超音速分离器在单井天然气脱水脱烃中的应用

针对塔河油田边远单井远离集输管网,其天然气脱水脱烃难度大的问题,在某单井应用了超音速分离器技术进行天然气的脱水脱烃。介绍了超音速分离器技术的基本原理和超音速分离器中涡流管的组成结构,以及超音速分离器撬装装置应用于某单井天然气脱水脱烃的运行情况,分析了其脱水脱烃工艺在技术、效率、能耗及经济效益方面较常规方式所具有的优势,以及运行中存在的不足。     

天然气研究院涡流管技术获得3项专利授权

<正>经过10年的努力,目前,中国石油西南油气田公司天然气研究院在涡流管气液分离技术研究工作中,通过对亚音速涡流管和超音速涡流管的5轮研究,3项成果获得授权专利证书。这3项授权专利分别为:发明专利"一种超音速涡流管气体脱水脱烃的方法"(专利号:ZL201110071111.8)和"一种预成核超音速涡流管天然气脱水方法"(专利号:201010115527.0);实用新型专利"一种预旋流超音速旋流分离器"(专利号:ZL201120069282.2)。"一种超音速涡流管气体脱水脱烃的方法"设计了1种多级脱水、脱烃的流程,在能耗利用方面达到     

超音速分离技术及在气田地面工程中的应用

与传统的低温分离技术相比,超音速涡流管分离技术是近年来在全球范围受到普遍关注的具有重要技术变革意义和节能环保意义的天然气处理工艺技术。本文在介绍超音速涡流管分离技术的发展现状和工作原理的基础上,对当前取得良好运用效果的两种超音速涡流管（3S管和Twister管）进行了评述,着重分析了第1代、第2代Twister超音速涡流管的各自特点及应用情况．简要介绍了超音速涡流管分离技术在脱水系统中的工作情况。对该技术在天然气开发领域的运用进行分析的基础上,总结了超音速涡流管技术运用于气田脱水所带来的优点,展望了超音速涡流管技术在天然气分离中的应用前景,对该技术在国内气田实际应用中的局限性及未来的研究方向提出了一些看法和建议。     

非常规天然气超音速脱水工艺与设备发展研究

超音速旋流分离技术是天然气处理技术的一大创新,是超音速冷凝和离心分离技术的有机结合,是天然气脱水处理技术的发展趋势。分析了国内常用天然气脱水系统中存在的主要问题,介绍了超音速脱水技术在国内外的研究及应用情况,并在此基础上提出了一种适用于非常规天然气的脱水处理工艺,分析了改进型Twister管的技术特点,并对该工艺中通用脱水设备的功能要求进行了详细介绍。最后指出非常规天然气脱水处理技术应进一步深入研究的内容。     

新型天然气超音速脱水净化装置现场试验

传统的天然气脱水技术存在处理量小、设备占用空间大、投资高、维护工作量大等缺点。2000年壳牌公司最先将超音速脱水技术用于天然气处理。它利用天然气在超音速状态下的蒸气冷凝现象进行天然气脱水，将膨胀机、分离器和压缩机的功能集中于一体。该装置具有无运动部件、结构简单可靠、无需人员职守、制造运行成本低等优点。2003年中国石化胜利油田和北京工业大学在国内率先开展了超音速分离管的研发工作，相继完成了基础理论研究、数值模拟研究、室内试验研究，近来又进行了现场试验研究，为超音速脱水工业化的可行性进行了验证。试验发现：超音速分离管进出口天然气露点降最大逾35 ℃，最小逾10 ℃；分离管的产液量为17 mL/m³，整个系统的产液量在28～40 mL/m³。该系统不仅有效地降低了天然气的水露点还可进行轻烃回收工作。     

湿气再循环超音速分离管脱水性能的试验研究

湿气再循环超音速分离管可以将天然气中的液体和烃类有效地分离出来,并可以将气体进行循环分离,从而提高分离效率。为了对该装置的脱水性能进行系统全面的研究,搭建了室内试验台。试验结果表明:相比已研发的超音速分离技术,在相同压损比下再循环超音速分离管可以获得更高的露点降,说明其具有更好的脱水分离性能;当压损比为0.81时,该装置最大露点降可以达到28.12℃;压损比是决定再循环超音速分离管脱水性能的关键因素,在允许范围内适当增加压损比是提高再循环超音速分离管脱水性能的有效途径;保持气流在分离管内部的Laval喷管喉部处于临界状态,并达到临界流量是保证再循环超音速分离管良好工作性能的低限要求,否则会降低装置的脱水性能;湿气出口压力对再循环分离管的脱水性能影响很小。所得结论可为湿气再循环超音速分离管的结构优化和现场应用提供参考。     

超音速分离器：天然气脱水脱烃的新型高效设备

超音速分离器（3S）是分离油气田天然气中的水分和NGL组分的一种新型高效设备。3S与传统的油气田脱水脱烃设备相比，具有工艺设备简单、高效、节能、环保、运转安全性和可靠性高、经济效益显著等诸多优点，是天然气脱水脱烃技术的一项重大突破。文章介绍了3S的研发概况、工作原理、分离天然气水分和NGL组分方面的优势，以及分离气层天然气中水分和油田伴生气中NGL组分的典型工艺流程和示例。     

天然气超音速脱水技术评析

在天然气集输和处理过程中,天然气中含有的水蒸气易凝结形成液态水,其存在有很大的危害,天然气脱水则是防止水合物形成的根本措施。天然气超音速脱水技术属于天然气脱水中的低温冷凝法,利用拉瓦尔喷管、分离叶片加速饱和湿天然气达到气水分离之目的。天然气超音速脱水将膨胀机、分离器和压缩机的功能集中到一个管道中,大大简化了脱水系统,提高系统可靠性,并降低其投资、运行费用和减轻环境污染。天然气超音速脱水技术易于形成体积小、质量轻、成本低、可靠性高的脱水橇,非常适合单井集气工艺的井口、多井集气工艺的集气站的天然气脱水。     

超音速涡流管分离新工艺先导性技术研究取得阶段性成果

<正>近日,中国石油与北京航空航天大学合作研究的"超音速涡流管分离新工艺先导性技术研究"项目完成了实验室涡流管空气脱水实验,项目研究达到预期效果。该项目是2011年中国石油天然气股份有限公司科研计划项目,为"中石油低碳关键技术研究"项目部分内容。其研究目的在于研发1套可利用原料气压力能实现气液分离的超音速涡流管天然气脱水     

天然气脱水技术优选

天然气脱水作为天然气处理的重要环节备受关注。天然气中水的存在会导致天然气热值和管输能力的降低,当环境温度降低或压力升高时,水蒸气液化形成的水合物会堵塞和腐蚀管道,因此天然气脱水具有必要性。为使天然气脱水深度满足管输和生产要求,常用的脱水技术有溶剂吸收法、低温冷凝法、固体吸附法、膜分离法和超音速法。通过将不同技术的气液分离原理、技术特点与实际生产应用相结合,提出了不同脱水工艺的适用生产条件;另一方面阐明了传统脱水工艺和新型脱水工艺的技术优势及发展瓶颈,为天然气脱水工艺的改进及新型设备的研发提供了方向。     

基于HYSYS的超声速天然气脱水脱烃工艺设计

为解决超声速天然气脱水脱烃工艺设计受限于其核心设备超声速分离器的动力学设计以及以往数值模拟的设计方法繁琐且对物性参数变化敏感度较低的问题,分析其工作原理,基于HYSYS软件提出一套超声速天然气脱水脱烃工艺设计方法,并将其结果与数值模拟结果进行对比。结果表明,该工艺设计方法简便且满足工程设计要求。指出设计马赫数、气液分流比和压损比为超声速分离器的3个关键设计参数,分析其对天然气脱水脱烃效果的影响得出：设计马赫数越大,天然气露点降越大;气液分流比越大,天然气露点降越大;压损比越大,天然气露点降越大。     

一种新型的天然气脱蜡脱水脱烃工艺

通过对低温分离工艺中蜡堵问题的分析和研究,提出了一种新型的低温分离天然气脱蜡脱水脱烃装置及方法,即在传统低温脱水脱烃工艺的基础上,利用低温醇烃液与原料天然气中石蜡组成"相似相溶"的原理,将低温分离器底部的低温醇烃液通过泵注入到原料天然气中,改变天然气的组成,有利于石蜡在原料气分离器中的分离,降低原料气分离器分离温度,从而提高分离效率,减少醇液注入量,降低低温分离系统与醇液再生系统的能耗,降低操作费用,起到节能减排的作用,同时还能解决低温分离过程中的结蜡问题。     

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天然气膜法脱水工艺技术是近年来发展起来的高新技术，该技术使膜分离技术和固体催化转化技术相结合，既克服了传统工艺脱水的不足，又使集成工艺的优势得以充分发挥。其中天然气膜法脱水工艺技术是天然气“净化”的重要核心内容之一。它利用气体不同组分通过薄膜时的速率分异现象将天然气中的饱和水蒸气除去，从而降低天然气水露点，以达到天然气管输要求。并介绍了天然气膜法脱水的工艺流程，该工艺通过在长庆气田的工业性试验，取得了技术上的成功，与常规的三甘醇脱水工艺相比，具有明显的优越性。     

分子筛脱水装置再生气中H2S含量升高原因解析及整改措施

土库曼斯坦一大型高含硫天然气处理厂共有4列装置,设计每年可生产优质产品天然气50×108 m3。该厂原料天然气中H2S含量为2.942%（y）,水含量为0.123%（y）,经过脱硫、脱水、脱烃后产品天然气中H2S含量小于7mg/m3,水露点在5.6MPa（G）下可达到-21℃。该厂脱水单元采用4塔分子筛脱水工艺,自动化程度高,脱水深度完全能够满足设计要求,但在运行中发现脱水再生气中H2S含量较高。通过分析已找到再生气中H2S含量随再生时间和再生气量的变化规律,并通过延长再生时间和降低再生气流量等措施,降低了再生气中H2S含量,取得明显的效果。     

小型LNG气化站的冷能利用

为了满足管道输送和化工利用的要求,天然气必须经过脱水处理。超音速技术用于天然气脱水,与传统工艺相比有明显优势。介绍了超音速分离器的工作原理和Laval喷管结构设计;对我国超音速脱水应用现状进行了分析,通过比较,认为3S型分离器与J-T阀并联然后与分子筛串联使用可用于天然气的脱水处理。     

天然气脱水脱烃用SM系列分离器的研究与应用

Shell石油公司研发的SM系列分离器是一种高效的脱水、脱烃设备,对其发展历程、结构组成和工作原理进行了系统的总结,结果表明,采用重力分离与高效内构件相结合的SM系列分离器具有分离效率高、构件模块化等优点,适用于天然气脱水、脱烃装置。针对SM系列分离器开展的气-液分离应用基础研究,有助于了解其内构件工作情况及分离器内液滴平均尺寸分布情况,可为分离器内构件的结构优化设计和分离器性能的进一步提升提供参考。     

超声速天然气脱水技术在海上平台的应用

针对海上平台传统天然气脱水技术存在占地面积大、装置相对复杂、系统运行成本高、维护费用高及环境污染等问题,研究一种新型天然气脱水技术在海上平台的适用性。以海上平台某项目为例,分析超声速天然气脱水技术在应用中存在的问题,得出一套系统设计解决方案,同时指出该技术在海上平台推广应用的关键技术指标,以期为将来的技术完善和应用提供理论支撑。     

天然气膜法脱水

为了使开采的井口天然气达到管输标准,脱水是必不可少的处理工作,但传统的脱水工艺弊病很多,膜法脱水是新引进的技术,具有巨大的发展潜力。本文从天然气膜法脱水的原理入手．提出了膜选择的特征参数,并深入剖析了膜分离装置各部分的作用,最后通过膜法脱水、传统的三甘醇脱水和分子筛脱水的对比研究和工程实例的数据,充分说明了膜法脱水的优势和可行性。     

顺北二区高含硫天然气脱水工艺技术研究

目的通过天然气脱水有效降低H₂S对高含硫天然气矿场集输系统的腐蚀危害。 方法在国内外高含硫天然气脱水技术研究的基础上,优选确定了三甘醇溶剂吸收法作为顺北二区高含硫天然气的脱水处理工艺,并在传统三甘醇脱水工艺流程的基础上充分考虑了顺北二区高含硫天然气的特点,局部优化改进了传统三甘醇脱水工艺流程,增加了原料气进吸附塔前的分离处理工艺和闪蒸气回收处理工艺;同时,基于富甘醇预热位置、再生纯度以及H₂S的影响,开发了两级贫/富液换热预热、LNG气化气提的富甘醇再生工艺流程。 结果改造后,脱水工艺通过增压回收处理实现了脱水系统含硫尾气零排放,通过LNG气化气提实现了三甘醇高效脱硫和提纯相结合,解决了酸性环境下再生装置的腐蚀及检修难题。 结论该脱水工艺有利于顺北二区总体开发规划的实现,形成了适用于顺北二区高含硫天然气的高压集输脱水流程,为后续顺北天然气区块的进一步开发提供了技术支撑。 