本發(fā)明涉及一種井口套管氣免拆自清潔除硫凈化裝置,屬于天然氣除硫設(shè)備。
背景技術(shù):
1、目前,油田各井場廣泛使用井口真空相變加熱爐對油井產(chǎn)出液進(jìn)行加熱,以保證油井產(chǎn)出液管輸過程中的流動(dòng)性,使其能夠安全地輸送至集輸站。傳統(tǒng)上,采用井口中頻電加熱器進(jìn)行加熱,導(dǎo)致能耗高、耗電量大。近年來采油廠一直在積極推廣應(yīng)用以油井套管氣為燃料的真空相變加熱爐,取得了良好的節(jié)電效果和顯著經(jīng)濟(jì)效益。但也暴露出了如下比較棘手的問題:
2、1、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《天然氣通用要求》(gb/t?17920-2020)中的規(guī)定,天然氣硫化氫(硫化氫)的含量標(biāo)準(zhǔn)為:≤20mg/m3。部分油區(qū)燃?xì)鉅t煙氣排放不合格,含硫≥20mg/m3,導(dǎo)致環(huán)保不達(dá)標(biāo)。硫化氫是一種有毒氣體,對人體和動(dòng)物有害。高濃度的硫化氫能夠引起中毒甚至危及生命;低濃度的硫化氫對眼、呼吸系統(tǒng)及中樞神經(jīng)有損傷;且硫化氫具有強(qiáng)烈的腐蝕性,對燃?xì)鉅t和天然氣管道會(huì)造成嚴(yán)重的腐蝕和損壞,造成泄漏,帶來安全隱患,造成環(huán)境污染。此外,硫化氫易于燃燒,與空氣形成易爆混合物,存在火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)。
3、2、目前的加熱流程只在油井套管氣出口和真空相變加熱爐之間安裝了一個(gè)簡易的分氣包,氣液分離效果并不理想,經(jīng)常性因套管氣含水高而故障停爐。
4、3、現(xiàn)場分離器的結(jié)構(gòu)簡單、容積小,僅為10l,氣液分離效果差;套管氣中的水蒸氣在液化過程中容易凝結(jié)成水,導(dǎo)致燃?xì)鉅t一級減壓閥閥體內(nèi)部和進(jìn)氣電磁腐蝕損壞,增加維修成本,積聚在管線中的液體在低溫天氣還容易結(jié)冰凍堵管線。
5、4、套管氣比較臟,因?yàn)楦吆蚧瘹?,水油腐蝕電磁閥橡膠墊造成電磁閥失靈,固體雜質(zhì)造成一級減壓閥故障失靈時(shí)常發(fā)生。
6、針對以上情況,需要研制脫硫凈化裝置對天然氣中的硫化氫及水油混合物進(jìn)行凈化處理,使天然氣中硫化氫和水降低到安全水平,保障加熱爐的清潔、安全生產(chǎn)。針對天然氣質(zhì)量現(xiàn)狀,開展天然氣凈化控制技術(shù)研究,旨在以較低的天然氣處理成本,消除天然氣燃燒環(huán)節(jié)中的質(zhì)量隱患,解決安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn),形成一個(gè)井口天然氣凈化技術(shù),并在采油廠推廣應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本技術(shù)的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡化或省略,而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。
2、鑒于上述和/或現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提出了本發(fā)明。
3、本發(fā)明的目的在于,克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提供一種井口套管氣免拆自清潔除硫凈化裝置,可以使套管氣中的硫化氫、水及雜質(zhì)降低到安全水平,且可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清潔,避免頻繁拆裝,降低對人體健康的危害及對燃?xì)夤艿兰跋嚓P(guān)設(shè)備的腐蝕,消除安全隱患。
4、為解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明的一種井口套管氣免拆自清潔除硫凈化裝置,包括第一除硫罐、第二除硫罐和第三除硫罐,所述第一除硫罐進(jìn)氣端設(shè)有進(jìn)氣管,所述第一除硫罐、第二除硫罐和第三除硫罐首尾之間設(shè)有相連通的連通管,所述第三除硫罐出料端設(shè)有排氣管,所述第一除硫罐內(nèi)的上下兩端設(shè)有多個(gè)相互交錯(cuò)分布的擋板,所述第二除硫罐內(nèi)沿著氣流方向依次設(shè)有多個(gè)過濾板,所述過濾板上還設(shè)有可上下運(yùn)動(dòng)且用于網(wǎng)孔清潔的清潔機(jī)構(gòu),所述第三除硫罐內(nèi)設(shè)有除硫吸附顆粒。
5、進(jìn)一步的,所述過濾板為兩組,兩組過濾板交錯(cuò)分布,所述過濾板由多個(gè)過濾分板拼合而成,各過濾分板一側(cè)設(shè)有固定連接的第一豎框,各過濾分板另一側(cè)設(shè)有固定連接的第二豎框,所述過濾分板上端設(shè)有固定連接的上橫框,所述過濾分板底部設(shè)有固定連接的下橫框。
6、進(jìn)一步的,所述清潔機(jī)構(gòu)包括清潔管,所述清潔管上設(shè)有多個(gè)面向過濾分板開口的清潔孔,所述第二除硫罐的一側(cè)設(shè)有清潔箱,所述清潔箱內(nèi)設(shè)有輸送泵,所述清潔管可上下運(yùn)動(dòng)地設(shè)置在過濾分板的一側(cè)或兩側(cè),且沿過濾分板的幅寬方向延伸。
7、進(jìn)一步的,所述清潔機(jī)構(gòu)還包括清潔箱和輸送泵,所述輸送泵的輸出端設(shè)有與所述清潔管相連通的導(dǎo)流管,所述下橫框上設(shè)有用于清洗后雜質(zhì)回收的回收槽,所述第二除硫罐底部設(shè)有排污槽,所述回收槽的底部與排污槽之間相連通。
8、進(jìn)一步的,所述第二除硫罐底部設(shè)有回流槽,所述回流槽端部與所述排污槽連通,位于下橫框下方的所述旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)有與回收槽相連通的第一槽,所述第一槽與回流槽連通。
9、進(jìn)一步的,所述上橫框的頂部中心固定有向上延伸的旋轉(zhuǎn)軸,所述下橫框的底部中心固定有向下延伸的旋轉(zhuǎn)軸,所述旋轉(zhuǎn)軸分別與所述第二除硫罐的內(nèi)壁可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
10、進(jìn)一步的,所述第二除硫罐的上內(nèi)壁還設(shè)有與所述旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)且密封連接的進(jìn)料槽,相鄰進(jìn)料槽之間設(shè)有相連通的連通槽,所述導(dǎo)流管與相鄰的進(jìn)料槽連通。
11、進(jìn)一步的,位于所述上橫框上的旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)有兩個(gè)軸向貫通的調(diào)節(jié)孔,兩調(diào)節(jié)孔位于同一條直徑線上且對稱位于過濾分板的兩側(cè),所述調(diào)節(jié)孔內(nèi)設(shè)有固定連接的伸縮管,所述伸縮管的下端穿過上橫框與清潔管連通,所述伸縮管內(nèi)設(shè)有用于帶動(dòng)伸縮管自動(dòng)恢復(fù)初始位置的彈性件。
12、進(jìn)一步的,所述第二豎框的一側(cè)設(shè)有可開合且用于過濾分板密封的擋料布。
13、進(jìn)一步的,所述第二豎框內(nèi)設(shè)有兩個(gè)儲(chǔ)存?zhèn)},所述儲(chǔ)存?zhèn)}內(nèi)分別設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)連接的回收軸,所述擋料布分別卷繞在回收軸上,所述回收軸上設(shè)有用于帶動(dòng)擋料布卷繞回收的尺簧;所述儲(chǔ)存?zhèn)}面向過濾分板的外側(cè)角部設(shè)有進(jìn)出口,所述進(jìn)出口內(nèi)設(shè)有與擋料布延伸端固定連接的拉桿,所述第一豎框上設(shè)有與拉桿相卡合的卡槽,所述卡槽上下兩端均設(shè)有貫穿式的穿越槽,所述穿越槽內(nèi)設(shè)有可彎曲的聯(lián)動(dòng)件,所述聯(lián)動(dòng)件一端與相應(yīng)的第二除硫罐內(nèi)壁固定連接,且聯(lián)動(dòng)件另一端與相應(yīng)的拉桿端部固定連接,所述上橫框和下橫框上均設(shè)有用于擋料布移進(jìn)移出的的滑槽。
14、進(jìn)一步的,所述第二除硫罐的上內(nèi)壁設(shè)有多個(gè)驅(qū)動(dòng)槽,所述驅(qū)動(dòng)槽內(nèi)設(shè)有多個(gè)第一鏈條,相鄰所述旋轉(zhuǎn)軸之間通過第一鏈條傳動(dòng)連接,所述除硫罐內(nèi)設(shè)有用于帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
15、進(jìn)一步的,所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括同步桿和同步槽,所述第二除硫罐內(nèi)設(shè)有兩個(gè)同步槽,所述同步槽分別設(shè)置在驅(qū)動(dòng)槽兩側(cè),其中一個(gè)同步槽與其中一組過濾板上方的驅(qū)動(dòng)槽連通,另一個(gè)同步槽與另一組過濾板上方的驅(qū)動(dòng)槽相連通,所述同步桿可來回運(yùn)動(dòng)地設(shè)置在同步槽內(nèi),所述同步槽內(nèi)設(shè)有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的同步齒輪,所述同步齒輪與相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有相連接的第二鏈條,所述同步桿一側(cè)均設(shè)有與相應(yīng)同步齒輪相嚙合的齒條,所述同步槽內(nèi)設(shè)有固定連接的液壓桿,所述液壓桿與同步桿連接固定。
16、相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明取得了以下有益效果:1、擋板的設(shè)計(jì),能夠通過擋板與套管氣之間的碰撞,實(shí)現(xiàn)了液分離:套管氣通過不斷撞擊擋板,不斷改變流向,達(dá)到氣液分離的目的,減輕后續(xù)過濾板過濾的壓力,而過濾板的加入,套管氣通過不銹鋼波紋絲網(wǎng),第二次捕捉液體的同時(shí),過濾掉套管氣中的固體雜質(zhì),能夠通過過濾的方式,進(jìn)一步的提高套管氣中雜質(zhì)的分離效率,最后除硫吸附顆粒的加入,能夠利用除硫吸附顆粒的吸附性,套管氣通過再次凈化后,進(jìn)入除硫倉深度脫硫,能夠有效實(shí)現(xiàn)套管氣的除硫,脫硫完成后從倉體頂部通過,進(jìn)入燃?xì)饧訜釥t燃燒。
17、2、將過濾板分為兩組,同時(shí)過濾板采用多個(gè)過濾分板拼合的形式,并且配合過濾分板的旋轉(zhuǎn)、清潔管的上下運(yùn)動(dòng)以及擋料布的展開與回收,能夠在正常過濾的時(shí)候,使其中一組形成工作狀態(tài)的過濾板,將另一組旋轉(zhuǎn)呈與過濾板垂直狀,這樣其中一組的過濾板就能夠正常實(shí)現(xiàn)過濾的功能,而另一組通過過濾分板的旋轉(zhuǎn)打開以及擋料布的展開,則不會(huì)進(jìn)行過濾,且雜質(zhì)也因?yàn)閾趿喜嫉淖钃酰瑹o法進(jìn)入網(wǎng)孔內(nèi)。
18、3、當(dāng)其中一組過濾板過濾一定的時(shí)間后,網(wǎng)孔堵塞嚴(yán)重的時(shí)候,此時(shí)即可先將另一組垂直分布的過濾分板旋轉(zhuǎn)呈工作狀態(tài)的過濾板,同時(shí)控制擋料布回收,然后將堵塞嚴(yán)重的過濾板旋轉(zhuǎn),呈相互平行狀的打開狀態(tài),這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)了過濾板的自動(dòng)更換,在保證了原有的過濾效率不變,且防止堵塞,而堵塞后的過濾分板在旋轉(zhuǎn)后,能夠通過擋料布的展開,并且配合清潔管的上下運(yùn)動(dòng),即可實(shí)現(xiàn)了對堵塞網(wǎng)孔的自動(dòng)清洗,同時(shí)清洗后的雜質(zhì)能夠通過回收槽和排污槽直接排出,這樣設(shè)計(jì)方式,不需要通過對過濾板拆卸方式進(jìn)行清洗或者更換,就能夠直接實(shí)現(xiàn)了過濾板的自動(dòng)清洗,更加的方便快捷,且不會(huì)影響整體的過濾效率。
19、4、提高氣液、氣固的分離效果,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排污,提高脫水效果,降低了崗位員工的勞動(dòng)強(qiáng)度,且減少對脫硫催化劑的污染,提高脫硫效率,且減少危險(xiǎn)固廢。
20、5、在減少能耗和提升效率的同時(shí),也大大降低了對環(huán)境的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,使用本脫硫凈化裝置后,燃?xì)鉅t末端的排放物中硫化氫含量已經(jīng)降低至≤10ppm。
21、參照后文的說明和附圖,詳細(xì)公開了本發(fā)明的特定實(shí)施方式,指明了本發(fā)明的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解,本發(fā)明的實(shí)施方式在范圍上并不因而受到限制。
22、針對一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個(gè)或更多個(gè)其它實(shí)施方式中使用,與其它實(shí)施方式中的特征相組合,或替代其它實(shí)施方式中的特征。
23、應(yīng)該強(qiáng)調(diào),術(shù)語“包括/包含”在本文使用時(shí)指特征、整件、步驟或組件的存在,但并不排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。