चीन तेल और गैस विभाजक निर्माता मिडस्ट्रीम संचालन के लिए मल्टी-फेज पृथक्करण समाधान प्रदान करता है

चीन तेल और गैस विभाजक निर्माता मिडस्ट्रीम संचालन के लिए मल्टी-फेज सेपरेशन समाधान प्रदान करता है

मुख्य प्रश्न का उत्तर: शिजियाझुआंग झेंगझोंग टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड से तेल और गैस विभाजक मिडस्ट्रीम संचालन को क्या प्रदान करता है? शिजियाझुआंग झेंगझोंग टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड (सेंटर इनेमल) दो और तीन चरण उत्पादन विभाजक डिजाइन और निर्माण करता है जो गुरुत्वाकर्षण से गैस, तेल और पानी में वेलहेड तरल पदार्थ को विभाजित करते हैं, जो इनलेट मोमेंटम ब्रेकिंग और मिस्ट एक्सट्रैक्टर द्वारा पूरक होते हैं। विभाजक 1 से 100 बार तक संचालित होते हैं, जिसमें दो-चरण सेवा के लिए 1-5 मिनट और तीन-चरण सेवा के लिए 3-10 मिनट का तरल प्रतिधारण समय होता है। गैस क्षमता को 0.10-0.35 मीटर/सेकंड के वेग कारक K का उपयोग करके सौडर्स-ब्राउन समीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है, और एक मिस्ट एक्सट्रैक्टर के साथ ठीक से आकार का पोत 10-500 माइक्रोन से ऊपर की बूंदों को हटाता है, जिससे गैस के प्रति मिलियन मानक क्यूबिक फीट में 0.1 लीटर से कम तरल कैरीओवर होता है।

1. मल्टी-फेज सेपरेशन कैसे काम करता है

एक विभाजक एक कम-वेग पोत है: इसका पूरा उद्देश्य धारा को इतना धीमा करना है कि गुरुत्वाकर्षण अपना काम कर सके। तीन चरण पृथक्करण करते हैं:

• इनलेट मोमेंटम ब्रेकिंग: वेलहेड तरल पदार्थ एक उच्च-वेग, अक्सर स्लगिंग, मल्टीफेज मिश्रण के रूप में आता है जो किसी भी तरल फिल्म को फाड़ देगा और सीधे प्रवेश करने पर बूंदों को फिर से शामिल कर देगा। इसलिए इनलेट एक डायवर्टर, एक सेंट्रीफ्यूगल इनलेट, या एक साइक्लोन का उपयोग करता है जो गति को अवशोषित करता है, प्रवाह को फैलाता है, और प्राथमिक गैस-तरल पृथक्करण शुरू करता है। एक खराब डिजाइन किया गया इनलेट एक विभाजक का सबसे आम कारण है जो कागज पर काम करता है और क्षेत्र में खराब प्रदर्शन करता है, क्योंकि पोत की कोई भी मात्रा इनलेट पर नष्ट हुए पृथक्करण को ठीक नहीं कर सकती है। इनलेट उपकरणों को अपेक्षित प्रवाह व्यवस्था के लिए चुना जाता है, और जहां स्लगिंग गंभीर है, वहां एक स्लग कैचर या एक बड़ा इनलेट मैनिफोल्ड अपस्ट्रीम प्रदान किया जाता है।
• गुरुत्वाकर्षण सेपरेशन: एक बार जब थोक चरण अलग हो जाते हैं, तो बूंदें स्टोक्स के नियम के अनुसार बस जाती हैं, जहां टर्मिनल वेग बूंद व्यास के वर्ग और घनत्व अंतर के समानुपाती होता है, और निरंतर-चरण चिपचिपाहट के विपरीत आनुपातिक होता है। यही कारण है कि प्रतिधारण समय मायने रखता है और भारी, चिपचिपा कच्चा तेल हल्के कंडेनसेट की तुलना में अधिक धीरे-धीरे अलग होता है। गैस क्षमता को सौडर्स-ब्राउन समीकरण, Vmax = K·sqrt((rhol - rhog)/rhog) द्वारा आकार दिया जाता है, जिसमें सेवा और मिस्ट एक्सट्रैक्टर की उपस्थिति के आधार पर 0.10-0.35 मीटर/सेकंड का K होता है। तरल क्षमता को प्रतिधारण समय द्वारा आकार दिया जाता है, जिससे पोत को उसका व्यास और सीम-टू-सीम लंबाई मिलती है।
• मिस्ट एक्सट्रैक्शन और कोलेसिंग: केवल गुरुत्वाकर्षण महीन बूंदों को नहीं हटा सकता है, इसलिए गैस छोड़ने से पहले एक मिस्ट एक्सट्रैक्टर से गुजरती है: एक बुना हुआ जाल पैड जो कम दबाव ड्रॉप पर 10-30 माइक्रोन से ऊपर की बूंदों को हटाता है, एक वेन पैक जो उच्च तरल भार औरfouling सेवा को संभालता है, या उच्च गैस क्षमता और कॉम्पैक्ट जहाजों के लिए एक साइक्लोन बंडल। तीन-चरण सेवा में, तरल-तरल पृथक्करण को एक कोलेसिंग प्लेट पैक या मैट्रिक्स द्वारा सुधारा जाता है जो बूंदों को एक सतह पर एक छोटी ऊर्ध्वाधर पथ देकर सेपरेशन दूरी को छोटा करता है जहां वे coalesce और बंद हो जाते हैं, जो कठिन इमल्शन के लिए आवश्यक पोत मात्रा को 30-50% तक कम कर सकता है।

2. कॉन्फ़िगरेशन और संचालन संबंधी समस्याएं

विभाजक चयन चरण गणना, गैस-तेल अनुपात, और उन परिचालन समस्याओं से प्रेरित होता है जिन्हें धारा ले जाती है। चार विचार हावी हैं:

• दो-चरण बनाम तीन-चरण: एक दो-चरण विभाजक गैस को कुल तरल से अलग करता है और इसका उपयोग तब किया जाता है जब पानी का उत्पादन नगण्य हो या जब पानी को डाउनस्ट्रीम संभाला जाता है। एक तीन-चरण विभाजक एक ही पोत के अंदर तेल को पानी से अलग करता है, तेल-पानी इंटरफ़ेस को सेट करने के लिए एक वीयर और एक अलग पानी आउटलेट का उपयोग करता है, या एक बाल्टी-और-वीयर डिजाइन में, एक वीयर और एक आंतरिक बाल्टी दोनों। तीन-चरण जहाजों को विश्वसनीय इंटरफ़ेस स्तर नियंत्रण की आवश्यकता होती है, क्योंकि पानी के आउटलेट को तेल खोए बिना पानी का निर्वहन करना चाहिए और तेल के आउटलेट को पानी ले जाए बिना तेल का निर्वहन करना चाहिए, और कुछ सेंटीमीटर तक बहने वाला इंटरफ़ेस बिक्री धारा की पानी-में-तेल सामग्री को इतना बदल सकता है कि एक ऑफ-स्पेक कार्गो हो जाए।
• क्षैतिज बनाम ऊर्ध्वाधर: क्षैतिज विभाजक तीन-चरण सेवा और उच्च गैस-तेल अनुपात के लिए डिफ़ॉल्ट हैं, क्योंकि वे एक बड़ा गैस-तरल इंटरफ़ेस क्षेत्र, एक लंबा सेपरेशन पथ, और एक पोत में कम गैस वेग प्रदान करते हैं जिसे परिवहन और सेवा करना आसान है। ऊर्ध्वाधर विभाजकों को तब पसंद किया जाता है जब प्लॉट स्थान सीमित हो, जब धारा रेत या ठोस ले जाती है जिसे नीचे की नाली और आवधिक सफाई की आवश्यकता होती है, जब तरल उछाल क्षमता की आवश्यकता होती है, या जब गैस-तेल अनुपात बहुत कम होता है और पोत को तरल प्रतिधारण द्वारा आकार दिया जाता है। कई सुविधाएं क्षैतिज तीन-चरण विभाजक के अपस्ट्रीम एक ऊर्ध्वाधर स्क्रबर का उपयोग करती हैं।
• फोम, इमल्शन, पैराफिन और रेत: चार क्षेत्र की समस्याएं पाठ्यपुस्तक विभाजक डिजाइन को विफल करती हैं। फोमिंग क्रूड एक स्थिर फोम परत बनाता है जो पोत की मात्रा पर कब्जा कर लेता है और गैस आउटलेट में तरल ले जाता है, जिसे इनलेट साइक्लोन, फोम ब्रेकिंग इंटरनल और रासायनिक इंजेक्शन द्वारा प्रबंधित किया जाता है। टाइट तेल-पानी इमल्शन गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण का विरोध करते हैं, जिसके लिए गर्मी, रासायनिक डीमल्सीफायर, या इलेक्ट्रोस्टैटिक कोलेसिंग की आवश्यकता होती है। पैराफिन और एस्फाल्टेन जमा आंतरिक पर बनते हैं और क्षमता कम करते हैं, जिन्हें गर्मी और हटाने योग्य आंतरिक द्वारा प्रबंधित किया जाता है। रेत जमा होती है और मात्रा पर कब्जा कर लेती है, इसलिए जहाजों में रेत जेट, रेत नाली, और गंभीर सेवा में एक समर्पित डिसैंडर अपस्ट्रीम शामिल होता है। इनमें से प्रत्येक को क्षेत्र डेटा से डिजाइन चरण में पहचाना जाना चाहिए।
• इंस्ट्रूमेंटेशन, नियंत्रण और आकार मानक: विश्वसनीय संचालन स्तर नियंत्रण पर निर्भर करता है: तरल आउटलेट पर एक स्तर नियंत्रक, तीन-चरण सेवा में पानी के आउटलेट पर एक इंटरफ़ेस नियंत्रक, और गैस प्रणाली में तरल कैरीओवर या तरल प्रणाली में गैस ब्लोबाय को रोकने के लिए स्वतंत्र उच्च और निम्न स्तर अलार्म और शटडाउन। दबाव को गैस आउटलेट पर नियंत्रित किया जाता है, और अवरुद्ध-आउटलेट और आग के मामलों के लिए राहत सुरक्षा का आकार दिया जाता है। डिजाइन तेल और गैस विभाजकों के लिए एपीआई 12J और दबाव सीमा के लिए ASME VIII डिवीजन 1 का पालन करते हैं, और आकार वास्तविक द्रव गुणों, प्रवाह दर और गैस-तेल अनुपात के बजाय केवल एक नियम-के-अंगूठे प्रतिधारण समय पर आधारित होना चाहिए।

तेल और गैस विभाजक कॉन्फ़िगरेशन तुलना मैट्रिक्स

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (एफएक्यू)

प्र: विभाजक का आकार कैसे निर्धारित किया जाता है?

उ: दो स्वतंत्र गणनाओं द्वारा, और बड़ा परिणाम नियंत्रित करता है। गैस क्षमता सौडर्स-ब्राउन समीकरण, Vmax = K·sqrt((rhol - rhog)/rhog) का उपयोग करती है, जहां K 0.10-0.35 मीटर/सेकंड का एक अनुभवजन्य वेग कारक है जिसे सेवा अनुभव से चुना गया है और दबाव के लिए, मिस्ट एक्सट्रैक्टर की उपस्थिति के लिए, और फोमिंग प्रवृत्ति के लिए संशोधित किया गया है; आवश्यक क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र ऑपरेटिंग स्थितियों पर वास्तविक गैस प्रवाह से आता है। तरल क्षमता प्रतिधारण समय का उपयोग करती है: आमतौर पर दो-चरण सेवा के लिए 1-5 मिनट और तीन-चरण तेल-पानी पृथक्करण के लिए 3-10 मिनट, चिपचिपा क्रूड और टाइट इमल्शन के लिए लंबे समय के साथ। पोत व्यास गैस आवश्यकता से आता है और लंबाई तरल आवश्यकता से आती है, जिसे लंबाई-से-व्यास अनुपात के विरुद्ध जांचा जाता है जो प्रवाह को उचित रखता है, आमतौर पर 3:1 से 5:1।

प्र: गैस विभाजक में तरल कैरीओवर का कारण क्या है और इसे कैसे ठीक किया जाता है?

उ: चार कारण, आवृत्ति के क्रम में। इनलेट डिजाइन: यदि आने वाली गति को नष्ट नहीं किया जाता है, तो बूंदें गुरुत्वाकर्षण द्वारा उन्हें हटाने की तुलना में तेजी से फिर से शामिल हो जाती हैं, और पोत के आकार में कोई वृद्धि इसकी भरपाई नहीं करती है। फोमिंग: एक स्थिर फोम परत सेपरेशन स्पेस पर कब्जा कर लेती है और सीधे गैस आउटलेट में ले जाती है, जो एक यांत्रिक समस्या के बजाय एंटीफोम इंजेक्शन की आवश्यकता वाली रासायनिक समस्या है। ओवरलोडिंग: डिजाइन दर से ऊपर वास्तविक गैस प्रवाह, उच्च उत्पादन या स्लगिंग से, सौडर्स-ब्राउन सीमा से परे वेग बढ़ाता है। क्षतिग्रस्त या दूषित मिस्ट एक्सट्रैक्टर: एक मेश पैड जो विस्थापित, जंग लगा हुआ, या पैराफिन या नमक से अवरुद्ध है, महीन बूंदों को हटाना बंद कर देता है। निदान अगले शटडाउन पर आंतरिक निरीक्षण और डिजाइन के मुकाबले वास्तविक प्रवाह को मापने से शुरू होता है।

प्र: तीन-चरण विभाजक में इंटरफ़ेस स्तर नियंत्रण इतना महत्वपूर्ण क्यों है?

उ: क्योंकि तेल और पानी के आउटलेट दोनों एक ही पोत पर स्थित हैं और पृथक्करण की गुणवत्ता पूरी तरह से इस बात पर निर्भर करती है कि इंटरफ़ेस कहाँ बैठता है। यदि इंटरफ़ेस बहुत अधिक ऊपर उठता है, तो पानी तेल आउटलेट से बाहर निकल जाता है और बिक्री क्रूड अपने मूल तलछट और पानी विनिर्देश से अधिक हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप अस्वीकृत कार्गो, पाइपलाइन दंड, या डाउनस्ट्रीम प्रसंस्करण समस्याएं हो सकती हैं। यदि यह बहुत कम गिरता है, तो तेल पानी के आउटलेट से बाहर निकल जाता है, जिससे उत्पाद बर्बाद होता है, उत्पादित पानी उपचार प्रणाली ओवरलोड हो जाती है, और डिस्चार्ज परमिट का उल्लंघन हो सकता है। कुछ सेंटीमीटर का बहाव भी पानी-में-तेल को अनुपालन 0.5% से ऑफ-स्पेक 2% तक ले जाने के लिए पर्याप्त हो सकता है। इसलिए विश्वसनीय सेवा के लिए एक समर्पित इंटरफ़ेस स्तर माप की आवश्यकता होती है, जो अक्सर कैपेसिटेंस या गाइडेड-वेव रडार प्रोब का उपयोग करता है, जिसमें स्वतंत्र अलार्म और मैनुअल गेज के मुकाबले नियमित सत्यापन होता है।

प्र: तेल और गैस विभाजकों पर कौन से मानक लागू होते हैं?

उ: तीन परतें। पृथक्करण पोत का डिजाइन और आकार एपीआई 12जे का पालन करता है, जो आकार पद्धति, अनुशंसित के-कारक, प्रतिधारण समय, और आंतरिक और फोम, रेत और पैराफिन को संभालने पर मार्गदर्शन प्रदान करता है। दबाव सीमा को ASME VIII डिवीजन 1, या स्थापना क्षेत्राधिकार में समकक्ष स्थानीय कोड के अनुसार डिजाइन और स्टैम्प किया जाता है, जिसमें सेवा के लिए उपयुक्त सामग्री, वेल्डिंग और गैर-विनाशकारी परीक्षा आवश्यकताएं होती हैं। जहां द्रव खट्टा होता है, जिसमें हाइड्रोजन सल्फाइड होता है, सामग्री को सल्फाइड तनाव क्रैकिंग के प्रतिरोध के लिए NACE MR0175 या ISO 15156 का भी पालन करना चाहिए, जो कठोरता और सामग्री की स्थिति को प्रतिबंधित करता है और अक्सर पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट और उत्पादन वेल्ड के कठोरता परीक्षण की आवश्यकता होती है।