Что такое газовый сепаратор
Газовый сепаратор
ГАЗОВЫЙ СЕПАРАТОР (а. gas separator; н. Gasabscheider, Gasseparator, Gasabtrennapparat; ф. separateur de gaz; и. separador de gas) — аппарат для очистки продукции газовых и газоконденсатных скважин, а также защиты запорно-регулирующей арматуры и газоперекачивающего оборудования от капельной влаги, углеводородного конденсата и механических примесей. Входит в состав установок комплексной подготовки газа (УКПГ); устанавливается на компрессорных станциях, сборных и газораспределительных пунктах, газоперерабатывающих заводах.
Различают газовые сепараторы автономного и секционного (встроенные секции в колонных аппаратах многофункционального назначения) исполнения. Газовые сепараторы, как правило, имеют секции: предварительной сепарации (для отделения большей части примесей); отстойную (для сбора и предварительного отстоя жидкости); каплеуловительную (для окончательной очистки газа от мельчайших капель жидкости). Газовые сепараторы комплектуются приборами для контроля давления, температуры газа и уровня жидкости.
Сепараторы разделяются: по характеру действующих сил — на гравитационные, инерционные (насадочные), центробежные и смешанного типа; по геометрической форме и положению в пространстве — на цилиндрические (вертикальные, горизонтальные, наклонные) и сферические; по положению сборника отсепарированной жидкости — с выносным сборником и сборником, находящимся в объёме газового сепаратора; по рабочему давлению — низкого (до 0,6 МПа), среднего (0,6-2,5 МПа) и высокого (свыше 2,5 МПа). Принцип действия гравитационного газового сепаратора основан на снижении скорости газа в нем до величины, при которой примеси оседают под действием силы тяжести. Сепараторы просты по конструкции, но громоздки и металлоёмки. Эффективность сепарации (отношение масс двух фаз — уловленной и поступающей в сепаратор) 75-90%. В инерционных газовых сепараторах осаждение примесей на поверхности насадки происходит вследствие многократного отклонения потока (специальными насадками). Насадки выполняются из пластин различной конфигурации, фильтрующих материалов и коалесцирующих набивок. Наиболее распространены жалюзийные и сетчатые насадки (рис.), которые применяются в качестве концевых сепарационных секций и обеспечивают эффективность сепарации 95-99%.
Виды сепараторов нефти и газа
Типы сепараторов
Сепаратор НГС или (в расшифровке) нефтегазовый сепаратор – оборудование, которое применяют предприятия химической и нефтяной промышленности с целью очистки материала от попутных газов и воды. Его основные функции:
Полученное в результате сырье используется для контроля гидравлического сопротивления, участвует в процессах расслоения готовой нефти и пены, образуемой при транспортировке.
Как работает НГС
Принцип работы нефтегазового сепаратора базируется на использовании гравитации, инерции или центробежной силы.
Сам метод, применяющий разделение элементов, называется сепарацией. Она происходит поэтапно – поток переводится из секции в секцию. Всего в устройствах любого типа может быть 3 или 4 секции. Разделение материалов в них выполняется при постепенном изменении температуры и давления (первая повышается, второе снижается).
Конструкция
Конструкция представляет собой металлический цилиндр, разделенный внутри на емкости. В качестве разделителей используются перегородки. Установка нефтегазового сепаратора НГС может быть вертикальной или горизонтальной. Для надежности фиксации на корпусе предусмотрены специальные опоры.
Выбор оборудования по способу установки (горизонтальный или вертикальный) зависит от характеристик рабочей среды, условий монтажа и пропускной способности системы сепарации.
Днище конструкции нефтегазового сепаратора оснащается патрубками и штуцерами – через них осуществляется закачка рабочей среды и подключается технологическое оборудование (регулирующее, контрольное, измерительное). В каждом из отсеков (емкости-секции) есть свои штуцеры, через которые выводятся разделенные нефть и газ.
Классификация нефтегазовых сепараторов
Таблица классификации нефтегазовых сепараторов делит их по 5 основным признакам. Наиболее важная характеристика – положение в пространстве или способ монтажа. Здесь – три варианта: вертикальные, горизонтальные и гидроциклонные. Подробнее особенности их исполнения рассмотрим чуть ниже.
Второй признак классификации – форма. Она может быть цилиндрической (чаще) или сферической (редко). В зависимости от числа фаз сепарации (очистки) емкости делят на двух- и трехфазные (только нефть и газ или нефть, газ и вода). Предпоследний признак классификации сепараторов НГС – принцип работы (центробежный, инерционный, гравитационный). Еще одна характеристика – уровень рабочего давления, здесь три класса:
Вертикальный
Устройство нефтегазового сепаратора вертикального типа: цилиндрическая конструкция с трубками для ввода и вывода материала (на входе – нефтегазовая смесь, на выходе – ее компоненты). Для предохранения системы и контроля ее безопасной работы корпус оснащен специальной арматурой и элементами отделения материалов.
Горизонтальный нефтесепаратор
Горизонтальный нефтегазосепаратор состоит:
Как и вертикальный сепаратор НГС, горизонтальная модель оснащается штуцерами для вывода потоков, трубкой, через которую осуществляется закачка, и люком для технического обслуживания.
Гидроциклонный
Гидроциклонное оборудование является разновидностью горизонтальной модели. В его конструкции предусмотрены 1-точные гидроциклоны – цилиндрические устройства с направляющей трубкой, тангенциальным вводом и блоком перекачки (перетока).
Как выбрать нефтегазовый сепаратор
При выборе устройства ключевое внимание стоит уделить назначению нефтегазового сепаратора. Отправные точки – тип и характер обслуживаемого нефтепродукта, объемы переработки, стойкость, давление в системе, температура.
Между двумя самыми большими классами – горизонтальными и вертикальными сепараторами НГС – надо выбирать с учетом условий будущей эксплуатации. Вертикальный вариант, например, демонстрирует большую эффективность, но обойдется дороже, потому лучше подойдет для предприятий с высокой производительностью технологических процессов.
НГС горизонтального размещения стоит дешевле, но дороже в обслуживании. Кроме того, она использует больше циклов сепарации: для повышения продуктивности устройств нефть подогревают, только потом смешивают (сепарируют) и понижают давление. Все это, впрочем, не мешает горизонтальным сепараторам пользоваться более высоким спросом (во многом благодаря эффективному балансу цены и производительности).
Заказать нефтегазовый сепаратор
Самый простой способ выбрать сепаратор НГС правильно – обратиться за помощью к специалистам. НПО «СпецНефтеМаш» изготавливает все классы емкостей и предлагает свою продукцию по оптимальным ценам. Чтобы получить консультацию по видам сепараторов НГС, ценам, классификации, срокам доставки, звоните нам в удобное время. Реквизиты для связи:
Мы ответим на любые вопросы и поможем найти оптимальное решение для конкретных условий применения в подходящей ценовой категории.
Нефть, Газ и Энергетика
Блог о добычи нефти и газа, разработка и переработка и подготовка нефти и газа, тексты, статьи и литература, все посвящено углеводородам
Работа газосепараторов. Функции газосепараторов и их назначение.
Основные и вспомогательные функции газосепараторов, их назначение для оптимизации работы технологических узлов системы сбора и подготовки нефти. Основные элементы конструкции вертикальных и горизонтальных сепараторов. Работа газосепаратора.
Процесс отделения газа от нефти называется сепарацией. Аппарат, в котором происходит отделение газа от продукции нефтяных скважин, называют газосепаратором.
В современных системах сбора нефти и газа газосепараторами оснащаются все блочные автоматизированные групповые замерные установки (за исключением установок, оснащенных массовыми расходомерами), дожимные насосные станции и центральные пункты сбора и подготовки нефти, газа и воды. На блочных автоматизированных замерных установках отделение газа от нефти осуществляется только с целью раздельного измерения дебита скважин по жидкости и газу. После измерения нефть и газ снова смешиваются и подаются в общий нефтегазовый коллектор. Часто отвод свободного газа от нефти осуществляется в нескольких местах. Каждый пункт вывода отсепарированного газа называется ступенью сепарации газа.
Сепараторы бывают вертикальные, горизонтальные и гидро циклонные.
Вертикальный сепаратор представляет собой вертикально ус тановленный цилиндрический корпус с полусферическими днищами, снабженный патрубками для ввода газожидкостной смеси и вывода жидкой и газовой фаз, предохранительной и регулирующей армату рой, а также специальными устройствами, обеспечивающими разделение жидкости и газа.
Вертикальный сепаратор работает следующим образом (рис. ). Газонефтяная смесь под давлением поступает в сепаратор по патрубку 1 в раздаточный коллектор 2 со щелевым выходом. Регуля тором давления 3 в сепараторе поддерживается определенное давление, которое меньше начального давления газожидкостной сме си. За счет уменьшения давления из смеси в сепараторе выделяется растворенный газ. Поскольку этот процесс не является мгновенным, время пребывания смеси в сепараторе стремятся увеличить за счет установки наклонных полок 6, по которым она стекает в нижнюю часть аппарата. Выделяющийся газ поднимается вверх. Здесь он проходит через жалюзийный каплеуловитель 4, служащий для отделения ка пель нефти, и далее направляется в газопровод. Уловленная нефть по дренажной трубе 12 стекает вниз.
Контроль за уровнем нефти в нижней части сепаратора осу ществляется с помощью регулятора уровня 8 и уровне мерного стекла 11. Шлам (песок, окалина и т.п.) из аппарата удаляется по трубопро воду 9.
Достоинствами вертикальных сепараторов являются относи тельная простота регулирования уровня жидкости, а также очистки от отложений парафина и механических примесей. Они занимают относительно небольшую площадь, что особенно важно в условиях морских промыслов, где промысловое оборудование монтируется на платформах или эстакадах. \
Однако вертикальные сепараторы имеют и существенные недостатки: меньшую производительность по срав нению с горизонтальными при одном и том же диаметре аппарата; меньшую эффективность сепарации.
Сепараторы
Сепараторы природного газа
Типы, назначение сепараторов газа
Для нефтегазовой, химической отраслей промышленности используются нефтегазовые и газовые сепараторы. Назначение НГС (нефтегазовый сепаратор) — удаление попутного газа из непенистой нефти. Соответственно, газовый сепаратор служит для предварительной очистки газа от вредных примесей, конденсата, нефти. Сепарация выполняется перед последующей обработкой или транспортировкой.
НГС, газосепараторы отличаются:
Типы НГС
Классификация НГС осуществляется по разным признакам. Типы нефтегазовых сепараторов с учетом пространственного положения:
Вертикальные НГС представляют собой цилиндр с входными, выходными трубками через которые поступает пластовая жидкость, выводится нефть, газ. Используется запорная арматура, устройство отделения жидкости, другие элементы.
Горизонтальное устройство — емкость с наклонными полками, трубкой для ввода жидкости, штуцерами для отвода. Также в состав горизонтального НГС входит пеногаситель, оборудование для предотвращения образования воронки, отделитель жидкой фракции.
Гидроциклонный НГС — емкость, расположенная горизонтально. Состоит из нескольких гидроциклонов — цилиндрических устройств с тангенциальным вводом пластовой жидкости.
По форме НГС — цилиндрические, сферические.
По количеству фаз — двухфазных, трехфазные. В зависимости от рабочего давления:
По типу воздействия основной силы:
Принцип работы НГС
Работа нефтегазового сепаратора НГС обеспечивает:
Особенности работы зависят от типа устройства. Принцип работы заключается в разделении нефтегазовой смеси на два компонента — непосредственно нефти и попутного газа. При этом происходит отделение пластовой воды. Принцип действия НГС основан на определенных методах с учетом свойств нефти, давления, воздействия различных сил.
Типы газовых сепараторов
Сепараторы очистки газа — оборудование для обработки сжатого газа, отделения жидкостей и твердых компонентов. Также выполняет побочную задачу — регулирует давление в системе.
В зависимости от пространственного положения, конструктивных особенностей газосепараторы могут быть:
Кроме того типология ГС подразумевает различия по рабочему давлению, технологии (гравитационные, инерционные, сетчатые, центробежные, смешанные), фазам (двухфазные, трехфазные).
Принцип работы газосепараторов
Принцип работы сепаратора газа — через специальный шланг природный газ поступает во внутреннюю часть СГ. Далее под воздействием центробежной силы твердые части, жидкость отделяются, попадают в каплесборник через сетки-каплеуловители. Очищенный от примесей газ попадает в другой отсек, выводится наружу через штуцер.
Условия эксплуатации, требования к сейсмичности площадки
На ВЗРК проектируем, производим нефтегазовые, газовые сепараторы. Учитываем особенности эксплуатации, параметры рабочей среды (нефти, газа). Закажите оборудование, заполните форму обратной связи, перезвоним.
Устройство и назначение газосепараторов
Газосепаратор используется при добыче и транспортировке газа. Основным назначением аппарата является фильтрация газа от различных примесей и жидкой фазы. Дополнительно аппарат поддерживает давление системы в оптимальных пределах. Поддержание давления реализовано установкой дополнительной системы клапанов.
Газовый сепаратор может быть представлен в нескольких исполнениях:
Принцип работы
Принцип работы газосепаратора основан на воздействии определенных факторов на газовую смесь. При этом происходит разделение различных субстанций и их фильтрация. Если конструкцией предусмотрена приемная сетка, установка газосепаратора производится перед насосом в месте установки входного модуля. Если приемная сетка конструкционно не предусмотрена, то установка сепаратора производится за входным модулем насоса.
Насос подает неочищенный газ по специальному патрубку в отсек, находящийся в средней части агрегата. Разделение потоков происходит за счет воздействия на газовую смесь центробежной силы.
Устройство газосепаратора условно можно представить в виде центрифуги. Для завихрения газа используются установленные спирали. В процессе движения газовая смесь набирает скорость и происходит ее завихрение. Поскольку углеродистые соединения и различные другие частицы имеют гораздо больший вес, под действием центробежной силы отбрасываются на стенки устройства, откуда далее попадают через специальные улавливающие сетки в отсек для сбора капель. После прохода всех этих этапов газ, который очистился, поднимается вверх.
Остатки после очистки собираются в специальную емкость – каплесборник. Обязательным условием является контроль уровня жидкости в этой емкости. Если упустить этот момент и допустить превышение уровня жидкости в каплесборнике, можно получить повторное загрязнение уже очищенного ранее газа. Чтобы не допустить такого исхода, используют специальные приборы – уровнемеры. Благодаря им уровень отфильтрованных жидкостей не превысит заданный уровень. Очистка емкости от жидкости может производиться в ручном или автоматическом режиме. Технологический процесс предусматривает последующее ее применение для различных целей.
Поскольку работа с газом связана с большим риском, для изготовления всех деталей и узлов используются специальные качественные материалы. Они позволяют эксплуатировать очистительную установку как внутри помещений, так и на открытом воздухе.
Работа установки предполагает наличие большого количества дополнительных деталей, таких как различные клапана, манометры, запирающие и коллекторные устройства. Все комплектующие могут поставляться заказчику вместе с основным оборудованием при покупке.