检测与处理深层天然气中有毒气体的一体化工艺及系统的制作方法

文档序号:24823591发布日期:2021-04-27 15:25阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种深层天然气中有毒气体检测装置,其中,所述深层天然气中有毒气体检测装置包括:电源、显示屏、电信号放大器、第一电信号处理器、第二电信号处理器、第三电信号处理器及依次连通设置的氡检测室、硫化氢检测室和汞检测室;所述氡检测室设置有α探测器,所述α探测器与所述第一电信号处理器的输入端电连接,所述第一电信号处理器的输出端经由电信号放大器与所述显示屏电连接;所述氡检测室的气体入口设置有可拆卸的滤层,所述滤层用于过滤去除深层天然中的氡子体;所述硫化氢检测室设置有加热板及感应板,所述感应板的表面设置有金属氧化物半导体,且所述感应板与所述第二电信号处理器的输入端电连接,所述第二电信号处理器的输出端经由电信号放大器与所述显示屏电连接;所述汞检测室盛装有高锰酸盐溶液且设置有两块导电板,两块所述导电板部分浸入高锰酸盐溶液中,且未浸入高锰酸盐溶液中的导电板与所述第三电信号处理器的输入端电连接,所述第三电信号处理器的输出端经由电信号放大器与所述显示屏电连接;所述电源用于分别对所述氡检测室及汞检测室施加电压。2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述高锰酸盐溶液的体积占所述汞检测室体积的1/2

2/3。3.根据权利要求1所述的装置,其中,所述α探测器为金

硅面垒型半导体探测器。4.根据权利要求3所述的装置,其中,所述金

硅面垒型半导体探测器表面镀金层的厚度为0.1

0.12mm。5.根据权利要求1所述的装置,其中,所述加热板为铂发热板。6.根据权利要求1所述的装置,其中,所述金属氧化物半导体包括pr6o
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和/或sno2。7.一种检测与处理深层天然气中有毒气体的一体化系统,其中,所述检测与处理深层天然气中有毒气体的一体化系统包括:降温降压装置、干燥装置、两个权利要求1

6任一项所述的深层天然气中有毒气体检测装置以及深层天然气中有毒气体无害化处理装置;其中,所述降温降压装置的出气口通过管路与所述干燥装置的进气口相连,所述干燥装置的出气口通过管路与第一深层天然气中有毒气体检测装置的入口相连,第一深层天然气中有毒气体检测装置的出口通过管路分别与所述深层天然气中有毒气体无害化处理装置的入口及输气管道相连;所述深层天然气中有毒气体无害化处理装置的出口通过管路与第二深层天然气中有毒气体检测装置的入口相连,第二深层天然气中有毒气体检测装置的出口通过管路分别与所述深层天然气中有毒气体无害化处理装置的入口及输气管道相连。8.根据权利要求7所述的系统,其中,所述系统还包括气液分离装置,深层天然气井口通过管路与所述气液分离装置的入口相连,所述气液分离装置的气体出口通过管路与所述降温降压装置的入口相连。9.根据权利要求7或8所述的系统,其中,所述深层天然气中有毒气体无害化处理装置包括氡处理室;所述氡处理室设置有若干网状隔板,所述网状隔板表面设置有生物活性吸附剂。10.根据权利要求7

9任一项所述的系统,其中,所述深层天然气中有毒气体无害化处理装置还包括硫化氢淋洗清除室和/或汞处理室;当所述深层天然气中有毒气体无害化处理装置包括氡处理室和硫化氢淋洗清除室,或者氡处理室和汞处理室时,所述氡处理室和硫化氢淋洗清除室依次连通设置,氡处理室和汞处理室依次连通设置;
所述硫化氢淋洗清除室的顶部设置有淋洒装置,所述淋洒装置用于自上到下向硫化氢淋洗清除室内喷淋硫化氢清除剂;所述汞处理室设置有若干有害气体处理网,所述有害气体处理网内装填有三聚氰胺改性的膨润土。11.根据权利要求9所述的系统,其中,所述生物活性吸附剂为生物活性炭。12.根据权利要求9所述的系统,其中,若干所述网状隔板以与所述氡处理室的进气口所进气体方向垂直的形式设置于所述氡处理室,且若干所述网状隔板于所述氡处理室内形成s型气体通道。13.根据权利要求10所述的系统,其中,所述硫化氢淋洗清除室的内侧壁设置有循环管道,所述循环管道经由循环泵与所述淋洒装置相连,以将硫化氢清除剂回流至淋洒装置。14.根据权利要求10所述的系统,其中,所述有害气体处理网以与所述汞处理室的进气口所进气体方向垂直的形式设置于所述汞处理室。15.根据权利要求10或14所述的系统,其中,所述有害气体处理网为不锈钢金属网。16.一种检测与处理深层天然气中有毒气体的一体化工艺,其中,所述检测与处理深层天然气中有毒气体的一体化工艺是利用权利要求7

15任一项所述检测与处理深层天然气中有毒气体的一体化系统实现的,其包括:对深层天然气进行降温降压后干燥;对干燥后的深层天然气依次进行氡、硫化氢及汞检测;若检测后发现干燥后的深层天然气中汞、氡及硫化氢浓度均达标,则将干燥后的深层天然气送至输气管道;若检测后发现干燥后的深层天然气中氡以及硫化氢或汞浓度不达标,对深层天然气中不达标的氡以及硫化氢或汞进行无害化处理;再对无害化处理后的深层天然气依次进行汞、氡及硫化氢检测,若深层天然气中汞、氡及硫化氢浓度均达标,则将无害化处理后的深层天然气送至输气管道;若深层天然气中氡以及硫化氢或汞浓度不达标,则继续对深层天然气中不达标的氡以及硫化氢或汞进行无害化处理,直至浓度均达标。17.根据权利要求16所述的工艺,其中,当深层天然气中汞浓度≤0.01μg/m3,氡浓度≤4pci/l,硫化氢浓度≤6mg/m3时,确定深层天然气中汞浓度、氡浓度及硫化氢浓度达标。18.根据权利要求16或17所述的工艺,其中,对深层天然气依次进行汞、氡及硫化氢检测,包括:使深层天然气经滤层过滤后依次进入氡检测室,硫化氢检测室和汞检测室;对氡检测室施加电压使α探测器收集氡子体并将氡子体进行α衰变时放射的α粒子能量转换成电脉冲信号,所述电脉冲信号再由第一电信号处理器转换为电子信号,所述电子信号经电信号放大器整形放大并转换成电压脉冲信号后再由显示屏将所述电压脉冲信号转换为氡浓度数值并显示在显示屏上;通过硫化氢检测室内的加热板使感应板温度升高,当感应板表面设置的金属氧化物半导体探测到硫化氢时,硫化氢与金属氧化物半导体中的氧离子反应,使得金属氧化物半导体的阻值降低,第二电信号处理器将获取得到的电阻变化信号转换为电子信号,所述电子信号经电信号放大器整形放大并转换成电压脉冲信号后再由显示屏将所述电压脉冲信号转换为硫化氢浓度数值并显示在显示屏上;
深层天然气进入汞检测室后,其中所含的汞与高锰酸盐发生反应生成电子,生成的电子由电源正极、负极收集并经导电板传导至第三电信号处理器并由第三电信号处理器转换为电子信号,所述电子信号经电信号放大器整形放大并转换成电压脉冲信号后再由显示屏将所述电压脉冲信号转换为汞浓度数值并显示在显示屏上。19.根据权利要求18所述的工艺,其中,对干燥后的深层天然气分别进行一段时间的汞、氡及硫化氢浓度检测,并将一段时间内连续获得的汞、氡及硫化氢浓度分别取平均值后作为深层天然气中汞浓度、氡浓度及硫化氢浓度。20.根据权利要求18或19所述的工艺,其中,所述高锰酸盐包括高锰酸钾。21.根据权利要求18或19所述的工艺,其中,对氡检测室所施加的电压为1500

3000v。22.根据权利要求16或17所述的工艺,其中,对深层天然气中不达标的氡以及硫化氢或汞进行无害化处理,包括:当深层天然气中的氡不达标时,将深层天然气通入氡处理室,深层天然气流经网状隔板时,网状隔板表面设置的生物活性吸附剂对深层天然气中的氡进行吸附处理;当深层天然气中的硫化氢或汞不达标时,将深层天然气通入硫化氢淋洗清除室,淋洒装置自上到下向硫化氢淋洗清除室内喷淋硫化氢清除剂,以使硫化氢清除剂与深层天然气中的硫化氢发生反应而除去硫化氢;或者将深层天然气通入汞处理室并流经有害气体处理网时,有害气体处理网内装填的三聚氰胺改性的膨润土对深层天然气中的汞进行脱除处理;当深层天然气中的氡和硫化氢不达标时,将深层天然气通入氡处理室,深层天然气流经网状隔板时,网状隔板表面设置的生物活性吸附剂对深层天然气中的氡进行吸附处理;于氡处理室处理后的深层天然气进入硫化氢淋洗清除室,淋洒装置自上到下向硫化氢淋洗清除室内喷淋硫化氢清除剂,以使硫化氢清除剂与深层天然气中的硫化氢发生反应而除去硫化氢;当深层天然气中的氡和汞不达标时,将深层天然气通入氡处理室,深层天然气流经网状隔板时,网状隔板表面设置的生物活性吸附剂对深层天然气中的氡和部分汞进行吸附处理;于氡处理室处理后的深层天然气进入汞处理室并流经有害气体处理网时,有害气体处理网内装填的三聚氰胺改性的膨润土完成对深层天然气中剩余部分汞的脱除处理。23.根据权利要求22所述的工艺,其中,所述工艺还包括:在对深层天然气中的硫化氢进行处理时将硫化氢淋洗清除室底部的硫化氢清除剂回流至淋洒装置,并由淋洒装置将其自上到下喷淋到硫化氢淋洗清除室内。24.根据权利要求22或23所述的工艺,其中,所述硫化氢清除剂的原料组成包括:甲基二乙醇胺水溶液、络合铁溶液、乙醇醛以及含氮化合物。25.根据权利要求24所述的工艺,其中,所述含氮化合物包括胺、三嗪和亚胺中的一种或几种的组合;所述络合铁溶液包括乙二胺四乙酸铁钠盐和/或乙二胺铁盐溶液。
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