Сепарация газа и типы сепараторов.

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

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.

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.

Скорость потока в сепараторе должна быть меньше критической, для того чтобы не происходил вынос мех примесей потоком газа.

Для механической очистки газа применяются сепараторы 4-х типов: гравитационные, инерционные, адгезионные, смешанные.

Гравитационные – основаны на принципе разделения потока веществ под действием силы тяжести.

Инерционные – используется различие инерции разделяемых веществ. Типичным представителем такого сепаратора является циклонный.

Адгезионные – основаны на способности жидких и смоченных твёрдых частиц прилипать к поверхности твёрдых тел.

Смешанные – в них используются все три типа принципа действия. Получили наибольшее распространение. Конструктивно выполняются горизонтальными, вертикальными, цилиндрическими и шаровыми.

Осушка газа на газовых месторождениях.

Абсорбционная осушка газа

Абсорбционный – основан на способности жидких абсорбентов поглощать из природного газа влагу. В качестве абсорбента (поглотителя) используют - этиленгликоль (ЭГ), диэтиленгликоль (ДЭГ), триэтиленгликоль (ТЭГ), а также масла, амины. Такие установки выгодны при осушке газа до точек росы, не превышающих –20⁰С.

Основным элементом установки есть абсорбер, в котором газ движется снизу вверх, а на встречу сверху - вниз стекает абсорбент. Газ, контактируя с абсорбентом осушается, абсорбент поглощая воду насыщается ей и направляется на регенерацию.

Газ от кустов скважин по газосборным коллекторам-шлейфам подается на пункт переключающей арматуры. В пункте переключающей арматуры сырой газ распределяется по шестнадцати входным ниткам в восемь блоков узла входа шлейфов (УВШ) объединенных попарно. Дальше газ поступает в сепаратор для отделения мех примесей от газа. Дальше идет в абсорбер где осушается газ. Осушенный газ, перед тем как попасть в МГ проходит сначала АВО с целью исключения растепления многолетнемерзлых присадочных грунтов и повышения надежности работы промыслового подземного газопровода. Потом поступает в узел замера газа.

Адсорбционная осушка газа

Адсорбционный – используются твёрдые поглотители, например силикагель, активированный окиси алюминия (боксита) и цеолиты. Эти вещества гранулированы и имеют сильно развитую внутреннюю поверхность сообщающихся между собой пор. Влага адсорбируется в порах при низкой температуре и испаряется при подогреве.

Цех состоит из двух адсорберов, один из которых находится в регенерации, в качестве адсорбента силикагеля.

Газ со скважин подаётся во входной сепаратор горизонтального типа С-1, где выделяются жидкая и твердая фазы, а затем поступает в адсорбер А-1, проходя через слой адсорбента сверху вниз. При этом адсорбент поглощает из газа парообразную влагу и осушенный газ направляется в магистральный газопровод. Для регенерации используется осушенный газ после работающего адсорбера, необходимое количество которого компрессором К-1 подается в печь подогрева П-1, где он приобретает температуру 180-200°С и затем подается снизу вверх в регенерируемый адсорбер, в котором за счет высокой температуры происходит десорбция поглощенных во время цикла адсорбции воды и тяжелых углеводородов, После этого газ регенерации охлаждается в аппарате воздушного охлаждения Х-1 и поступает в сепаратор С-2, для отделения сконденсировавшихся продуктов десорбции, после чего газ возвращается в линию сырого газа перед сепаратором С-1. Адсорбер включают в регенерацию при недостаточной точке росы. Недостаток данной технологии - повышение гидравлических сопротивлений адсорберов в результате истирания и уплотнения адсорбента, что приводит к более раннему вводу в эксплуатацию дожимной компрессорной станции.