CN209215318U - 一种用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其包括：用于容置天然气的气瓶；汞蒸气生成装置，能与气瓶连通。用于控制天然气中汞蒸气含量的汞凝析装置，能与汞蒸气生成装置连通；水蒸气生成装置，能与汞凝析装置连通；油蒸气生成装置，能与汞凝析装置或水蒸气生成装置连通；用于控制天然气中水蒸气含量和/或油蒸气含量的油水凝析装置，能与水蒸气生成装置或油蒸气生成装置连通；脱汞装置，能与汞凝析装置或油水凝析装置连通。本实用新型能用于开展干气实验、抗水实验、抗油实验和抗水抗油实验，从而能研究脱汞剂在天然气不含水且不含油、含水且不含油、含油且不含水、含水且含油等多种情况下的脱汞性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及天然气脱汞剂技术领域，尤其是一种用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置。
背景技术
汞是天然气中一种常见的微量重金属元素，汞不仅具有毒性，而且具有腐蚀性，汞的存在给气田生产带来潜在的安全威胁。为消除汞的安全隐患，就需要对含汞天然气进行脱汞处理。
目前国内外研究的脱汞剂评价装置主要用于评价烟道气脱汞剂。由于天然气生产过程中还含有水和油，所以现有脱汞剂评价装置大都不适用于天然气脱汞剂的评价。且现有的天然气用脱汞剂评价装置无法准确的控制气路中的汞含量、水含量与油含量，也就无法准确的模拟出生产现场的使用情况。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，以评价天然气脱汞剂的脱汞性能。
为达到上述目的，本实用新型提出一种用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其包括：用于容置天然气的气瓶；汞蒸气生成装置，能与所述气瓶连通；用于控制天然气中汞蒸气含量的汞凝析装置，能与所述汞蒸气生成装置连通；水蒸气生成装置，能与所述汞凝析装置连通；油蒸气生成装置，能与所述汞凝析装置或所述水蒸气生成装置连通；用于控制天然气中水蒸气含量和/或油蒸气含量的油水凝析装置，能与所述水蒸气生成装置或所述油蒸气生成装置连通；用于容置脱汞剂的脱汞装置，能与所述汞凝析装置或所述油水凝析装置连通。
如上所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其中，所述汞蒸气生成装置包括用于容置汞的汞瓶和用于加热并控制所述汞瓶的温度的第一加热装置，所述汞瓶能与所述气瓶连通；所述汞凝析装置包括汞凝析瓶和用于冷却并控制所述汞凝析瓶的温度的第一冷却装置，所述汞凝析瓶能与所述汞瓶连通。
如上所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其中，所述水蒸气生成装置包括水瓶和用于加热并控制所述水瓶的温度的第二加热装置，所述水瓶能与所述汞凝析装置连通；所述油蒸气生成装置包括油瓶和用于加热并控制所述油瓶的温度的第三加热装置，所述油瓶能与所述汞凝析装置或所述水瓶连通。
如上所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其中，所述水蒸气生成装置还包括加水罐、以及连接在所述加水罐与所述水瓶之间的加水泵。
如上所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其中，所述油蒸气生成装置还包括加油罐、以及连接在所述加油罐与所述油瓶之间的加油泵。
如上所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其中，所述油水凝析装置包括油水凝析瓶和用于冷却并控制所述油水凝析瓶的温度的第二冷却装置，所述油水凝析瓶能与所述水蒸气生成装置或所述油蒸气生成装置连通。
如上所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其中，所述脱汞装置包括脱汞剂吸附管、容置箱和用于加热并控制所述容置箱的温度的温控装置，所述脱汞剂吸附管能与所述汞凝析装置或所述油水凝析装置连通，所述脱汞剂吸附管设于所述容置箱内。
如上所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其中，所述用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置还包括脱汞气体处理装置和气泵，所述脱汞气体处理装置连接在所述脱汞装置与所述气泵之间，所述气泵连接在所述脱汞气体处理装置与所述气瓶之间，所述脱汞气体处理装置包括依次连接的冷凝管、加热管和质量流量计，所述冷凝管与所述脱汞装置连接，所述质量流量计与所述气瓶连接。
如上所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其中，所述气瓶为高压气瓶，所述用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置还包括减压阀，所述减压阀连接在所述气瓶与所述汞蒸气生成装置之间。
如上所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其中，所述汞凝析装置与所述水蒸气生成装置之间、所述汞凝析装置与所述油蒸气生成装置之间、所述汞凝析装置与所述脱汞装置之间、所述水蒸气生成装置与所述油蒸气生成装置之间、所述水蒸气生成装置与所述油水凝析装置之间、所述油蒸气生成装置与所述油水凝析装置之间、以及所述油水凝析装置与所述脱汞装置之间分别通过管路连接，各所述管路上分别设有气路控制阀。
本实用新型的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置的特点和优点是：本实用新型的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置能用于开展干气实验、抗水实验、抗油实验和抗水抗油实验，从而能研究脱汞剂在天然气不含水且不含油、含水且不含油、含油且不含水、含水且含油等多种情况下的脱汞性能，通过设置汞凝析装置，能控制天然气中的汞含量，通过设置油水凝析装置，能控制天然气中的水含量和油含量，从而能准确的模拟出生产现场的使用情况。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
图1是本实用新型的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置的示意图。
主要元件标号说明：
100汞蒸气生成装置 200汞凝析装置 300水蒸气生成装置
400油蒸气生成装置 500油水凝析装置 600脱汞装置
1汞瓶 2汞蒸发箱 3汞凝析瓶
4汞冷凝箱 5水瓶 6水蒸发箱
7油瓶 8油蒸发箱 9油水凝析瓶
10油水冷凝箱 11脱汞剂吸附管 12检测阀
13容置箱 14冷凝管 15冷凝管箱
16加热管 17加热管箱 18质量流量计
19气泵 20气瓶 21减压阀
22凝液回收罐 23气路控制阀 24加水泵
25加水罐 26加油泵 27加油罐
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，本实用新型提供一种用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其包括用于容置天然气(即不含水不含油的干天然气)的气瓶20、用于生成汞蒸气的汞蒸气生成装置100、用于冷凝含汞天然气以控制天然气中汞蒸气含量的汞凝析装置200、用于生成水蒸气的水蒸气生成装置300、用于生成油蒸气的油蒸气生成装置400、用于冷凝含水和/或含油的天然气以控制天然气中水蒸气含量和/或油蒸气含量的油水凝析装置500、以及用于容置脱汞剂以对含汞天然气进行脱汞的脱汞装置600；
汞蒸气生成装置100能与气瓶20连通，气瓶20内的干天然气能进入汞蒸气生成装置100内，与汞蒸气混合形成含汞天然气；
汞凝析装置200能与汞蒸气生成装置100连通，含汞天然气能进入汞凝析装置200，汞凝析装置200能对含汞天然气进行冷凝，即通过调节降温形成饱和汞蒸气，以控制气体中的汞含量；
水蒸气生成装置300能与汞凝析装置200连通，汞凝析装置200中冷凝后的含汞天然气能进入水蒸气生成装置300，与水蒸气混合，形成含汞和水蒸气的天然气；
油蒸气生成装置400能与汞凝析装置200或水蒸气生成装置300连通，当油蒸气生成装置400与汞凝析装置200连通时，汞凝析装置200中冷凝后的含汞天然气能进入油蒸气生成装置400，与油蒸气混合，形成含汞和油蒸气的天然气；当油蒸气生成装置400与水蒸气生成装置300连通时，水蒸气生成装置300中的含汞和水蒸气的天然气能从进入油蒸气生成装置400，与油蒸气混合，形成含汞、含水蒸气和含油蒸气的天然气；
油水凝析装置500能与水蒸气生成装置300或油蒸气生成装置400连通，当油水凝析装置500与水蒸气生成装置300连通时，水蒸气生成装置300中的含汞和水蒸气的天然气能进入油水凝析装置500，油水凝析装置500能对含汞和水蒸气的天然气进行冷凝，即通过调节降温形成饱和水蒸气，以控制气体中的水含量；当油水凝析装置500与油蒸气生成装置400连通，且油蒸气生成装置400与汞凝析装置200连通时，油蒸气生成装置400中的含汞和油蒸气的天然气能进入油水凝析装置500，油水凝析装置500能对含汞和油蒸气的天然气冷凝，即通过调节降温形成饱和油蒸气，以控制气体中的油含量；当油水凝析装置500与油蒸气生成装置400连通，且油蒸气生成装置400与水蒸气生成装置300连通时，油蒸气生成装置400中的含汞、含水蒸气和含油蒸气的天然气能进入油水凝析装置500，油水凝析装置500能对含汞、含水蒸气和含油蒸气的天然气进行冷凝，即通过调节降温形成饱和水蒸气和饱和油蒸气，以控制气体中的水含量和油含量；
脱汞装置600能与汞凝析装置200或油水凝析装置500连通，①当脱汞装置600与汞凝析装置200连通时，形成干气气路“汞蒸气生成装置100-汞凝析装置200-脱汞装置600”，汞凝析装置200中冷凝后的含汞天然气能进入脱汞装置600，由脱汞装置600进行脱汞处理，通过检测脱汞装置600前后气体中的汞含量的变化，即可研究脱汞剂在天然气含汞、不含水且不含油(即干天然气)的情况下的脱汞性能，该实验可称为干气实验；②当脱汞装置600与油水凝析装置500连通，且油水凝析装置500与水蒸气生成装置300连通时，形成含水气路“汞蒸气生成装置100-汞凝析装置200-水蒸气生成装置300-油水凝析装置500-脱汞装置600”，油水凝析装置500中冷凝后的含汞和含水蒸气的天然气能进入脱汞装置600，由脱汞装置600进行脱汞处理，通过检测脱汞装置600前后气体中的汞含量的变化，即可研究脱汞剂在天然气含汞、含水但不含油的情况下的脱汞性能，该实验可称为抗水实验；③当脱汞装置600与油水凝析装置500连通，油水凝析装置500与油蒸气生成装置400连通，且油蒸气生成装置400与汞凝析装置200连通时，形成含油气路“汞蒸气生成装置100-汞凝析装置200-油蒸气生成装置400-油水凝析装置500-脱汞装置600”，油水凝析装置500中冷凝后的含汞和含油蒸气的天然气能进入脱汞装置600，由脱汞装置600进行脱汞处理，通过检测脱汞装置600前后气体中的汞含量的变化，即可研究脱汞剂在天然气含汞、含油但不含水的情况下的脱汞性能，该实验可称为抗油实验；④当脱汞装置600与油水凝析装置500连通，油水凝析装置500与油蒸气生成装置400连通，且油蒸气生成装置400与水蒸气生成装置300连通时，形成含水含油气路“汞蒸气生成装置100-汞凝析装置200-水蒸气生成装置300-油蒸气生成装置400-油水凝析装置500-脱汞装置600”，油水凝析装置500中冷凝后的含汞、含水和含油蒸气的天然气能进入脱汞装置600，由脱汞装置600进行脱汞处理，通过检测脱汞装置600前后气体中的汞含量的变化，即可研究脱汞剂在天然气含汞、含油和含水的情况下的脱汞性能，该实验可称为抗水抗油实验。
本实用新型的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，能用于开展干气实验、抗水实验、抗油实验和抗水抗油实验，从而能研究脱汞剂在天然气不含水且不含油、含水且不含油、含油且不含水、含水且含油等多种情况下的脱汞性能，通过设置汞凝析装置200，能控制天然气中的汞含量，通过设置油水凝析装置500，能控制天然气中的水含量和油含量，从而能准确的模拟出生产现场的使用情况。
具体是，汞凝析装置200与水蒸气生成装置300之间、汞凝析装置200与油蒸气生成装置400之间、汞凝析装置200与脱汞装置600之间、水蒸气生成装置300与油蒸气生成装置400之间、水蒸气生成装置300与油水凝析装置500之间、油蒸气生成装置400与油水凝析装置500之间、以及油水凝析装置500与脱汞装置600之间分别通过管路连接，各管路上分别设有气路控制阀23，通过气路控制阀23控制两个装置之间的连通和断开。
如图1所示，在一个具体实施例中，汞蒸气生成装置100包括用于容置汞的汞瓶1和用于加热并控制汞瓶1温度的第一加热装置，通过采用第一加热装置对汞瓶1加热，有助于汞的挥发，汞瓶1能与气瓶20连通，气瓶20中的干天然气能进入汞瓶1内，汞瓶1中的汞经过干天然气吹扫后会有汞挥发进入干天然气中，形成含汞天然气；例如，汞蒸气生成装置100还包括汞蒸发箱2，汞瓶1和第一加热装置放置在汞蒸发箱2内；
具体是，第一加热装置包括加热部件、测温探头和鼓风机，加热部件用于对汞蒸发箱2内部的空气加热，以间接对汞瓶1加热，例如加热部件为电热丝，加热部件设于汞瓶1的后部；通过鼓风机使汞蒸发箱2内部空气混合均匀，达到整个箱体同一温度的作用，从而实现采用电热鼓方式控制汞蒸发箱2中温度，进而控制汞瓶1温度的目的；测温探头与加热部件电连接，当测温探头检测到汞蒸发箱2内的温度高于设定温度后，会向加热部件发送信号，加热部件接收到信号后停止电阻加热，当测温探头检测到汞蒸发箱2内的温度低于设定温度后，会向加热部件发送信号，加热部件接收到信号后开启电阻加热，从而实现控温。
汞凝析装置200包括汞凝析瓶3和用于冷却并控制汞凝析瓶3温度的第一冷却装置，汞凝析瓶3能与汞瓶1连通，汞瓶1内的含汞天然气能进入汞凝析瓶3，第一冷却装置能对汞凝析瓶3进行冷却，从而对含汞天然气进行冷凝，通过调节不同温度，可以形成不同浓度的饱和汞蒸气；例如，汞凝析装置200还包括汞冷凝箱4，汞凝析瓶3和第一冷却装置放置在汞冷凝箱4内；
具体是，第一冷却装置包括制冷装置、测温探头和鼓风机，制冷装置用于对汞冷凝箱4内部的空气降温，以间接冷却汞凝析瓶3，例如制冷装置设于汞凝析瓶3的后部；通过鼓风机使汞冷凝箱4内部空气混合均匀，达到整个箱体同一温度的作用，从而实现采用电热鼓方式控制汞冷凝箱4中温度，进而控制汞凝析瓶3温度的目的；测温探头与制冷装置电连接，当测温探头检测到汞冷凝箱4内的温度高于设定温度后，会向制冷装置发送信号，制冷装置接收到信号后开始制冷，当测温探头检测到汞冷凝箱4内的温度低于设定温度后，会向制冷装置发送信号，制冷装置接收到信号后停止制冷，从而实现控温。
如图1所示，在另一个具体实施例中，水蒸气生成装置300包括水瓶5和用于加热并控制水瓶5温度的第二加热装置，通过采用第二加热装置对水瓶5加热，使水瓶5内形成水蒸气，水瓶5能与汞凝析装置200连通，亦即水瓶5能与汞凝析瓶3连通，形成含水气路；例如，水蒸气生成装置300还包括水蒸发箱6，水瓶5和第二加热装置放置在水蒸发箱6内；
具体是，第二加热装置包括加热部件、测温探头和鼓风机，加热部件用于对水蒸发箱6内部的空气加热，以间接对水瓶5加热，例如加热部件为电热丝，加热部件设于水瓶5的后部；通过鼓风机使水蒸发箱6内部空气混合均匀，达到整个箱体同一温度的作用，从而实现采用电热鼓方式控制水蒸发箱6中温度，进而控制水瓶5温度的目的；测温探头与加热部件电连接，当测温探头检测到水蒸发箱6内的温度高于设定温度后，会向加热部件发送信号，加热部件接收到信号后停止电阻加热，当测温探头检测到水蒸发箱6内的温度低于设定温度后，会向加热部件发送信号，加热部件接收到信号后开启电阻加热，从而实现控温。
油蒸气生成装置400包括油瓶7和用于加热并控制油瓶7温度的第三加热装置，通过采用第三加热装置对油瓶7加热，使油瓶7内形成油蒸气，油瓶7能与汞凝析装置200或水瓶5连通，亦即油瓶7能与汞凝析瓶3或水瓶5连通，当油瓶7与汞凝析瓶3连通时，形成含油气路，当油瓶7与水瓶5连通时，形成含水含油气路；例如，油蒸气生成装置400还包括油蒸发箱8，油瓶7和第三加热装置放置在油蒸发箱8内；
具体是，第三加热装置包括加热部件、测温探头和鼓风机，加热部件用于对油蒸发箱8内部的空气加热，以间接对油瓶7加热，例如加热部件为电热丝，加热部件设于油瓶7的后部；通过鼓风机使油蒸发箱8内部空气混合均匀，达到整个箱体同一温度的作用，从而实现采用电热鼓方式控制油蒸发箱8中温度，进而控制油瓶7温度的目的；测温探头与加热部件电连接，当测温探头检测到油蒸发箱8内的温度高于设定温度后，会向加热部件发送信号，加热部件接收到信号后停止电阻加热，当测温探头检测到油蒸发箱8内的温度低于设定温度后，会向加热部件发送信号，加热部件接收到信号后开启电阻加热，从而实现控温。
进一步，水蒸气生成装置300还包括加水罐25、以及连接在加水罐25与水瓶5之间的加水泵24。当水瓶5中的水量不足时，加水泵24会进行工作，从加水罐25中抽取适量的水补充到水瓶5中，保证实验正常运行。
进一步，油蒸气生成装置400还包括加油罐27、以及连接在加油罐27与油瓶7之间的加油泵26。当油瓶7中的油量不足时，加油泵26会进行工作，从加油罐27中抽取适量的油补充到油瓶7中，保证实验正常运行。
进一步，油水凝析装置500包括油水凝析瓶9和用于冷却并控制油水凝析瓶9温度的第二冷却装置，油水凝析瓶9能与水蒸气生成装置300或油蒸气生成装置400连通，亦即油水凝析瓶9能与水瓶5或油瓶7连通，水瓶5中的含水天然气、油瓶7中的含油天然气或油瓶7中的含水含油天然气能进入油水凝析瓶9，第二冷却装置能对油水凝析瓶9进行冷却，从而对进入油水凝析瓶9的含水天然气、含油天然气或含水含油天然气进行冷凝，通过调节不同温度，可以形成不同浓度的饱和水蒸气和饱和油蒸气；例如，油水凝析装置500还包括油水冷凝箱10，油水凝析瓶9和第二冷却装置放置在油水冷凝箱10内；
具体是，第二冷却装置包括制冷装置、测温探头和鼓风机，制冷装置用于对油水冷凝箱10内部的空气降温，以间接冷却油水凝析瓶9，例如制冷装置设于油水凝析瓶9的后部；通过鼓风机使油水冷凝箱10内部空气混合均匀，达到整个箱体同一温度的作用，从而实现采用电热鼓方式控制油水冷凝箱10中温度，进而控制油水凝析瓶9温度的目的；测温探头与制冷装置电连接，当测温探头检测到油水冷凝箱10内的温度高于设定温度后，会向制冷装置发送信号，制冷装置接收到信号后开始制冷，当测温探头检测到油水冷凝箱10内的温度低于设定温度后，会向制冷装置发送信号，制冷装置接收到信号后停止制冷，从而实现控温。
本实用新型采用控制温度的方式来控制形成不同含量的汞蒸气、水蒸气和油蒸气，实验装置简单，操作方便。
如图1所示，在一个优选的实施例中，脱汞装置600包括脱汞剂吸附管11、容置箱13和用于加热并控制容置箱13的温度的温控装置，脱汞剂吸附管11能与汞凝析装置200或油水凝析装置500连通，亦即脱汞剂吸附管11能与汞凝析瓶3或油水凝析瓶9连通，脱汞剂吸附管11设于容置箱13内。通过采用温控装置控制容置箱13的温度，来实现对气体中液态烃含量(即油含量)和液态水含量的控制。例如，脱汞剂吸附管11的数量为多个。
其中，温控装置可采用现有技术，对于其结构和工作原理，容不赘述。
如图1所示，在另一个优选的实施例中，用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置还包括脱汞气体处理装置和气泵19，脱汞气体处理装置连接在脱汞装置600与气泵19之间，气泵19连接在脱汞气体处理装置与气瓶20之间，脱汞气体处理装置包括依次连接的冷凝管14、加热管16和质量流量计18，冷凝管14与脱汞装置600连接，亦即冷凝管14与脱汞剂吸附管11连接并连通，质量流量计18与气瓶20连接。例如，冷凝管14的数量为多个，加热管16的数量为多个，质量流量计18的数量为多个。
通过冷却冷凝管14和加热加热管16来实现对脱汞气体中水含量和油含量的控制，经过脱汞的气体首先进入到冷凝管14中进行凝析，而后进入加热管16充分去除气体中的冷凝液，最后气体通过质量流量计18，由质量流量计18进行流量监测和控制。其中冷凝管14会把气体中的部分烃类和部分水蒸气去除，而加热管16会加热气体，消除气体中液态烃和液态水对质量流量计18的影响，保护质量流量计18不受油水凝液损坏，并使实验中的流量数据更加可靠。
例如，脱汞气体处理装置还包括冷凝管箱15和加热管箱17，冷凝管14放置在冷凝管箱15内，加热管16放置在加热管箱17内，采用电热鼓方式控制冷凝管箱15和加热管箱17中的温度，从而控制冷凝管14和加热管16的温度。
本实施例中，通过设置气泵19，可以实现评价装置内气体的循环，通过设置脱汞气体处理装置，可以去除气体中的水和油，以防止其中的水和油在气体循环使用时干扰实验。
进一步，用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置还包括检测阀12，例如检测阀12为气体抽样检测阀，检测阀12连接在脱汞装置600的入口端，通过检测阀12来抽取气体进行检测。当抽取气体检测汞含量时，评价装置内的气压会因气体损失而有所下降，此时气瓶20就会自动补充进气体，维持整个评价装置的气压稳定。
进一步，气瓶20为高压气瓶，用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置还包括减压阀21，减压阀21连接在气瓶20与汞蒸气生成装置100之间，或者说减压阀21连接在高压气瓶的出口端，用于调节压力。具体是，减压阀21位于气瓶20与汞蒸气生成装置100之间，且位于气瓶20与气泵19之间。
进一步，用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置还包括凝液回收罐22，凝液回收罐22与油水凝析瓶9和冷凝管14连接，当油水凝析瓶9和冷凝管14中的凝液超过一定量时被排出到凝液回收罐22内。
进一步，用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置还包括多个控制单元，控制单元可以控制和显示各单元的温度、压力和流量，具体是，控制单元可以通过各种传感器控制温度、压力和流量，例如汞加热箱、汞冷凝箱的温度、气路中的压力、质量流量计开启流量的大小，可通过在各装置之间的连接管路上设置温度计、压力表、流量计来测量温度、压力和流量。
如图1所示，本实用新型的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置运行时，气泵19将气体(即天然气)吹入加热的汞瓶1中，汞瓶1中的汞经过气体吹扫后会有汞挥发进入气体中，含汞气体而后进入汞凝析瓶3中，通过调节降温形成饱和汞蒸气，多余的汞会析出留在汞凝析瓶3中，因为不同的温度可以形成不同浓度的饱和汞蒸气，所以可以通过汞凝析瓶3控制汞含量；同理，含水和/或油的气体进入油水凝析瓶9后，通过调节降温形成饱和水蒸气和/或饱和油蒸气，因为不同的温度可以形成不同浓度的饱和水蒸气、饱和油蒸气，所以可以通过油水凝析瓶9控制水含量和油含量。
本实用新型的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置具有以下功能：
(1)通过设置汞蒸气生成装置100和汞凝析装置200，具有汞蒸气生成功能，使流经的气体汞含量达到某一需要值；
(2)通过设置水蒸气生成装置300和油水凝析装置500，具有水蒸气生成功能，使流经的气体水含量达到某一需要值；
(3)通过设置油蒸气生成装置400和油水凝析装置500，具有油蒸气生成功能，使流经的气体烃含量达到某一需要值；
(4)通过设置脱汞装置600，具有脱汞评价功能，通过设置温控装置和检测阀12，为脱汞剂评价提供需要的环境温度和取样条件；
(5)通过设置质量流量计，具有流量控制功能，由质量流量计进行流量监测和控制，控制进入脱汞剂吸附管11的气体流量；
(6)通过设置气泵19，具有气路循环功能，为整个装置中的气体循环提供动力并起到补气的功能；
(7)通过设置各类控制器，具有自动监控功能，自动监测和控制各部分的温度、压力和流量，并能自动补液和排液，实现数据的自动采集。
本实用新型的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置可开展干气实验、抗水实验、抗油实验和抗水抗油实验，通过干气实验，可以研究脱汞剂在天然气不含水不含油情况下能保持其脱汞性能的能力，通过抗水实验，可以研究脱汞剂在天然气中含有游离水的情况下能保持其脱汞性能的能力，通过抗油实验，可以研究脱汞剂在天然气中含有游离凝析油的情况下能保持其脱汞性能的能力，通过抗水抗油实验，可以研究脱汞剂在天然气中含有少量游离水、游离凝析油的情况下能保持其脱汞性能的能力。
本实用新型的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置可以安全快捷的评价天然气用脱汞剂的性能，提升天然气用脱汞剂的研发能力，实现天然气用脱汞剂优选，有效降低用户使用风险和脱汞费用。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。
Claims (10)
1.一种用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其特征在于，所述用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置包括：
用于容置天然气的气瓶；
汞蒸气生成装置，能与所述气瓶连通；
用于控制天然气中汞蒸气含量的汞凝析装置，能与所述汞蒸气生成装置连通；
水蒸气生成装置，能与所述汞凝析装置连通；
油蒸气生成装置，能与所述汞凝析装置或所述水蒸气生成装置连通；
用于控制天然气中水蒸气含量和/或油蒸气含量的油水凝析装置，能与所述水蒸气生成装置或所述油蒸气生成装置连通；
用于容置脱汞剂的脱汞装置，能与所述汞凝析装置或所述油水凝析装置连通。
2.如权利要求1所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，所述汞蒸气生成装置包括用于容置汞的汞瓶和用于加热并控制所述汞瓶的温度的第一加热装置，所述汞瓶能与所述气瓶连通；
所述汞凝析装置包括汞凝析瓶和用于冷却并控制所述汞凝析瓶的温度的第一冷却装置，所述汞凝析瓶能与所述汞瓶连通。
3.如权利要求1所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其特征在于，所述水蒸气生成装置包括水瓶和用于加热并控制所述水瓶的温度的第二加热装置，所述水瓶能与所述汞凝析装置连通；
所述油蒸气生成装置包括油瓶和用于加热并控制所述油瓶的温度的第三加热装置，所述油瓶能与所述汞凝析装置或所述水瓶连通。
4.如权利要求3所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其特征在于，所述水蒸气生成装置还包括加水罐、以及连接在所述加水罐与所述水瓶之间的加水泵。
5.如权利要求3所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其特征在于，所述油蒸气生成装置还包括加油罐、以及连接在所述加油罐与所述油瓶之间的加油泵。
6.如权利要求1所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其特征在于，所述油水凝析装置包括油水凝析瓶和用于冷却并控制所述油水凝析瓶的温度的第二冷却装置，所述油水凝析瓶能与所述水蒸气生成装置或所述油蒸气生成装置连通。
7.如权利要求1所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其特征在于，所述脱汞装置包括脱汞剂吸附管、容置箱和用于加热并控制所述容置箱的温度的温控装置，所述脱汞剂吸附管能与所述汞凝析装置或所述油水凝析装置连通，所述脱汞剂吸附管设于所述容置箱内。
8.如权利要求1所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其特征在于，所述用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置还包括脱汞气体处理装置和气泵，所述脱汞气体处理装置连接在所述脱汞装置与所述气泵之间，所述气泵连接在所述脱汞气体处理装置与所述气瓶之间，所述脱汞气体处理装置包括依次连接的冷凝管、加热管和质量流量计，所述冷凝管与所述脱汞装置连接，所述质量流量计与所述气瓶连接。
9.如权利要求1所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其特征在于，所述气瓶为高压气瓶，所述用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置还包括减压阀，所述减压阀连接在所述气瓶与所述汞蒸气生成装置之间。
10.如权利要求1所述的用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置，其特征在于，所述汞凝析装置与所述水蒸气生成装置之间、所述汞凝析装置与所述油蒸气生成装置之间、所述汞凝析装置与所述脱汞装置之间、所述水蒸气生成装置与所述油蒸气生成装置之间、所述水蒸气生成装置与所述油水凝析装置之间、所述油蒸气生成装置与所述油水凝析装置之间、以及所述油水凝析装置与所述脱汞装置之间分别通过管路连接，各所述管路上分别设有气路控制阀。
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|---|---|---|---|
| CN201821624589.2U CN209215318U (zh) | 2018-10-08 | 2018-10-08 | 一种用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置 |
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| CN (1) | CN209215318U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11946007B1 (en) | 2023-05-31 | 2024-04-02 | Peking University | Natural gas separation and purification and mercury collection system for oil and gas wells, and method of use thereof |
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- 2018-10-08 CN CN201821624589.2U patent/CN209215318U/zh active Active
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