Типы и конструкции сепараторов (2 часа). Типы сепараторов нефти


Типы и конструкции сепараторов (2 часа).

 

В промысловой практике в основном используются следующие типы сепараторов. Одноемкостный гидроциклонный сепаратор предназначен для работы на первой ступени сепарации, а для нефтей с большими газовыми факторами - на второй и третьей ступенях. Одноемкостный гидроциклонный сепаратор состоит из нескольких однотрубных гидроииклонов и горизонтальной технологической ёмкости. Корпус одноточного гидроциклона типа ОГ- 200, выполненный из труб, состоит из вертикальной части 2 и отвода 5, соединенных между собой фланцевым соединением 1 (рис. 3.1).

Рисунок 3.1. - Одноточный гидроциклон типа ОГ-200

 

Ввод нефтегазовой смеси в одноточный гидроциклон осуществляется через патрубок ввода 3, расположенный тангенциально к корпусу.

Внутренняя полость патрубка ввода имеет прямоугольное сечение для того, чтобы при помощи вставных клиньев регулировать скорость нефтегазовой смеси на входе в одноточный гидроциклон. Внутри корпуса имеется направляющая трубка 4, вокруг которой закручивается газонефтяной поток. При этом нефть, имеющая значительно большую плотность, чем нефтяной газ, под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам гидроциклона, а нефтяной газ движется в центральной его части. Концентрично разделенный поток нефти и газа вращаясь, опускается вниз по корпусу однотрубный гидроциклона, в нижней части которого установлено переточное устройство 6, состоящее из отбойника 5 и козырька 7 и переводящее нефтяной поток с верхней образующей отвода на нижнюю вдоль стенки, чтобы исключить перемешивание нефти с потоком нефтяного газа. Разделенные потоки нефти и газа поступают в технологическую ёмкость. Параметры одноточных гидроциклонов приведены в таблице 3.1.

 

 

Таблица 3.1 - Параметры одноточных гидроциклонов типа ОГ

Параметры Тип гидроциклона
  ОГ- 150 ОГ-200 ОГ-250 ОГ-300 ОГ-400 ОГ-500
Внутренний диаметр ОГ, мм
Максимальная пропускная способность по нефти, м3/сут.
Скорость ввода нефтегазовой смеси, м/с 13-30 15-30 17-30 18-30 22-30 23-30
Площадь сечения входного патрубка, см 2 11З
Высота цилиндрической части, мм

Примечание: Угол наклона входного патрубка составляет 10-15°.

 

Технологическая емкость предназначена для более полного отделения нефти от нефтяного газа и освобождения нефти от пузырьков нефтяного газа. Принципиальная схема гидроциклонного сепаратора на рисунке 4.2. Нефтегазовая смесь по линии I поступает во входной патрубок 2 однотонного гидроциклона А. С помощью секции перетока 5 нефть на повороте переводится на нижнюю стенку и попадает на сливные полки 6, установленные в технологической ёмкости Б, по которым тонким слоем, достаточно медленно, чтобы не вызвать пенообразование, стекает вниз. Технологическая ёмкость оснащена поплавковым регулятором уровня 7, который с помощью клапана 9, установленного на линии вывода нефти 8, поддерживает определенный уровень нефти.

Газовый поток из гидроциклона А направляется в верхнюю часть технологической ёмкости Б, где переходит отбойную секцию, состоящую из отбойных пластин 11 и 13 и распределительных решеток 14, и по линии вывода газа 15 выводится из сепаратора.

Рисунок 3.2 - Схема одноёмкостного гидроциклонного сепаратора

 

Один гидроциклонный сепаратор содержит несколько одноточных гидроциклонов, установленных на технологической емкости, так что подходящий газонефтяной поток распределяется между ними равномерно.

Нефтегазовый сепаратор типа НГС (рис. 3.3) представляет собой горизонтальный аппарат 1, внутри которого, непосредственно у патрубка ввода нефтегазового потока 2, смонтированы распределительные устройства 3 и наклонные желоба (полки, дефлекторы) 4 и 5. Газонефтяная смесь направляется на наклонные желоба, по которым плавно стекает вниз. При этом исключается пенообразование нефти, из неё выделяются пузырьки нефтяного газа. Нефтяной газ, отделившийся от нефти, проходит сначала фильтр грубой очистки 6, затем фильтр тонкой очистки 8, в которых улавливаются взвешенные капельки нефти, после чего выводится через штуцер выхода газа 7. Отсепарированная нефть выводится через патрубок выхода нефти 10, над которым установлен диск 9 для предотвращения воронкообразования и попадания газа

Рисунок 3.3 - Нефтегазовый сепаратор типа НГС

 

Сепараторы тарельчатого типа СГТ конструкции Грозненского нефтяного института предназначены для сепарации нефтегазовых смесей, характеризующихся высокими значениями газовых факторов (от 100 до 500м3/м3). Сепаратор представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат, в котором имеются секции: приемная А. пеногасительная Б. сепарационная В и секция отбора жидкости Г-(рис. 3.4).

Нефтегазовая смесь вводится в сепаратор через патрубок ввода I, опущенный под слой жидкости для уменьшения ценообразования, возникающего при падении струи на поверхность жидкости. Из приемной секции А газ и нефть через переливную перегородку 2 поступают сначала в пеногасительную секцию Б, в которой установлены пеногасительные решетки 3, а затем в сепарационную секцию В. Разрушение пены способствует лучшему выделению нефтяного газа из нефти.

Рисунок 3.4 - Сепаратор тарельчатого типа СГТ

В верхней части сепарационной секции имеются патрубки вывода газа, под которыми расположены сетчатые каплеуловители 6. В сетчатых каплеуловителях улавливаются мельчайшие капельки нефти, взвешенные в газовом потоке. Нефтяной газ выводится из сепаратора через два патрубка, расположенных в сепарационной секции, и через патрубок, расположенный в секции отбора жидкости. Нефть, поступающая в сепарационную секцию, попадает на наклонные полки 4, на которых имеются отверстия с патрубками 5 для прохода нефтяного газа, выделяющегося из нефти, находящейся на нижележащих полках внизу сепарационной секции. Наклонные полки по своей конструкции похожи на тарелки ректификационных колонн, поэтому сепаратор называется тарельчатым. Из сепарационной секции нефть перетекает под перегородкой 7 в секцию отбора жидкости, которая снабжена поплавковым регулятором уровня 8, для поддержания уровня жидкости в этой секции. Техническая характеристика сепараторов тарельчатого типа СГТ приведена в таблице 3.2

 

Таблица 3.2 - Техническая характеристика сепараторов тарельчатого типа

СГТ

 

 

 

Шифр аппарата Условный диаметр, мм Пропускная способность Рабочее давление, МПа
по нефти, м3/сут. по газу, тыс. м3/cyт.
СГТ - 6 - 1200 0,6
СГТ -16- 1200   1,6
СГТ -40- 1200   4,0
СГТ -64- 1200   6,4
СГТ-6- 1600 0,6
СГТ- 16- 1600   1,6
СГТ -40- 1600   4,0
СГТ -64 -1600   6,4
СГТ - 6 - 3000 0,6
СГТ -16 -3000   1,6
СГТ - 40 - 3000   4,0
СГТ - 64 - 3000   6,4

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Сепарация газа. Типы сепараторов. Критическая скорость.

   Сепарация - процесс раз­деления (отделения, разъединения) твердой, жидкой и паровой фаз в газо­вом потоке.  

Все сепараторы классифицируются: 1) По конструкции (основной сепарационной емкости): цилиндрические, сферические, гидроциклонные. 

2) По расположению сепарационной емкости: вертикальные и горизонтальные. 

3) По способу разделения фаз: механические, электрические, жидкостные.

Типы сепараторов: горизонтальные цилиндрические; вертикальные цилиндрические; гидроциклонные. 

  • Гидроциклонные сепараторы устанавливаются на ГЗУ и входов в УКПН. 
  • Вертикальные сепараторы – на сборных пунктах при высоких газовых факторах продукции скв. и малых обводненностях. 
  • Горизонтальные сепараторы – I-фазные; II-фазные устанавливаются на ДНС и концевых сепарационных установках в пунктах подготовки нефти

Аппараты, в которых происходит отделение твердой или жидкой фазы от газовой, называются сепараторами. 

Сепараторы по различным призна­кам можно классифицировать: а) по назначению на рабочие, замерные; в)  по положению в пространстве на вертикальные, горизонтальные, наклонные; г) по способу разделения фаз на механические, жидкостные, электри­ческие. Сепараторы с механическим способом разделения фаз подразделяют­ся по характеру сил, используемых для разделения, на: гравитационные, центробежные, инерционные, фильтрационные (с фильтроэлементами). Наиболее распространенными в газодобывающей промышленности рабочими сепараторами являются следующие: вертикальные (горизонтальные) гравитационные; вертикальные центробежные; вертикальные (горизонтальные) жалюзийные.

При большом содержании жидкости широко применяют гравитацион­ные (вертикальные, горизонтальные) сепараторы. Циклонные (каплеотделители) используют в качестве сепараторов первой ступени. 

Для более полной очистки газа от жидкости применяют горизонтальные жалюзийно-пленочные сепараторы с вертикально расположенными жалюзями. 

Гравитационные сепараторы имеют высокие показатели по степени отделения жидкости и твердой фазы, но являются металлоемкими. 

Ци­клонные - имеют невысокий коэффициент разделения, но небольшую ме­таллоемкость.

www.tehnik.top

Сепарация нефти от газа. Виды газовых сепараторов.

Дегазация нефти осуществляется с целью отделения газа от нефти. Аппарат, в котором это происходит называется сепаратором, а сам процесс разделения – сепарацией.

Процесс сепарации осуществляется в несколько этапов (ступеней). Чем больше ступеней сепарации, тем больше выход дегазированной нефти из одного и того же количества пластовой жидкости.

Сепараторы бывают вертикальные, горизонтальные и гидроциклонные.

Вертикальный сепаратор представляет собой вертикально установленный цилиндрический корпус с полусферическими днищами, снабженный патрубками для ввода газожидкостной смеси и вывода жидкой и газовой фаз, предохранительной и регулирующей арматурой, а … также специальными устройствами, обеспечивающими разделение жидкости и газа.

Вертикальный сепаратор работает следующим образом:

Газонефтяная смесь под давлением поступает в сепаратор по патрубку в раздаточный коллектор со щелевым выходом. Регулятором давления в сепараторе поддерживается определенное давление, которое меньше начального давления газожидкостной смеси. За счет уменьшения давления из смеси в сепараторе выделяется растворенный газ. Поскольку этот процесс не является мгновенным, время пребывания смеси в сепараторе стремятся увеличить за счет установки наклонных полок, по которым она стекает в нижнюю часть аппарата. Выделяющийся газ поднимается вверх. Здесь он проходит через жалюзийный каплеуловитель, служащий для отделения капель нефти, и далее направляется в газопровод. Уловленная нефть по дренажной трубе стекает вниз.

Контроль за уровнем нефти в нижней части сепаратора осуществляется с помощью регулятора уровня и уровнемерного стекла. Шлам из аппарата удаляется по нижнему трубопроводу.

Достоинствами вертикальных сепараторов являются относительная простота регулирования уровня жидкости, а также очистки от отложений парафина и механических примесей. Они занимают относительно небольшую площадь, что особенно важно в условиях морских промыслов, где промысловое оборудование монтируется на платформах или эстакадах. Однако вертикальные сепараторы имеют и существенные недостатки: ме6ньшую производительность по сравнению с горизонтальными при одном и том же диаметре аппарата; меньшую эффективность сепарации.

Горизонтальный сепараторсостоит из технологической емкости, внутри которой расположены две наклонные полки, пеногаситель, влагоотделитель и устройство для предотвращения образования воронки при дренаже нефти. Технологическая емкость снабжена патрубком для ввода газонефтяной смеси, штуцерами выхода газа и нефти и люк – лазом. Наклонные полки выполнены в виде желоб с отбортовкой не менее 150мм. В месте ввода газонефтяной смеси в сепаратор смонтировано распределительное устройство.

Сепаратор работает следующим образом. Газонефтяная смесь через патрубок и распределительное устройство поступает на полки и по ним стекает в нижнюю часть технологической емкости. Стекая по наклонным полкам, нефть освобождается от пузырьков газа. Выделившийся из нефти газ проходит пеногаситель, где разрушается пена, и влагоотделитель, где очищается от капель нефти, и через штуцер выхода газа отводится из аппарата. Дегазированная нефть накапливается в нижней части технологической емкости и отводится из аппарата через штуцер.

Для повышения эффективности процесса сепарации в горизонтальных сепараторах используют гидроциклонные устройства.

Горизонтальный газонефтяной сепаратор гидроциклонного типа состоит из технологической емкости нескольких одноточных гидроциклонов. Конструктивно одноточный циклон представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат с тангенциальным вводом газонефтяной смеси, внутри которого расположены направляющий патрубок и секция перетока. В одноточном гидроциклоне смесь совершает одновременно вращательное движение вокруг направляющего патрубка и нисходящее движение, образуя нисходящий вихрь. Нефть по действием центробежной силы прижимается к стенке циклона, а выделившийся и очищенный от капель жидкости газ движется в центре его. В секции перетока нефть и газ меняют направление движения с вертикального на горизонтальное и поступают раздельно в технологическую емкость. Далее газовый поток проходит каплеотбойник, распределительные решетки и выходит из сепаратора. Нефть по наклонным полкам стекает в нижнюю часть емкости. Ее уровень поддерживается с помощью регулятора.

 

refac.ru