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。     

天然气超音速旋流脱水装置设计及凝结特性分析

天然气中含有的水蒸气往往会导致单位体积气体发热量降低,减少输送管道的流通面积,其中的CO_2和H_2S溶于液态水后还会腐蚀管路。针对实际开采过程中的高压天然气含水问题,结合流体力学和工程热力学原理,设计了1套前置式超音速天然气旋流脱水装置。基于国内外研究现状,建立了超音速旋流天然气凝结流动的数值模型,包括多组分两相膨胀流动模型和水蒸气凝结模型。对超音速旋流天然气脱水装置各个工作段的流动特性进行了数值研究,得出装置内部压力、温度、马赫数、水蒸气内部成核率、湿度的分布规律,并根据数值模拟结果对超音速旋流天然气脱水装置进行了优化设计。     

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。     

新型冷冻法在天然气脱水预处理和轻烃回收中的应用

新型冷却脱水法是一种以周期切换的冷冻方式，它解决了传统冷冻法不能应用于在冰点温度下进行脱水操作的困难。将这种新型冷冻法应用于天然气的脱水预处理，可达到预定的脱水效果，保证了北方地区油气田天然气在冬季的不冻结安全输送；应用于烃烃分离工艺，不仅可以简化流程，减少设备，降低能耗，同时达到较高的Ｃ３收率。分析表明这一新工艺具有技术先进性与经济的合理性。     

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。     

海洋平台新型天然气脱水技术探讨

文章对海洋平台常用天然气脱水技术进行了介绍,通过对膜法脱水、超音速脱水和超重力脱水三种新型天然气脱水技术流程的阐述,提出了新型天然气脱水技术在海洋平台上的技术优势及应用前景。     

一种新型超音速分离装置

壳牌公司（Shell）最新研制出的一种新型超音速分离装置在重量、空间和成本上都有较大的节省，它在海上应用方面有较大的优点，可以代替撬装式甘醇脱水装置。它还具有无人操作、无活动部件，不需要添加化学药剂等特点。     

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。     

天然气超音速脱水技术在新疆油气田的应用前景

新疆油气田天然气主要采用三甘醇和J-T阀低温脱水技术.重点阐述了,近几年国内外天然气脱水新技术-超音速脱水技术工作原理和发展及应用状况.该项技术是利用天然气自身压力能,通过拉瓦尔喷管加速到超音速,使天然气温度和压力急剧下降,在超音速下产生强烈的气流旋转将液滴分离出来,并对干气进行再压缩,达到脱水效果.该项脱水技术相比传统使用的三甘醇和和J-T阀低温脱水技术,具有组橇方便灵活、缩短建设周期、降低工程投资和运行费用的优势,该技术在新疆油气田的沙漠边缘气田应用前景广阔.     

中国天然气地质学研究新进展

从天然气成因、成藏、运移、聚集理论、煤层气、深盆气以及天然气地质学中的各种实验室技术出发，系统地分析了中国天然气地质学研究的新进展，包括中国最新的天然气生成理论、天然气成藏理论、天然气富集理论、非常规天然气（煤层气、深盆气、无机气）地质理论研究等方面；并对最近10年来我国天然气地质学研究新进展进行了系统地评述。在此基础上，结合中国国民经济的需求，对21世纪初天然气地质学的发展作出了展望。     

天然气净化厂DCS系统网络安全现状与改进建议

为解决重庆天然气净化总厂(以下简称净化总厂)DCS系统网络存在的安全风险,通过对净化总厂10套DCS系统的网络结构、安全现状以及面临的安全风险进行分析,达到摸清净化总厂DCS系统网络安全现状和面临的安全风险的目的,并结合原因分析和相关法律法规、标准规范的要求,参考多个DCS厂家推出的DCS网络安全产品信息,针对性地提出了净化总厂DCS系统网络安全改进措施及配置整改建议。研究表明:净化总厂DCS系统网络安全存在网络安全防护设施配置少、已有防护设施未发挥功能和DCS系统网络安全管理体系欠缺3个安全问题。由此认为:净化总厂DCS系统网络面临的安全风险日益增加。建议:净化总厂有必要进一步强化DCS系统网络安全配置和建立DCS系统网络安全管理体系,以确保DCS系统的安全运行。     

LO-CAT工艺技术在隆昌天然气净化厂的应用

简述了LO—CAT工艺原理、特点、流程及其溶剂组成,介绍了该工艺技术在隆昌天然气净化厂的应用情况。该装置的特点是防堵措施完善、防腐措施得当、气体分布均匀、自控设施简易可靠、装置操作弹性大。提出了装置存在的问题及改进措施。LO—CAT工艺技术的成功应用,可为该技术在我国天然气净化领域的推广应用提供借鉴。     

汪家屯气田天然气气源追索新方法

本文根据碳同位素分馏理论，建立了气态烃（Ｃ＿１－Ｃ＿３）的碳同位素差值与分馏反应温度的关系．提出了利用气态烃的碳同位素差值追索气源的方法，并对汪家屯气田的天然气气源进行了追索，与实际较吻合。     

油田用新型杀菌剂的研究

由MBT与1227复配而成的新型杀菌剂具有良好的水溶性、杀菌性和缓蚀性，试验证明：这种杀菌剂作为换代产品完全可以取代1227杀菌剂。     

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长庆气田是向京津地区供气的基地,净化厂正常运行至关重要。长庆气田天然气第二净化厂MDEA脱硫装置拦液情况频繁发生,严重影响了装置高效、平稳运行。同时,溶液发泡还会引起雾沫夹带,导致大量胺溶液随气流被带走,使溶液损耗急剧增加,造成了严重的经济损失。通过对塔板负荷性能参数的验算和对脱硫溶液及原料气组分的分析研究,找到了脱硫溶液严重发泡是造成脱硫装置拦液的真正原因。初步研究表明,脱硫溶液污染、脱硫溶液高的CO₂负荷及原料气处理量的突然增大是造成脱硫液发泡严重的主要因素。结合现场实际情况,提出了脱硫装置发生拦液后的初步处理措施。     

天然气净化厂安全运行优化

重庆天然气净化总厂忠县分厂是川气出川的气源站,发挥着重要的社会、政治、经济作用。通过归纳总结运行过程中发现的影响天然气净化装置安全平稳运行的因素,选择其中有代表性的影响因素进行举例分析,并提出相应的改进措施或改进建议进行优化,消除影响安全运行的因素,从而确保天然气净化装置安全平稳运行。     

天然气净化装置脱硫单元腐蚀机理及案例分析

脱硫单元是天然气净化装置中腐蚀问题最多的单元,腐蚀机理主要分为H₂S-CO₂-H₂O腐蚀和RNH₂-H₂S-CO₂-H₂O腐蚀两大类。随着奥氏体不锈钢逐步应用于脱硫单元的设备和管道中,H₂S-CO₂-H₂O腐蚀问题得以部分缓解,但是随着气源的劣质化,胺液中氯离子含量的升高使得腐蚀风险更为隐蔽和突出。文章从脱硫工艺过程出发,绘制了腐蚀流程示意图,并依据腐蚀类型,选取了脱硫单元的典型腐蚀案例,利用硬度检测、化验分析、微观观察等手段,剖析了腐蚀产生的原因,并提出了适用于脱硫单元腐蚀防控的措施及建议,旨在提高企业的防腐经验,保障装置的平稳运行。     

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在对MDEA溶液中各种杂质组分的分析基础上，通过发泡实验考察了操作条件及各种杂质组分对溶液发泡性能的影响。随着MDEA浓度、MDEA溶液温度的逐渐降低，发泡高度及消泡时间逐渐增大；另外随着通气流率和溶液中CO₂负荷的增大，MDEA溶液发泡高度及消泡时间也逐渐增大。考察了NaCl、CaCl₂、FeSO₄无机盐对MDEA溶液发泡性能的影响。MDEA溶液中有机杂质甲醇、三甘醇、重烃对MDEA溶液则具有一定的消泡作用，而气井缓蚀剂无疑是强的发泡剂。残液的加入使纯净的MDEA溶液发泡性能大幅度地增加，验证了MDEA溶液受到了污染是造成溶液发泡的主要原因。最后对MDEA溶液发泡提出了相应的处理措施和建议。     

大庆油田烃气非混相驱矿场试验

大庆油田烃气非混相驱矿场试验于１９８９年４月在大庆萨中开发区进行。注气后改善了吸入和产出剖面，减慢了含水上升速度，累积产没比正常水驱增加了１１９８２９ｔ，提高采收率４．３％，预计最终采收率可提高９．０％左右，经济效益显著，可获得纯利润９２１１．６８万元，为投资的２．６４倍。