一种天然气小压差脱水外输系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种石油天然气处理工程技术领域，特别涉及一种天然气小压差脱水外输系统。
【背景技术】
[0002]“单井高压进站，站内加热节流，低温制冷脱水”是高压气田集气站常用的集气工艺。该高压集输工艺利用地层能量节流制冷脱水，达到了节能降耗的效果；通过两级节流低温分离精细脱水，降低外输天然气的水露点，使处理后的外输天然气达到了 GB17820《天然气》一类气质的标准，是一套高效、经济、安全、可靠、环保的地面工艺流程。
[0003]但是由于高压集输工艺依靠地层能量节流低温制冷解决天然气脱水问题，因此井口压力在流程中可以分为节流所需压力、管网及站内损耗压力、外输压力三部分。
[0004]即P井口=P节流+P损失+P外输
[0005]在外输压力与露点要求一定的情况下，随着气田气井压力的逐步降低，气井内可用的节流压差逐渐变小。气田开发中期，当气井压力下降到一定程度时，在保证外输气田将不再有足够的可利用的压力进行节流制冷膨胀脱水，气田外输气水露点逐渐上升至不达标(低于管线运行温度5°C )，随着水露点逐年上升，最终将不满足外输气质要求。
[0006]面对气田压力降低，在气田外输压力和天然气的水露点要求无法同时满足的情况下，现有的改造处理工艺有两种:第一，对气田实施增压，通过在气田内部增设压缩机，对外输天然气进行增压，在保持外输压力不变的情况下，降低各集气站节流后的压力，扩大可利用的节流压差，保持天然气的外输露点在达标范围之内。第二，对天然气外加其他脱水工艺装置，通过外加脱水装置对天然气进行脱水，节省下来的节流压差补充到管网及站内的损失压力和外输压力中。
[0007]上述两种方式在不同程度上都存在着一些缺陷:1、虽然可以彻底的解决气田气井压力下降所带来的露点不达标或外输压力降低的问题，但需要消耗外能来实现；2、增设脱水装置及增压装置改造流程复杂，且前期投资及后期维护成本较高。3、节流脱水产生的冷量，逐渐消耗于气田管网中，造成了能量的浪费。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种天然气小压差脱水外输系统，其结构简单、成本低廉、节省能耗、工作状态较平稳。
[0009]其技术方案是:包括生产分离器(Dl)、旋流分离器(D2)、油水缓冲罐(D3)、高效换热器(El)、加热炉(Hl)，气井(D)通过阀门连接到生产分离器(Dl)，加热炉(Hl)安设在生产分离器(Dl)与气井(D)之间，生产分离器(Dl)的上部通过高效换热器(El)连接旋流分离器(D2)的输入端，旋流分离器(D2)的底部连接到油水缓冲罐(D3)，生产分离器(Dl)的下部连接到油水缓冲罐(D3)，所述的旋流分离器(D2)的顶部通过管线再穿过高效换热器(E1)。
[0010]上述的高效换热器(El)采用板翅式换热器。
[0011]上述的高效换热器(El)与旋流分离器(D2)之间设有节流阀(F)。
[0012]上述的节流阀(F)外连接外冷机组(Z2)。
[0013]上述的旋流分离器(D2)的顶部连接的管线上设有压缩机组(Z1)，天然气经过压缩机组(Zl)后外输。
[0014]本实用新型的有益效果是:相对于在压力不能同时满足外输及脱水需要而直接采用的增设压缩机或脱水装置的改造工艺来说，本实用新型仅需增设一台高效换热器就可以成功降低脱水所需压力，成功延缓气田增压及脱水的时机，且改造流程简单，对站内原有工艺流程影响小，可以在保证集气站其他流程正常运行的情况下，实施复温外输工艺改造。同时，复温外输技术通过一个小的节流压差利用高效换热器使天然气产生一个大的温降，无任何外能消耗，且不会造成任何污染，具有简易、节能、经济、环保的多项优势。
【附图说明】
[0015]附图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图；
[0016]附图2是本实用新型的另一种实施例的结构示意图；
[0017]上图中:气井D、生产分离器D1、旋流分离器D2、油水缓冲罐D3、高效换热器E1、股流1-13，加热炉H1、压缩机组Z1、外冷机组Z2。
【具体实施方式】
[0018]实施例1，结合附图1，对本实用新型作进一步的描述:
[0019]本实用新型包括生产分离器D1、旋流分离器D2、油水缓冲罐D3、高效换热器E1、加热炉Hl，气井D通过阀门连接到生产分离器Dl，加热炉Hl安设在生产分离器Dl与气井D之间，生产分离器Dl的上部通过高效换热器El连接旋流分离器D2的输入端，旋流分离器D2的底部连接到油水缓冲罐D3，生产分离器Dl的下部连接到油水缓冲罐D3，所述的旋流分离器D2的顶部通过管线再穿过高效换热器El。
[0020]上述的高效换热器El采用板翅式换热器。
[0021]上述的高效换热器El与旋流分离器D2之间设有节流阀F。
[0022]本实用新型回收输天然气股流11中的冷量，集气站天然气走向调整为股流I —股流2 —股流3 —股流7 —股流8 —股流11。使复温外输工艺换热器设计端面温差控制在2-30C，二级节流压差控制在0.6-1.0MPa,
[0023]实施例2:参照附图2，本实用新型与实施例1不同之处是:在节流阀F外连接外冷机组Z2。
[0024]在旋流分离器D2的顶部连接的管线上设有压缩机组Z1，天然气经过压缩机组Zl后外输。
[0025]在只要存在有0.6-1.0MPa的节流压差，就可以将现有的节流脱水工艺继续应用下去，延缓外冷脱水设备的实施时间。即便在实施外冷脱水工艺后，复温外输工艺也可自然地延伸至小制冷量制冷天然气低温脱水脱烃技术。如在天然气没有微小的节流压差可利用时，可采用一个能提供小制冷量的外冷源如丙烷制冷装置，即外冷机组Z2，使集气站天然气走向调整为股流I —股流2 —股流3 —股流6 —股流9 —股流10 —股流5 —股流11 —股流12，以外冷机组Z2取代原有流程中的节流阀，该外冷冷源只要能在一定的低温下将原料气继续降温2?3°C左右，即可使原料气温降至所需要的低温，实现天然气低温脱水脱烃。采用小制冷量制冷天然气低温脱水脱烃技术，与传统设计相比可大幅度降低制冷机组的额定冷负荷，节约设备投资和运行功耗。
[0026]通过增设一台高效换热器就可以成功降低脱水所需压力，成功延缓气田增压及脱水的时机，且改造流程简单，对站内原有工艺流程影响小，可以在保证集气站其他流程正常运行的情况下，实施复温外输工艺改造。同时，复温外输技术通过一个小的节流压差利用高效换热器使天然气产生一个大的温降，无任何外能消耗，且不会造成任何污染，符合当今社会节能降耗的需要，也能大幅降低使用方的生产运行成本。因此利用高效换热器在高压气田完成复温外输的工艺具有简易、节能、经济、环保的多项优势。
[0027]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。
【主权项】
1.一种天然气小压差脱水外输系统，其特征是:包括生产分离器(D1)、旋流分离器(D2 )、油水缓冲罐(D3 )、高效换热器(EI)、加热炉(Hl)，气井(D )通过阀门连接到生产分离器(D1)，加热炉(Hl)安设在生产分离器(Dl)与气井(D)之间，生产分离器(Dl)的上部通过高效换热器(El)连接旋流分离器(D2)的输入端，旋流分离器(D2)的底部连接到油水缓冲罐(D3)，生产分离器(Dl)的下部连接到油水缓冲罐(D3)，所述的旋流分离器(D2)的顶部通过管线再穿过高效换热器(El )。2.根据权利要求1所述的一种天然气小压差脱水外输系统，其特征是:所述的高效换热器(El)采用板翅式换热器。3.根据权利要求1所述的一种天然气小压差脱水外输系统，其特征是:所述的高效换热器(El)与旋流分离器(D2)之间设有节流阀(F)。4.根据权利要求3所述的一种天然气小压差脱水外输系统，其特征是:所述的节流阀(F)外连接外冷机组(Z2)。5.根据权利要求3所述的一种天然气小压差脱水外输系统，其特征是:所述的旋流分离器(D2)的顶部连接的管线上设有压缩机组(Z1)，天然气经过压缩机组(Zl)后外输。
【专利摘要】本实用新型涉及一种天然气小压差脱水外输系统。其技术方案是：包括生产分离器、旋流分离器、油水缓冲罐、高效换热器、加热炉，气井，过阀门连接到生产分离器，加热炉安设在生产分离器与气井之间，生产分离器的上部通过高效换热器连接旋流分离器的输入端，旋流分离器的底部连接到油水缓冲罐，生产分离器的下部连接到油水缓冲罐，所述的旋流分离器的顶部通过管线再穿过高效换热器。有益效果是：增设一台高效换热器就可以成功降低脱水所需压力，成功延缓气田增压及脱水的时机，且改造流程简单，对站内原有工艺流程影响小，可以在保证集气站其他流程正常运行的情况下，实施复温外输工艺改造，具有简易、节能、经济、环保的多项优势。
【IPC分类】F17D1/02, F17D3/14, C10L3/10
【公开号】CN205188227
【申请号】CN201520841868
【发明人】王明军, 卫振锋, 刘祥祺, 毕春玉, 胡文涛, 黄予平, 陈俊亮
【申请人】中国石油化工股份有限公司华北油气分公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年10月28日