М. Н. Базлов, А. И. Жуков, Т. С. Алексеев. Подготовка природного газа и конденсата к транспорту. Из-во «Недра», 1968, стр. 215., страница 86 icon

М. Н. Базлов, А. И. Жуков, Т. С. Алексеев. Подготовка природного газа и конденсата к транспорту. Из-во «Недра», 1968, стр. 215., страница 86




Скачати 88.22 Kb.
НазваМ. Н. Базлов, А. И. Жуков, Т. С. Алексеев. Подготовка природного газа и конденсата к транспорту. Из-во «Недра», 1968, стр. 215., страница 86
Дата25.06.2012
Розмір88.22 Kb.
ТипДокументи

М. Н. Базлов, А. И. Жуков, Т. С. Алексеев. Подготовка природного газа и конденсата к транспорту. Из-во «Недра», 1968, стр. 215., страница 86


Вертикальный жалюзийный сепаратор с тангенциальным вводом (рис. 1) предназначен для сепарации газа, содержащего твердые частицы и тяжелые смолистые углеводороды. Длина корпуса цилиндрической части в, зависимости от диаметра корпуса колеблется от 2200 до 4500..мм Внутри корпуса в верхней его части установлена скруберная секция с жалюзийными насадками, которые выполняются для сепараторов диаметром 400—600 мм одной секцией и для сепараторов диаметром 800—1200 мм- двумя секциями.



Рис. 1 – Вертикальный жалюзийный сепаратор

Газовый поток с высокой скоростью поступает в кольцевой желоб по касательной. Вследствие возникновения центробежной силы жидкие и твердые частицы отбрасываются к стенкам корпуса сепаратора и под влиянием силы тяжести стекают в жидкостную зону, а газ занимает центральную часть аппарата, поднимается вверх, проходит через жалюзийные насадки скруберной секции и поступает в газовую трубу.

В. горизонтальном жалюзийном. сепараторе (рис. 2). поток газа направляется в торцовую часть корпуса, в котором расположены отбойные приспособления на входе и выходе газа и скруберная секция с жалюзийными насадками. Корпус сепаратора соединен с цилиндрической емкостью для сбора жидкости.



Рис. 2 – Горизонтальный жалюзийный сепаратор

По данным исследований, проведенных ВНИИгазом, жалюзийные вертикальные и горизонтальные сепараторы допускают колебания расхода газа до 20% номинального значения его и сохранение степени сепарации при изменении содержания жидкости на входе в скруберную секцию до 60%.

От разрывной диафрагмы газ отводится на отдельную свечу, установленную за пределами площадки групповой установки для каждой технологической линии. Свеча предохранительного клапана устанавливается непосредственно у аппарата. Во избежание накопления гидратов штуцеры для установки предохранительных устройств оборудуются подогревателями Для производства работ по замене дросселирующего штуцера, проверке и замене предохранительных устройств и наблюдения за параметрами рабочей среды у каждого сепаратора устанавливается площадка с лестницей, обычно она делается общей для всех технологических линий.

Диаметр сепаратора определяют по количеству пропускаемого газа через него и средней допустимой скорости газового потока по формуле

(1)

где-D – внутренний диаметр сепаратора м; Qн – пропускная способность сепаратора в м3/сутки; p0 абсолютное атмосферное, давление в н/м2; z – коэффициент сжимаемости; Тсеп – температура газа в сепараторе в К;. vcр – средняя оптимальная скорость движения газового потока в м/сек; p1 давление в сепараторе в н/м2; Т0 – температура газа, Т0=293 К;

Из формулы видно, что пропускная способность сепаратора является функцией скорости газового потока при неизменном давлении. С уменьшением давления в сепараторе при неизменной скорости движения газового потока пропускная способность уменьшается. Диаметр гравитационного или горизонтального сепаратора для скважин конкретных газоконденсатных месторождений и особенно со значительным содержанием жидких углеводородов следует определять по скорости осаждения капли жидкости расчетного диаметра. При расчете нефтяных трапов для определения скорости осаждения капель в неподвижной газовой среде применяют формулу Стокса.

(2)

где d – диаметр жидкой частицы в м; g – ускорение силы тяжести в м/сек2к – плотность газового конденсата в условиях сепарации в кг/м3; г – плотность газа (метана) в условиях сепарации в кг/м3;  - абсолютная вязкость при условии сепарации в нсек/м2.

Формула Стокса применима только при условии Re <1. В условиях сепарации природного газа газоконденсатных месторождений при размере жидких частиц менее 50 мк значение числа Re значительно выше единицы, и поэтому применять формулу Стокса для определения скорости осаждения жидких частиц нельзя.

Для определения скорости осаждения капли расчетного диаметра в неподвижной газовой среде рекомендуется применять формулу Ньютона с учетом коэффициента сопротивления.

(3)

где С – коэффициент сопротивления, который по экспериментальным данным при 10.6

В. равенстве (3) левая часть, представляет - разность между силой тяжести и Архимедовой силой, а правая часть - силы трения. Подставляя, значение С в равенство после некоторых преобразований находим:

(4)

Расчеты показывают, что скорость осаждения капли диаметром 80 мк по формуле Стокса (2) составляет 0,23 м/сек, а по формуле Ньютона (4) – 0,08 м/сек.

При пользовании формулой Стокса диаметры гравитационных сепараторов существенно завлекаются, что ведет к ухудшению сепарации природного газа газоконденсатных месторождений. Для выбора диаметра сепаратора необходимо знать гранулометрический состав капель, образующихся в нем. По опытным данным Р.И. Щищенко, в нефтяных трапах преобладают капли диаметром 100 мк, однако для сепараторов природных газов газоконденсатных месторождений таких данных нет. Зная гранулометрический состав образовавшихся капель жидкости, можно подобрать оптимальную скорость газового потока, при которой будут полностью улавливаться частицы соответствующего размера и в газопровод будут уноситься только более мелкие жидкие частицы.

Следует особо отметить, что при дросселиваний через штуцер наряду с крупными частицами конденсата и воды образуется мелкодисперсный туман и чем больше перепад давления, тем больше его в общем потоке газа. Мелко дисперсный туман практически не удается скоагулировать в гравитационных сепараторах. При правильно подобранной скорости движения газового потока в гравитационных сепараторах количество уносимой жидкости может быть уменьшено, но и при этом не исключен унос мелкодисперсных частиц тумана. Следовательно, нахождение методов коагуляции мелкодисперсных частиц не осаждающихся в гравитационном сепараторе, - узловой вопрос в процессе низкотемпературной сепарации.

Для определения допустимых средних скоростей движения газового потока в гравитационных сепараторах в зависимости от давления прежде всего рассчитывается базовая скорость, т.е. скорость осаждения определенного размера жидких частиц при каком-либо давлении. Затем по этой базовой скорости определяются допустимые скорости движения газового потока для разных давлений по формуле

(5)

где , - скорости осаждения капли жидкости соответственно при давлениях и в м/сек; , - абсолютные вязкости газа соответственно при давлении и в н/сек/м2; , - коэффициенты сжимаемости при соответствующих давлениях.

В вертикальных гравитационных сепараторах необходимо чтобы средняя скорость движения газового потока была меньше скорости осаждения капли расчетного диаметра во встречном потоке газа vср<

Обычную скорость газового потока принимают равной 0,7 – 0,8 скорости осаждения капель расчетного диаметра.

Средняя скорость газового потока, проходящего в сепараторе при заданном суточном расходе, приведенном к давлению и температуре в нем, равна

(6)

где F – площадь сепаратора в м2, q – суточный расход газа, приведенный к давлению и температуре в сепараторе, в м3/сек; vср – средняя скорость газового потока в сепараторе в м/сек.

Диаметр вертикального сепаратора при условии vср=0.758 и расход газа в м3/сутки определяется по формуле

(7)


где - средняя скорость осаждения капли расчетного диаметра в м, определяемая по формуле (4), остальные обозначения те же, что и в формуле (1)

В горизонтальном сепараторе при условии, когда время осаждения капли равно времени пребывания ее в горизонтальной части сепаратора, можно записать

(8)

Где Dв – диаметр сепаратора в м; L – длина сепаратора.

Подставляя значение расчетной средней скорости газового потока и L=nDв в формулу (7) находим

(9)

При значении расхода газа в м3/сутки формула для расчета диаметра сепаратора примет вид

(10)

где n – число, показывающее отношение длины сепаратора к его диаметру.

В применяемых горизонтальных сепараторах, не имеющих приспособлений для выпрямления потока газа, происходит турбулентное движение по всей рабочей части его, что ухудшает процесс отделения мелких частиц жидкости и они уносятся с потоком газа.

Как известно, при измерении расхода газа диафрагменными счетчиками диафрагма устанавливается на расстоянии 10 – 15 диаметров трубопровода от перекрывающих задвижек и на расстоянии не менее 5 диаметров после них.

По аналогии с этим, очевидно, длина рабочей части горизонтального сепаратора должна быть не менее 15D, т.е. n=L/D=15. При установке в сепараторе решеток или отбойных приспособлений и в поперечном сечении скруберной секции с жалюзийными насадками длина рабочей части горизонтального сепаратора резко сокращается. Так, для горизонтальных жалюзийных сепараторов по нормали Н 573-65 длина не превышает 3 м.

Основные размеры жалюзийных сепараторов определяются по методике ВНИИгаза.

(11)

где - скорость набегания газа на элементы скруберной жалюзийной секции в м/сек;

F – площадь лобового сечения жалюзийной скруберной секции в м2; z – коэффициенту сверхсжимаемости; , - давление атмосферное и рабочее соответственно в кГ/см2 Тс, - температура, равная 293 °К, и рабочая соответственно в °K.

Скорость набегания потока газа устанавливается по количеству уносимой жидкости в г/1000 м3 обрабатываемого газа – коэффициенту уноса и определяется по зависимости

(12)

где A – безразмерный критерий; g – ускорение силы тяжести в м/сек2;  - поверхностное натяжение в кГ/м3;  - удельный вес газа при рабочих условиях в кГ/м3

Значение безразмерного критерия А определяется по заданному количеству уносимой жидкости на 1000 м3 обрабатываемого газа (коэффициент уноса ky). По количеству газа пропускаемого через сепаратор, и скорости w" опредёляется площадь лобового сечения жалюзийной насадки.

В результате проведенных исследований Краснодарским филиалом ВНИИнефть сепарационных возможностей работающих установок НТС на существующем технологическом оборудовании установлено, что количество выделяемой жидкости в вертикальном сепараторе увеличивается не только при снижении температуры сепарации, но и при уменьшении количества газа, проходящего через сепаратор. При всех температурах сепарации (268 – 283 °К) удельный выход конденсата выше при снижении скорости восходящего потока в сепараторе, т.е. при меньшем дебите. Для, дебитов 385, 315, 230 тыс. м3/сутки, спорости восходящего потока оказались равным 0,09; 0,07; 0,05 - м/сек. Скорость восходящего потока 0,09 м/сек для данных условии высокая и не обеспечивает максимального осаждения выделенной жидкой фазы в сепараторе. Характерно, что во время работы при скорости 0,09 м/сек в обвязке расходо-

мера ДП-430 интенсивно накапливался конденсат. Это указывало на то, что с увеличением дебита газа наблюдался значительный вынос конденсата из сепаратора в газовый коллектор групповой установки. Наиболее благоприятной явилась скорость восходящего потока газа 0,05 м/сек.

Принимаемая для расчёта пропускной способности вертикальных сепараторов (без приспособлений для улавливания мелкодисперсных частиц) скорость восходящего потока 0,1 м/сек при давлении 50*105 н/м2 является высокой и ее следует принимать в пределах 0,05—0,07м/сек. Из гравитационных сепараторов на установках НТО лучше использовать горизонтальные сепараторы. Если принять скорость движения частиц жидкости в равномерном газовом потоке постоянной, пренебречь процессами коагуляции и дробления частиц жидкости, а также считать форму частиц строго шарообразной, а их движение – согласно закону Стокса, то теоретически следует отдать предпочтение при прочих равных условиях гравитационному сепаратору, в котором направление падения частиц жидкости совпадает с направлением движения газового потока, а длина пути падения частиц значительно меньше (считая по вертикали), чем в вертикальном сепараторе. Этот вывод подтверждается опытными данными, полученными при сравнений работы вертикального и горизонтального сепараторов на Майкопском газоконденсатном промысле при одинаковых термодинамических условиях. При сравнении полученных данных работы вертикального сепаратора (Dy=1000мм, L= 3 м) и горизонтального (Dу=720 мм) по отделению жидкой фазы от газа установлено, что оба аппарата совершенно равноценны, хотя площадь поперечного сечения горизонтального сепаратора вдвое меньше, чем вертикального, рабочая длина (путь газа) вдвое, больше, а время пребывания-газа в обоих сепараторах при одном расходе газа через них тоже одинаковое. Так как металлоемкость сравниваемого вертикального сепаратора с горизонтальным в 1,5 раза выше, а если учесть удобства монтажа и обслуживания горизонтального сепаратора, то преимущество его перед вертикальными становится очевидным.

Для установок НТС с применением в качестве ингибитора гидратообразования ДЭГ или ЭГ, ТЭГ необходимо сооружать жалюзийные вертикальные и горизонтальные сепараторы, пропускная способность которых в 2-2,5 раза выше обычных гравитационных сепараторов, а следовательно, ниже и металлоемкость, на 1000 м3 обрабатываемого газа.

Схожі:

М. Н. Базлов, А. И. Жуков, Т. С. Алексеев. Подготовка природного газа и конденсата к транспорту. Из-во «Недра», 1968, стр. 215., страница 86 iconКоротаев Ю. П. Эксплуатация газовых месторождений. М. Недра 1975, стр. 415., страница 344
Для очистки природного газа от жидкой влаги, конденсата и частиц породы применяют различные сепараторы, которые могут быть подразделены...
М. Н. Базлов, А. И. Жуков, Т. С. Алексеев. Подготовка природного газа и конденсата к транспорту. Из-во «Недра», 1968, стр. 215., страница 86 iconТребин Ф. А., Макогон Ю. Ф., Басниев К. С. Добыча природного газа. М., «Недра», 1976, 368 с

М. Н. Базлов, А. И. Жуков, Т. С. Алексеев. Подготовка природного газа и конденсата к транспорту. Из-во «Недра», 1968, стр. 215., страница 86 iconАнализ воздействия термодинамических параметров на работу абсорбционной колонны установки осушки природного газа гордиенко О. И., студентка Процесс гликолевой осушки известен уже многие год
Оды и по-прежнему остается основным технологическим инструментом подготовки природного газа и попутного нефтяного газа к транспорту...
М. Н. Базлов, А. И. Жуков, Т. С. Алексеев. Подготовка природного газа и конденсата к транспорту. Из-во «Недра», 1968, стр. 215., страница 86 iconГ. А. Кирилов, В. М. Кудрявцев, Н. С. Чирков. К вопросу расчета газонефтяных сепараторов. М., "Недра" 1958. страница 130 к вопросу расчета газонефтяных сепараторов
В современных системах сбора, транспорта, подготовки нефти и газа сепараторы применяются практически во всех технологических звеньях,...
М. Н. Базлов, А. И. Жуков, Т. С. Алексеев. Подготовка природного газа и конденсата к транспорту. Из-во «Недра», 1968, стр. 215., страница 86 icon25% энергии в мире вырабатывается из природного газа. По добыче газа первое место в мире устойчиво занимает Россия
Залежи природного газа обычно находятся вместе с нефтью, хотя существуют чисто газовые месторождения. Природный газ, как нефть и...
М. Н. Базлов, А. И. Жуков, Т. С. Алексеев. Подготовка природного газа и конденсата к транспорту. Из-во «Недра», 1968, стр. 215., страница 86 iconРоманков П. Г., Курочкина М. И. Гидромеханические процессы химической технологии. Изд. 2-е, пер и доп. , «Химия». Ленинград. 1974., 286 стр., страница 122

М. Н. Базлов, А. И. Жуков, Т. С. Алексеев. Подготовка природного газа и конденсата к транспорту. Из-во «Недра», 1968, стр. 215., страница 86 iconПерелік публікацій кафедри двз за 2007 рік
Повышение эффективности комплекса бездренажного хранения сжиженного природного газа системы питания тепловозного двс
М. Н. Базлов, А. И. Жуков, Т. С. Алексеев. Подготовка природного газа и конденсата к транспорту. Из-во «Недра», 1968, стр. 215., страница 86 iconПерелік публікацій кафедри двз за 2007 рік
Повышение эффективности комплекса бездренажного хранения сжиженного природного газа системы питания тепловозного двс
М. Н. Базлов, А. И. Жуков, Т. С. Алексеев. Подготовка природного газа и конденсата к транспорту. Из-во «Недра», 1968, стр. 215., страница 86 iconПерелік публікацій кафедри двз за 2008 рік
...
М. Н. Базлов, А. И. Жуков, Т. С. Алексеев. Подготовка природного газа и конденсата к транспорту. Из-во «Недра», 1968, стр. 215., страница 86 iconПерелік публікацій кафедри двз за 2008 рік
...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи