Сепараторы

«Сепараторы»

Вертикальные гравитационные сепараторы. нефть Данная конструкция имеет две основные модификации: ГЩ – с

щелевым вводом продукции и ГТ с тангенциальным вводом продукции. Они применяются в основном в двухтрубных системах сбора. Основные технические характеристики сепараторов ГТ в качестве примера даны в таблице 9, а устройство показано на рис.7.

«Консорциум « Н е д р а »

Схема вертикального сепаратора ГТ

1. Ввод ГЖС; 2. Выход газа; 3. Выход жидкости; 4. Отбивное устройство; 5. Корпус

Рис.1

Опыт эксплуатации подобных аппаратов показал:

1.С увеличением производительности аппаратов по жидкости унос газа в оклюдированном состоянии возрастает;

2.Время пребывания ГЖС в аппарате слабо влияет на выделение оклюдированного газа;

3.При установке контактных устройств (полок) увеличивающих поверхность контакта Г – Ж в 5 раз дополнительно выделяется только 10 – 15

%оклюдированного газа.

Итог: в аппарате фазовое равновесие не достигается, а значит,

отделение нефти от газа неполное.

На рис.8. приведено устройство вертикального сепаратора типа ГЩ:

«Консорциум « Н е д р а »

Схема вертикального сепаратора ГЩ

1. Корпус; 2. Раздаточный коллектор; 3. Поплавок; 4. Дренажная труба; 5. Наклонные плоскости; 6. Ввод ГЖС; 7. Регулятор давления «до себя»; 8. Выход газа; 9. Перегородка для выравнивания скорости газа; 10. Жалюзийный каплеуловитель; 11.Регулятор уровня; 12. Сброс нефти; 13. Сброс грязи; 14. Люк; 15. Заглушки.

Рис.2

Достоинства и недостатки работы подобных сепараторов аналогичны аппаратам марки ГТ.

Гидроциклонный сепаратор Гипровостокнефти.

В данном сепараторе в результате использования центробежных сил обеспечивается наиболее высокая степень отделения газа от нефти. В

технологической ёмкости газ очищается от капелек жидкости, а нефть от пузырьков и механических примесей. В ёмкости предусмотрены устройства для уменьшения пенообразования. Гидроциклонные сепараторы предназначены для работы на 1 ступени сепарации. По конструктивному исполнению технологические ёмкости разделяются на двух – и

одноёмкостные. В более современном двухёмкостном сепараторе (рис.9)

нефтегазовая смесь поступает в центробежный дегазатор, где идёт процесс разделения нефти и газа на самостоятельные потоки.

«Консорциум « Н е д р а »

Двухемкостной гидроциклонный сепаратор

1.Нижняя технологическая емкость. 2. Штуцер. 3. Вертикальная технологическая емкость. 4. Газоочиститель. 5. Уголговый разбрызгиватель. 6. Перфорированные перегородки. 7,9.

Сливные полки. 8. Центробежный дегазатор. 10. Вертикальная перегородка Рис. 3

Нефть из центробежного дегазатора по сливной полке поступает в уголковый разбрызгиватель, в котором поток нефти разбивается на множество отдельных струек. Далее нефть через штуцер попадает на сливную полку и по ней стекает в нижнюю ёмкость. Газ, отделившийся от нефти в дегазаторе, проходит по верхней части ёмкости, где под действием гравитационных сил из газа выпадают наиболее крупные капли жидкости.

Перфорированные перегородки служат одновременно для очистки газа и выравнивания объёмной скорости газа. Зона перфорированных перегородок отделена от зоны уголкового разбрызгивателя нефти горизонтальной перегородкой, предотвращающей попадание брызг в газовую зону при прохождении нефти через разбрызгиватель. Окончательная очистка газа завершается в газоочистителе жалюзийного типа.

Принцип работы одноёмкостного сепаратора аналогичен.

Подобные сепараторы с производительностью по сырью 400 м3/сутки нашли широкое промышленное применение в ГЗУ «Спутник».

Производительность по нефти по данным Гипровостокнефти может достигать 1000 – 1200 м3/сутки при сохранении приведённой к условиям сепарации скорости входа газонефтяного потока 10 – 30 м/м.

Техническая характеристика гидроциклонных сепараторов приведена в таблице 10.

«Консорциум « Н е д р а »

Таблица 2

Основные технические характеристики гидроциклонных сепараторов

Гипровостокнефти

Допустимое колебание производительности 20 %.

Нефтегазовый сепаратор конструкции Центрального конструкторского бюро нефтеаппаратуры (ЦКБН).

Проектная производительность сепараторов 2000, 5000, 10000, 20000 и 30000 т/сутки по нефти при объёмах ёмкостей соответственно: 8, 14, 28, 56 и 80 м3; давлениях 0,6; 1,6; 2,5; 4,0 и 6,4 МПа и температурах от 0 до 1000С.

Они предназначены для отделения газа от нефти на 1 ступени сепарации и качественной очистки газа перед подачей его в выходной трубопровод.

Сепаратор (рис.10) представляет собой горизонтальный аппарат, внутри

«Консорциум « Н е д р а »

которого непосредственно у входного штуцера смонтированы сливные

полки, обеспечивающие выделение основного количества газа.

Нефтегазовый сепаратор ЦКНБ

1.Вводный штуцер. 2. Сливные полки. 3. Фильтр газа грубой очистки. 4. Штуцер выхода газа. 5. Фильтр газа тонкой очистки. 6. Штуцер выхода нефти. 7. Корпус. 8. Люк-лаз Рис.4

У штуцера выхода газа смонтированы вертикальный и горизонтальный фильтры очистки газа. Штуцер выхода нефти оборудован устройством,

предотвращающим образование воронки. Нефтегазовая смесь поступает через вводной штуцер на сливные полки, где и происходит основное выделение газа. Далее нефть движется по аппарату, занимая по высоте приблизительно половину диаметра, при этом, из нефти выделяется газ, не успевший выделиться ранее. Выделившийся газ вместе с частицами нефти,

которые находятся во взвешенном состоянии, поступает на фильтры грубой и тонкой очистки газа. Очищенный газ через штуцер выхода газа выводится из аппарата. Дегазированная нефть через штуцер вывода нефти, расположенный в нижней части, так же выводится из сепаратора. Следует отметить, что фактическая производительность сепараторов ЦКБН, эксплуатируемых на месторождениях Западной Сибири, меньше проектной в 3 – 4 раза. Для увеличения производительности данных сепараторов непосредственно на промыслах устанавливают устройства предварительного отбора газа,

предложенные институтом СибНИИНП.

Полочный сепаратор Грозненского нефтяного института (рис.5).

«Консорциум « Н е д р а »

Полочный сепаратор Грозненского нефтяного института

1.Входной патрубок. 2. Перегородка. 3. Пеногасительные решетки. 4. Полка. 5. Газоходы.

6.Перегородка. 7. Каплеотделители. 8. Регулятор уровня. А,Б, В, Г. Отсеки сепаратора.

Рис.5

Данная конструкция имеет наклонные полки для увеличения поверхности контакта газ – жидкость и для предотвращения пенообразования при сливе жидкости из верхних секций сепаратора в нижнюю,

накопительную. Работает сепаратор следующим образом: газонефтяная смесь поступает в приёмный отсек А под слой жидкости через входной патрубок,

опущенный почти до низа сепаратора. Отделившаяся жидкость перетекает через перегородку в отсек Б, снабженный решетками для гашения пены.

Разрушение пены способствует лучшему выделению газа из жидкости. Далее жидкость через горизонтальную щель перетекает в отсек В, где разливается по полке, а с неё перетекает на полки, расположенные ниже. При движении жидкости тонким слоем по полкам создаются благоприятные условия для выделения газа из жидкости и массообмена между газом и жидкостью, т.к.

площадь раздела фаз в таком сепараторе очень велика. Выделившийся газ поднимается в верхнюю часть сепаратора через газоходы, предусмотренные в полках. Камера отбора жидкости Г отделена от отстойного отсека перегородкой для предотвращения возмущающих явлений в зоне отстоя.

Отделившийся газ изо всех отсеков проходит через каплеотделители,

которые изготавливают из проволочной коалесцирующей набивки. Уровень жидкости в сепараторе в отборном отсеке поддерживается поплавковым регулятором уровня, соединённым с заслонкой на нефтяной линии.

Управление технологическим режимом в сепараторах автоматизировано.

«Консорциум « Н е д р а »

vk.com/id446425943

Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:

«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»

Предусмотрена сигнализация на диспетчерский пункт о количестве поступающей жидкости и изменении давления в аппарате.

Производительность сепараторов по жидкости составляет 5000т/сутки;

рабочее давление 1,6 – 6,4 МПа; газовый фактор от 100 до 500 м3/м3.

Блочная сепарационная установка УБС ТатНИИНефтемаша Установка предназначена для первой ступени сепарации нефти в

системах герметизированного сбора и транспортирования нефти и газа. В

настоящее время разработан нормальный ряд установок УБС на производительность по жидкости от 2 до 16 т.м3/сутки и давление от 0,4 до

1,6 МПа. Рассмотрим в качестве примера технологические характеристики и описание установки УБС-16000/16: производительность – 16000 м3/сутки;

рабочее давление – 1,6 МПа; газовый фактор – 120 м3/м3; температура сырья - +500С; рабочая среда – сырая нефть с содержанием сероводорода не более 0,2 %; габариты – 28000 на 4500 на 5880; объём сепаратора 80 м3; масса – 36338

кг.

Установка блочная сепарационная с предварительным отбором газа выполнена в моноблоке (рис.6) и состоит из устройства предварительного отбора газа, технологической ёмкости, каплеотбойника, запорно – регулирующей арматуры и системы контроля и управления.

«Консорциум « Н е д р а »