गैस कंडीशनिंग सेपरेटर क्या हैः डिजाइन, कार्य और पाइपलाइन विनिर्देश

मूल प्रश्न का उत्तरःगैस कंडीशनिंग सेपरेटर क्या है?एक गैस कंडीशनिंग विभाजक एक गैस उपचार ट्रेन के सिर पर एक कंटेनर है जो एक उत्पादित गैस धारा से मुक्त तरल पदार्थों, ले जाने वाले धुंध और ठोस पदार्थों को हटाता है,और इसके दबाव और तापमान को नियंत्रित करता हैयह पांच कार्य करता है: गुरुत्वाकर्षण द्वारा थोक तरल पृथक्करण, धुंध हटाने वाले के माध्यम से ठीक धुंध हटाने, ठोस पदार्थों और रेत हटाने,दबाव में कमी के माध्यम से एक चोक, और हाइड्रेट के गठन को रोकने के लिए तापमान प्रबंधन। लक्ष्य यह पाइपलाइन और उपकरण विनिर्देश द्वारा निर्धारित किया जाना चाहिएः कोई मुक्त तरल पदार्थ,एक हाइड्रोकार्बन ओस बिंदु आम तौर पर -5 से 0 °C से नीचे वितरण दबाव पर, लगभग -10°C से नीचे पानी का ओस बिंदु, 4 ppm से कम हाइड्रोजन सल्फाइड, 2-3% से कम कार्बन डाइऑक्साइड और 35-42 MJ प्रति सामान्य घन मीटर के ताप मूल्य के बीच।0 के एक K कारक के साथ Souders-ब्राउन समीकरण का पालन करता है.10-0.35 मी/सेकंड दिशा और धुंध निकालने वाले प्रकार के आधार पर।

1गैस कंडीशनिंग सेपरेटर के कार्य

एक पात्र या स्किड में पांच कार्यों को जोड़ा जाता है और प्रत्येक एक विशिष्ट परिवहन या प्रसंस्करण आवश्यकता को संबोधित करता हैः

• थोक तरल पृथक्करण:एक कुएं, एक संग्रह लाइन या एक अपस्ट्रीम सुविधा से आने वाली गैस मुक्त तरल पदार्थों को स्लग के रूप में, पाइप की दीवार के साथ एक फिल्म के रूप में और ड्रॉपलेट के रूप में ले जाती है। विभाजक को इसे सभी को हटाना चाहिए,क्योंकि एक गैस लाइन में मुक्त तरल पदार्थ पिगिंग समस्याओं का कारण बनता है, संक्षारण, गलत माप, और, सबसे खराब स्थिति में, स्तर नियंत्रण विफलता के माध्यम से एक डाउनस्ट्रीम निम्न दबाव प्रणाली का अतिचाप।पोत में गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण लगभग 100-500 माइक्रोमीटर से ऊपर की बूंदों को संभालता है, और कंटेनर का व्यास Souders-Brown वाष्प गति सीमा द्वारा निर्धारित किया जाता है। स्लग को या तो कंटेनर में ही उदार तरल पकड़ द्वारा संभाला जाता है या, जहां मात्रा बड़ी होती है,एक समर्पित स्लग कैचर द्वारा, जो कि भूमि पर संयंत्रों में कई सौ मीटर के बड़े व्यास के पाइप हो सकते हैं जो एक उंगली या हार्प प्रकार की व्यवस्था के रूप में कॉन्फ़िगर किए गए हैं।
• ठीक धुंध हटाने के लिएःगुरुत्वाकर्षण सूक्ष्म बूंदों को दूर नहीं कर सकता है, इसलिए एक धुंध हटानेवाला उन्हें संभालता है। 100-150 मिमी मोटी बुना हुआ तार जाल पैड 5-10 माइक्रोमीटर से अधिक बूंदों को 99 तक कैप्चर करता है।केवल 25-75 मिमी H2O के दबाव में गिरावट के साथ 9% दक्षता, और स्वच्छ गैस के लिए मानक विकल्प है। जहां गैस ठोस पदार्थ, मोम या कंप्रेसर स्नेहक तेल ले जाती है जो एक जाल पैड को प्लग करेगा, एक स्पाइन पैक या शेवरॉन का उपयोग किया जाता है,10-40 माइक्रोमीटर के बूंदों को संभालने और बहुत अधिक तरल और ठोस लोड सहनजहां विनिर्देश सबसे तंग है, जैसे कि ग्लाइकोल संपर्ककर्ता या आणविक छलनी के ऊपर, एक फ़िल्टर विभाजक या एक संश्लेषण फ़िल्टर स्थापित किया जाता है, जो 99 पर 0.3-1 माइक्रोमीटर तक बूंदों को हटा देता है।98% की दक्षता विनिमेय तत्वों और एक अंतर दबाव मॉनिटर के साथ परिवर्तन को निर्धारित करने के लिए.
• ठोस पदार्थ और रेत हटाना:उत्पादक कुओं में रेत, तराजू, संक्षारण उत्पाद और कुछ क्षेत्रों में, गठन ठीक होते हैं, और ये विनाशकारी होते हैंः वे थोक ट्रिमिंग, नियंत्रण वाल्व और कंप्रेसर ब्लेड को खराब करते हैं,वे कंटेनर में जमा होते हैं और इसके कामकाजी आयतन को कम करते हैं।, और वे धुंध हटानेवाला और डाउनस्ट्रीम उपकरण को प्रदूषित करते हैं। विभाजक उन्हें एक समर्पित रेत संग्रह क्षेत्र में गुरुत्वाकर्षण द्वारा हटा देता है, आमतौर पर जहाज के नीचे या एक अलग रेत जैकेट,और जमा हुए ठोस पदार्थों को आवधिक रेत के झटके से हटाया जाता है, जिसमें एक उच्च दबाव वाला जल या उत्पादित जल जेट बिस्तर को तरल करता है और इसे एक रेत चक्रवात या संग्रह पोत तक उड़ाया जाता है।रेतीले कुएं में एक घंटे से लेकर साफ कुएं में एक सप्ताह तक के जेट की आवृत्ति, और यह एक सबसे विश्वसनीय प्रारंभिक संकेतक में से एक है जो एक डाउनहोल रेत नियंत्रण विफलता है।
• दबाव घटाने और तापमान नियंत्रणःगैस आमतौर पर कुएं के सिर के दबाव पर आती है, अक्सर 30-150 बार और परिवहन या प्रसंस्करण दबाव तक कम किया जाना चाहिए। यह कमी एक चोक या एक नियंत्रण वाल्व के साथ की जाती है,और यह Joule-थॉमसन प्रभाव द्वारा गैस ठंडा करता हैयह शीतलन उपयोगी हो सकता है, क्योंकि यह भारी हाइड्रोकार्बन को संघनित करता है और हाइड्रोकार्बन ओस बिंदु को पूरा करने में मदद करता है।लेकिन यह भी एक हाइड्रेट जोखिम बनाता है70 बार पर, मुक्त पानी के साथ मीथेन गैस लगभग 20-25°C से नीचे हाइड्रेट बनाता है, और हाइड्रेट प्लग उत्पादन बंद होने के सबसे आम कारणों में से एक है।इसलिए कंडीशनिंग सिस्टम या तो गैस को गर्म करता है, एक अप्रत्यक्ष लाइन हीटर का उपयोग करके एक फायर ट्यूब या पानी के स्नान के साथ, या एक थर्मोडायनामिक अवरोधक, आम तौर पर मोनोएथिलीन ग्लाइकोल को 0.5-3 लीटर प्रति किलोग्राम उत्पादित पानी में इंजेक्ट करता है,या मेथनॉल जहां वसूली आर्थिक नहीं है.
• माप सुरक्षा और ईंधन गैस सेवाःईंधन गैस और उपकरण गैस के लिए उपयोग किए जाने वाले छोटे कंडीशनिंग स्किड पर भी यही सिद्धांत लागू होते हैं। टरबाइन, कंप्रेसर ड्राइवर या हीटर को ईंधन देने के लिए उपयोग की जाने वाली गैस में तरल पदार्थ नहीं होना चाहिए,क्योंकि एक गैस टरबाइन में तरल बूंदों लौ अस्थिरता का कारण, गर्म अनुभाग जंग और, समय के साथ, ब्लेड क्षति; इसलिए कंडीशनिंग स्किड में एक विभाजक, एक coalescing फिल्टर, एक दबाव नियामक शामिल है,और अक्सर एक सुपरहीटर जो गैस को हाइड्रोकार्बन ओस बिंदु से 10-20°C ऊपर उठाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि निचले प्रवाह में कोई संघनक न होउपकरण गैस को आगे कंडीशनिंग किया जाता है, आम तौर पर सबसे कम परिवेश तापमान से 20°C नीचे ओस बिंदु तक सूखा जाता है और तेल और कणों को हटाने के लिए फ़िल्टर किया जाता है,क्योंकि एक उपकरण हवा या गैस की आपूर्ति जो फ्रीज या प्लग करता है पूरे संयंत्र में नियंत्रण वाल्व की विफलता का कारण बनता है.

2गैस कंडीशनिंग सेपरेटर का डिजाइन और संचालन

तीन डिजाइन निर्णय निर्धारित करते हैं कि क्या विभाजक क्षेत्र के जीवनकाल के दौरान विनिर्देश को पूरा करता हैः

• पूरे उत्पादन प्रोफ़ाइल के लिए आकारःएक गैस विभाजक का आकार आज के दरों के लिए नहीं बल्कि पूरे उत्पादन प्रोफ़ाइल के लिए होना चाहिए, जिसका अर्थ है कि एक गैस क्षेत्र में प्रत्येक छोर पर विपरीत व्यवहार।क्षेत्र जीवन की शुरुआत में दरें अधिक होती हैं और तरल पदार्थ कम हो सकते हैं, तो जहाज गैस क्षमता सीमित है और Souders-ब्राउन मानदंड शासन करता है। जीवन के अंत में गैस दर गिर जाता है, लेकिन तरल पदार्थ,विशेष रूप से आगे बढ़ने वाले एक्वाइफर या दबाव की कमी से पानी, तेजी से बढ़ जाती है, तो वाहिका तरल-दबाव सीमित हो जाता है और, महत्वपूर्ण,गैस का वेग इतना कम हो सकता है कि अलगावकर्ता उस स्थिति में काम करता है जब धुंध निकालने वाला कुशलता से काम नहीं करता हैअनुभवी डिजाइनर कम से कम तीन मामलों की जाँच करते हैंः प्रारंभिक दरें, शिखर दरें और देर से जीवन दरें, और वे पुष्टि करते हैं कि विभाजक टर्नडाउन के साथ-साथ डिजाइन में भी काम करता है।एपीआई 12जे जैसे आकार मानक ढांचा प्रदान करते हैं, लेकिन उत्पादन पूर्वानुमान वास्तविक इनपुट है।
• स्तर नियंत्रण और तरल पदार्थों का संचालनःएक गैस विभाजक पर स्तर नियंत्रण दोनों सबसे महत्वपूर्ण और सबसे विफलता के लिए प्रवण तत्व है। यदि स्तर बहुत अधिक बढ़ जाता है, तरल गैस आउटलेट में ले जाता है, धुंध हटानेवाला बाढ़ और,सबसे खराब स्थिति में, एक कंप्रेसर में तरल पदार्थ की एक स्लग भेजता है; यदि यह बहुत कम गिर जाता है, तो गैस तरल पदार्थ के आउटलेट के माध्यम से उड़ जाती है, जो डाउनस्ट्रीम तरल प्रणाली पर अधिक दबाव डालती है और गैस के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए कंटेनर को तोड़ सकती है.मानक प्रथा दो स्वतंत्र स्तर ट्रांसमीटर एक अलार्म के साथ है, एक उच्च उच्च स्तर यात्रा जो विभाजक में बंद हो जाती है या आउटलेट बंद हो जाती है,और तरल के लिए एक नियंत्रण वाल्व के बजाय एक डंप वाल्व, क्योंकि उत्पादित तरल पदार्थ अक्सर रेत वाले और क्षरणशील होते हैं। तरल पदार्थ को फिर कहीं जाना चाहिएः उत्पादित जल उपचार प्रणाली में, एक संघनक स्थिरकर्ता में, या निर्यात लाइन में वापस,और निपटान मार्ग अक्सर विभाजक के बजाय प्रतिबंध है.
• सामग्री, कोड और अखंडता:गैस कंडीशनिंग विभाजक यू स्टैम्प के साथ ASME VIII डिवीजन 1 या यूरोपीय सेवा के लिए सीई मार्किंग के साथ पीईडी 2014/68/ईयू के लिए बनाए जाते हैं। कार्बन स्टील जैसे SA-516 ग्रेड 70 मानक है,लेकिन जहां गैस में हाइड्रोजन सल्फाइड होता है, NACE MR0175 / ISO 15156 लागू होता हैः सामग्री की कठोरता सीमित है, आमतौर पर 22 HRC तक, और सल्फाइड तनाव क्रैकिंग को रोकने के लिए वेल्ड के बाद गर्मी उपचार अनिवार्य है,HIC प्रतिरोधी स्टील के साथ गीले खट्टे सेवा के लिए विशिष्टजहां कार्बन डाइऑक्साइड पानी के साथ मौजूद है, 3-6 मिमी की संक्षारण अनुदान जोड़ा जाता है और संक्षारण अवरोधक का इंजेक्शन उपप्रवाह प्रदान किया जाता है।आंतरिक भागों को निरीक्षण और प्रतिस्थापन के लिए एक मैनवे के माध्यम से हटाया जाना चाहिए, और जलरोधक और बंद आउटलेट के मामले के लिए पात्र को API 520 के अनुसार एक राहत उपकरण से लैस किया जाना चाहिए,और एक ब्लोडाउन सिस्टम के साथ एक फ्लेयर या एक बंद नाली के लिए इसे सुरक्षित रूप से दबाव में लाने के लिए.

गैस कंडीशनिंग फ़ंक्शन और उपकरण तुलना मैट्रिक्स

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: गैस कंडीशनिंग और गैस प्रसंस्करण में क्या अंतर है?

A: गैस कंडीशनिंग गैस को परिवहन या ईंधन के रूप में उपयोग के लिए तैयार करती है, बिना इसकी थोक संरचना को मौलिक तरीके से बदलते हुएः यह मुक्त तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों को हटा देती है,दबाव और तापमान को नियंत्रित करता है, और हाइड्रेट्स को रोकता है। गैस प्रसंस्करण एक बिक्री विनिर्देश को पूरा करने के लिए संरचना को बदलता हैः यह एक अमाइन इकाई में हाइड्रोजन सल्फाइड और कार्बन डाइऑक्साइड को हटा देता है,ग्लाइकोल डिहाइड्रेटर या आणविक चादर में पानी निकालता है, प्रशीतन या क्रायोजेनिक विस्तार द्वारा प्राकृतिक गैस तरल पदार्थों को पुनः प्राप्त करता है, और यदि आवश्यक हो तो नाइट्रोजन या हीलियम को हटा देता है।व्यवहार में कंडीशनिंग विभाजक प्रसंस्करण ट्रेन में पहला पात्र है, और यह प्रसंस्करण उपकरण की सुरक्षा के लिए मौजूद हैः एक ग्लाइकोल संपर्ककर्ता फोम और दक्षता खो देगा यदि तरल हाइड्रोकार्बन इसमें प्रवेश करता है,और एक अमाइन इकाई फोम और अमाइन हानि अगर प्रवेश गैस तरल या ठोस ले जाता है पीड़ित होगा, यही कारण है कि इन इकाइयों के ऊपर इनपुट पृथक्करण को औपचारिकता के बजाय एक महत्वपूर्ण कर्तव्य के रूप में माना जाता है।

प्रश्न: आप गैस कंडीशनिंग सेपरेटर में हाइड्रेट्स को कैसे रोकते हैं?

A: चार दृष्टिकोण, एकल या संयोजन में उपयोग किया जाता है। अप्रत्यक्ष लाइन हीटर का उपयोग करके गैस को अपस्ट्रीम या विभाजक के भीतर गर्म करना,तो यहां तक कि जूल-थॉमसन के माध्यम से ठंडा करने के बाद भी गोंद गैस अपने हाइड्रेट गठन तापमान से ऊपर रहता है, आम तौर पर 5-10°C के मार्जिन के साथ एक थर्मोडायनामिक अवरोधक, आम तौर पर मोनोएथिलीन ग्लाइकोल 0.5-3 लीटर प्रति किलोग्राम मुक्त पानी में इंजेक्ट करना, जो हाइड्रेट संतुलन वक्र को नीचे की ओर स्थानांतरित करता है,या मेथनॉल जहां वसूली उचित नहीं है; अवरोधक पानी के चरण के साथ यात्रा करता है और एक ग्लाइकोल पुनर्जनन पैकेज में पुनर्जन्म और पुनर्विक्रय किया जाता है। ठंडा चरण से पहले गैस को निर्जलित करना, सबसे आम तौर पर एक ग्लाइकोल संपर्ककर्ता के साथ,ताकि हाइड्रेट बनाने के लिए कोई मुक्त पानी बिल्कुल नहीं हैऔर दबाव में कमी को नियंत्रित करना ताकि जूल-थॉमसन शीतलन, 0.4-0.7°C प्रति बार पर, गैस को अपने हाइड्रेट तापमान से नीचे न ले जाए,कभी-कभी दबाव में गिरावट को दो चरणों में विभाजित करके उनके बीच हीटिंग के साथ.

प्रश्न: फिल्टर विभाजक क्या है और स्क्रबर के स्थान पर इसकी आवश्यकता कब होती है?

एकः एक फिल्टर विभाजक एक पात्र में दो चरणों को जोड़ती हैः एकजुट फिल्टर तत्वों का एक अपस्ट्रीम अनुभाग जो बारीक तरल बूंदों को पकड़ता है और उन्हें बड़ी बूंदों में मिलाता है,और एक डाउनस्ट्रीम धुंध हटाने वाला खंडयह गैस से बढ़ी हुई बूंदों को दूर करता है। यह एक जाल पैड स्क्रबर के लिए 5-10 माइक्रोमीटर के मुकाबले 99.98% तक की दक्षता के साथ 0.3-1 माइक्रोमीटर तक हटाने को प्राप्त करता है।तो यह निर्दिष्ट किया जाता है जहां भी डाउनस्ट्रीम उपकरण किसी भी तरल पदार्थ के लिए संवेदनशील हैतीनों क्लासिक अनुप्रयोग एक आणविक चादर निर्जलीकरण इकाई के ऊपर हैं, जहां तरल हाइड्रोकार्बन चादर को तेजी से निष्क्रिय करता है और इसे विघटित कर सकता है;ग्लाइकोल संपर्कक के ऊपर, जहां तरल हाइड्रोकार्बन गंभीर फोमिंग और ग्लाइकोल हानि का कारण बनता है; और एक केन्द्रापसारक कंप्रेसर या गैस टरबाइन के ऊपर, जहां ठीक बूंदें क्षरण और फोल्डिंग का कारण बनती हैं।व्यापार-बंद प्रतिस्थापन योग्य तत्व हैं, जो अंतर दबाव की निगरानी और एक परिवर्तन व्यवस्था की आवश्यकता होती है, और यदि ठोस को ऊपर से हटाया नहीं जाता है तो जल्दी से बंद हो जाता है।

प्रश्न: गैस कंडीशनिंग सेपरेटर के प्रदर्शन की निगरानी कैसे की जाती है?

उत्तरः चार संकेतकों को लगातार ट्रैक किया जाता है। धुंध हटानेवाला या फिल्टर तत्वों के माध्यम से दबाव अंतर,चूंकि बढ़ते रुझान से पता चलता है कि स्थानांतरण दिखाई देने से बहुत पहले फोल्डिंग या बाढ़- तरल पदार्थों का प्रवाह, जो या तो प्रत्यक्ष नमूनाकरण विधि द्वारा या अप्रत्यक्ष रूप से डाउनस्ट्रीम इकाई के प्रदर्शन की निगरानी करके मापा जाता है,जैसे कि निर्जलीकरण संपर्क में ग्लाइकोल हानि में वृद्धि या अमाइन फोमिंग में वृद्धिस्तर नियंत्रण व्यवहार, जिसमें लगातार उच्च स्तर के अलार्म या एक दोलन डंप वाल्व एक स्तर समस्या, एक कम आकार का तरल आउटलेट या इंटरफ़ेस पर एक पायस संकेत देते हैं।और हाइड्रेट गठन वक्र की तुलना में कुएं के सिर और विभाजक दबाव और तापमान, चूंकि हाइड्रेट क्षेत्र की ओर एक स्थिर बहाव, या गैस तापमान और हाइड्रेट तापमान के बीच एक बढ़ता अंतर, एक अवरोधक खुराक समस्या या हीटर की विफलता का सबसे पहला चेतावनी है।.कई ऑपरेटरों ने जेटिंग फ्रीक्वेंसी लॉगिंग करके रेत उत्पादन को भी ट्रेंड किया है, जो डाउनहोल रेत नियंत्रण प्रदर्शन का सस्ता और निरंतर संकेत देता है।