一种高含硫气田集气站冲砂清洗工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高含硫气田集气站冲砂清洗工艺，特别涉及一种在不停产情况 下，对高含硫气田集气站内设备或容器进行独立冲砂清洗的工艺。
【背景技术】
[0002] 天然气田（下文中简称为"气田"）所产的天然气中经常含有大量硫化物。对于这 样的高含硫酸性天然气，通过水气分离后，集气和运输管线和设备容器内易沉积有以硫磺 为主的污垢。特别地，高含硫酸性气田在生产过程中，由于天然气从井底到井口、再到集输 系统的过程中压力在逐渐减小、温度也在不断地变低，因此单质硫磺就会析出来，加之井底 返出的压裂液残留物质等一起不断地附着在管道内壁，对生产系统产生严重的堵塞，导致 停产等严重的后果，这些堵塞问题给集输系统的安全平稳生产运行带来了严重影响。
[0003] 经分析，污垢产生一是由于管线、设备长期运行中淤积在管线、设备内壁的硫与碳 酸盐、硫化亚铁、硫醇、腐蚀性杂质等相互作用，在管线和设备内形成了一种互相胶联的硫 磺垢。该垢质以多聚硫为骨架，铁氧化物、碳酸盐颗粒、腐蚀杂质为填充物。该垢质垢体坚 硬，且气味较浓，微溶于乙醇、醚，易溶于二硫化碳；但上述化学药品属于有毒有害物质，环 境危害严重，损害人体机能；二是由于地层产出的一些碎肩，这些杂质在天然气的携带下进 入容器并在容器内形成沉积。
[0004] 为了避免高含硫酸性天然气田集输系统堵塞导致的停产或其它安全问题，需要进 行解堵。
[0005] 由于沉积物不能完全用清洗剂溶解，同时又由于罐体结构的限制，沉积在底部的 污泥等沉积物，最后只能打开人孔盲板，采取人工清理的办法。
[0006] 然而，高含硫气田天然气集气站内的计量分离器、火炬分液罐、酸液缓冲罐等容器 体积不是很大，内部空间有限，没有充足的工作面，加上污泥中含有硫化氢等难闻、有害的 气体，采用人工入罐的清污的方式存在着极大的安全隐患。
[0007] 此外，目前对高含硫气田天然气集气站的解堵清洗工作都是在停产条件下，对整 个系统进行清洗，不仅耗时长，一般需要2~3个月的时间，在集气站中，每停产一天就会带 来上百万元的经济损失；而且系统中各个设置或装置中的污垢量均较大，容易在清洗过程 中堵管，而给本身污垢量小的部分带来额外的污染物。
[0008] 因此对于计量分离器、火炬分液罐等容易沉积污垢的设备或装置，需要开发一种 既可达到快速清洗，又能够确保设备、操作人员安全的工艺方案。
【发明内容】
[0009] 为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研宄，结果发现：在清洗高含硫气田集气 站中设备前，隔断待清洗设备，将系统内的流体引入到旁通装置，使流体通过旁通装置在管 路内不间断的流通，再将待清洗设备与冲砂清洗撬装连通，通过预处理、溶硫及钝化、最后 再用清水冲洗等步骤对待清洗设备进行冲砂清洗，从而完成了不停产清洗设备的作业，且 在清洗过程中无需工作人员进入待清洗设备进行人工操作。
[0010] 本发明的目的在于提供以下方面：
[0011] 第一方面，一种高含硫气田集气站冲砂清洗工艺，其特征在于，该工艺包括以下步 骤：
[0012] (1)打开旁通装置的进出口阀门，关闭待清洗设备的进出口阀门，调节原有管路中 的流体，使其经过旁通装置流入下游设备；
[0013] (2)使冲砂撬装与待清洗设备连通；
[0014] (3)向冲砂药剂罐中注入清洗剂，使清洗剂浸泡并冲洗待清洗设备内部；
[0015] (4)待清洗设备内部清洗完毕后，排空清洗剂，向冲砂药剂罐中注入清水，使清水 流经待清洗设备；
[0016] (5)排空清水，关闭待清洗设备的冲砂口与废液口，打开该设备的通路阀门，关闭 旁通装置阀门，拆除冲砂撬装与待清洗设备冲砂口及废液口的连接。
[0017] 第二方面，本发明还提供上述工艺，其特征在于，在步骤2之后，在步骤3之前，还 包括以下步骤，
[0018] (2'）向冲砂药剂罐中注入第一钝化剂，使第一钝化剂流经待清洗设备。
[0019] 第三方面，本发明还提供上述工艺，其特征在于，
[0020] 所述冲砂撬装包括安装于运输车上的冲砂药剂罐1;所述冲砂药剂罐1上设置有 进药口 11、出药口 12、第一回流口 131和第二回流口 132。
[0021] 第四方面，本发明还提供上述工艺，其特征在于，所述冲砂撬装还包括冲砂水泵3、 隔膜泵4、过滤分离器5、旋流分离器6和循环泵7,其中，
[0022] 所述冲砂水泵3设置在所述出药口 13与待清洗设备的冲砂口 21之间；和/或
[0023] 所述隔膜泵4 一端与待清洗设备废液口 22和过滤分离器5之间的管路连通；另一 端与所述过滤分离器5和循环泵7之间的管路连通；和/或
[0024] 所述过滤分离器5设置在待清洗设备的废液口 22与冲砂药剂罐1的第一回流口 131之间；和/或
[0025] 所述旋流分离器6设置在过滤分离器5与冲砂药剂罐1的第一回流口 131之间； 和/或
[0026] 所述循环泵7设置在过滤分离器5与旋流分离器6之间。
[0027] 第五方面，本发明还提供上述工艺，其特征在于，所述冲砂撬装还包括反向冲洗管 路，所述反向冲洗管路包括反向进液管23和反向出液管24,其中，
[0028] 所述反向进液管23 -端与冲砂水泵3和待清洗设备冲砂口 21之间的管路连通， 另一端与待清洗设备的废液口 22和过滤分离器5之间的管路连通，其上设置阀门；和/或
[0029] 所述反向出液管24-端与待清洗设备上的药剂反冲预留口 25连通，另一端与冲 砂药剂罐上的第二回流口 132连通。
[0030] 第六方面，本发明还提供上述工艺，其特征在于，所述冲砂药剂罐1还包括呼吸阀 14、电加热装置15、第一液位计16、第二液位计17、除渣口 18、排污口 19和/或工业观察镜 110,其中，
[0031] 所述呼吸阀14设置于所述冲砂药剂罐1顶部；和/或
[0032] 所述电加热装置15设置于所述冲砂药剂罐1内部；和/或
[0033] 所述第一液位计16设置于，所述冲砂药剂罐1内部；和/或
[0034] 所述第二液位计17设置于所述冲砂药剂罐1右侧壁中部；和/或
[0035] 所述除渣口18设置于所述冲砂药剂罐1右侧底部；和/或
[0036] 所述排污口19设置于所述冲砂药剂罐1左侧底部；和/或
[0037] 所述工业观察镜110设置于所述冲砂药剂罐1的左侧壁中部；和/或
[0038] 所述pH检测仪111设置于在所述冲砂药剂罐1的左侧壁中部，所述工业观察镜 110下方，所述电加热装置15上方；和/或
[0039] 冲砂药剂罐的出药口 12与待清洗设备的冲砂口 21连通，使冲砂药剂罐的第一回 流口 131与待清洗设备的废液口 22连通。
[0040] 第七方面，本发明还提供上述工艺，其特征在于，步骤2'中，所述第一钝化剂由包 括以下重量配比的组分制成，
[0041] 次氯酸钠 0.5~3.0重量份 高锰酸钾 1.0~5.0重量份 亚氯酸钠 0.8~4.0重量份 亚硝酸钠 0.9~4.5重量份 亚硝胺 0.02~10.0重量份 联氨 0.2~5.0重量份 磷酸三钠 0.8~5.0重量份
[0042] 六偏嶙酸納 0.3~3.0重量份。
[0043] 第八方面，本发明还提供上述工艺，其特征在于，步骤4中，所述清洗剂由包括以 下重量配比的组分，
[0044] 溶硫剂 5~10份
[0045] 分散剂 3~15份
[0046] 络合剂 1~18份；
[0047] 其中，
[0048] 所述溶硫剂选自水溶性的金属氢氧化物、胺类化合物及其任意比例的组合物，优 选氢氧化钠、乙二胺、二乙胺、甲基二乙胺、二乙烯三胺及其任意比例的组合物；更优选为氢 氧化钠、二乙胺及其任意比例的组合物；
[0049] 所述分散剂为表面活性剂和/或偶联剂，优选选自阳离子表面活性剂、阴离子表 面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝酸酯偶 联剂和双金属偶联剂中的一种或多种的组合物，更优选为十二烷基硫酸钠、1，2, 4-丁三醇、 异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯TMC-201、异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸 酯TMC-102、异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯TMC-101、单烷氧基不饱和 脂肪酸钛酸酯TMC-105、焦磷酸型单烷氧基类钛酸酯TMC-114及其任意比例的组合物，进一 步优选为十二烷基硫酸钠、1，2, 4- 丁三醇、焦磷酸型单烷氧基类钛酸酯TMC-114及其任意 比例的组合物；
[0050] 所述络合剂选自氨基三亚甲基膦酸、聚天冬氨酸、六偏磷酸钠、乙二胺四乙酸及其 盐、氮川三乙酸（NTA)、氮川三乙酸钠、二（2-乙基己基）磷酸酯及其任意比例的组合物等， 优选乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸钠、氮川三乙酸（NTA)、聚合度300~500,优选为350~ 400的聚天冬氨酸、二（2-乙基己基）磷酸酯及其任意比例的组合物。
[0051] 第九方面，本发明还提供上述工艺，其特征在于，所述冲砂药剂罐1的出药口 12与 待清洗设备的冲砂口 21通过高压胶管连接，所述高压胶管与待清洗设备相连通的一端设 置有高压胶管配接快速接头。
[0052] 第十方面，本发明还提供上述工艺，其特征在于，
[0053] 在步骤1中，在打开旁通装置的进出口阀门前，将旁通装置的参数设置为与待清 洗设备运行时的参数相同；和/或
[0054] 在步骤2中，在清洗设备时所需的药剂由所述进药口 11加入到所述冲砂药剂罐1 中，冲砂药剂罐1内的药剂由待清洗设备的冲砂口 21注入待清洗设备中，药剂对待清洗设 备内部进行清洗后，由待清洗设备的废液口 22流出，经过再生，由第一回流口 131再注入冲 砂药剂罐1中循环使用；和/或
[0055] 对待清洗设备进行反向冲洗操作时，待清洗设备中的药剂由药剂反冲预留口 25 流出，不经过处理直接由第二回流口 132注入冲砂药剂罐1中循环使用；和/或
[0056] 在冲砂药剂罐中，用电加热装置15对冲砂药剂罐1中的药剂进行加热，优选地，加 热到70°C~80°C ;和/或
[0057] 在步骤2'中，第一钝化剂在待清洗设备内部流动冲洗0. 2~2小时；和/或
[0058] 在步骤3中，监测冲砂药剂罐1中的清洗剂的pH值，使清洗剂的pH保持在9~ 13,优选为10~12 ;和/或
[0059] 监测冲砂药剂罐1中清洗剂的液面高度，当清洗剂低于预定的液面高度时，向冲 砂药剂罐1中补加清洗剂；当清洗剂高于预定的液面高度时，打开冲砂药剂罐1的排污口 19,使清洗剂的液面高度在预定的液面高度的范围内；和/或
[0060] 监测进入待清洗设备冲砂口 21的清洗剂的压力，同时监测从待清洗设备废液口 22流出的废液的压力，当废液的压力接近或等于冲砂口 21处的压力时，停止对待清洗设备 进行清洗；和/或
[0061] 在步骤4中，当待清洗设备内部清洗完毕并对待清洗设备内壁充分钝化后，打开 冲砂药剂罐1的排污口 19,放出其中的清洗剂，同时，任选地打开隔膜泵4,将待清洗设备中 残留的清洗剂尽可能多的排出待清洗设备之外；和/或
[0062] 监测冲砂药剂罐1第一回流口 131处回流水的pH，当回流水的pH达到7~9时， 停止向待清洗设备的注入清水；和/或
[0063] 在步骤1~步骤5任意一步中由过滤分离器5和旋流分离器6分离得到的固体杂 质集中回收，优选地，所述固体杂质压滤成块状，回收利用。
【附图说明】
[0064] 图1示出根据本发明优选的一种高含硫气田集气站冲砂