|
جداکننده ها: انواع و ملاحظات طراحی
انواع جداکننده نفت و گاز
,ملاحظات طراحی جداکننده
,جدا کننده روغن با گارانتی
در مهندسی فرآیند، الفجداکنندهیک مخزن تحت فشار است که برای تقسیم یک مخلوط چند فازی (معمولاً نفت، گاز، آب و جامدات) به اجزای مجزا طراحی شده است. کارایی این فرآیند «تپش قلب» تولید بالادستی و فرآوری پایین دستی است. طراحی مناسب، خلوص فرآیند را تضمین می کند، از تجهیزات پایین دستی (مانند کمپرسورها و بخاری ها) محافظت می کند و دقت اندازه گیری مالی را به حداکثر می رساند.
جداکننده ها بر اساس جهت گیری، قابلیت فاز و پیکربندی آنها دسته بندی می شوند.
| دسته بندی | تایپ کنید | بهترین برای |
|---|---|---|
| جهت گیری | افقی | نسبت گاز به مایع بالا؛ سطح مایع بزرگ؛ شکست گاز کارآمد |
| عمودی | ردپاهای کوچک (دریایی / لغزش)؛ دست زدن به مواد خام فوم دار یا محتوای ماسه بالا. | |
| کروی | برنامه های فشرده و کم حجم؛ مقرون به صرفه برای جداسازی گاز و مایع کوچکتر. | |
| قابلیت | دو فاز | جداسازی اساسی گاز از کل مایع (روغن + آب ترکیبی). |
| سه فاز | تقسیم گاز، نفت و آب به جریان های جداگانه؛ نیاز به داخلی های پیچیده دارد. | |
| پیکربندی | تست/تولید | تخصصی برای اندازه گیری مالی یا پردازش تولید طولانی مدت. |
مهندسی جداکننده نیازمند متعادل کردن شرایط ترمودینامیکی با فیزیک سیالات برای دستیابی به راندمان جداسازی بهینه است.
یک جداکننده خوب طراحی شده باید چهار ناحیه عملکردی مجزا را مدیریت کند:
منطقه ورودی:از انحرافکنندهها (بافل/سیکلون) برای از بین بردن تکانه و انجام جداسازی عمده گاز و مایع بلافاصله پس از ورود استفاده میکند.
بخش ته نشینی جاذبه:"منطقه ساکت" که در آن سیالات به اندازه کافی برای جداسازی بر اساس چگالی ساکن هستند.
منطقه ادغام:از صفحات موازی، بسته های پره یا پدهای مشبک استفاده می کند تا قطرات کوچک و پایدار را وادار به ادغام در گلبول های بزرگتر و با قابلیت جداسازی آسان تر کند.
منطقه خروجی:اطمینان حاصل می کند که فازهای جدا شده بدون حباب مجدد حذف می شوند. این نیاز به کنترل دقیق سطح (سرریز/سطل) برای حفظ ثبات رابط دارد.
زمان ماندگاری:مایع مدت زمان در رگ باقی می ماند. زمان ناکافی منجر به "حمل کردن" (مایع در گاز) یا "حمل زیر" (گاز در مایع) می شود.
سرعت گاز:باید در زیر باقی بماندحد سودرز-قهوه ای($V_{max} = K sqrt{frac{rho_L - rho_G}{rho_G}}$) برای جلوگیری از بیرون کشیدن مه مایع همراه با جریان گاز.
ظرفیت موج:طراحی باید به دلیل اختلالات فرآیند باشد. کشتیها معمولاً به اندازهای اندازه میشوند که «هولدآپ» (حجم مایع معمولی) بهعلاوه یک ولوم افزایش برای جلوگیری از آلارمهای سطح بالا در هنگام افزایش جریان جریان داشته باشند.
س: افقی در مقابل عمودی: کدام بهتر است؟
ج: این یک معامله است.رگ های افقیسطح بزرگتری برای جداسازی گاز مایع فراهم می کند و برای نسبت گاز به نفت بالا ترجیح داده می شود.عروق عمودیزمانی ایده آل هستند که فضای کرت محدود باشد یا زمانی که جریان حاوی مقادیر قابل توجهی ماسه / جامداتی است که باید از پایین تخلیه شوند.
س: هدف از دیورتر ورودی چیست؟
پاسخ: انحراف ورودی یک جزء داخلی اولیه است که دو نقش را ایفا می کند: برای جلوگیری از تلاطم در منطقه ته نشینی، جریان ورودی را متوقف می کند و با وادار کردن گاز و مایع به تغییر جهت سریع، جداسازی توده را آغاز می کند.
س: چرا برخی از جداکننده ها "بسته های ادغام کننده" دارند؟
پاسخ: بسیاری از قطرات ریز به دلیل اندازه کوچک به طور طبیعی ته نشین نمی شوند ($D$ در قانون استوکس). بسته های ادغام کننده سطح بالایی را برای برخورد و ادغام این قطرات کوچک فراهم می کنند. هنگامی که آنها به قطرات بزرگتر تبدیل می شوند، سرعت خیز / ته نشین شدن آنها به طور قابل توجهی افزایش می یابد و به کشتی اجازه می دهد کوچکتر و کارآمدتر شود.
س: آیا یک جداکننده می تواند نفت خام فوم را کنترل کند؟
A: فوم کردن نفت خام یک چالش بزرگ طراحی است. جداکننده های عمودی به طور کلی برای مدیریت فوم بهتر هستند، اما "فوم شکن" داخلی تخصصی یا نقاط تزریق کف زدا شیمیایی اغلب برای جلوگیری از پر شدن فضای گاز از لایه فوم لازم است.
