Требин Ф. А., Макогон Ю. Ф., Басниев К. С. Добыча природного газа. М., «Недра», 1976, 368 с icon

Требин Ф. А., Макогон Ю. Ф., Басниев К. С. Добыча природного газа. М., «Недра», 1976, 368 с




Скачати 56.23 Kb.
НазваТребин Ф. А., Макогон Ю. Ф., Басниев К. С. Добыча природного газа. М., «Недра», 1976, 368 с
Дата25.06.2012
Розмір56.23 Kb.
ТипДокументи

Требин Ф. А., Макогон Ю.Ф., Басниев К. С. Добыча природного газа. М., «Недра», 1976, 368 с.

сепарация газа

классификация сепараторов


Прежде чем исследовать работу коксохимического сепаратора необходимо рассмотреть устройства и работу сепараторов, используемых при добыче газа, так как газовики уделяют большое внимание данному технологическому процессу, потому что при добыче газа это необходимая технологическая операция, и сепараторы, используемые в газодобыче наиболее полно исследованы и изучены, а также имеются методики расчета сепараторов.

Сепараторы, предназначены для отделения жидкой и твердой фазы из смеси, поступающей из скважины.

Сепараторы разделяют по принципу работы на: гравитационные, инерционные, и смешанные.

Гравитационные сепараторы бывают : вертикальные (рис 1, а), горизонтальные (рис 1, б) и сферические.



Рисунок 1, а – Вертикальный сепаратор




Рисунок 1, б – Горизонтальный сепаратор


К инерционным относят циклонные сепараторы и вихревые камеры.

Смешанные сепараторы бывают : гравитационные с тангенциальным вводом, жалюзийно-пленочные и др.

При большом содержании жидкости широко применяют гравитационные вертикальные и горизонтальные сепараторы. Циклонные используют в качестве сепараторов первой ступени – каплеотделителей. Для более полной очистки газа от жидкости используют горизонтальные жалюзийно-пленочные сепараторы с вертикальным расположением жалюзи.

Гравитационные сепараторы имеют более высокие показатели по степени отделения жидкой и твердой фаз от газа, но являются металлоемкими. Циклонные – имеют невысокий коэффициент разделения, но небольшую металлоемкость. Гравитационные жалюзийно-пленочные сепараторы, несмотря на высокие металлозатраты и сложность изготовления имеют высокую степень очистки и эффективно работают в достаточно широком диапазоне расхода газа и жидкости, что делает их наиболее перспективными на газодобывающих предприятиях. Все применяемые сепараторы работают на безгидратном режиме. Для достижения высокой степени очистки газа схема сепарации может иметь две и более ступеней.

Для отделения газа от нефти наряду с широко применяемыми двухфазными сепараторами-трапами, применяют трехфазные гравитационные сепараторы для одновременного разделения газа, нефти, воды.

^ Технологический расчет гравитационных сепараторов.

При расчете вертикальных гравитационных сепараторов определяют допустимую скорость восходящего потока при заданных давлениях и геометрических размерах сепаратора.

При движении вертикального потока в сепараторе снизу вверх скорость выпадения твердых и жидких частиц зависит от сопротивления, оказываемого их выпадению потоком газа. Если обозначить силу сопротивления P в кгс, то

(1)

где - коэффициент сопротивления (определяется экспериментально и зависит от формы частиц и от характеристики газового потока); - плотность газа при рабочих условиях в сепараторе в кг/м3 ; F – площадь горизонтального сечения выпадающих частиц в м2 (для шарообразных частиц (F=0.785*d2); - относительная скорость частицы, т.е. ее действительное перемещение по вертикали вниз (в м/с) принимается равной скорости витания частицы заданного диаметра; g – ускорение силы тяжести в м/с2.

Эту силу сопротивления преодолевает масса частицы G. Считая, что частицы имеют шарообразную форму, получают:

(2)

Где G – масса частицы в газовой среде в кг; - плотность частицы в кг/м3; d – диаметр частицы в м.

Следовательно, можно составить уравнение:

(3)

откуда

(4)

Величину d в формуле (4) определяют в зависимости от заданных условий осаждения капелек жидкости определенного размера.

Диаметр вертикального гравитационного сепаратора D при заданном расходе газа Q, рабочей температуре T и рабочем давлении p определяют из выражения :

(5)

где Q – производительность сепаратора в м3/сут; p0 – атмосферное давление в кгс/см2; T0 – нормальная температура в K; p – рабочее давление сепарации в кгс/мм2 ; T – рабочая температура в K; - допустимая скорость газового потока в сепараторе в м/с, определяемая по кривой 1 (рис 6). По кривым 2, 3 и 4 определяют производительность вертикальных гравитационных сепараторов диаметрами 700, 800 и 1000 м в зависимости от давления.

^ Технологический расчет гравитационных сепараторов с жалюзийными насадками.

Наиболее эффективны жалюзийные насадки волнистого типа, применяемые в горизонтальных сепараторах. Насадки располагают горизонтально или вертикально. В одном сепараторе устанавливаются две или более последовательно жалюзийных насадок. Жалюзийные насадки, имея большую поверхность контакта, способствуют коагуляции мелких капель, несущих в газовом потоке, и переводу их в пленочное состояние. Жидкость в виде пленки стекает по поверхности жалюзи в нижнюю часть сепаратора и отделяется от газового потока. При этом коэффициент уноса ky минимальным, т.е. отношение массы жидкой фазы на выходе из сепаратора к массе газа и жидкой фазы на входе в сепаратор. Весьма важно, чтобы минимальный коэффициент уноса поддерживался при значительных колебаниях расхода газа через сепаратор, рабочего давления и температуры.

Жалюзийные сепараторы допускают колебания дебита до 20% номинального значения.

Задавшись величиной коэффициента уноса ky определяют скорость набегания газа на жалюзи, а затем из формулы (4) по заданной пропускной способности сепаратора и скорости набегания газа на жалюзи выбирают площадь лобового сечения скрубберной жалюзийной секции:

(6)

где Q – пропускная способность сепаратора в м3/с; T0 и p0 – нормальные температура и давление; T, p – рабочие температура и давление газа в кгс/см2; z – коэффициент сверхсжимаемости газа в условиях сепарации.

Жалюзийные сепараторы, как и другие, работают эффективно только в безгидратном режиме – при температурах, превышающих температуру гидратообразования, или при вводе ингибиторов гидратов.

^ Гидравлический расчет сепараторов.

Гидравлические потери в гравитационном сепараторе складываются из потерь давления на местные сопротивления при внезапном расширении и сужении потока газа на входе и выходе сепаратора в свободном объеме. В жалюзийном сепараторе добавляются потери давления в жалюзийной секции.

Потери давления при внезапном расширении и сужении потока определяют по известным формулам:

(7)

где - потери давления при внезапном расширении, мм вод. ст. ; 0 – скорость газа в узком сечении в м/с;  - плотность газа при рабочих условиях в кгс/м3; g – ускорение свободного падения в м/с2;  - коэффициент сопротивления при внезапном расширении, определяемый по графику;

(8)

Потери на трение в свободном сечении сепаратора незначительны ввиду малых скоростей газа и небольшой длины сепаратора, поэтому ими можно пренебречь.

Потери давления в скрубберной секции определяют по формуле:

(9)

где L – длина скрубберной насадки в м; Fa – коэффициент живого сечения насадки; m – гидравлический радиус скрубберной насадки в м;  - скорость набегания газа в лобовое сечение скрубберной насадки в м/с;  - плотность газа при рабочих условиях в кг/м3;  - коэффициент сопротивления скрубберной насадки.

Число Re вычисляют по формуле:

(10)

где dэ – эквивалентный диаметр скрубберной насадки в м, равный 4*m (m – гидравлический радиус).

Для жалюзийной скрубберной секции коэффициент живого сечения Fa, гидравлический радиус m и эквивалентный диаметр относятся к каналу. При этом площадь живого сечения, омываемый периметр и коэффициент живого сечения канала жалюзийной скрубберной секции определяют по формулам:

(11)

(12)

(13)

где H – высота канала в м; а – шаг между пластинами в м; b – толщина пластины в м.

Полные потери давления на местные сопротивления и трение в сепараторе могут быть определены суммированием вычисленных величин:

p=pp+pсуж+pскр (14)

Схожі:

Требин Ф. А., Макогон Ю. Ф., Басниев К. С. Добыча природного газа. М., «Недра», 1976, 368 с 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...
Требин Ф. А., Макогон Ю. Ф., Басниев К. С. Добыча природного газа. М., «Недра», 1976, 368 с 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...
Требин Ф. А., Макогон Ю. Ф., Басниев К. С. Добыча природного газа. М., «Недра», 1976, 368 с 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...
Требин Ф. А., Макогон Ю. Ф., Басниев К. С. Добыча природного газа. М., «Недра», 1976, 368 с 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,...
Требин Ф. А., Макогон Ю. Ф., Басниев К. С. Добыча природного газа. М., «Недра», 1976, 368 с iconБурно развивающаяся промышленность в XX, а особенно в XXI столетии требуют все больших энергетических затрат. Добыча угля, нефти, а затем и природного газа идет всевозрастающими темпами
Энергоемких технологических процессов, создали и продолжают создавать все более экономичные двигатели (автомобильные, самолетные...
Требин Ф. А., Макогон Ю. Ф., Басниев К. С. Добыча природного газа. М., «Недра», 1976, 368 с iconМ. Н. Базлов, А. И. Жуков, Т. С. Алексеев. Подготовка природного газа и конденсата к транспорту. Из-во «Недра», 1968, стр. 215., страница 86
Индрической части в, зависимости от диаметра корпуса колеблется от 2200 до 4500 мм Внутри корпуса в верхней его части установлена...
Требин Ф. А., Макогон Ю. Ф., Басниев К. С. Добыча природного газа. М., «Недра», 1976, 368 с iconДокументи
1. /Персиянцев М.Н. Добыча нефти в осложненных условиях/00_О_книге.pdf
2. /Персиянцев...

Требин Ф. А., Макогон Ю. Ф., Басниев К. С. Добыча природного газа. М., «Недра», 1976, 368 с iconДокументи
1. /Персиянцев М.Н. Добыча нефти в осложненных условиях/00_О_книге.pdf
2. /Персиянцев...

Требин Ф. А., Макогон Ю. Ф., Басниев К. С. Добыча природного газа. М., «Недра», 1976, 368 с iconДокументи
1. /Персиянцев М.Н. Добыча нефти в осложненных условиях/00_О_книге.pdf
2. /Персиянцев...

Требин Ф. А., Макогон Ю. Ф., Басниев К. С. Добыча природного газа. М., «Недра», 1976, 368 с iconДокументи
1. /Персиянцев М.Н. Добыча нефти в осложненных условиях/00_О_книге.pdf
2. /Персиянцев...

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