一种超临界二氧化碳压缩系统的分级调压系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种超临界二氧化碳压缩系统的分级调压系统，属于气体压缩技术领域，解决现有超临界二氧化碳压缩系统在输气时无法安全灵活调压的问题；包括设置在末级压缩系统的出气口与其上一级压缩系统的进气口之间的末级旁通阀和中间每级压缩系统的进气口与其上一级压缩系统的进气口之间的分级旁通阀；本实用新型专利技术气体从末级向初级依次排压，气体从高温状态降压后温度降低为常温状态，但是不会低于露点，因此没有液化的风险，避免了压缩机运行过程中旁通调节管路产生阻塞，方便临界二氧化碳压缩系统在排气过程中灵活泄压调压。

A staged pressure regulating system of supercritical carbon dioxide compression system

【技术实现步骤摘要】
一种超临界二氧化碳压缩系统的分级调压系统
本技术涉及气体压缩领域，更具体的是涉及一种超临界二氧化碳压缩系统的分级调压系统。
技术介绍
二氧化碳气驱强化采油技术即利用CO2在油和水中均具有较高溶解度的特点，将CO2注入到油层中，以增大原油的体积，降低原油的粘度，并且降低油水间的界面张力，从而有效提升原油采收率，并将CO2永久封存地下，是真正的节能减排又高效的生产技术，这项技术不仅能满足油田开发的需求，还可以解决二氧化碳的封存问题，保护大气环境。该技术不仅适用于常规油藏，尤其对低渗、特低渗透油藏，可以明显提高原油采收率。二氧化碳驱油一般可提高原油采收率7％～15％，延长油井生产寿命15～20年。超临界CO2注气压缩系统就是CO2气驱采油的核心设备，它将CO2气体压缩至高压，然后注入地下，提高采油率。CO2通常状况下是一种无色、无臭、无味无毒的气体，能溶于水，在25℃溶解度为0.144g/100g水，密度约为空气的1.5倍。含饱和水的二氧化碳在一定温度，压力下产生液态水，CO2溶于水加速腐蚀，会产生碳酸，对碳钢金属产生强烈的腐蚀性。对于100％纯二氧化碳，当压力高于临界压力(7.38MPa)且温度高于临界温度(31.4℃)时，CO2处于气相和液相之间的超临界状态，超临界二氧化碳的密度非常大，接近液体的密度，但是扩散系数接近气体；当压力高于临界压力(7.38MPa)，温度低于临界温度(31.4℃)时，CO2处于密相液体状态，密相液体状态二氧化碳的腐蚀性非常强，正常使用中，往复活塞式压缩机只允许超临界状态的二氧化碳进入，假如液相介质进入压缩机，压缩机存在很大的腐蚀风险，且出现顶缸等异常现象。现有的气体压缩系统应用到超临界二氧化碳压缩中时存在以下问题：气体经过旁通调节阀降压时会导致气体温度急剧下降而引起相变，因此正常运行时旁通调节阀不能开启，导致机组无法正常调节排气量；现有的超临界CO2压缩机组卸载时，由于气体经过卸压阀时导致气体温度急剧下降而引起相变形成干冰而阻塞，因此正常停机前不再进行卸载，而是在压缩机满负荷运行下，直接停止主电机，因此电流的巨大变化对电网产生巨大的冲击，且对往复压缩机主机的受力部件受到很大的冲击，活塞杆容易发生断裂。
技术实现思路
本技术的目的在于：为了解决现有技术中超临界二氧化碳压缩系统在输气过程中不便调节排气压力的问题，本技术提供一种运用于超临界二氧化碳多级压缩系统上的可以正常平稳调压，避免超临界二氧化碳出现相变而形成干冰的分级调压系统。本技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种超临界二氧化碳压缩系统的分级调压系统，包括连通在多级超临界二氧化碳压缩系统的末级压缩系统的出气口的末级旁通阀，末级旁通阀的进气口与末级压缩系统的出气口对接连通，末级旁通阀的出气口与末级压缩系统的上一级压缩系统的进气口连通，超临界二氧化碳压缩系统除末级压缩系统和初级压缩系统外的其他每级压缩系统的进气口与其上一级压缩系统的进气口之间均通过回流管道连通有一个分级旁通阀。进一步地，所述末级压缩系统的出气口与初级压缩系统的进气口之间还通过回流管道连通有旁通开关阀，所述旁通开关阀的出气口与初级压缩系统的进气口对接连通。进一步地，所述末级旁通阀和多个分级旁通阀均为气动阀。本技术的有益效果如下：1.本专利技术的可连接在多级超临界二氧化碳压缩系统上的分级调压系统，分级调压系统包括使末级压缩系统的气体回流至上一级压缩系统的末级旁通阀和使每级压缩系统的进气气体回流至其上一级压缩系统的进气端的分级旁通阀，在正常输气过程中如果末级排气压力高于设定值，就可通过分级调压系统将末级压缩系统压缩后的高温高压气体回流至上一级压缩系统的进气管路，上一级压缩系统的进气管路的气体再回流至更上一级压缩系统的进气管路，依次递推直至初级压缩系统进气管路，这样逐级降压，使相邻级之间压差小，避免降压过快导致气体温度急剧下降至三相点形成干冰，且每一级的气体温度通过温度控制系统降低，但又维持在维持在临界温度值以上，所以也不会产生液相流体，从而可以在正常供气过程中调节供气压力，实现超临界二氧化碳多级气体压缩系统的排气压力的可调化；2.超临界二氧化碳会因为压力的急剧下降造成温度急剧下降，温度急剧下降会引起二氧化碳相变形成干冰，干冰造成管道的阻塞；为了避免干冰形成造成管道阻塞，正常停机前不进行卸载，而是在压缩机满负荷运行下直接停止主电机，对往复压缩机主机的受力部件受到很大的冲击，使活塞杆容易发生断裂；本专利技术设置旁通开关阀，搭配分级调压系统，停机前先通过分级调压系统和旁通开关阀将系统内的压力分级平稳泄压卸载，电机在卸载完成后停止运行，避免了压缩机主机的受力部件在停机时受到冲击，对受力部件起到良好的保护作用；3.本专利技术的末级旁通阀、旁通开关阀和多个分级旁通阀均为气动阀，方便接入超临界二氧化碳压缩系统的总控制系统，控制系统可根据每级压力检测值及时控制末级旁通阀和分级旁通阀的开合，相比人工操作更加及时、准确。附图说明图1是本技术的分级调压流程图；图2是本技术的分级调压系统结构示意图；图3是实施例1的超临界二氧化碳压缩系统的结构示意图。附图标记：1-主机、2-膜片联轴器,3-电动机、4-温度控制系统、5-控制柜、9-总进气口、10-总排气口、15-初级压缩缸、17-初级冷却管束、20-二级压缩缸、22-二级冷却管束、25-末级压缩缸、27-末级冷却管束、30-末级旁通阀、31-二回一旁通阀、32-旁通开关阀、35-底座具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术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技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术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技术和简化描述，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技术的限制。实施例1如图1和图2所示，本实施例提供一种超临界二氧化碳压缩系统的分级调压系统，包括连通在多级超临界本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超临界二氧化碳压缩系统的分级调压系统，其特征在于：包括连通在多级超临界二氧化碳压缩系统的末级压缩系统的出气口的末级旁通阀(30)，末级旁通阀(30)的进气口与末级压缩系统的出气口对接连通，末级旁通阀(30)的出气口与末级压缩系统的上一级压缩系统的进气口连通，超临界二氧化碳压缩系统除末级压缩系统和初级压缩系统外的其他每级压缩系统的进气口与其上一级压缩系统的进气口之间均通过回流管道连通有一个分级旁通阀。/n

【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳压缩系统的分级调压系统，其特征在于：包括连通在多级超临界二氧化碳压缩系统的末级压缩系统的出气口的末级旁通阀(30)，末级旁通阀(30)的进气口与末级压缩系统的出气口对接连通，末级旁通阀(30)的出气口与末级压缩系统的上一级压缩系统的进气口连通，超临界二氧化碳压缩系统除末级压缩系统和初级压缩系统外的其他每级压缩系统的进气口与其上一级压缩系统的进气口之间均通过回流管道连通有一个分级旁通阀。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵太源，何伟，乔德彬，陈刚，徐向阳，王鹏，王琴，
申请(专利权)人：中国石油集团济柴动力有限公司成都压缩机分公司，
类型：新型
国别省市：四川;51