Очистка газа

на нефтяных месторождениях для очистки попутного газа от газоконденсата, нефти, капельной мелкодисперсной, аэрозольной влаги и механических примесей на узлах подготовки нефти для дальнейшего использования попутного газа в качестве топлива котельных; для очистки газа перед факельными линиями перед утилизацией газа в целях улавливания безвозвратно теряемого углеводородного сырья и очистки сжигаемого газа в целях обеспечения экологических требований; для очистки попутного газа для целей дальнейшей транспортировки, реализации и использования в качестве топлива.

 

Технические характеристики 
Основные технические характеристики сепараторов СЦВ-5Г (СЦВ-8Г): 
Производительность, Q (нм³/сут) – до 10 000 000; 
Производительность по жидкой фазе, Q (нм³/мин) – 0,1; 
Рабочее давление, МПа (кгс/см²) – до 35,0 (350); 
Рабочая среда – газ-нефть, газоконденсат, жидкость, твердые частицы; 
Содержание жидкости на выходе из сепаратора – 0,004 г/м³; 
Содержание взвешенных частиц на выходе – 0,003 г/м³; 
Центробежно вихревой сепаратор СЦВ имеет незначительную потерю напора, которая при необходимости может корректироваться в период расчета параметров сепаратора; 
Способ удаления отсепарированной жидкости – в автоматическом режиме.

 

3.2 Газовый сепаратор сетчатый

 

Газовый сепаратор сетчатый ГС - газосепаратор - используется как фильтр для очистки попутного нефтяного и природного газа от капельной воды, конденсата и механических примесей в промышленных установках подготовки газа для транспортировки, подземных хранилищах и на газоперерабатывающих и нефтеперерабатывающих заводах. Сепарация газа - это один из этапов подготовки газа к транспортировке.{3}

Газосепаратор сетчатый особенно незаменим при добыче нефти из скважин, где большое содержание растворенного газа. Устанавливается газосепаратор на входе насоса вместо входного модуля. Также может устанавливаться после входного модуля если сепаратор без приемной сетки.

 

 

Рисунок 3.1 Газовый сепаратор  сетчатый

 

Сепараторы очистки газа подразделяются на:

• Тип 1 ( газосепаратор сетчатый ГС 1 ) - вертикальный цилиндрический с корпусным фланцем разъемом диаметром 600 и 800 мм, для условного давления от 1,6 и до 6,4 МПа (от 16 до 64 кгс/см2).
• Тип 2 ( газосепаратор сетчатый ГС 2 ) - вертикальный цилиндрический диаметром 1200, 1600, 2000 мм, для условного давления от 0,6 и до 6,4 МПа (от 6 до 64 кгс/см2).

Сепараторы очистки газа могут устанавливаться в любых  климатических районах России с  сейсмичностью не более 9 баллов.

Газовые сепараторы изготавливаются  из углеродистых и низколегированных сталей, отбойник - сетчатый рукав (фильтр) из коррозийностойкой стали. Газосепаратор имеет вертикальное исполнение.

 

Технические характеристики газосепараторов

 

Диаметр внутренний, мм	от 600 до 2 000
Объем, м3	от 1,6 до 16
Давление, МПа	от 0,6 до 8,8
Температура среды, °C	от -30 до +100
Объемная производительность, м3/ч	до 183 500
Высота, мм	до 6 600
Масса, кг	до 23 600

 

3.3 Сепаратор ВГС для  очистки газов

 

Сепаратор ВГС предназначен для глубокой очистки газового потока от капельной, мелкодисперсной, аэрозольной влаги, масла и посторонних примесей, накопления и периодического сброса  водомасляного конденсата. 
Сепаратор также применяется в системах подготовки газов, газо-воздушной смеси для предварительной очистки, при подаче в магистраль и устанавливается после ресивера (при наличии охладителя сжатого воздуха- после него, а при наличии адсорбционного осушителя -перед адсорбером).

Область применения:

Сепаратор может применяться  для очистки природных нефтяных газов, для удаления из газа жидкостей  любой природы (вода, газовый конденсат  и др.) 
Сепараторы для очистки газов изготавливаются из нержавеющих и легированных сталей.

Для очистки углеводородных и низко агрессивных газов  и пара сепараторы изготавливаются  из низколегированных сталей 09Г2С, 20ЮЧА, для очистки агрессивных газов  используется нержавеющая сталь 08ХМЧА

Состав и типоразмеры  изделия:

Сепаратор состоит из двух емкостей: верхней - сепарационной и  нижней - конденсатосборник, соединенных штуцером. 
В зависимости от максимального рабочего давления вихревые газодинамические сепараторы ВГС для очистки газов в соответствии с ТУ 3683-001-71850392-2006 делятся на следующие группы:

Марка	max  Рабочее давление	Производительность по газу   при max Рабочем давлении
	Рmax	Qmin	Qmax
	МПа	нм3/мин.	нм3/мин.
ВГС1Г-06	1,6	2,5	100
ВГС2Г-06	3,2	5	150
ВГС3Г-06	4,5	7,5	300
ВГС4Г-06	6,4	10	400
ВГС5Г-06	10,0	15	600

 

Характеристики сепараторов  ВГС1Г-06 - ВГС5Г-06

 

Параметр	Значение
Рабочая среда	Газ, газовоздушные смеси
Максимальное рабочее  давление, МПа (кгс/см2) до	10 (100)
Максимальная рабочая  температура рабочей  среды, оС до	200
Максимальное содержание жидкости на входе,  г/м3	ограничено пропускной способностью  патрубков по воде
Содержание всех видов  жидкости на выходе,  г/м3	отсутствуют
Содержание твердых частиц на выходе, г/м3	отсутствуют
Гидравлическое сопротивление, в % от Рmax	0,003
Сменные фильтрующие элементы	отсутствуют
Удаление конденсата и  механической взвеси	Периодически
Срок эксплуатации не менее, лет	15

 

Устройство и принцип  работы

Газожидкостная смесь, подводится в аппарат через входной штуцер, расположенный в верхней части сепарационной емкости и попадает во вводное устройство, обеспечивающее тангенциальную подачу входящего потока в корпус сепаратора.

В пространстве, образованном стенкой корпуса и сепарационным  пакетом за счет центробежных сил  из газового потока выделяется основная масса жидкости, которая под действием гравитационных сил по ходу газового потока, по нисходящей спирали транспортируется к сливному штуцеру, расположенному в основании корпуса.

Газовый поток, содержащий мелкодисперсную  капельную жидкость, не осевшую на корпусе, попадает на выпуклую поверхность (поверхности Коанда) пластин сепарационного пакета, где в соответствии с эффектом Коанда происходит расслоение газожидкостной смеси.

Жидкость, осевшая на поверхности  пластин, транспортируется вниз и от центра под действием центробежной силы и силы тяжести, а очищенный  газовый поток через сопловые каналы попадает в центральную область и направляется к выходному штуцеру.

Жидкость с твердыми примесями  через сливной штуцер поступает  в конденсатосборник откуда она сливается по мере заполнения конденсатосборника.  

 

3.4 Сепараторы газовые модернизированные (ГС-М)

 

Сепараторы газовые модернизированные  предназначены для окончательной очистки природного и нефтяного попутного газа от жидкости (конденсата, ингибитора гидратообразования, воды), в промысловых установках подготовки газа к транспорту.

 

Рисунок 3.2 Общий вид

 

Характеристика штуцеров

А1	Вход газа
Б1	Выход газа
В1	Выход конденсата
Г1	Дренаж
Д1,2,3	Для сигнализатора уровня
Е1	Для манометра
Ж1	Воздушник
Л1	Люк-лаз
П1	Для предохранительного клапана

 

Основные параметры и  характеристики

У газосепараторов модернизированны следующие узлы:

• конструкция входа газа в аппарат;
• конструкция выхода газа с каплеуловителями, количество которых рассчитывается в зависимости от необходимых показателей по очистке газа;

Обогрев нижней конденсатосборной  части предусматривается с помощью  греющего электрического кабеля и теплоизоляции.

Внутренние устройства для  рабочих сред, содержащих сероводород  изготавливаются из нержавеющей стали 08х18Н10Т.

 

Технические данные

Нормальный ряд по  производительности газа, м3/час	10200- 16500	12800- 29400	19500- 66100	23300- 115000	54200- 150800
Вместимость, м3	0,8	1,6	4,0	8,0	16,0
Внутренний диаметр аппарата, D, мм	600	800	1200	1600	2000
Расчетное давление, МПа	2,5 4,0 6,3 8,8	1,6 2,5 4,0 6,3 8,8	1,0 1,6 2,5 4,0 6,3 8,8	0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,3	1,0 1,6 2,5 4,0
Содержание жидкости в  газе на  входе, см3/м3	200 – 500
Унос жидкости газом, мг/м3	не более 15
Высота, Н, мм	от 3355    до 3690	от 3745        до 4290	от 4630 до 4950	от 5350    до 5710	от 6410    ддо 6560

 

Материальное исполнение

Исполнение	1	2
Средняя температура самой  холодной пятидневки, °С	минус 40	минус 60
Минимальная допустимая температура  стенки, °С	минус 30	минус 60

 

Пример условного обозначения:

Сепаратор газовый модернизированный  ГСМ-2-1,6-2400-Т-И,

где:  
ГСМ - газовый сепаратор;  
2 - материальное исполнение; 
1,6 - условное расчетное давление, МПа; 
2000 - внутренний диаметр, мм; 
Т - наличие термообработки; 
И - наличие теплоизоляции.

 

3.5 Вихревой газовый сепаратор 

Назначение : 
Добыча и промысловая подготовка нефти: 
-на установках подготовки нефти в качестве сепараторов различных ступеней сепарации попутных нефтяных газов; 
-в качестве сепаратора второй ступени сепарации в исследовательских установках для определения состава пластового флюида.

Магистральный транспорт и распределение  газа: 
-на линейных компрессорных станциях (КС) в цехах подготовки газа в качестве пробкоуловителей, пыльников и сепараторов капельной жидкости; 
-на газораспределительных станциях (ГРС, АГРС) в качестве сепараторов капельной жидкости с целью предотвращения попадания жидкой фазы в газовые сети низкого и среднего давления. 
Подготовка топливного газа для электростанций в полевых условиях: 
-подготовка топливного газа для электростанций, работающих непосредственно на месторождениях с целью выработки электроэнергии, необходимой для разработки и эксплуатации месторождений. 
На любых производствах при очистке газа (воздуха) от жидких и механических примесей, для получения однофазного газового потока.

Устройство вихревого газового сепаратора 
Сепаратор состоит из вертикального цилиндрического корпуса (1), горизонтальной крышки (2) с цилиндрическим отверстием (3) над которым расположен выходной патрубок (4), входного патрубка (5) нормально соединенного с корпусом (1) в верхней его части, дефлектора (6) формирующего вращательное движение газожидкостного потока внутри сепаратора. 
Вертикальный сепарационный пакет (7) состоит из плоских пластин (8) и дугообразных (9), (10). Пластины (8), (9), (10) укреплены по внутреннему периметру горизонтальной крышки (2) и позволяют сохранить одинаковые и постоянные размеры щелевых каналов в зоне их нахлестки (11).В верхней части сепарационного пакета (7) смонтирована карманловушка (13). Пластина (9), расположенная у дефлектора (6), установлена с образованием между ней и краем дефлектора (6) канала (14), а между ее краем и краем предыдущей пластины (8) канала (15). Каналы (14) и (15) направлены навстречу газовому потоку. Между краями соседних пластин (9) и (10) образован канал (16) направленный по ходу движения газожидкостного потока. На всей высоте пластины (9) на  внутренней    поверхности   установлены сужающиеся к каналу (16) дугообразные направляющие пластины (17) переходящие в зоне щелевого канала (16) в прямоугольные по сечению открытые желоба (18). Внутри нижней части сепарационных пластин (8), (9) и (10) расположено плоское днище (19), приподнятое относительно нижней кромки пластин (8), (9), (10) и имеющее относительно их кольцевой радиальный зазор (20). Посредством радиальных пластин (21) к плоскому днищу (19) прикреплено ложное днище (22) расположенное над шайбой (23), установленной над сливным патрубком (24). Между корпусом сепаратора (1) и шайбой (23) образуется кольцевой зазор (25).