850kg/m3以上。干线截断阀之间的管段内，CO2的实际管存量较大，这段管存的CO2，可考虑进行转运，避免上游专门收集的CO2，在计划性检修前全部直接放散到大气中。
(2)某段管道计划性检修时，需要将该段管道内的介质全部排空。在管道停输前，通过操作主动降低系统操作压力，但仍保证操作压力下的CO2仍处于超临界状态，这样操作的目的是降低下游管道的压力，为本申请提出的CO2转运提供更大的可用压力裕量。
(3)管道停输后，在检修管段紧邻的下游阀室(或站场)安装可移动液化与转运系统。在上游管道中介质压力仍处于密相状态时，直接通过增压泵增压后注入下游管道，并将利用CO2本身的可压缩性在下游管道中存储。在上游管道中介质压力降低至气液两相时，首先将介质引入再液化系统，液化后的过冷CO2经过增压注入下游管道。在上游干线中CO2压力降至1.8～2.0MPa.g附近时，由于对应的液化温度接近-20℃，超过了系统碳钢材料的低温限制，因此不推荐进一步进行再液化与回注；同时，在此压力下，CO2的密度在40kg/m3左右，管道内残余的CO2约占转运初期的4％以下，转运率已经达到96％。对于这部分残余的CO2，采取直接放散的方式处理。
本发明还提供了一种超临界CO2管道检修工况下管存介质减排方法，所述减排方法具体为：
步骤一：正常输送时，超临界CO2管道的运行压力控制在10MPa.g以上，输送温度接近土壤温度。在计划性停输检修工况下，有序关闭上游外输泵、中间增压泵、各处干线截断阀等，干线管道实现安全停输。进一步地，为提高后续步骤的操作效率，在计划性停输前，降低管道运行压力至8MPa.g附近，以降低被检修段管道内的介质质量，并预留下游管道可用的转运充装压力裕量。
步骤二：在管道停输后，由于上游干线检修时至少需要将两处截断阀之间的管道介质排空，排空量较大，因此考虑将大部分管存介质转运到相邻的下游干线。为此，将可移动液化与转运系统与阀室连接系统的上游支管截断阀和下游支管截断阀进行连接安装，并开启第一截断阀、第二截断阀和旁路截断阀，在管道中预先注入2.2MPa.g～2.5MPa.g的干燥CO2气体，建立足够的背压，避免直接引入上游干线的CO2后出现剧烈的低温，保持放空截断阀关闭。
步骤三：开启上游支管截断阀，缓慢开启调节阀，上游管道中的介质快速充装进入可移动液化与转运系统，由于上游管道、下游管道的压力一致，且CO2具有一定的可压缩特性，因此，关闭第一截断阀和第二截断阀，开启下游支管截断阀，并缓慢开启增压泵，建立上游管道、旁路截断阀、增压泵、下游管道的增压通道。
在本步骤中，旁路截断阀开启状态时，再液化装置处于关闭状态，操作过程中，通过第一温度变送器和第一压力变送器监测并分析上游管道中的CO2物性状态，当CO2转为气液两相后，关闭旁路截断阀，并开启再液化装置；同时，通过下游支管压力变送器和下游支管温度变送器监测增压后的压力，当增压后压力超过下游管道的设计压力时，应联动下游管道开启介质的外排操作，降低下游管道的系统压力至8MPa.g后，继续对上游管道CO2的转运操作。
步骤四：由于上游管道中的CO2压力降低至泡点压力，无法直接通过增压泵进行增压操作，开启第一截断阀和第二截断阀，关闭旁路截断阀，开启再液化装置，对流入的气液两相CO2进行冷却与再液化，控制过冷温度为2～4℃，再液化后的CO2通过增压泵进行压力提升后，注入下游管道。
在液化增压过程中，检测第二压力变送器和第二温度变送器的参数，当第二温度变送器温度低于-15℃时，调整再液化装置的冷剂循环量；当第二温度变送器温度低于-18℃时，立即关闭再液化装置和增压泵，进行故障排除；当第二压力变送器压力超过下游管道设计压力后，应联动下游管道开启介质的外排操作，降低下游管道的系统压力后，继续对上游管道CO2的转运操作。
步骤五：当上游管道的压力降低至1.8MPa.g～2.0MPa.g后时，由于该压力下对应的液化温度已经低于-20℃，且CO2气相的密度为最初超临界输送下的4％左右，前述步骤已经达到了96％左右的介质转运率，因此，不再考虑进一步液化与转运。关闭第一截断阀、第二截断阀、再液化装置、增压泵和下游支管截断阀，关闭可移动液化与转运系统，同时，开启放空截断阀，连通上游管道、上游支管截断阀、调节阀、放空截断阀和放空管道，启动管道残余气安全泄放系统，对上游管道中残余的CO2进行放散。
在放散过程中，通过调节阀控制放散速度，避免第一温度变送器检测参数低于-20℃。当上游支管压力变送器指示压力接近0MPa.g时，表示上游干线中的CO2基本排放完成，利用上游临近站场接口注入氮气置换后，即可进行后续检修工作。
本发明并不局限于前述的具体实施方式，本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (10)
1.一种超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统，其特征在于：包括干线输送通道、阀室连接系统、可移动液化与转运系统、管道残余气安全泄放系统以及安全监测系统；
所述阀室连接系统包括上游支管(7)和下游支管(11)，所述上游支管(7)的一端与干线输送通道的上游管道(1)相连，其另一端与上游支管截断阀(6)相连，所述下游支管(11)的一端与干线输送通道的下游管道(3)相连，其另一端与下游支管截断阀(10)相连；
所述可移动液化与转运系统包括连接管道(21)、再液化装置(26)以及增压泵(30)，所述连接管道(21)用于连接上游支管截断阀(6)和下游支管截断阀(10)，所述再液化装置(26)和增压泵(30)依次设置在连接管道(21)上，所述再液化装置(26)用于对上游供给的CO2进行液化，所述增压泵(30)用于对上游供给的液态CO2进行增压后注入下游干线管道；
所述管道残余气安全泄放系统包括放空截断阀(41)及配套的放空管道，用于对上游干线管道内介质转运后残余的低压CO2进行安全泄放；
所述安全监测系统用于对管道各点压力和温度进行实时监测。
2.根据权利要求1所述的超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统，其特征在于：所述连接管道(21)上连接有与再液化装置(26)并联的旁路管道，在所述旁路管道上设置有旁路截断阀(31)。
3.根据权利要求2所述的超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统，其特征在于：在所述再液化装置(26)的上下游端分别设置有第一截断阀(25)和第二截断阀(27)。
4.根据权利要求3所述的超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统，其特征在于：在所述第一截断阀(25)与上游支管截断阀(6)之间的连接管道(21)上设置有调节阀(22)，所述旁路截断阀(31)的上游端接入至调节阀(22)与第一截断阀(25)之间的连接管道(21)上，所述旁路截断阀(31)的下游端接入至第二截断阀(27)与增压泵(30)之间的连接管道(21)上。
5.根据权利要求4所述的超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统，其特征在于：所述可移动液化与转运系统还包括泵后安全阀(32)，所述泵后安全阀(32)设置于增压泵(30)的下游，所述泵后安全阀(32)通过泄压管路(33)连接至调节阀(22)的上游。
6.根据权利要求4所述的超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统，其特征在于：所述放空截断阀(41)设置于调节阀(22)的下游，用于连通连接管道(21)与放空管道。
7.根据权利要求4所述的超临界CO2管道检修工况下管存介质减排系统，其特征在于：所述安全监测系统包括设置在上游支管(7)上的上游支管压力变送器(4)和上游支管温度变送器(5)、设置在下游支管(11)上的下游支管压力变送器(8)和下游支管温度变送器(9)、设置在调节阀(22)下游与第一截断阀(25)上游之间的第一温度变送器(23)和第一压力变送器(24)、设置在第二截断阀(27)下游与增压泵(30)之间的第二压力变送器(28)和第二温度变送器(29)。
8.一种超临界CO2管道检修工况下管存介质减排方法，其特征在于：所述减排方法具体为：
在计划性停输前，降低管道运行压力且预留下游管道转运充装压力裕量；
在管道停输后，将可移动液化与转运系统与阀室连接系统的上游支管截断阀和下游支管截断阀进行连接安装，并开启第一截断阀、第二截断阀和旁路截断阀，在管道中预先注入一定压力的干燥CO2气体，建立足够的背压，保持放空截断阀关闭；
开启上游支管截断阀，缓慢开启调节阀，上游管道中的介质快速充装进入可移动液化与转运系统，关闭第一截断阀和第二截断阀，开启下游支管截断阀，并缓慢开启增压泵，建立上游管道、旁路截断阀、增压泵、下游管道的增压通道；
上游管道中的CO2压力降低至泡点压力，开启第一截断阀和第二截断阀，关闭旁路截断阀，开启再液化装置，对流入的气液两相CO2进行冷却与再液化，再液化后的CO2通过增压泵进行压力提升后，注入下游管道；
当上游管道的压力降低至1.8MPa.g～2.0MPa.g后时，关闭第一截断阀、第二截断阀、再液化装置、增压泵和下游支管截断阀，关闭可移动液化与转运系统，同时，开启放空截断阀，连通上游管道、上游支管截断阀、调节阀、放空截断阀和放空管道，启动管道残余气安全泄放系统，对上游管道中残余的CO2进行放散。
9.根据权利要求8所述的超临界CO2管道检修工况下管存介质减排方法，其特征在于：在旁路截断阀开启状态时，再液化装置处于关闭状态，操作过程中，通过第一温度变送器和第一压力变送器监测并分析上游管道中的CO2物性状态，当CO2转为气液两相后，关闭旁路截断阀，并开启再液化装置；同时，通过下游支管压力变送器和下游支管温度变送器监测增压后的压力，当增压后压力超过下游管道的设计压力时，应联动下游管道开启介质的外排操作，降低下游管道的系统压力后，继续对上游管道CO2的转运操作。
10.根据权利要求8所述的超临界CO2管道检修工况下管存介质减排方法，其特征在于：在液化增压过程中，检测第二压力变送器和第二温度变送器的参数，当第二温度变送器温度低于-15℃时，调整再液化装置的冷剂循环量；当第二温度变送器温度低于-18℃时，立即关闭再液化装置和增压泵，进行故障排除；当第二压力变送器压力超过下游管道设计压力后，应联动下游管道开启介质的外排操作，降低下游管道的系统压力后，继续对上游管道CO2的转运操作。
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