提高含汞容器化学清洗效率的工艺方法

技术领域

本发明涉及含汞容器除汞方法技术领域，是一种提高含汞容器化学清洗效率的工艺方法。

背景技术

随着石油天然气的开发，不同油气田在油气生产的分离容器中发现了单质汞，单质汞随着油气生产流程进入设备中聚集，其形态为汞蒸气和液态汞。汞具有高挥发性、高毒性及腐蚀性，其直接影响油气田开发和利用的安全性。汞对石油天然气集输过程中的危害主要有：对操作人员造成人身安全危害；对环境产生影响，污染土壤及地下水；外输商品天然气汞含量不达标；沉积在管道或设备中，引发汞腐蚀，导致设备焊缝破裂。因此含汞容器的脱汞清洗十分必要。

现有的含汞容器的化学清洗方法为：将脱汞剂溶液灌满含汞容器，经长时间浸泡后再排出，如此循环多次。此方法仅将液态汞珠表面氧化脱除，使得脱汞后，液态汞珠内部的汞再次挥发，难以完全脱除液态汞，脱汞效果较差。因此如何使液态汞珠内部也被氧化脱除的施工工艺方法就成为液态汞被完全脱除的关键。

发明内容

本发明提供了一种提高含汞容器化学清洗效率的工艺方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有含汞容器除汞方法脱汞效果较差的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种提高含汞容器化学清洗效率的工艺方法，包括气态汞的脱除和液态汞的脱除，先进行气态汞的脱除，然后进行液态汞的脱除；

气态汞的脱除方法如下：含汞容器中的气态汞用氮气置换后形成含汞氮气，含汞氮气送入装有气态汞脱除剂溶液的气态汞脱汞装置中脱除气态汞；

液态汞的脱除方法如下：向脱除气态汞的含汞容器中分多次向含汞容器中注入液态汞脱除剂溶液，直至最后一次注入的脱汞剂溶液充满整个含汞容器；每次注入液态脱汞剂溶液后，将氮气通入液态脱汞剂溶液液面以下后进行鼓气搅拌，鼓气搅拌后浸泡，重复鼓气和浸泡3次至4次，液态汞得以完全氧化脱除。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述气态汞脱汞装置包括脱汞容器和含汞容器，在脱汞容器内设置有呈“7”型的内挡板，内挡板的横段左端与脱汞容器左侧内壁固定连接，内挡板的竖直段下端与脱汞容器底部设有间距，在内挡板下方的脱汞容器左侧与含汞容器右部之间固定连通有含汞气体管，在含汞容器左部固定连通有进氮气管，在内挡板右方的脱汞容器顶部设置有脱汞气体出口，脱汞气体出口连通有脱汞气体管，在脱汞容器的底部固定连通有排脱汞剂溶液管，在脱汞容器上部设置有脱汞剂加药口。

上述内挡板的横段长度长于内挡板的竖直段长度。

上述含汞气体管、出脱汞气体管上固定安装有气态汞含量检测阀门，在气态汞含量检测阀门上固定安装有压力表。

上述液态汞脱除采用液态汞脱除装置脱除液态汞，液态汞脱除装置包括含汞容器和缓冲罐，自含汞容器的人孔处伸入至少一根输氮气管，输氮气管底部伸入含汞容器底部，在每一根输氮气管下部固定连通有鼓泡管；在含汞容器底部与缓冲罐之间固定连通有出液态脱汞剂溶液管，在缓冲罐与含汞容器之间固定连通有进液态脱汞剂溶液管，在缓冲罐上部设置有脱汞剂加药口，在缓冲罐底部固定连通有排液态脱汞剂管。

上述进液态脱汞剂溶液管上固定安装有输液泵。

本发明所述工艺方法不仅脱除含汞容器中的气态汞，而且使液态汞表面、内部均被完全氧化，液态汞也完全脱除，从而达到彻底脱汞的目的。采用本方法清洗的含汞容器放置48小时后，汞蒸气含量仍≤10.00ug/m

附图说明

附图1为本发明气态汞脱汞装置的示意图。

附图2为本发明液态汞脱汞装置的示意图。

附图中的编码分别为：1为脱汞容器，2为含汞容器，3为内挡板，4为含汞气体管，5为进氮气管，6为脱汞气体管，7为排脱汞剂溶液管，8为脱汞剂加药口，9为压力表，10为缓冲罐，11为人孔，12为输氮气管，13为鼓泡管，14为出液态脱汞剂溶液管，15为进液态脱汞剂溶液管，16为排液态脱汞剂管，17为离心泵，18为闸板阀门，19为止回阀门。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：该提高含汞容器化学清洗效率的工艺方法，包括气态汞的脱除和液态汞的脱除，先进行气态汞的脱除，然后进行液态汞的脱除；

气态汞的脱除方法如下：含汞容器中的气态汞用氮气置换后形成含汞氮气，含汞氮气送入装有气态汞脱除剂溶液的气态汞脱汞装置中脱除气态汞；

液态汞的脱除方法如下：向脱除气态汞的含汞容器中分多次向含汞容器中注入液态汞脱除剂溶液，直至最后一次注入的脱汞剂溶液充满整个含汞容器；每次注入液态脱汞剂溶液后，将氮气通入液态脱汞剂溶液液面以下后进行鼓气搅拌，鼓气搅拌后浸泡，重复鼓气和浸泡3次至4次，液态汞得以完全氧化脱除。

脱除气态汞过程中，泵入氮气将气态汞驱赶至气态汞脱汞装置的气态汞脱除剂溶液中，通过气态汞脱除剂将氮气携带的气态汞尽可能脱除。

脱除液态汞过程中，分次注入液态汞脱除剂溶液后，通过多次鼓入氮气，搅拌液态汞脱除剂溶液，使液态汞颗粒分散为更小的液珠，使液态汞与液态汞脱除剂充分接触，使液态汞得以完全氧化脱除。

实施例2：如附图1所示，作为上述实施例的优化，气态汞脱汞装置包括脱汞容器1和含汞容器2，在脱汞容器1内设置有呈“7”型的内挡板3，内挡板3的横段左端与脱汞容器1左侧内壁固定连接，内挡板3的竖直段下端与脱汞容器1底部设有间距，在内挡板3下方的脱汞容器1左侧与含汞容器2右部之间固定连通有含汞气体管4，在含汞容器2左部固定连通有进氮气管5，在内挡板3右方的脱汞容器1顶部设置有脱汞气体出口，脱汞气体出口连通有脱汞气体管6，在脱汞容器1的底部固定连通有排脱汞剂溶液管7，在脱汞容器1上部设置有脱汞剂加药口8。

实施例3：根据需要，作为上述实施例2的优化，内挡板3的横段长度长于内挡板3的竖直段长度。

内挡板3的结构设计，防止氮气置换后的含汞氮气在气态汞脱除剂溶液中流动时，将气态汞脱除剂溶液冲出脱汞气体出口。

实施例4：如附图1所示，作为上述实施例的优化，含汞气体管4、出脱汞气体管6上固定安装有气态汞含量检测阀门，在气态汞含量检测阀门上固定安装有压力表9。

通过气态汞含量检测阀门取样，监测气态汞含量，同时通过安装的压力表9监测容器内氮气压力。

实施例5：如附图2所示，作为上述实施例的优化，液态汞脱除采用液态汞脱除装置脱除液态汞，液态汞脱除装置包括含汞容器2和缓冲罐10，自含汞容器2的人孔11处伸入至少一根输氮气管12，输氮气管12底部伸入含汞容器2底部，在每一根输氮气管12下部固定连通有鼓泡管13；在含汞容器2底部与缓冲罐10之间固定连通有出液态脱汞剂溶液管14，在缓冲罐10与含汞容器2之间固定连通有进液态脱汞剂溶液管15，在缓冲罐10上部设置有脱汞剂加药口8，在缓冲罐10底部固定连通有排液态脱汞剂管16。

通过鼓泡管13将氮气泵入液态脱汞剂溶液中，氮气对液态汞脱除剂溶液起到搅拌作用，使含汞容器2中的液态汞与液态脱汞剂溶液充分接触，同时液态汞颗粒分散为更小的液珠，以使液态汞得以完全氧化脱除。

实施例6：如附图2所示，作为上述实施例的优化，进液态脱汞剂溶液管15上固定安装有输液泵。

输液泵可采用离心泵17。

本发明中，根据实际需要，在气态汞脱汞装置、液态汞脱除装置相应管线上安装相应的阀门。

实施案例：新疆油田公司采气一厂克拉美丽气田低温三相分离器检修，在汞蒸气含量最高的2#低温分离器（即含汞容器2）检修中测得汞蒸气达到9567ug/m

本实施案例中，气态汞脱汞剂采用公开号为CN112342094A的中国专利文献中记载的脱汞剂；液态脱汞剂采用公开号为CN114192108A的中国专利文献中记载的脱汞剂。

图1中，脱汞容器1：长ⅹ宽ⅹ高为4.0ⅹ1.0ⅹ1.5m，用厚度1.0cm的钢板焊接而成；内挡板3：横段长度3.2m，内挡板3侧板（竖直段）高度0.5m，内挡板3厚度0.8cm，内挡板3横段距脱汞容器1底部的高度0.8m。

图2中，缓冲罐10：长ⅹ宽ⅹ高为3.0ⅹ2.0ⅹ3.0m，用厚度1.0cm的钢板焊接而成；鼓泡管13：鼓泡管13长度0.7m、直径5cm钢管，内径4.4cm，钢管外壁每隔2cm钻有直径0.5cm的孔，鼓泡管13中段含有直径为3cm的钢管与其焊接而成，并与鼓泡管13内连通，该钢管长度8cm，并与输氮气管12相连。

如附图1所示，气态汞的脱除阶段如下：

1）在内挡板3下方的脱汞容器1左侧与含汞容器2右部之间连通好含汞气体管4；在含汞气体管4上安装闸板阀门18和止回阀门19；安装和连接含汞容器2左部的进氮气管5，进氮气管5连接氮气车，在进氮气管5上安装闸板阀门18；在含汞容器2的右上部安装带压力表9的气态汞含量检测阀门，关闭所有闸板阀门18；

2）打开脱汞剂加药口8的盖板，加入A脱汞剂（气态汞脱汞剂）水溶液4.0m

3）打开进氮气管5、含汞气体管4、出脱汞气体管6上的闸板阀门18和止回阀门19；启动氮气车，同时打开含汞容器2的右上部、含汞气体管4、出脱汞气体管6的气态汞含量检测阀门，检测气体中汞含量；

4）调整氮气车的注入速率为200m

5）拆除脱汞容器1与含汞容器2相连的管线；

6）使用后的A脱汞剂水溶液经排脱汞剂溶液管7进入废液回收罐车，由危废液体处理厂专门处理。

如附图2所示，液态汞脱除阶段如下：

1）放置好缓冲罐10；安装连接含汞容器2与缓冲罐10之间的出液态脱汞剂溶液管14、进液态脱汞剂溶液管15和排液态脱汞剂管16，在出液态脱汞剂溶液管14、进液态脱汞剂溶液管15和排液态脱汞剂管16上安装闸板阀门18，在进液态脱汞剂溶液管15上安装离心泵17；关闭所有闸板阀门18；

2）在缓冲罐10通过其脱汞剂加药口8加入B脱汞剂（液态汞脱汞剂）水溶液15.0m

3）打开含汞容器2人孔11（孔径50cm）；打开进液态脱汞剂溶液管15的闸板阀门18；打开离心泵17，抽取3.0m

4）在脱汞容器1人孔11中分别放入已连接有输氮气管12的鼓泡管13，鼓泡管13伸入到含汞容器2底部，氮气注入速率20m

5）用清水2m

6）打开排液态脱汞剂管16的闸板阀门18，经缓冲罐10底部排出口进入废液回收罐车，由危废液体处理厂专门处理。

按照上述方法，监测其气态含汞量：

1）气态汞脱除阶段：刚开始用氮气车注氮气立即检测，测得图1中含汞容器2的右上部和含汞气体管4的检测口的气态含汞量分别为9832ug/m

2）液态汞脱除阶段完成后，用清水冲洗含汞容器2并排出清洗后的液体后，在附图2所示的含汞容器2两个人孔11处入口下1.5m处测得汞蒸气含量分别为4.35ug/m

清洗后的含汞容器2中的汞蒸气含量达到GB 30770-2014汞含量≤10.00ug/m

采用本发明的工艺方法，对气态汞和液态汞进行脱除后，经检测平均汞含量为1.48ug/m

对比例：

新疆油田公司采气一厂克拉美丽气田低温三相分离器检修，在汞蒸气含量最高的2#低温分离器检修中测得汞蒸气达到9567ug/m

将CN112342094A和CN114192108A记载的脱汞剂溶液泵入所述低温分离器后，灌满浸泡10小时后，液态汞珠仅表面被氧化，排出脱汞剂溶液后，液态汞珠内部的汞再次挥发成为气态汞，导致低温分离器进行化学清洗脱汞后，短时间内汞蒸气含量达到GB 30770-2014“锡、锑、汞工业污染物排放标准”要求的汞含量≤10.00ug/m

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。