可调式超音速分离器旋流段的研究分析

超音速分离器一种高效、节能、低成本的新型天然气脱水净化装置,该技术是基于天然气在拉瓦尔喷管内绝热膨胀降温,然后经分离翼旋流,以分离天然气中的气相水和重烃组分。分离翼是分离器的关键部位,其在旋流段的位置会对分离器内部流场产生重要影响。本文提出一种新的可调式旋流管设计,并利用数值模拟软件(FLUENT)模拟分离器内部的流动,对比3种不同位置分离器对超音速分离器内压力、温度、速度的影响,以便优化分离器设计,提高分离效率。     

超音速分离技术在塔里木油田现场探索及应用

塔里木油田牙哈凝析气处理站制冷单元在整个工艺流程中扮演着重要任务,它的运行好坏,直接关系到所生产的天然气品质以及凝液的产量。超音速分离器(Super Sonic Separator,简称3S)是基于天然气旋流在超音速喷管内绝热膨胀降温,以分离天然气中的水分和液烃(NGL)的一种新型高效设备。本论文将深入探讨超音速分离器的工作原理,结合现场应用情况,总结分析3S设备在投运后所遇到的一些实际问题和解决办法,制定出相关的行业操作标准。     

超音速分离技术在天然气工业上应用浅析

随着超音速分离技术的研究和发展,超音速分离设备逐步应用到天然气的脱水脱烃和天然气凝液回收等工艺中。本文介绍了超音速分离技术的发展过程,分析了超音速分离技术的原理以及在天然气工业中的应用,结果表明此技术对提高天然气气液分离效果显著,有助于增加天然气凝液的收率,在天然气工业上有较广阔的应用前景。     

前置型超音速脱水装置内部速度场性能分析

超音速分离器作为一种新型低温分离装置,与传统的低温分离装置相比,具有清洁环保、分离效率高、能量损耗低、结构简单紧凑、运行安全可靠、工程投资低等优点,使得该装置被国内外很多油气田公司用于天然气的脱水,目前根据螺旋导流叶片的位置可将超音速分离器分为前置型超音速脱水装置和后置型超音速脱水装置。本文通过流场仿真与数值模拟,对前置型超音速脱水装置的内部流场性能进行分析。     

靖边气田高效分离器应用效果评价

气液分离技术的机理有重力沉降、惯性碰撞、离心分离、静电吸引、扩散等,依据这些机理己经研制出许多实用的气液分离器,如重力分离器、旋风分离器、挡板式分离器、丝网分离器等。靖边气田开发初期,分离器是按照纯气层的地质状况设计的,主要用在脱水撬前对天然气进行分离,目的是分离出天然气中的游离水及携带的固体杂质,避免高矿化度的游离水及固体杂质进入脱水撬,影响脱水撬的正常运行。但随着气田的不断开发,使得原有的分离器无法对气液进行有效分离,个别集气站露点不合格,脱水撬结晶盐堵塞等问题频繁发生。本文对国内外常用分离器的分离特性及发展概况进行了调研,对强制旋流吸收吸附分离器和立式精细聚结分离器的结构原理及靖边气田现场试验应用情况进行效果评价,为靖边气田在开发中后期气液分离器的选型提供一定的参考依据。     

一种新型机抽井旋流分离器结构设计与分析

在采油过程中,原油含气会对抽油泵产生不利影响。目前井下气液分离器大部分在高气液比油气井中分离器储气空间不足,影响泵效。因此,对井下气液分离研究具有实用性和经济性。针对此问题,文章研制了一种新型气液分离器,增加了储气空间并延长油气分离时间,实现了多次分离,提高了分离效果和抽油泵的泵效。     

高效气液分离器效果评价

靖边气田开发初期,分离器是按照纯气层的地质状况设计的,主要用在脱水撬前对天然气进行分离,目的是分离出天然气中的游离水及携带的固体杂质,避免高矿化度的游离水及固体杂质进入脱水撬,影响脱水撬的正常运行。但随着气田的不断开发,使得原有的分离器无法对气液进行有效分离,个别集气站露点不合格,脱水撬结晶盐堵塞等问题频繁发生。本文对国内外常用分离器的分离特性及发展概况进行了调研,对强制旋流吸收吸附分离器和立式精细聚结分离器的结构原理及靖边气田现场试验应用情况进行效果评价,为靖边气田在开发中后期气液分离器的选型提供一定的参考依据。     

高效气液分离技术在克拉2气田的应用及评价

气液分离技术作为天然气处理工艺中的关键技术,分离效率的高低不仅可能造成后续设备工作异常,而且会影响到天然气品质。由于克拉2气田原来选用的气液分离设备内构件简单,效率低,造成了装置运行出现了一些问题。为改善分离效率,引进了Shell公司专利技术的高效气液分离元件对分离器分离元件进行了改造。改造后通过多方面验证,表明改造大大提高了气液分离设备的分离效率,缓解了预冷器管程结蜡,保证外输天然气的质量。     

高效气液分离器效果评价

靖边气田开发初期,分离器是按照纯气层的地质状况设计的,主要用在脱水撬前对天然气进行分离,目的是分离出天然气中的游离水及携带的固体杂质,避免高矿化度的游离水及固体杂质进入脱水撬,影响脱水撬的正常运行。但随着气田的不断开发,使得原有的分离器无法对气液进行有效分离,个别集气站露点不合格,脱水撬结晶盐堵塞等问题频繁发生。本文对国内外常用分离器的分离特性及发展概况进行了调研,对强制旋流吸收吸附分离器和立式精细聚结分离器的结构原理及靖边气田现场试验应用情况进行效果评价,为靖边气田在开发中后期气液分离器的选型提供一定的参考依据。     

专利技术

一种天然气超音速脱水方法公开(公告)号:CN101037629公开(公告)日:2007.09.19这种天然气超音速脱水方法的特征在于用天然气自身能量进行换热脱水、稳压沉降脱水、超音速脱水、旋流脱水、湿气分离脱水,提高天然气干度直接达到外输的目的。未脱水的天然气从气源逐序进入换热器、稳压罐、过滤器、超音速分离装置,并通过旋流装置将气液分离。分离出的"干气"直接进入外输管线,而"湿气"进入二次分离罐,沉降分离出游离水后的气体与"干气"汇合进入外输管线。稳压罐及二次分离器分离出的水和轻烃进入轻烃回收装置,实现了轻烃回收。此脱水过程不需外部能源动力,无需注入任何药剂即可脱出天然气中的水分,避免了外输过程中水合物的形成,同时又避免了环境污染。     

天然气净化用旋风分离器气液分离性能

为了系统评价天然气净化用旋风分离器在含液量低时的气液分离性能,利用滤膜采样称重法和Welas在线测量法测量了旋风分离器在入口气速8～24 m·s^-1、入口液体浓度0.1～2 g·m^-3时的分离效率和粒径分布;对比了相同入口浓度下旋风分离器气液分离性能和气固分离性能的异同。实验结果表明,在入口气速为8～24 m·s^-1、入口液体浓度为0.1～2 g·m^-3时,旋风分离器的气液分离效率随着入口气速和入口液体浓度的增加而增大,而出口粒径分布范围变化很小;与气固分离相比,在相同的入口气速和入口浓度下,旋风分离器的气液分离效率要高2%～6%;另外,气液分离时出口液滴粒径不大于4 μm,而气固分离时出口有大于10 μm固体颗粒存在。     

超音速气水分离的多相多组分相变过程模拟研究

本文采用Eular多相模型及基于汽液界面分子平衡的相变模型,发展超音速气水分离真实物理过程的数值模拟方法,相比于现有超音速分离过程的单相多组分且不考虑相变简化模型,新方法能够更好的揭示超音速气水分离过程的的优缺点。为天然气超音速分离器的设计提供理论支撑。     

气液分离器的结构设计与流场分析

设计了一种新结构气液旋流分离装置,并介绍了该装置的结构特点、尺寸参数和工作原理。基于计算流体动力学软件Fluent,采用雷诺应力模型,模拟仿真了新型气液旋流分离器的内部流场分布。同时分析了不同分流比变化对分离器内气相浓度分布、压力和速度的影响规律。气-液分离器分离效率达到80%,说明新型气-液旋流分离器的除气处理效果优越。     

气井压后排液中分离器的应用与改进初探

试油气技术是分公司主体技术之一,压后排液是试油气工艺技术重要组成部分。随着大庆油田深井勘探开发的深入展开,天然气井压后排液技术应用越来越多,为了经济有效地进行分离天然气、压裂液及油层水等工艺作业,准确测量日产气量,正确选择分离器的结构型式是非常重要的。当前常规压后排液工艺中常用到的分离器是重力式分离器,其作用原理是根据多种流体的物理性质不同,利用重力等来分离液体。由于气体和液体具有不同的密度,重力使得气体首先被分离到分离器顶部,较重的液体沉降到分离器的底部,较轻的液体上升到分离器的中部,然后再通过破乳等手段进行进一步分离。常规重力沉降式分离器处理液量大,但普遍比较笨重,且分离效果不完全,进入测气管线的气体携带部分液体,对测量天然气气产量造成一定影响,可以通过多种手段降低流体混合物进入分离器时的紊流状态,提高气液分离速度,改进高性能内件,最终缩小分离器体积并提高分离效果。本文仅就天然气井的压后排液中多相分离器的应用及改进作初步讨论。     

气液分离器的优选与改进

本文以气液分离器为研究核心,针对分离器在天然气处理过程中的应用为研究对象展开讨论。对比分析了几种典型的分离设备的原理、特点和使用条件,筛选不同分离器的适用范围和推荐使用流程。同时将气液分离器分三个阶段进行改进优选,为以后的气液分离器的发展提出了方向。     

天然气脱水新工艺新技术探讨

为了高效开发利用天然气,降低生产成本,有必要研究天然气脱水技术,指导天然气净化工艺方案制定。概述了目前国内外油气田普遍应用的5种天然气脱水技术,包括低温分离法、溶剂吸收法、固体吸附法、膜分离法、超音速分离法。总结了各种天然气脱水技术的工艺原理、应用现状及目前存在的主要问题。对比传统的天然气脱水技术,重点阐述了近年来出现的新型膜分离脱水技术和超音速脱水技术。对我国天然气脱水工艺发展的方向、重点技术进行了展望。     

改造气液分离设备提高分离效率

针对目前气液分离设备普遍存在的弊端,结合气液流动的特点,改进雾沫分离器的结构形式,气体输送管道水平段增设盲肠分离器、气液分离器等,提高气液分离效率.     

可用于MVR蒸发系统的气液分离器改进结构分析

针对常规气液分离器对微小液滴分离效率低的不足,提出一种可用于MVR蒸发系统的气液分离器结构,并采用数值模拟结合实验验证的方法对其分离特性进行研究。首先,利用数值模拟的方法分析了气液分离器内部流场和压力场,确定了影响分离效果最明显的位置,然后提出了在该位置加装不同数量3/4圆环形挡板的分离器结构。其次,模拟研究了此种新结构的分离效率和压降等分离特性以及挡板数量变化的影响规律。最后,通过实验验证的方法分析了数值模拟结果的可靠性和新结构的分离效果。研究结果表明：圆柱型筒体是影响分离器分离特性的关键部位,在气液分离器圆柱形筒体内部增加3/4环形挡板,能够增加物料切向运动的有效长度,降低物料的径向速度,从而显著提高微小液滴的分离效率,气液分离器整体压降却增加不多;而且随着环形挡板数量的增加,该结构气液分离器的分离效率和压降均明显提高。在本文计算条件下,加装3/4圆环形挡板的气液分离器结构,可以将直径在3 μm以下的液滴分离效率提高15%,而压降仅增加了200Pa。综合气液分离器效率和压降影响,加装两个3/4圆环形挡板的气液分离器性能最佳。     

天然气脱水脱烃方法研究

随着天然气在能源消费中的比重越来越大,天然气集输过程中的液态水及烃质等杂质的不利影响受到广泛的关注。本文对天然气的液态水与烃质的分离进行了调研。结果显示,目前,天然气脱水的主要方法有以下几种:冷却分离技术、固体吸附技术、溶剂吸收技术、膜法分离技术以及超音速分离技术,使用较为广泛为膜分离技术与超音速分离技术。天然气脱烃的主要方法是节流分离技术和吸附分离技术。另外,丙烷压缩制冷技术在天然气脱水脱烃也有广泛的应用。     

超音速分离技术在脱烃中应用

超音速分离技术是天然气处理工艺技术的一大突破,超音速分离系统具有流程简单、无需化学试剂、结构紧凑轻巧、无移动部件等特点。本文分析了超音速分离技术和J—T阀节流膨胀制冷技术脱烃效果的影响因素,同时运用HYSYS软件对某处超音速分离器的应用实例采用J—T阀节流膨胀制冷技术对天然气脱烃过程进行模拟。结果表明:超音速分离技术具有比J—T阀节流膨胀制冷技术更好的脱烃性能,对气流中的CO_2、H_2S也有一定的脱除作用。