本发明专利技术涉及一种高含硫酸气往复压缩机预处理工艺，利用井口采出气的部分余压进行节流降温，降低水露点后，通过换热器复温后进入压缩机组，实现了干酸气环境，降低了酸性天然气对压缩机组的腐蚀；本发明专利技术还提出一种高含硫酸气往复压缩机预处理装置，包括入口洗涤罐、换热器、节流装置和低温分离器，所述入口洗涤罐的气相出口连接换热器的第一流道，换热器的第一流道出口经节流阀连接低温分离器的入口，所述低温分离器的气相出口连接换热器的第二流道，所述换热器第二流道的出口连接压缩机组；本发明专利技术的装置没有使用外部加热装置就保证压缩机入口为干酸气环境，降低设备成本，极大的降低了能耗。降低了能耗。降低了能耗。
【技术实现步骤摘要】
一种高含硫酸气往复压缩机预处理工艺和装置
[0001]本专利技术属于天然气净化
，具体涉及一种高含硫酸气往复压缩机预处理工艺和装置。
技术介绍
[0002]天然气中普遍含硫有化氢，不仅危害人体健康，还会腐蚀天然气管道以及相关设备。天然气中含的还有饱和水蒸汽。硫化氢腐蚀管道的原因主要是油气管道中的浓度的硫化氢(H2S)和水产生的腐蚀，硫化氢溶于水中后电离呈酸性，使管材受到电化学腐蚀，造成管壁减薄或局部点蚀穿孔，腐蚀过程中产生的氢原子被钢铁吸收后，在管材冶金缺陷区富集，可能导致钢材脆化，萌生裂纹，导致开裂。影响硫化氢(H2S)腐蚀的因素有硫化氢浓度、pH值、温度、流速、二氧化碳(CO2)与氯离子(C1)的浓度等。
[0003]随着酸性气田的持续开采，后期气井压力随之降低，需经压缩机增压后再进入集输管网。常规气井增压一般采用分离过滤后增压，但国内没有类似的高含硫增压案例，因此直接采用分离过滤预处理工艺，但进入压缩机的酸气为含饱和水的酸气，而且受环境温度等的影响，会析出液态水，H2S和CO2在湿酸性环境下会导致材料腐蚀和开裂，影响压缩机使用寿命。
[0004]为降低湿酸气对压缩机的影响，常规的采用电加热对进入压缩机的气体进行加热，提升温度至水露点以上，保证进入压缩机气质为干酸气。但是，使用电加热不仅增加了装置能耗，而且随着压缩机排量的增加，相应电加热的负荷随之加大，耗电量增加，经济性大大降低。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是克服现有技术的不足而提供一种在进入压缩机组前确保天然气原料气中的硫化氢与水不形成水合物的高含硫酸气往复压缩机预处理工艺和装置。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种高含硫酸气往复压缩机预处理工艺，在高含硫天然气采出气进入压缩机组前，将高含硫天然气采出气经入口洗涤罐气液分离，并将分离出的气相通入换热器的第一流道进行预冷，预冷后通过节流阀节流降温后进入低温分离器进行气液分离，低温分离器分离出的低温气相返回换热器进入第二流道，与第一流道内的气相换热复温、使得低温气相温度升高至高于水露点温度后进入压缩机组。
[0008]进一步的，节流阀节流降温后的气相的温度为19
‑
20℃，压力为2.0
‑
2.2MPa，。
[0009]进一步的，在节流阀前后的管路上设置压力变送器和温度变送器，并通过压差联锁控制节流阀。
[0010]进一步的，换热器中，预处理工艺第一流道气流温度由40℃降为31.5℃，压力由4.1MPa降为4.05MPa，第二流道内温度为由20℃升温至29℃，压力为由2.1MPa降低为2.05MPa。
[0011]进一步的，入口洗涤罐过滤分离出高含硫天然气采出气中的固体颗粒和游离液体。
[0012]本专利技术还提出了一种高含硫酸气往复压缩机预处理装置，包括入口洗涤罐、换热器、节流装置和低温分离器，所述入口洗涤罐的气相出口连接换热器的第一流道，换热器的第一流道出口经节流阀连接低温分离器的入口，所述低温分离器的气相出口连接换热器的第二流道，所述换热器第一流道内的气流与第二流道内的气流热交换，所述换热器第二流道的出口连接压缩机组。
[0013]本专利技术的工作原理是，利用井口采出气的部分余压进行节流降温，将含饱和水的高含硫天然气经过节流降温后，水露点降低，同时和节流前的天然气换热复温，温度升高，使得进入压缩机的酸气温度高于其水露点温度，即将高含硫天然气采出气处理为干酸气后才进入压缩机，从而降低对压缩机的腐蚀。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0015]本专利技术对高含硫天然气采出气的升温无需使用外部的加热装置，利用气井井口采出原料气的部分余压进行节流降温，降低水露点后，通过换热器复温后进入压缩机组，将高含硫天然气采出气升温至其降低后的水露点以上，保证压缩机入口为干酸气环境，降低原本含原料气中的酸气对压缩机的腐蚀，降低设备成本，极大的降低了能耗。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例的工艺流程图。
[0017]图中，入口管道1、入口洗涤罐2、换热器3、节流装置4、低温分离器5、压缩机组6。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]如图1所示，一种高含硫酸气往复压缩机预处理工艺，在高含硫天然气采出气进入压缩机组6前，将高含硫天然气采出气经入口管道1进入入口洗涤罐2气液分离，并将分离出的气相通入换热器3的第一流道进行预冷，预冷后通过节流阀节流降温后进入低温分离器5进行气液分离，再次分离气相中的液滴，而低温分离器5分离出的低温气相返回换热器3进入第二流道，与第一流道内的气相换热复温、使得低温气相温度升高至高于水露点温度后进入压缩机组6；
[0020]从气井井口采出的原料气一般为40℃，井口压力4.1MPa，气体为含饱和水的湿酸气，此时水露点40℃，已无法进入酸气集输管网，如直接进入压缩机压缩，非常容易对压缩机造成腐蚀；经过本法专利技术的节流降温后，水露点降低至19℃左右，压力虽然也降低了，但是还是有足够的压力将够将天然气送至集输管网输送入口端的压缩机组6；经换热器3复热的后的气相的温度显然也是大于水露点温度的，保证了压缩机入口为干酸气环境，降低酸气对压缩机的腐蚀。
[0021]进一步的，节流阀节流降温后的气相的温度为19
‑
20℃，压力为2.0
‑
2.2MPa，具体
的，节流降温后的温度为20℃左右，压力为2.1MPa，具体的可根据现场试运行工况进行调整；也可根据模拟计算，设定节流阀后温度的保护值，保证节流后不形成水合物，避免管路堵塞。
[0022]进一步的，如图1所示，在节流阀前后的管路上设置压力变送器和温度变送器，同时利用压差联锁控制节流阀的开度，防止节流后温度过低，生成水合物堵塞管路；例如，在保证外输压力不得低于2.0MPa时，考虑节流和设备压降，则节流阀前压变设定值不得低于4.05MPa，并设定低压报警(如4.0MPa)；节流后防止水合物生成堵塞管线，根据实际物流模拟水合物形成温度设定温度低报值(水合物形成温度+5℃)；上述节流前压力和节流后温度均高于报警值时节流阀才可通过差压进行开度调节，稳定节流前后2MPa的压差运行工况。
[0023]进一步的，换热器3中，预处理工艺第一流道气流温度由40℃降为31.5℃，压力由4.1MPa降为4.05MPa，第二流道内温度为由20℃升温至29℃，压力为由2.1MPa降低为2.05MPa。
[0024]进一步的，入口洗涤罐2过滤分离出高含硫天然气采出气中的固体颗粒和游离液体，固体颗粒包括泥沙、硫磺、铁锈等等，游离液体包括采出水本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高含硫酸气往复压缩机预处理工艺，其特征在于：在高含硫天然气采出气进入压缩机组(6)前，将高含硫天然气采出气经入口洗涤罐(2)气液分离，并将分离出的气相通入换热器(3)的第一流道进行预冷，预冷后通过节流阀节流降温后进入低温分离器(5)进行气液分离，低温分离器(5)分离出的低温气相返回换热器(3)进入第二流道，与第一流道内的气相换热复温、使得低温气相温度升高至高于水露点温度后进入压缩机组(6)。2.根据权利要求1所述的高含硫酸气往复压缩机预处理工艺，其特征在于：节流阀节流降温后的气相的温度为19
‑
20℃，压力为2.0
‑
2.2MPa。3.根据权利要求2所述的高含硫酸气往复压缩机预处理工艺，其特征在于：在节流阀前后的管路上设置压力变送器和温度变送器，并通过压差联锁控制节流阀。4.根据权利要求1所述的高含硫酸气...
【专利技术属性】
技术研发人员：高继峰，陈清涛，宋燕，张纯广，韩智超，李耀元，王雨生，
申请(专利权)人：中石化中原石油工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
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