一种超临界乙烷管道高效输送系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种超临界乙烷管道高效输送系统与方法，包括输送压力调节系统、干线安全泄放系统以及阀室高效放空系统，输送压力调节系统用于在埋地环境温度高于乙烷临界温度时，提供更高的起始输送压力，或在埋地环境温度低于乙烷临界温度时，提供相对较低起始输送压力，干线安全泄放系统用于实时检测干线温度以及干线管道检修时的放空，阀室高效放空系统用于对干线安全泄放系统泄放的乙烷进行汽化升温，提高泄放温度后对放空乙烷进行安全处理。本发明专利技术基于液相或密相乙烷管道输送工艺特点，结合超临界乙烷物性特征和运行周期内环境变化规律，从输送压力调节、阀室放空系统优化、管道放空工艺控制等方面出发，实现高效输送、安全泄放和经济配置。安全泄放和经济配置。安全泄放和经济配置。

【技术实现步骤摘要】
一种超临界乙烷管道高效输送系统与方法


[0001]本专利技术属于乙烷输送
，特别涉及一种超临界乙烷管道高效输送系统与方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着天然气凝液回收技术发展和能源高效利用需求提升，天然气乙烷回收市场迅速扩张。乙烷是良好的化工原料，具有极高的利用价值。管道输送是连接乙烷生产与利用的有效途径。从乙烷的相图可知，乙烷具有较为特殊的相态特征，在常规的环境温度下，乙烷可实施气相、液相或密相输送三种模式，根据操作压力不同而进行选择。相比之下，液相或密相输送具有更高的压力，可有效提升输送效率，更适合150km以上的输送场景。然而，乙烷的临界温度为32℃左右，这意味着在土壤环境温度高于临界温度时，不适合保持液相或密相输送，除非全程采取保冷输送，经济性极差。
[0003]目前国内外尚无超临界乙烷管道输送的案例与报道。从理论上来看，超临界输送具有多个特征：(1)管道输送具有季节性，夏季的环境温度(包括土壤环境)明显高于冬季，因此所谓的超临界管道输送在冬季会进入液相或密相运行模式；(2)超临界相态中，乙烷的物性(以密度为典型代表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超临界乙烷管道高效输送系统，其特征在于：包括输送压力调节系统、干线安全泄放系统以及阀室高效放空系统；所述输送压力调节系统设置于干线输送的起点，其输入端经外输站低压管道(1)与液相乙烷储罐(50)相连，输出端经外输干线(13)去下游场站，所述输送压力调节系统用于在输送干线的埋地环境温度高于乙烷临界温度时，提供更高的起始输送压力，或在输送干线的埋地环境温度低于乙烷临界温度时，提供相对较低起始输送压力，保持管道处于密相输送区间；同时，在计划性停输检修泄放前，降低系统运行压力，保持管道处于低压超临界区间，提升泄放检修和再投产效率；所述干线安全泄放系统设置于干线阀室，其输入端由外输干线(13)上设置的干线阀室截断阀(21)的上游段接出，并由干线阀室截断阀(21)的下游段接入，形成干线旁路，所述干线安全泄放系统用于实时检测干线温度以及干线管道检修时的放空，并提供下游管道检修后再启动的压力平衡通道；所述阀室高效放空系统设置于干线阀室且与干线安全泄放系统相连，用于对干线安全泄放系统泄放的乙烷提供泄放通道，直接送至火炬；或在环境温度低于临界温度时进行温度调节，提高泄放温度后对放空乙烷进行安全处理。2.根据权利要求1所述的超临界乙烷管道高效输送系统，其特征在于：所述输送压力调节系统包括外输泵(2)、换热器(3)、干线第一截断阀(4)、旁路截断阀(5)、备用泵(6)、干线第二截断阀(7)、外输站高压管道(8)以及外输截断阀(9)，所述液相乙烷储罐(50)通过外输站低压管道(1)与外输泵(2)相连，所述外输泵(2)与换热器(3)相连，所述干线第一截断阀(4)、备用泵(6)和干线第二截断阀(7)构成备用增压管线，所述备用增压管线与设置旁路截断阀(5)的外输站高压管道(8)并联，所述外输截断阀(9)设置在外输干线(13)上。3.根据权利要求2所述的超临界乙烷管道高效输送系统，其特征在于：当输送干线的埋地环境温度高于乙烷临界温度时，所述外输泵(2)和备用泵(6)同时运行，以提供更高外输压力的状态进行乙烷管道输送；当输送干线的埋地环境温度低于乙烷临界温度时，仅外输泵(2)运行，以提供相对低的管道输送压力进行乙烷输送；同时，当输送干线的埋地环境温度高于乙烷临界温度，且管道进行计划性放空时，仅外输泵(2)运行，以提供相对低的管道输送压力进行乙烷输送。4.根据权利要求2所述的超临界乙烷管道高效输送系统，其特征在于：在所述外输站高压管道(8)与备用增压管线上分别设置有第一安全阀(10)和第二安全阀(11)，所述第一安全阀(10)和第二安全阀(11)均与放空管道(12)相连，所述放空管道(12)连接下游放空处理系统。5.根据权利要求1所述的超临界乙烷管道高效输送系统，其特征在于：所述干线安全泄放系统包括阀室上游旁路(22)、阀室下游旁路(23)以及阀室中间旁路(24)，所述阀室上游旁路(22)由干线阀室截断阀(21)的上游干线接出，所述阀室下游旁路(23)由干线阀室截断阀(21)的下游干线接入，所述阀室中间旁路(24)用于将阀室上游旁路(22)和阀室下游旁路(23)连通形成干线旁路，在所述阀室上游旁路(22)上设置有上游旁路截断阀(25)，在所述阀室中间旁路(24)上设置有中游旁路截断阀(26)，在所述阀室下游旁路(23)上设置有下游旁路截断阀(27)，所述阀室中间旁路(24)通过调节泄放阀(32)与阀室高效放空系统相连。6.根据权利要求5所述的超临界乙烷管道高效输送系统，其特征在于：在所述上游旁路
截断阀(25)进口端的阀室上游旁路(22)上设置有上游旁路温度变送器(28)和上游旁路压力变送器(29)，在所述下游旁路截断阀(27)出口端的阀室下游旁路(23)上设置有下游旁路温度变送器(30)和下游旁路压力变送器(31)。7.根据权利要求5所述的超临界乙烷管道高效输送系统，其特征在于：在所述上游旁路截断阀(25)出口端的阀室上游旁路(22)上连接有第一置换阀(33)，在所述下游旁路截断阀(27)进口端的阀室下游旁路(23)上设置有第二置换阀(34)。8.根据权利要求5所述的超临界乙烷管道高效输送系统，其特征在于：所述阀室高效放空系统包括前段放空管道(41)、后段放空管道(45)以及火炬(47)，所述调节泄放阀(32)设置在前段放空管道(41)上，所述前段...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊文，汤晓勇，谌贵宇，郭艳林，王敬涵，马先，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：