某天然气集气站管道防腐新型缓蚀剂加注工艺系统的设计

马欣 吴天琦 邓昕婷

（1，2 西南石油大学 四川 成都610500 3 中国石油西南油气田分公司重庆天然气净化总厂 重庆404100）

一、天然气集气站内所使用的缓蚀剂

天然气集气站内使用的是四川某公司的HT－7D 和TCI 这两种缓蚀剂，这两种缓蚀剂都是CO2抑制剂且对Cl－腐蚀也有抑制作用， 其中HT－7D 还可以抑制H2S 腐蚀，TCI 有一定程度的乳化倾向，需要和破乳剂（OP－1）按照一定比例配伍使用。这两者缓蚀剂都属于易燃易爆危险品，是具有一定毒性的有机化学品。现场会稀释后使用，会按照特定的存放要求进行贮存。

为了保证缓蚀效果， 此气田的有关部门会对缓蚀剂进行周期为一年一次的抽样检测，并对缓蚀率进行监测。

二、天然气集气站缓蚀剂加注工艺系统

1、缓蚀剂加注工艺

通过现场调研可知， 此集气站的缓蚀剂加注工艺为喷雾泵注。 缓蚀剂储罐（高位罐）内的缓蚀剂灌注到高压泵内，经过高压加压送到雾化器，最后喷射到管道内，。 雾化后的缓蚀剂液滴能够比较均匀的附着在管道内表面上，形成保护膜。

2、天然气集气站缓蚀剂加注系统流程

天然气集气站管道防腐缓蚀剂注入系统流程主要有补水系统、缓蚀剂储罐、计量泵和其他仪表组成。 其中采用计量泵，与每个计量加注橇匹配的计量泵各2 台， 共6 台； 采用防爆节能电机，防爆等级ExdIIBT4，每个计量加注橇各2 台，共6 台，与泵配套，电机上带防爆电缆夹紧密封接头。

泵出口压力至少大于加注点运行压力2MPa 以上；泵出口管路上设缓冲器1 个，且设置有安全阀和止回阀；泵进口管路上配过滤器。

另外，还有设备之间配管、阀门、自控仪表、配电、操作平台和橇块底座地脚螺栓等。

3、补水系统（或补油系统）

缓蚀剂补水系统主要是指与水处理系统相连的补水管线。水质必须是经过处理后的洁净水， 目的是为了防止水中杂质堵塞喷头或缓蚀剂注入管线； 同时此天然气集气站配有水处理系统，可保证水源洁净。

4、缓蚀剂储罐

缓蚀剂储罐是将缓蚀剂同其他溶剂（一般指水、油或破乳剂等）混合均匀并有一定储存功能的容器。 为了保证混合均匀，一般会在罐顶安装电动搅拌器，对保证缓蚀效果起到一定的作用；同时，在冬季寒冷地区，还要安装加热器在储罐底部，铺设保温层给储罐外壁，保证缓蚀剂温度恒定，进而保证缓蚀效果。

缓蚀剂储罐的材质一般为316SS 不锈钢， 防止因腐蚀而产生的锈渣进入到加注喷头中；且缓蚀剂储罐的体积不宜过大，便于制造、运输和安装。 另外，为了保证缓蚀剂注入的连续性，一般有两个储罐同时工作，一个用来混合和加注缓蚀剂，另外一个用来工作。

此气田采用的缓蚀剂储罐容积为2－4m3，为常压储罐，其出口直接与泵的进口连接。 储罐应配有玻璃管液位计，储罐底部应设有排液口。 储罐顶部设通气管，通气管顶部安装防爆阻火呼吸阀，

5、缓蚀剂加注泵

缓蚀剂加注泵的类型为液压隔膜计量泵， 额定排量为4.7L/H，出口压力为35MPa。其流量可在0－100%范围内实现在运行及停车时连续调节，精度达±1%。 传动机构由动力端、传动箱体、电动机等组成，流量通过改变冲程长度实现手动调节，液力端部分应包括柱塞、隔膜、单向球阀及外壳等组成，泵头与传动箱之间由隔膜密封，其在明显的部位标注电动机旋转方向指示箭头。

缓蚀剂加注泵入口管道压力等级规定为1.0MPa 以上，出口处设止回阀，防止管线天然气倒串入泵，止回阀要严密可靠；还有放气阀、 压力表； 还应安装有40Mpa 级弹簧全启式安全阀2只，其工作压力28MPa(可调)，。

缓蚀剂加注泵的进口、过流部分，出口及排出管选用316SS；当缓蚀剂加注泵运行时，泵的噪音不应高于80dB，轴承温度不高于65℃，无异常振动，各密封处没有泄漏。

6、缓蚀剂雾化器

此气田使用了一种新型雾化器[2]，其名称为多孔雾化器，国家专利号为01213036.2， 其优点主要在于与天然气混合的均匀度较高，雾化颗粒最小直径可达25μm，雾化效率为75%～80%；且具有耐用和抗冲蚀的特点， 其寿命是以往雾化器寿命的3－5倍。

三、工程实例

1、生产情况

某天然气计量站的输气量是1287625m3/d， 产液量为102t/d， 运行温度为65℃， 运行压力为12MPa，CO2分压为0.03～0.12MPa，试设计缓蚀剂加注工艺系统。

2、缓蚀剂加注工艺系统设置

采用HT－7D 号缓蚀剂，加注点为单井进站管线，雾化器选用新型多孔雾化器。

按液相浓度200ppm，气相浓度1L/10000m3 合计，根据经验公式[3]计算得出缓蚀剂的加注量，以3 天为1 周期，则需要的药剂量为3600L。采用缓蚀剂加注泵排量为1200L/d，则目前应按照36.4%排量运行；其扬程为14MPa。

四、结语

本文结合实际调研经验， 对某气田集气站的缓蚀剂加注工艺系统进行了研究。 根据具体工况，设置了一个缓蚀剂加注工艺系统， 此系统的特点在于对高温高压并具有CO2腐蚀特点的气田的缓蚀剂加注工艺设计有一定的参考价值， 而且新型缓蚀剂雾化器的选用是另外一个值得借鉴的特点。

1. 米力田,黄和,等. 缓蚀剂加注工艺系统研究[J].天然气与石油, 1998,16(3)∶20－30.

2. 西安高压阀门厂. 多孔雾化器 [P]. 中国专利：01213036.2，2001－02－26

3. J.P.Longwell，M.A，Weiss，Mixing and Distribution of Liquids in High－Velocity Air Stream，Ind. And Eng.Chem.V.45，No.3，1953