一种油气井中天然气分离净化与汞收集系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种油气井中天然气分离净化与汞收集系统，包括旋流分离器、冷凝净化分离机构、气压缓冲机构、汞收集分离机构、天然气储气罐，旋流分离器进气端通过气压缓冲机构与外部气源连通，出气端通过气压缓冲机构与冷凝净化分离机构连通，冷凝净化分离机构通过气压缓冲机构与汞收集分离机构连通，汞收集分离机构通过导流管与天然气储气罐连通。其使用方法包括气体采集，气体净化，汞分离及汞解析等四个步骤。本发明专利技术一方面操作简便，采样时间短并且除汞充分，从而有效的提高天然气中汞含量检测的精确性，另一方面在采集样品的同时不影响油气工业正常生产活动，同时有效的提高了检测作业效率及精度。业效率及精度。业效率及精度。

【技术实现步骤摘要】
一种油气井中天然气分离净化与汞收集系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种天然气中汞分离收集设备，具体为一种油气井中天然气分离净化与汞收集系统及其使用方法。

技术介绍

[0002]在气源岩热演化成烃过程中，汞以挥发组分的形式随天然气一起聚集在天然气藏中。天然气中汞含量的高低直接关系到输送管线安全性、沿线居民身体健康和生态环境污染，以及利用天然气进行发电等其他用途中设备腐蚀情况。但受制于研究方法，特别是天然气中汞蒸气的采集方法与后续分析方法的不成熟，目前，在石油天然气工业领域内，对于汞蒸气的有效收集与研究十分薄弱，主要在于汞收集存在很大障碍，难以准确定量分析。针对这一问题，当前开发了多种得汞含量测量技术或设备，如专利申请号为“2020102501537”的“一种欠饱和天然气湿气脱汞装置”、专利申请号为“2018216245892”的“一种用于评价天然气用脱汞剂的脱汞性能的实验装置”。
[0003]目前的传统技术，虽然可以一定程度实现汞测量的目的，但在实际测量实验等工作中，均不同程度存在样品采集时间长、需要吸附剂具有非常大的比表面积等缺陷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油气井中天然气分离净化与汞收集系统，其特征在于，所述油气井中天然气分离净化与汞收集系统包括旋流分离器、冷凝净化分离机构、气压缓冲机构、汞收集分离机构、天然气储气罐及驱动电路，所述旋流分离器进气端通过气压缓冲机构与外部气源连通，出气端通过气压缓冲机构与冷凝净化分离机构连通，所述冷凝净化分离机构通过气压缓冲机构与汞收集分离机构连通，所述汞收集分离机构通过导流管与天然气储气罐连通，所述旋流分离器、冷凝净化分离机构、气压缓冲机构、汞收集分离机构、天然气储气罐处均设控制阀，且旋流分离器、冷凝净化分离机构、气压缓冲机构、汞收集分离机构、天然气储气罐及各控制阀均与驱动电路电气连接，其中所述汞收集分离机构至少两个，各汞收集分离机构间并联，同时各汞收集分离机构间通过分流排与气压缓冲机构及天然气储气罐连通。2.根据权利要求1所述的一种油气井中天然气分离净化与汞收集系统，其特征在于，所述汞收集分离机构间通过承载机架连接，所述承载机架为轴向截面呈“工”字形柱状框架结构，所述汞收集分离机构均嵌于承载机架侧表面的槽体内，并与承载机架轴线平行分布，同时与汞收集分离机构连通的气压缓冲机构分别与承载机架外侧面连接，且每个汞收集分离机构均与一个气压缓冲机构间连通，并通过气压缓冲机构与分流排连通，所述分流排均与承载机架上端面连接，同时汞收集分离机构另通过分流排与天然气储气罐连通，所述承载机架侧表面的槽体的槽壁设导向滑槽，并通过导向滑槽与汞收集分离机构连接，同时相邻两个汞收集分离机构间通过隔板相互隔离，所述承载机架内设一个与其同轴分布的承载腔，其外侧面设至少一个连接卡箍，其中承载腔内设一个天然气储气罐，同时承载机架外侧面通过连接卡箍与至少一个天然气储气罐连接。3.根据权利要求1或2所述的一种油气井中天然气分离净化与汞收集系统，其特征在于，所述汞收集分离机构包括分离罐、承载架、金箔网、曝气管盘、隔板、引流风机、换热管、温湿度传感器、压力流量传感器，所述分离罐为轴向截面呈矩形的闭合腔体结构，其上端面设一个进气口和一个排气口，底部设一个排污口，所述进气口和排气口分布在分离罐轴线两侧，所述隔板嵌于分离罐内，分别与分离罐顶部及侧壁连接，同时隔板与分离罐底部间距离不大于分离罐高度的10%，隔板将分离罐分割为除汞腔和排气腔，所述进气口与除汞腔连通，排气口与排气腔连通，所述承载架为与闭合环状结构，每个承载架均设1
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2个金箔网，所述承载架嵌于除汞腔内，与除汞腔同轴分布并通过滑轨与除汞腔内侧面滑动连接，且相邻两承载架间距不小于10毫米，同时，所述曝气管盘与进气口连通，位于除汞腔内，并与分离罐顶部连接，所述换热管至少两条，其中一条位于隔板下方，与分离罐底部连接并环绕分离罐轴线分布，另一条嵌于排气腔内，与排气腔对应的分离罐侧壁连接，所述换热管对应的分离罐外侧面均设连接管头，并通过连接管头与外部的冷凝净化分离机构间连通，所述温湿度传感器嵌于排气口内，同时进气口和排气口处均设一个压力流量传感器，所述引流风机至少一个，与承载机架连接，并通过导流管与排气口和分流排连通，且引流风机通过分流排与天然气储气罐连通，所述引流风机、温湿度传感器、压力流量传感器均与驱动电路电气连接。4.根据权利要求3所述的一种油气井中天然气分离净化与汞收集系统，其特征在于，所述承载架内另设至少一条电加热丝及一个温度传感器，其中所述电加热丝环绕承载架轴线呈螺旋状结构分布，与金箔网间距为0—5毫米，所述温度传感器与承载架同轴分布，所述电加热丝和温度传感器均与驱动电路电气连接。
5.根据权利要求1所述的一种油气井中天然气分离净化与汞收集系统，其特征在于，所述冷凝净化分离机构包括承载机座、气液分离器、制冷机构、冷凝腔、调压泵，所述承载机座为轴向截面呈“T”字形的框架结构，其轴线与水平面垂直分布，所述冷凝腔嵌于承载机座内，与承载机座同轴分布并与承载机座底部连接，所述冷凝腔侧壁设进气口、顶部设排气口，所述进气口与旋流分离器连通，排气口通过导流管与若干气液分离器连通，所述气液分离器至少两个，嵌于承载机座上半部内，并环绕承载机座轴线均布，各气液分离器间并联，并分别通过调压泵与冷凝腔的排气口连通，同时所述制冷机构与承载机座外侧面连接，并分别与汞收集分离机构间通过循环管路连通，所述气液分离器、制冷机构、冷凝腔、调压泵均与驱动电路电气连接。6.根据权利要求5所述的一种油气井...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘全有，李朋朋，刘佳润，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：