Jak funguje horizontální oddělovač?

Uvnitř technologické nádrže 1 jsou šikmé police 2, odpěňovač 3, odlučovač vlhkosti 5, zařízení 7 zabraňující vzniku nálevky při vypouštění oleje, nálevka je vybavena potrubím 10 pro přivádění směsi plyn-olej, armatury pro výstup plynu 4 a olej 6 a luclase 8.

Funguje to takto:

Směs plyn-olej potrubím 10 a rozvodným zařízením 9 vstupuje do polic 2, proudí po nich do spodní části technologické roviny, olej se zbavuje bublinek plynu, prochází odpěňovač 3, kde dochází k destrukci pěny, odlučovač 5 vody, kde se zbavuje kapiček oleje a přes výstupní armaturu se plyn 4 odstraňuje ze zařízení. Odplyněný olej se hromadí ve spodní části procesní nádrže a je vypouštěn armaturou 6. Pro zvýšení účinnosti separačního procesu horizontálních separátorů se používají hydrocyklonová zařízení.

7. Hydrocyklonový separátor. Turbo separátor. Účel a vlastnosti separátorů

Na Obr. 54 ukazuje celkový pohled na hydrocyklonový dvoukapacitní separátor vyvinutý v institutu Giprovostokneft. Separátory tohoto typu jsou poměrně široce používány v ropných polích Sovětského svazu. Princip jejich fungování je následující.

Směs oleje a plynu vstupuje nejprve do hlavy 2 hydrocyklonu, ve které dochází vlivem odstředivé síly k oddělení plynu od oleje a jejich samostatnému pohybu, a to jak v hlavě samotné, tak v horní nádrži 5. Olej podél vypouštěcí police 12 nasměrované gravitací na rohové sprinklery 11, a poté na odtokovou polici a odtéká ze stabilizátoru hladiny. Jakmile hladina oleje dosáhne určité hodnoty, uvede se do činnosti plovákový regulátor hladiny a lehce otevře akční člen 14 na olejové lince.

Plyn prochází horní nádrží 5 dvě zóny, kde se zbavuje kapající kapaliny a posílá se do plynového potrubí výstupem 5.

Obr. Obrázek 56 ukazuje schéma turboseparátoru, ve kterém jsou kapičky kapaliny účinně zachycovány z proudu plynu při vysokých rychlostech jeho průtoku. Jeho princip činnosti je následující: stlačený plyn, který prošel difuzorem 2, vstupuje do rozváděcí lopatky З, což je lopatkový vířič, se víří, což má za následek obvodovou složku rychlosti proudění. Výsledné odstředivé síly pohybují kapkami ve směru vnějšího kuželového lemu 4 s lopatkami 5 profilovanými podél kruhového oblouku v radiální rovině. Pod vlivem obvodové složky rychlosti proudění lopatky 5 na ose 6 a ráfku 4 jsou uvedeny do rotace. Kapalina je vypouštěna mezerou a poté potrubím 10 za turbo separátorem.

Popsaný separátor pracuje zvláště efektivně v polích plynu a plynových kondenzátů, kde je nutné oddělit kapkovou kapalinu od proudu plynu. Hmotnost turbo separátoru je přibližně 60krát menší než hmotnost gravitačního separátoru.

8. Proces dehydratace a odsolování. Metody rozbíjení olejových emulzí

Při těžbě z nádrže se ropa pohybuje potrubím ve vrtu a také polním potrubím a vytváří se směs ropy a vody emulze voda-olej – mechanická směs kapalin, které jsou vzájemně nerozpustné a jsou v jemně rozptýleném stavu. V emulzích je obvyklé rozlišovat disperzní (vnější spojitou) a disperzní (vnitřní) fázi.

Na základě povahy disperzního média a dispergované fáze se rozlišují dva typy emulzí: „olej ve vodě“ a „voda v oleji“. Typ vytvořené emulze závisí především na poměru fázových objemů, teplotě povrchového napětí na rozhraní olej-voda atd.

Nazývají se látky, které snižují povrchové napětí systému kapalina-kapalina nebo kapalina-plyn povrchově aktivní látka.

Jednou z nejdůležitějších charakteristik emulzí je průměr kapiček dispergované fáze, protože závisí na tom rychlost jejich ukládání. Ke zničení olejové emulze se používají následující metody:

• in-line deemulgace (díky dodávce umělých povrchově aktivních látek, které jsou účinnější než přírodní povrchově aktivní látky)
• gravitační studená separace oleje a vody (studený kal)
• tepelný efekt
• termochemický vliv (teplo + chemická činidla)
• elektrohydrogenace (elektrický náraz)
• filtrace přes pevné povrchy (hydrofilní, hydrofobní)
• centrifugace (separace v poli odstředivých sil)

Podívejme se na podstatu metody in-line deemulgace. Do směsi vody a oleje se přidává speciální látka, deemulgátor, který při smíchání s emulzí při pohybu ji ničí. Látky, které jsou součástí ropy (asfalteny, nafteny, parafín) a formovací vody (soli, kyseliny) a mají významný vliv na tvorbu a stabilitu emulze, se nazývají emulgátory (přírodní povrchově aktivní látky).

Účinnost in-line deemulgace závisí na následujících faktorech:

• účinnosti nebo nad aktivitou samotného deemulgátoru
• intenzitu nebo dobu míchání emulze s povrchově aktivní látkou
• množství vody obsažené v emulzi a její disperze (fragmentace)
• teplota emulze dopravované sběrným systémem a rychlost jejího poklesu
• fyzikálně-chemické vlastnosti přepravované ropy a vody, zejména viskozita spojité fáze – dispergovaného prostředí

Deemulgátory – látky snižující povrchové napětí se používají k rozbití emulze.

Gravitační studená separace používá se při vysokém obsahu vody ve formační kapalině, usazování se provádí v dávkových nebo kontinuálních usazovacích nádržích. Charakteristickým ukazatelem účinnosti procesu je usazovací teplota emulze, teplota emulze, množství dodaného deemulgátoru, zbytkový obsah vody a solí v oleji po usazení. Jako usazovací nádrže pravidelně akce využívá nádrže na suroviny ke skladování ropy. Jakmile se takové nádrže naplní ropou, voda se usadí na dně. V usazovacích nádržích kontinuální působením probíhá sedimentace vody za kontinuálního průchodu upravované směsi dosazovací nádrží. Délka usazovací nádrže se určuje z podmínky, že se kapky daného roztoku musí oddělit od oleje.

Tepelný dopad spočívá v tom, že se olej před usazením dehydratuje a zahřeje. Při zahřátí na jedné straně se síla pancéřových granátů na povrchu kapiček snižuje, což znamená, že jejich slučování je snadnější. Na druhé straně klesá viskozita oleje, ve kterém se kapky usazují, a tím se zvyšuje rychlost separace emulze. Emulze se zahřívá v nádržích, výměnících tepla a trubkových pecích na 45-80 stupňů

Termochemický vliv spočívá v kombinaci tepelných efektů a in-line deemulgace.

Elektrodehydrogenace – elektrický účinek na emulzi provádějí v přístroji elektrické dehydratátory, v nich jsou umístěny dvě elektrody: anoda a katoda a vlivem elektrického pole se na opačných koncích kapiček vody objevují opačné elektrické náboje v důsledku toho jsou kapičky přitahovány k sobě a splývají, pak se usazují na dně nádoby. Elektrické dehydrátory se používají k hloubkovému odsolení a dehydrataci středních a těžkých olejů.

filtrování používá se k ničení nestabilních emulzí, jako filtrační materiály se používají látky, které nejsou smáčeny, proto olej proniká filtrem, ale voda ne.

Separace v oblasti odstředivých sil vyráběné v odstředivkách, které jsou rotačním rotorem s vysokým počtem otáček. Do rotoru jsou přiváděny emulze, které se oddělují vlivem setrvačných sil (různé hustoty).

Při dehydrataci vody se sníží na 1-2%.

Proces odsolování

Smíchání dehydrovaného oleje s čerstvou vodou, po kterém je výsledná emulze opět dehydratována. Tento sled technologických operací se vysvětluje tím, že i v dehydrovaném oleji zůstává určité množství vody, ve které jsou rozpuštěny soli. Při smíchání s čerstvou vodou se soli rozmístí po celém jejím objemu, proto se koncentrace ve vodě sníží. Při odsolování se obsah soli v oleji sníží na hodnotu nižší než 0,1 %.

K důkladnému vyčištění pracovního prostředí od souvisejících plynů a vody používají podniky zabývající se zpracováním chemických a ropných produktů odlučovače ropy a plynů.

Hlavní úkoly, které plní separátor ropy a plynu:

• provádí dělení ropy a plynu při jejich destilaci přes vrt, vrt a sběrnou nádrž;
• odstraňuje přebytečnou vlhkost;
• snižuje pulzaci, ke které dochází při výdeji nasbíraného materiálu ze skladovací nádrže do zařízení, kde dochází ke konečnému zpracování plotu.

Suroviny získané destilací přes separační zařízení se používají k zajištění kontroly hydraulického odporu a také se používají k odstraňování pěny vytvořené během přepravy hotového oleje.

Princip činnosti odlučovače ropy a plynu

Separátor pracuje na základě gravitačních, setrvačných nebo odstředivých sil.

1. 1. Model gravitačního typu má standardní a velmi jednoduchý způsob ovládání. V zařízení stoupá a hromadí se lehký plyn pod krytem a ropa díky své velké hmotnosti nadále zůstává na dně konstrukce.
2. 2. Inerciální olejové čerpadlo má podobný systém činnosti jako gravitační, rozdíl je pouze v hustotě materiálu. Protože má olej vysokou hustotu, během procesu rafinace se hromadí na stěnách a stéká na dno zařízení. A plyn, protože má nižší hustotu, se uvolňuje ven.
3. 3. Odstředivé odlučovače oleje a plynu fungují díky vířivému efektu. Podstata práce je následující: ropa a plynový produkt se odvíjí ve spirále vysokou rychlostí, poté je ropa v důsledku různých hustot nadále v proudu a plyn se odděluje a uvolňuje ven.

Způsob, kterým se odděluje plyn-kapalné médium, se nazývá separace. Tento proces se provádí v několika fázích (suroviny se destilují z jedné sekce do druhé). Jakýkoli model oddělovače může mít tři nebo čtyři sekce. K dělení prvků dochází při zvyšování teploty a snižování tlaku.

• V první nádrži (hlavní) dochází vlivem odstředivé síly nebo gravitační síly k aktivnímu čištění ropy od volného plynu;
• Druhá nádoba se nazývá usazovací nádrž. Odstraňuje zbytkový objem plynu;
• Ve třetím oddělení se produkt shromažďuje a odstraňuje;
• Čtvrtá sekce (není instalována u všech modelů NGS) plní funkci eliminátoru kapek. Zde se odstraňuje voda, která se s plynem dostala do suroviny.

Výstavba

Odlučovač ropy a plynu má válcový tvar, který je vyroben z odolného a kvalitního kovu a je uvnitř rozdělen do více nádob, které jsou od sebe také odděleny pomocí přepážek. Zařízení lze umístit dvěma způsoby: svisle a vodorovně. Pro zvýšení spolehlivosti má konstrukce podpěry.

Způsob instalace separátoru závisí na vlastnostech použitých surovin, podmínkách instalace zařízení a také na průchodnosti procesu separace materiálu.

1. 1. Horizontální separátor je ideální pro manipulaci s velkými objemy oleje.
2. 2. Olejové čerpadlo vertikálního typu je schopno procházet malým objemem surovin, ale nezabírá mnoho místa. Vertikální zařízení se snadněji udržuje, pokud jde o čištění od ropných usazenin nahromaděných na dně v důsledku separace.

Ve spodní části zařízení jsou instalována potrubí a armatury nezbytné pro vstřikování ropných a plynových médií a připojení speciálních zařízení pro regulaci, sledování a měření vstřikovaného materiálu. Každá sekce nádrže má armatury určené k odstranění surovin, které prošly separačním postupem.

Klasifikace NGS separátorů

NGS se obvykle klasifikuje podle 5 hlavních charakteristik. Nejdůležitějším kritériem je způsob umístění zařízení, který rozděluje všechny separátory do 3 typů: vertikální, horizontální a hydrocyklonové.

Dalším kritériem, podle kterého se NHS dělí, je forma. Zásobník může být vyroben ve tvaru válce a koule.

Podle počtu stupňů čištění ropného a plynového prostředí se nádoby obvykle dělí na dvou a třífázové separátory.

Podle způsobu ovládání se zařízení dělí na odstředivé, setrvačné a gravitační.

Posledním znakem klasifikace je úroveň pracovního tlaku, má 3 typy:

• NGS separátor pracující až do 0,6 megapascalů;
• zařízení pracující s tlakem od 0,6 do 2,5 megapascalů;
• NGS, jehož úroveň vstřikování může přesáhnout 2,5 megapascalů.

Vertikální

Vertikální typ čerpací stanice ropy je konstrukce ve tvaru válce se zabudovaným potrubím pro čerpání směsi ropy a plynu do kontejneru a následné odstranění surovin, které prošly procesem zpracování. Pro zajištění maximální bezpečnosti a zajištění úplné kontroly nad odlučovačem oleje je nádrž vybavena armaturami a systémem separace surovin.

Horizontální

Tento model NGS má následující design:

• nádoba, ve které jsou dvě police umístěné pod úhlem;
• zařízení určené k zamezení tvorby pěny;
• zařízení na separaci materiálu;
• zařízení, která varují personál před výskytem trychtýře v nádrži při vypouštění oleje.

Horizontální odlučovač olejů a plynů je dále vybaven armaturami, které jsou určeny pro odčerpávání materiálu, trubkou nutnou pro přečerpávání surovin do kontejneru a poklopem, kterým se obsluhuje zařízení.

Hydrocyklon

Konstrukce tohoto modelu NGS je vybavena jednobodovým hydrocyklonem – jedná se o zařízení válcového tvaru s vodicí trubkou, tangenciálním způsobem čerpání surovin a agregátem pro čerpání materiálu.

Na základě toho lze separátor ropy a plynu rozdělit do kategorií, které se liší v různých vlastnostech:

1. 1. Konvenční zařízení nebo měřicí zařízení;
2. 2. Konstrukce separátoru může být prezentována ve válcovém, kulovém, vertikálním, horizontálním a nakloněném tvaru;
3. 3. Nádrž lze udržovat pomocí fontány, čerpadla nebo kompresoru;
4. 4. Způsob působení – gravitační, inerciální a odstředivý;
5. 5. Úroveň vybití se může pohybovat od 0,6 Megapascalů do 6,4 Megapascalů;
6. 6. Počet obsluhovaných studní – jednotlivé nebo skupinové;
7. 7. Dvoufázové nebo třífázové odlučovače (zde se kromě ropy a plynu odděluje voda).

Vzorce pro výpočet účinnosti odlučovače ropy a plynu

Provozní účinnost odlučovače ropy a plynu závisí na řadě charakteristik, které mají následující označení:

• GMH a GMK jsou množství ropného produktu spotřebovaného před jeho přečerpáním do zařízení a po jeho opuštění.
• VK a VH – objem spotřebovaného plynu před a po separaci.
• GMGK a GMGH jsou celkový objem plynu spotřebovaného před a po čištění.
• gG a gH jsou množství kapkového toku kapaliny, která je extrahována ze separátoru během jeho provozu.
• GH a GM – množství ropy a plynu, které se spotřebuje během provozu zařízení.
• KL a KG – specifické strhávání kapiček kapaliny a volného plynu.

Na každé úrovni separace se objem zpracovávaného oleje snižuje, protože úroveň tlaku klesá, zatímco tlak plynu se zvyšuje. Tento způsob provozu separátoru plně odpovídá zavedeným normám. Je třeba poznamenat, že parametry jako QOL a CG mohou mít různý význam v závislosti na typu separátoru ropy a plynu.

Kritéria výběru

Při výběru oddělovače NGS byste měli zvážit následující vlastnosti:

• typ toku;
• vlastnosti formovací vody a její objem;
• síla;
• úroveň tlaku;
• teplotní režim.

Vertikální odlučovače ropy a plynu jsou produktivnější než horizontální modely, ale jejich hlavní nevýhodou je jejich vysoká cena. Vertikální modely jsou nejvhodnější pro velkokapacitní výrobu. Horizontální separátory se navíc ideálně používají v případech, kdy emulze obsahuje velký objem pevných částic.

Ropné čerpací stanice horizontálního typu jsou nejvhodnější pro čištění malých množství ropy a také surovin, které obsahují velké množství rozpuštěného plynu. Tento model separátoru je velmi oblíbený díky svému dobrému výkonu a poměrně nízké ceně. Pro dosažení maximálních výsledků se při provozu zařízení olej při jeho čištění míchá a také se zvyšuje teplota a snižuje se tlak.

Objednejte si oddělovač NGS

Chcete-li správně vybrat odlučovač ropy a plynů, který je ideální pro vaši výrobu, doporučujeme vám vyhledat pomoc u našich vysoce kvalifikovaných odborníků, kteří zařízení v co nejkratším čase vyberou a také zodpoví všechny vaše dotazy. Naše společnost LLC “PLANT PENZENERGOMASH” se zabývá výrobou odlučovačů ropy a plynu jakéhokoli typu z vysoce kvalitního materiálu, prodává zařízení za nejlepší cenu. Chcete-li získat bezplatnou konzultaci o dostupných zařízeních, jejich ceně, dodacích lhůtách a dalších dotazech, kontaktujte prosím tel. 8-800-500-19-50.