[发明专利]油田伴生气硫化氢在线实时分析监测系统

说明书

本发明提供油田伴生气硫化氢在线实时分析监测系统，包括预处理装置、脱硫塔、燃烧炉和数据采集单元，预处理装置、脱硫塔和燃烧炉均通过管路连通，数据采集单元将采集到的数据通过无线传输模块传输到数据采集终端，数据采集终端用于进行数据显示和数据储存，数据采集单元包括气体流量计、硫化氢第一检测计、硫化氢第二检测计和二氧化硫检测计，气体流量计和预处理装置的输入端连通，气体流量计的输入端通过管路连通有进气管线，脱硫塔的输入口连有第一真空泵和第二真空泵，第一真空泵的输出端连接有紫外差分吸收光谱气体分析仪。本发明采用现场分布式实时数据采集，实时无线传输数据到数据采集终端显示和存储。

技术领域

本发明涉及石油脱硫技术领域，具体涉及油田伴生气硫化氢在线实时分析监测系统。

背景技术

油田采油厂有巨大的数量油井，其中油井的采出液中有伴生气天然气，并含有硫化氢气体。在天然气输运和使用前，需要进行天然气脱硫净化处理，以减少管道腐蚀及大气污染物排放。一般油井采出液伴生气天燃气量较小，综合硫容量较小，其伴生气的净化处理工艺，多采取干法脱硫工艺。

设计脱硫装置之前，首先需要测定待脱硫处理的天燃气含硫量，以及硫化氢的密度，已确定一个脱硫周期内，脱硫装置需要处理的总硫量；再根据所选择脱硫剂的硫容，确定脱硫装置的内部容积和外形尺寸。

目前，测定天然气中的硫化氢含量，大多采用专用采集罐或袋子到现场取气样，之后再带回试验室，进行监测分析。这种采气样方法，存在延时储存和延时检测带来硫化氢气体含量检测数值不准确的问题。同时，所测气体采样本，只是代表采气时一个时刻点的气体浓度，难以跟踪和实时反映脱硫装置正在处理的天然气的硫化氢浓度数据的变化。伴生气实时的数据变化，是因开停油井数量，引起流量变化、压力波动、以及季节温度变化等综合因素造成的。这种方法检测硫化氢浓度与实际值存在较大偏差，依据这种方法的检测结果，计算待处理硫化氢量，以及据此计算数据结果，装填脱硫剂的药量可靠性不高，不能满足实际生产的需要。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的问题是提供油田伴生气硫化氢在线实时分析监测系统，可以实时检测脱硫装置净化达标情况，也可用于油田伴生气加热炉燃烧后生成的二氧化硫含量的实时在线监测，这对油田安全管理、绿色发展、合理利用油田伴生气资源，具有重要实际价值。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：油田伴生气硫化氢在线实时分析监测系统，包括预处理装置、脱硫塔、燃烧炉和数据采集单元，所述预处理装置、所述脱硫塔和所述燃烧炉均通过管路连通，所述数据采集单元将采集到的数据通过无线传输模块传输到数据采集终端，所述数据采集终端用于进行数据显示和数据储存，所述数据采集单元包括气体流量计、硫化氢第一检测计、硫化氢第二检测计和二氧化硫检测计，所述气体流量计和所述预处理装置的输入端连通，所述气体流量计的输入端通过管路连通有进气管线，所述硫化氢第一检测计连通于所述预处理装置和所述脱硫塔之间，所述硫化氢第二检测计连通于所述脱硫塔和所述二氧化硫检测计之间，所述脱硫塔的输入口连有第一真空泵和第二真空泵，所述第一真空泵的输出端连接有紫外差分吸收光谱气体分析仪，所述紫外差分吸收光谱气体分析仪和所述第二真空泵的输入端相连；所述数据采集单元预设有采集间隔时间，所述数据采集终端配置有数据处理器，所述数据处理器读取系统当前时间值与采集开始时间之间的差值，数据处理器配置有采集时间比较策略和二氧化硫预测策略，数据处理器根据采集时间比较策略将系统当前时间值与采集开始时间之间的差值和预设的采集间隔时间进行比较；当系统当前时间值与采集开始时间之间的差值大于或等于预设的采集间隔时间时，所述数据采集单元采集模拟信号并将模拟信号转换为数字信号，数字信号经由无线传输模块传输给数据采集终端，得出硫化氢的总质量，数据采集终端利用二氧化硫预测策略得到硫化氢的时均预测质量，系统当前时间值更新为采集开始时间值；当系统当前时间值与采集开始时间之间的差值小于预设的采集间隔时间时，数据处理器根据采集时间比较策略将系统当前时间值与采集开始时间之间的差值和预设的采集间隔时间进行比较。