[发明专利]一种超临界二氧化碳脉冲射流油管清污装置及方法

摘要

本发明公开了一种超临界二氧化碳脉冲射流油管清污装置及方法，采用超临界二氧化碳脉冲射流对油管内外壁进行清污，先将气态二氧化碳充入储存装置中，经制冷装置冷却至液态并储存于储罐中，高压泵将储罐中的液态二氧化碳加压后，经加热装置升温形成超临界态二氧化碳，然后经清污室端盖和内壁上的自激振荡脉冲喷嘴形成脉冲频率为30～80Hz的高速超临界二氧化碳脉冲射流，对油管内外壁进行脉动冲刷；管壁上的污垢经超临界二氧化碳溶解和脉冲射流脉动冲刷联合作用易被清洗干净；清污后的超临界态二氧化碳经分离器降压转变成气态与污垢分离，完成清污，气态二氧化碳循环使用，油污回收利用；该装置和方法，节能环保，安全高效，且易于分离回收油污。

主权项

1.一种采用超临界二氧化碳脉冲射流油管清污装置对油管进行清污的方法，其特征在于：所述超临界二氧化碳脉冲射流油管清污装置包括回收装置、加热装置、超临界二氧化碳发生装置和用于容纳油管的清污室，所述清污室一端设有对着油管管口的中心自激振荡脉冲喷嘴，所述清污室上下侧设有多个对着油管外壁的侧自激振荡脉冲喷嘴，所述中心自激振荡脉冲喷嘴和多个侧自激振荡脉冲喷嘴分别通过管道与超临界二氧化碳发生装置相连，油管置于清污室内时，油管外壁与清污室内壁形成间隙，清污室底部设有排污口；所述加热装置用于给清污室加热，增强超临界二氧化碳对油管的清污效果；所述回收装置包括油气分离装置和二氧化碳气体压缩装置，油气分离装置用于对清污室内排出的超临界二氧化碳油污混合物进行分离，其通过管道与清污室的排污口相连，油气分离装置底部设有原油排出口，二氧化碳气体压缩装置入口和出口分别通过气体管道与油气分离装置和超临界二氧化碳发生装置相连，二氧化碳气体压缩装置用于将油气分离装置分离出来的二氧化碳气体压缩，然后送入超临界二氧化碳发生装置产生超临界二氧化碳，实现二氧化碳的循环使用；所述超临界二氧化碳发生装置包括高压泵一、高压泵二、超临界二氧化碳储存装置一、超临界二氧化碳储存装置二、以及依次通过管道相连的气态二氧化碳储存装置、制冷装置和液态二氧化碳储存装置，所述制冷装置用于将气态二氧化碳储存装置内气态二氧化碳冷却成液态然后送入液态二氧化碳储存装置，所述气态二氧化碳储存装置底部通过管道与回收装置的二氧化碳气体压缩装置出口相连；所述液态二氧化碳储存装置内存储的液态二氧化碳出口分两路，一路通过高压泵一送往超临界二氧化碳储存装置一，另一路通过高压泵二送往超临界二氧化碳储存装置二；所述超临界二氧化碳储存装置一和超临界二氧化碳储存装置二分别通过管道与侧自激振荡脉冲喷嘴和中心自激振荡脉冲喷嘴相连，所述加热装置给超临界二氧化碳储存装置一和超临界二氧化碳储存装置二加热；对油管进行清污的方法具体包括以下步骤：步骤一、将气源二氧化碳充入气态二氧化碳储存装置中，储气压力应为4～5MPa，气态二氧化碳经制冷装置降温至‑20～5℃，气态二氧化碳转变为液态储存于液态二氧化碳储存装置中；步骤二、高压泵一和高压泵二分别从液态二氧化碳储存装置中抽吸液态二氧化碳并加压至15～20MPa送入超临界二氧化碳储存装置一和超临界二氧化碳储存装置二中，加热装置将超临界二氧化碳储存装置一、超临界二氧化碳储存装置二和清污室均升温至31.06～90℃，液态二氧化碳经高压泵一和高压泵二增压和加热装置升温转变为超临界态，超临界二氧化碳通过管道分别从中心自激振荡脉冲喷嘴和侧自激振荡脉冲喷嘴形成脉冲射流对油管的内、外壁面进行脉动冲刷、清洗；步骤三、中心自激振荡脉冲喷嘴喷出的高速超临界二氧化碳脉冲射流对油管内壁污垢进行脉动冲刷、溶解，同时侧自激振荡脉冲喷嘴喷出的超临界二氧化碳脉冲射流对油管外壁污垢进行脉动冲刷、溶解；污垢在超临界二氧化碳强溶解作用、脉冲射流脉动冲刷作用和热作用下，从管壁清除下来；步骤四、清污后的超临界二氧化碳和含油污垢通过清污室底部排污口排出，然后通过管道送入油气分离装置，油气分离装置分离的原油通过原油排出口排出，气态二氧化碳通过二氧化碳气体压缩装置压缩后送入气态二氧化碳储存装置循环利用。