专利名称：一种用于抑制天然气输气管线中天然气水合物的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于抑制天然气输气管线中天然气水合物的装置。
背景技术：
在一定条件下，天然气可以和水生成由晶胞组成的天然气水合物结晶；该 水合物结晶首先在天然气与水的界面上析出并分散于水中，随后这些结晶长大、 聚并、沉积；如果不采取有效的抑制方法与工艺装置，该天然气水合物将对天 然气输送管道造成堵塞，使天然气不能正常输送，严重时会导致管道堵塞事故， 造成重大经济损失。现在采用的天然气水合物抑制方法与工艺装置有降低压力 法、保持一定温度法、减少天然气水含量法、投加天然气水合物抑制剂法及其 相应的工艺装置，均存在不同的缺陷。
降低压力法及其工艺装置是利用节流降压装置对一定温度和一定组成的天 然气，将压力降至水合物生成压力之下输送，从而避免天然气水合物的生成。 该装置是天然气输送中常用的一种抑制天然气水合物工艺装置，存在以下缺陷: 一是该装置会白白浪费掉大量的压力能，造成大量能量损失；二是该装置需要 复杂的增压设施不断补充降压损失的压力能，导致输气成本上升，输气工艺复 杂化；三是气田集气管线直接使用该装置会导致气温大幅降低而作用相反，仍 然需要投加醇等水合物抑制剂。
保持一定温度法及其工艺装置是利用专门的加热设备如加热炉、电加热器 等对一定压力和一定组成的天然气加热，使天然气温度保持在水合物生成温度 之上输送，从而避免天然气水合物的生成。该工艺装置是天然气输送中常用的 一种抑制天然气水合物的工艺装置，存在以下缺陷 一是该工艺装置需要专门
的加热设备及其附件，工艺装置复杂，固定投资大；二是需要大量的热能、电 能，导致输气成本上升，输气工艺复杂化；三是该工艺装置需要对输气管线进 行良好的保温，导致输气管线固定投资大幅增加；四是用加热炉会出现火源和 高压天然气管线共存情况，存在严重的事故隐患。
减少天然气水含量法及其工艺装置是用专门脱水工艺装置减少天然气中的 含水量，降低天然气的水露点，用高于天然气水露点的温度输气，从而避免天 然气水合物的生成。该工艺装置是天然气输送中常用的一种抑制天然气水合物 的工艺装置，存在以下缺陷 一是该工艺装置需要专门的脱水设备，不仅工艺 复杂，固定投资大，而且需要专人管理、管理难度大、运行成本高，导致输气 成本上升，输气工艺复杂化；二是该工艺装置需要对输气管线进行良好的保温， 导致输气管线固定投资大幅增加；三是因为该工艺装置庞大复杂，只能在大型 输气管线站区、集气站建造，在一般天然气井场或集气管线无法使用。
比较上述装置而言，采用天然气水合物抑制剂法及其工艺装置较上述几种 方法和装置更为完善。天然气水合物抑制剂法及其工艺装置是利用专门的装置 往天然气管线中加入液态的天然气水合物抑制剂，从而避免天然气水合物的生 成或长大、聚并而堵塞管线，所用天然气水合物抑制剂一般分为三类 一类是 醇类，可以有效抑制水合物结晶的析出；另一类是表面活性剂，可以抑制天然 气水合物结晶的长大；第三类是水溶性聚合物，能够有效抑制天然气水合物结 晶的聚并、沉积。该方法是天然气输送中常用的一种抑制天然气水合物的工艺 方法，存在以下缺陷 一是目前所用各种天然气水合物抑制剂往管线投加时均 呈液态，需要专门储运设施和专用高压加药装置频繁或连续投加；二是其在集 气站等站内使用时可以方便管理，但用于无人值守的野外气井井场时管理难度 很大，不仅需要解决设备野外运行问题，药剂储运问题等等，而且面临被盗、
巡检等管理问题；三是气井井场、集气管线一般没有电源，无法使用泵类加药 装置，只能使用加药包自流加药，不仅药剂投加量控制困难，药剂浪费严重， 易因药剂投加不均匀或中断造成堵塞管线等事故，而且由于受压力限制加药包 体积有限，导致加药工作频繁，往往需要专车、专人进行，使药剂储运、投加 成本过高；四是每次往加药包加药时需要放空高压天然气，不仅浪费能源，而 且危险性高，劳动强度大；五是醇类抑制剂抑制水合物的能力小，加药量大， 而其他两类则或者因凝点问题或者因为系固形物均要制成醇溶液或水溶液使 用，从而降低了其有效含量，额外增加加药工作量，而且其以水溶液使用时实 际上又增加了气管线天然气的含水量，亦即为水合物形成提供了有利条件，从 机理上讲是与药剂的抑制水合物功能相矛盾的，为此必然要额外浪费大量药剂。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于抑制天然气输气管线中天然 气水合物的装置；该装置克服现有的天然气水合物抑制工艺装置的缺陷，能够 有效解决天然气水合物堵塞输气管线难题，确保输气管线畅通，大幅降低输气 成本，实施容易，安全可靠，经济效益显著。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案它包括管状壳体、 箅子和对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱；所述管状壳体为中空的腔体； 在接近管状壳体出口位置处的内横截面上固设有箅子，其上设有通孔；所述箅 子的进气方向的管状壳体内设有对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱；所 述箅子起阻挡药剂柱移动并允许天然气通过的作用。
为方便本实用新型与天然气管线的连接，所述管状壳体的出口处或/和进口 处设有法兰。
为方便本实用新型与天然气管线的连接，所述管状壳体出口处或/和进口处
设有大小头，该大小头是同心的或偏心的。 所述的大小头外固接有法兰。
为保证本实用新型的安全和方便使用，所述管状壳体进口处外固设有盲板，
并在管状壳体上接近盲板的位置处固设有进气管口；该进气管口外设法兰。设 置盲板的目的是不用将整个装置从管线上拆下来就可打开盲板填加或更换药剂柱。
为方便本实用新型的使用，所述管状壳体进口处外设有阀门。
为保证对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱能充分发挥作用，该药剂 柱中设有至少一条孔道。
为使对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱不断裂，好装填，该药剂柱 是至少两段的组合放置。
所述的固态药剂柱是对天然气水合物有抑制作用的在常温常压下呈固态 的水溶性聚合物或/和对天然气水合物有抑制作用的在常温常压下呈固态的表 面活性剂中一种，或者是它们之中两种任意比例混配的混合物；将上述原料混
合均匀，然后加入清水，揉制成泥团状，置入模具中挤压成型，再连同模具在
室温下自然硬化干燥至少2小时，从模具中取出药剂，在室温下自然硬化、干 燥至少4小时，即可制成固体状药剂柱。
所述对天然气水合物有抑制作用的在常温常压下呈固态的水溶性聚合物是 下述原料中的一种或者是它们之中的两种或两种以上任意比例混配的混合物 聚乙烯吡咯烷酮，聚N—乙烯吡咯烷酮，聚N—乙烯吡咯垸酮的丁基衍生物，羟 乙基纤维素，N—乙烯己内酰胺与N—乙烯吡咯烷酮共聚物，丙烯酰胺与顺丁烯 二酰亚胺共聚物，N—乙烯己内酰胺与顺丁烯二酰亚胺共聚物，甲基丙烯酸甲酯、 丙烯酸乙酯与异丙烯基噁唑啉共聚物，N—乙烯己内酰胺、N—乙烯吡咯烷酮与甲基丙烯酸二甲胺基一l， 2—亚乙基酯共聚物，聚乙烯醇，阴离子聚丙烯酰胺 或阳离子聚丙烯酰胺。
所述对天然气水合物有抑制作用的在常温常压下呈固态的表面活性剂是下 述原料中的一种或者是它们之间两种或两种以上任意比例混配的混合物烷基 苯磺酸钠、烷基硫酸钠、肥皂粉、常温下呈蜡状的聚氧乙烯垸基醇醚、聚氧乙 烯烷基苯酚醚、常温下呈蜡状的乳化剂或常温下呈蜡状的破乳剂。
本实用新型具有如下的有益效果本装置克服了现有的天然气水合物抑制 工艺装置的缺陷，能够有效解决天然气水合物堵塞输气管线难题，确保输气管 线畅通，大幅降低输气成本，实施容易，安全可靠，经济效益显著。以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的说明
图1为本实用新型实施例1结构示意图； 图2为本实用新型实施例2结构示意图； 图3为本实用新型实施例3结构示意图4为本实用新型实施例4结构示意图； 图5为本实用新型实施例5结构示意图； 图6为本实用新型实施例6结构示意具体实施方式实施例l
参见附图1所示，本实用新型包括管状壳体1、箅子2和对天然气水合物有 抑制作用的固态药剂柱3;所述管状壳体1为中空的腔体；在接近管状壳体1出 口位置处的内横截面上焊接有箅子2，其上设有通孔20;所述箅子2的进气方
向的管状壳体l内设有对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱3;所述箅子2
起阻挡药剂柱3移动并允许天然气通过的作用。
实施例2
参见附图l、 2所示，本实用新型包括管状壳体1、箅子2和对天然气水合
物有抑制作用的固态药剂柱3;所述管状壳体l为中空的腔体；在接近管状壳体 1出口位置处的内横截面上焊接有箅子2，其上设有通孔20;所述箅子2的进气 方向的管状壳体1内设有对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱3;所述箅子
2起阻挡药剂柱3移动并允许天然气通过的作用；所述药剂柱3中设有孔道31，
使药剂柱3能充分发挥作用；
为方便本实用新型与天然气管线的连接，所述管状壳体1出口和进口处分
别焊接有出口法兰12、进口法兰ll;所述出口法兰12与天然气管线4上焊接 的出气法兰42固定密封连接；所述进口法兰11与天然气管线4上焊接的进气 法兰41固定密封连接。 实施例3
参见附图l、 3所示，本实用新型包括管状壳体l、箅子2和对天然气水合
物有抑制作用的固态药剂柱3;所述管状壳体l为中空的腔体；在接近管状壳体
1出口位置处的内横截面上焊接有箅子2，其上设有通孔20;所述箅子2的进气
方向的管状壳体1内设有对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱3;所述箅子
2起阻挡药剂柱3移动并允许天然气通过的作用-,
所述管状壳体l出口和进口处分别焊接有出口法兰12、进口法兰ll;
为方便本实用新型与天然气管线4的连接，所述管状壳体1出口处和进口 处各设有一个大小头5、 6，所述大小头5、 6是同心的；所述大小头5的大头焊 接有法兰51，小头焊接有法兰52，所述法兰51与管状壳体1外焊接的进口法 兰11固定密封连接，所述法兰52与天然气管线4上焊接的进气法兰41固定密
封连接；所述大小头6的大头焊接有法兰61，小头焊接有法兰62，所述法兰61 与管状壳体1外焊接的出口法兰12固定密封连接，所述法兰62与天然气管线4 上焊接的出气法兰42固定密封连接；
为使对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱3不断裂，好装填，，该药剂 柱3是两段的组合放置。
实施例4
参见附图l、 4所示，本实用新型包括管状壳体l、箅子2和对天然气水合
物有抑制作用的固态药剂柱3;所述管状壳体l为中空的腔体；在接近管状壳体
1出口位置处的内横截面上焊接有箅子2，其上设有通孔20;所述箅子2的进气
方向的管状壳体1内设有对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱3;所述箅子 2起阻挡药剂柱3移动并允许天然气通过的作用； 所述管状壳体1迸口处焊接有进口法兰11;
为方便本实用新型与天然气管线4的连接，所述管状壳体1出口处和进口 处各设有一个大小头5、 6，所述大小头5、 6是偏心的；所述大小头5的大头焊 接有法兰51，小头焊接有法兰52，所述法兰51与管状壳体1外焊接的进口法 兰11固定密封连接，所述法兰52与天然气管线4上焊接的进气法兰41固定密 封连接；
所述大小头6的大头与管状壳体1焊接，所述大小头6的小头与天然气管
线4焊接；
为使对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱3不断裂，好装填，该药剂 柱3是两段的组合放置，且该药剂柱3中设有孔道31，使药剂柱能充分发挥作用。
实施例5
参见附图5所示，本实用新型包括管状壳体1、箅子2和对天然气水合物有 抑制作用的固态药剂柱3;所述管状壳体l为中空的腔体；在接近管状壳体l出 口位置处的内横截面上焊接有箅子2，其上设有通孔20;所述箅子2的进气方 向的管状壳体l内设有对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱3;所述箅子2 起阻挡药剂柱3移动并允许天然气通过的作用；
所述管状壳体1进口处焊接有进口法兰11;
为方便本实用新型与天然气管线4的连接，所述管状壳体1出口处设有一 个大小头6，所述大小头6是同心的，该大小头6的大头与管状壳体1出口焊接， 所述大小头6的小头外焊接有法兰62，该法兰62与天然气管线4上焊接的出气 法兰42固定密封连接；
为保证本实用新型的安全和方便使用，所述管状壳体1进口处焊接的进口 法兰11外固设有盲板13，并在壳体1上方接近盲板13的位置处固设有一进气 管口 14;设置盲板的目的是不用将整个装置从管线上拆下来既可通过打开盲板 填加或更换药剂柱。
实施例6
参见附图6所示，本实用新型包括管状壳体1、箅子2和对天然气水合物有
抑制作用的固态药剂柱3;所述管状壳体1为中空的腔体；在接近管状壳体1出
口位置处的内横截面上焊接有箅子2，其上设有通孔20;所述箅子2的进气方
向的管状壳体l内设有对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱3;所述箅子2
起阻挡药剂柱3移动并允许天然气通过的作用；
所述管状壳体1进口处焊接有进口法兰11，且所述管状壳体1接近进口处
的上方设有进气管口 14;该进气管口 14外设法兰141;
为方便本实用新型的使用，所述进口法兰11外固定密封连接阀门；
为方便本实用新型与天然气管线4的连接，所述管状壳体1出口处设有一 个大小头6，所述大小头6是偏心的；所述大小头6的大头与管状壳体1出口焊
接，所述大小头6的小头外焊接有法兰62，该法兰62与天然气管线4上焊接的 出气法兰42固定密封连接。
为使对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱3不断裂，好装填，该药剂 柱3是两段的组合放置。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举 例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员 来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法 对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而 易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
权利要求1、一种用于抑制天然气输气管线中天然气水合物的装置，其特征在于它包括管状壳体、箅子和对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱；所述管状壳体为中空的腔体；在接近管状壳体出口位置处的内横截面上固设有箅子，其上设有通孔；所述箅子的进气方向的管状壳体内设有对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱。
2、 根据权利要求1所述的一种用于抑制天然气输气管线中天然气水合物的 装置，其特征在于所述管状壳体的出口处或/和进口处设有法兰。
3、 根据权利要求1所述的一种用于抑制天然气输气管线中天然气水合物的 装置，其特征在于所述管状壳体出口处或/和进口处设有大小头，该大小头是 同心的或偏心的。
4、 根据权利要求3所述的一种用于抑制天然气输气管线中天然气水合物的 装置，其特征在于所述的大小头外接有法兰。
5、 根据权利要求1所述的一种用于抑制天然气输气管线中天然气水合物的装置，其特征在于所述管状壳体进口处外固设有盲板，并在管状壳体上接近 盲板的位置处固设有进气管口。
6、 根据权利要求5所述的一种用于抑制天然气输气管线中天然气水合物的装置，其特征在于所述进气管口外设法兰。
7、 根据权利要求1、 2或3所述的一种用于抑制天然气输气管线中天然气 水合物的装置，其特征在于所述管状壳体进口处外设有阀门。
8、 根据权利要求1所述的一种用于抑制天然气输气管线中天然气水合物的 装置，其特征在于所述的对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱中设有至 少一条孔道。
9、 根据权利要求1或8所述的一种用于抑制天然气输气管线中天然气水合物的装置，其特征在于所述对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱是至少 两段的分段组合放置。
专利摘要一种用于抑制天然气输气管线中天然气水合物的装置，它包括管状壳体、箅子和对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱；所述管状壳体为中空的腔体；在接近管状壳体出口位置处的内横截面上固设有箅子，其上设有通孔；所述箅子的进气方向的管状壳体内设有对天然气水合物有抑制作用的固态药剂柱。本实用新型具有如下的有益效果本装置克服了现有的天然气水合物抑制工艺装置的缺陷，能够有效解决天然气水合物堵塞输气管线难题，确保输气管线畅通，大幅降低输气成本，实施容易，安全可靠，经济效益显著。
文档编号F17D3/12GK201062715SQ20072012823
公开日2008年5月21日 申请日期2007年7月24日 优先权日2007年7月24日
发明者李向东, 李文权, 曦 陈 申请人:李向东