Разработка сепарационной аппаратуры для систем сбора и переработки углеводородного сырья

• Автор: Бойко, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 05.17.18, 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 174 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.1. Зашита компрессорных станций КС и газоперерабатывающих заводов ГПЗ от залповых выбросов жидкости из сырьевых газопроводов нефтекоиденсатоотделители для защиты КС и ГПЗ.
1.2. Разделение несмешивающнхся жидкостей разной плотности на газоперерабатывающих производствах фазные разделители и отстойники

1.2.1. Гравитационное осаждение

1.2.2. Коалесценция дисперсной фазы в эмульсиях

1.2.3. Гидравлические процессы в отстойниках, снижение высоты отстаивания с увеличением площади отстаивания

ГЛАВА 2. ОПЫТНЫЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

2.1. Нефтекоиденсатоотделители для защиты КС и ГПЗ от залповых выбросов жидкости из газопровода

2.2. Фазные разделители и отстойники.

ГЛАВА 3. ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ. ОБОБЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ, КОНСТРУКЦИИ АППАРАТОВ И ОСОБЕННОСТИ ИХ РАБОТЫ
3.1. Нефтекоиденсатоотделители для защиты КС и ГПЗ от залповых выбросов жидкости из
газоп роводов . м . . .м.
3.1.1. Трубчатый нефтекондснсатоотделитель.
3.1.3. Сравнительный анализ эффективности нефтеконденсатоотделителей.г.
3.2. Фазные разделители и отстойники
3.2.1. Гравитационная секция отстаивания
3.2.2. Блок трубчатых элементов.
3.2.3. Полочный блок.
3.2.4. Сравнительный анализ эффективности разделения.
ГЛАВА 4. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРОИЗВОДСТВО
4.1. Нефтекондснсатоотделители для зашиты КС и ГПЗ от залповых выбросов жидкости из газопроводов.
4.1.1. Трубчатый нефтеконденсатоотделитсль ГБ 80.
4.1.2. Емкостный нефтеконденсатоотделитсль ГБ 00.
4.2. Фазные разделители и отстойники.
4.2.1. Трубчатый разделитель.
4.2.2. Полочный разделитель
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Особенность сепарации жидкостной пробки заключается в развитии и нарастающем действии «хвостовых» эффектов на процесс улавливания. Рост скорости пробки происходит за счет уменьшения эффективной поверхности трения в подводящем газопроводе при неизменном давлении на задний фронт «хвоста» пробки. В работе [2] приводится математическая модель динамики пробки для определения максимальной скорости движения пробки и гидродинамических нагрузок на элементы конструкций ловушек. Рисунок 1. Г^Ь-. Выбор типа ловушек зависит от протяженности пробки и предельных размеров площадки размещения накопительных емкостей сепарационного оборудования. Основными элементами этих ловушек являются устройства для гашения кинетической энергии пробки, энергии ударной волны и газожидкостной сепарации. Трубные ловушки просты в изготовлении и занимают небольшие площади при сравнительно большом полезном объеме (до м3). Они наиболее предпочтительны при отсутствии ограничения размеров площадок и разовых выбросах, превышающих 0 м3. При установке трубных ловушек используются естественные уклоны на рельефе местности. На рисунке 1. Ливии [4]. Ловушка проста в изготовлении и эксплуатации, однако в ней не решены проблемы гашения гидроударов и равномерной раздачи потока по трубам. Известны аналогичные зарубежные и отечественные разработки трубных ловушек [6,7,8]. Однако до настоящего времени они по разным причинам не нашли широкого применения в отечественной промышленности. Основным недостатком трубных ловушек, кроме указанных, является низкая эффективность улавливая залповых выбросов в режимах течения эмульсионных потоков. Ловушки резервуарного типа получили широкое применение в газодобывающей и перерабатывающих технологиях из-за компактности и простоты в эксплуатации. На объектах Западной Сибири первоначально, для улавливания залповых выбросов использовались стандартные емкости объемом до 0 м3 (рисунок 1. ЦКБН (рисунок 1. Подольск, г. Опыт эксплуатации показал, что используемое оборудование не обеспечивает безперебойной работы оборудования и технологии. Недостаточная его эффективность обуславливается спецификой процесса поступления жидкостной пробки в се-парационное устройство, которая не учтена в применяемых конструкциях. Особенность сепарации жидкостной пробки заключается (как указывалось ранее) в развитии «хвостовых эффектов» пробки, порождающих в традиционных сепа-рационных устройствах вихри и спутные потоки уносящие до % уже уловленной жидкости (вторичный унос). В отечественной и зарубежной практике до настоящего времени используются пустотелые аппараты конструкций ЦКБН, ВНИПИгазпереработки, фирмы Лава-лин «Слаг-Кэтчер» с системами автоматической отсечки газоотводящей линии при переполнении аппарата жидкостью. Однако автоматические системы, включающие датчик, вторичный прибор-регулятор и исполнительный механизм инерционны и поэтому ненадежны. Инерционность срабатывания системы, в зависимости от типа исполнительного механизма и проходного сечения запорного органа колеблется от нескольких секунд до нескольких минут. Так, в схеме производительностью по газу 1 млрд. При этом за 6 секунд полностью заполняются, к примеру, аппараты типа НА- (см. З.). Такая скорость заполнения не позволяет своевременно перекрыть задвижкой или краном выход из аппарата и в газоотводящую линию выбрасывается весь остаточный объем жидкостной пробки. ТатНИИнефтью разработан и испытан аппарат с практически безинерционным регулятором прямого действия [9]. Сепаратор имеет горизонтальный корпус с размещенным внутри поплавком, который соединен с помощью системы рычагов с заслонкой, установленной на газоотводящей линии. По мере заполнения сепаратора жидкостью поплавок поднимается и постепенно закрывает заслонкой проход в газоотводящую линию. Однако, при изготовлении этой системы возникают трудности с герметизацией корпуса и трубопроводов и, кроме того, конструкция заслонки не гарантирует полную отсечку газоотводящей линии. Наиболее приемлем для заданных условий принцип действия поплавковых конденсатоотводчиков [], где газоотводящая линия своевременно и надежно перекрывается всплывающим поплавковым клапаном-отсекателем.