เครื่องแยกปรับอากาศแก๊สคืออะไร: การออกแบบ, ฟังก์ชันและรายละเอียดของท่อ

ตอบคําถามหลัก:เครื่องแยกแก๊สปรับอากาศคืออะไร?เครื่องแยกแก๊สปรับอากาศคือภาชนะที่อยู่เบื้องต้นของรถบรรทุกการบําบัดแก๊สที่กําจัดของเหลวอิสระ, คันหมอกที่ถูกนําเข้าและของแข็งจากกระแสแก๊สที่ผลิตและควบคุมความดันและอุณหภูมิของมัน, เพื่อให้ก๊าซสามารถขนส่ง, วัดหรือแปรรูปได้อย่างปลอดภัย. มันทําหน้าที่ห้าประการ: การแยกของเหลวหลากหลายโดยแรงโน้มถ่วง, การกําจัดหมอกละเอียดผ่านเครื่องกําจัดหมอก,,การลดความดันผ่านการกัด และการควบคุมอุณหภูมิ เพื่อป้องกันการสร้างไฮดราตจุดฝนน้ํามันไฮโดรคาร์บอน โดยทั่วไปต่ํากว่า -5 ถึง 0 °C ณ ความดันการส่ง, จุดฝนน้ําต่ํากว่า -10 °C, ไฮโดรเจนซัลฟิดต่ํากว่า 4 ppm, ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่ํากว่า 2-3% และค่าความร้อนในช่วง 35-42 MJ ต่อเมตรคิวบิกปกติขนาดของส่วนแยกปฏิบัติตามสมการ Souders-Brown ด้วยตัวประกอบ K ของ 0.10-0.35 m/s ขึ้นอยู่กับทิศทางและประเภทของเครื่องกําจัดหมอก

1. ฟังก์ชันของเครื่องแยกแก๊สปรับอากาศ

มีฟังก์ชันห้าประเภทรวมกันในภาชนะหนึ่งหรือสกิด และแต่ละประเภทตอบสนองความต้องการในการขนส่งหรือการแปรรูปเฉพาะเจาะจง:

• การแยกของเหลวเป็นจํานวนมากก๊าซที่เข้ามาจากบ่อน้ํา, สายเก็บหรืออํานวยการด้านบนสายน้ํา นําของเหลวเสรีในรูปของน้ํายา, ในรูปของหนังตามผนังของท่อและในรูปของน้ําตกลงเพราะของเหลวที่ว่างในสายน้ํามันทําให้เกิดปัญหา, การกัดกรอง, การวัดที่ไม่แม่นยํา, และในกรณีที่เลวร้ายที่สุด, ความดันเกินของระบบความดันต่ําด้านล่างการแยกทางแรงโน้มถ่วงในภาชนะรับมือน้ําตกมากกว่าประมาณ 100-500 ไมโครเมตร, และกว้างของภาชนะถูกกําหนดโดย Souders-Brown ความเร็วลมขีดจํากัดโดยผู้จับกระต่ายที่มุ่งมั่น, ซึ่งในโรงงานบนแผ่นดินอาจเป็นหลายร้อยเมตรของท่อขนาดใหญ่ที่ปรับปรุงเป็นแบบนิ้วหรือการจัดทําแบบฮาร์ป
• การกําจัดหมอกละเอียดแรงโน้มถ่วงไม่สามารถกําจัดน้ําฝุ่นละเอียดได้ ดังนั้นเครื่องกําจัดหมอกจึงจัดการกับมัน แปลงเชือกเชือกผสมผสานความหนา 100-150 มิลลิเมตร จับน้ําฝุ่นที่มากกว่า 5-10 ไมโครเมตรได้ถึง 99ประสิทธิภาพ 9% กับความดันลดลงเพียง 25-75 mm H2O, และเป็นทางเลือกมาตรฐานสําหรับก๊าซสะอาด เมื่อก๊าซมีสารแข็ง, เซลล์ปูนหรือน้ํามันลื่นเครื่องบดที่จะปิดแผ่น Mesh, แพ็คปานหรือเชฟรอนการจัดการกับน้ําฝนขนาด 10-40 ไมครอมเมตร และอดทนกับน้ําเหลวและของแข็งที่หนักกว่ามากในกรณีที่รายละเอียดมีความเข้มข้นที่สุด เช่น ข้างบนของตัวติดต่อกลิกอลหรือเครื่องกรองโมเลกุล, เครื่องแยกกรองหรือกรองสับสนที่ติดตั้ง, การกําจัดฝรั่ง 0.3-1 ไมโครเมตรที่ 99.ประสิทธิภาพ 98% กับองค์ประกอบที่เปลี่ยนได้ และเครื่องตรวจความดันความแตกต่าง เพื่อกําหนดการเปลี่ยน.
• ดินแข็งและการกําจัดทราย:ถ้ําผลิตส่งทราย, ขนาด, ผลิตภัณฑ์การกัด และในบางสาขา, ปริมาณการสร้างพวกมันสะสมอยู่ในภาชนะและลดปริมาณการทํางานของมัน, และพวกเขาสกปรกเครื่องกําจัดหมอกและอุปกรณ์ด้านล่างสาย. เครื่องแยกกําจัดพวกเขาโดยแรงโน้มถ่วงในพื้นที่เก็บทรายที่พิเศษ, โดยปกติด้านล่างของเรือหรือเสื้อทรายแยกและสารแข็งที่สะสมตัวถูกกําจัดโดยการกระเทือนทรายเป็นระยะเวลา, ในขณะที่น้ําแรงดันสูงหรือเจ็ตน้ําผลิตทําให้เตียงเป็นของเหลวและมันถูกพัดลงสู่พายุทรายหรือถังเก็บของความถี่ของเจ็ตระดับจากทุกชั่วโมงในบ่อน้ําทรายเป็นทุกสัปดาห์ในที่สะอาดและเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดแรกที่น่าเชื่อถือที่สุดของความล้มเหลวในการควบคุมทรายในหลุม
• การลดความดันและควบคุมอุณหภูมิ:ก๊าซโดยปกติจะมาถึงความดันหัวบ่อน้ํามัก 30-150 บาร์ และต้องลดลงสู่ความดันการขนส่งหรือการประมวลผลและมันทําให้ก๊าซเย็นลง โดยอิฟเฟ็คต์ Joule-Thomson, โดยปกติ 0.4-0.7 °C ต่อการลดความดันของก๊าซธรรมชาติ การเย็นนี้สามารถเป็นประโยชน์ เนื่องจากมันบดไฮโดรคาร์บอนหนักและช่วยให้ตอบสนองจุดน้ําฝนไฮโดรคาร์บอนแต่มันยังสร้างความเสี่ยงของน้ํามัน: ณ ความร้อน 70 บาร์ ก๊าซเมธานกับน้ําอิสระสร้างไฮเดรตต่ํากว่า 20-25 °C และสับไฮเดรตเป็นหนึ่งในสาเหตุที่พบมากที่สุดของการหยุดการผลิตระบบปรับอากาศดังนั้นหรือทําความร้อนก๊าซ, โดยใช้เครื่องทําความร้อนโดยตรงด้วยท่อไฟหรือน้ําอาบน้ํา หรือฉีดสารยับยั้งความร้อน โดยทั่วไปเป็นมโนเอธีเลนกลิกอล ในปริมาณ 0.5-3 ลิตรต่อกิโลกรัมของน้ําที่ผลิตหรือเมธาโนล เมื่อการฟื้นฟูไม่ได้เป็นเรื่องเศรษฐกิจ.
• การป้องกันการวัดและบริการก๊าซเชื้อเพลิงหลักเกณฑ์เดียวกันจะใช้กับสกีดปรับปรุงขนาดเล็กที่ใช้สําหรับก๊าซเชื้อเพลิงและสําหรับก๊าซเครื่องมือ ก๊าซที่ใช้สําหรับการขับเคลื่อนทูบไบน์, เครื่องขับเคลื่อนเครื่องบดความร้อนหรือเครื่องทําความร้อนเนื่องจากน้ําตกลงในทัณฑ์แก๊ส จะทําให้ไฟไม่มั่นคง, ผ่าตัดที่ร้อนและ, ภายในเวลา, ความเสียหายของใบ; ฉะนั้น skid การปรับปรุงประกอบด้วยตัวแยก, เครื่องกรอง coalescing,และบ่อยครั้งเป็นเครื่องทําความร้อนที่ทําให้แก๊สสูงขึ้น 10-20 °C มากกว่าจุดน้ําฝนไฮโดรคาร์บอน เพื่อรับประกันว่าไม่มีการปั่น. ก๊าซเครื่องมือถูกปรับปรุงต่อ และแห้งให้มีจุดฝน โดยทั่วไป 20 °C ต่ํากว่าอุณหภูมิภายในที่ต่ําที่สุด และกรองเพื่อกําจัดน้ํามันและอนุภาคเพราะอุปกรณ์อากาศหรือการให้แก๊สที่แช่แข็งหรือปั๊กปลาทําให้วาล์วควบคุมล้มเหลวในอุปกรณ์ทั้งหมด.

2การออกแบบและการใช้งานของเครื่องแยกแก๊สปรับอากาศ

การตัดสินใจออกแบบสามอย่างจะกําหนดว่า เครื่องแยกตรงกับรายละเอียดตลอดชีวิตของสนามหรือไม่

• ขนาดสําหรับโปรไฟล์การผลิตทั้งหมด:เครื่องแยกก๊าซต้องมีขนาดไม่สําหรับอัตราปัจจุบัน แต่สําหรับโปรไฟล์การผลิตทั้งหมด ซึ่งในสนามก๊าซหมายถึงพฤติกรรมที่ตรงกันข้ามในแต่ละปลายในช่วงแรกของชีวิตในสนาม อัตราการทํางานสูง และของเหลวอาจต่ํา, ดังนั้นภาชนะมีความจุของก๊าซจํากัดและเกณฑ์ Souders-Brown กําหนดโดยเฉพาะน้ําจากชั้นน้ําที่กําลังก้าวหน้า หรือจากความดันที่ลดลง, เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว, ดังนั้นภาชนะจะกลายเป็นยับยั้งของเหลวจํากัดและ, ที่สําคัญ,ความเร็วของก๊าซอาจลดลงมากจนเครื่องแยกทํางานในระบบที่เครื่องกําจัดหมอกไม่ทํางานได้อย่างมีประสิทธิภาพผู้ออกแบบที่มีประสบการณ์ตรวจสอบอย่างน้อยสามกรณี: อัตราเริ่มต้น, อัตราสูงสุด, และอัตราอายุปลาย, และพวกเขายืนยันว่าตัวแยกทํางานในตอนเปิดและการออกแบบมาตรฐานขนาด เช่น API 12J ให้กรอบแต่การคาดการณ์การผลิตคือข้อมูลจริง
• การควบคุมระดับและการจัดการของของเหลว:การควบคุมระดับบนเครื่องแยกก๊าซเป็นทั้งองค์ประกอบที่สําคัญและมีความเสี่ยงต่อการล้มเหลวมากที่สุด หากระดับเพิ่มขึ้นสูงเกินไป น้ํายาจะนําไปสู่ช่องออกก๊าซในกรณีที่แย่ที่สุด, ส่งน้ําเหลวเข้าไปในคอมเพรสเซอร์; ถ้ามันตกต่ําเกินไป, ก๊าซจะพัดผ่านช่องออกของน้ําเหลว ซึ่งกดดันระบบน้ําเหลวด้านล่างและสามารถแตกภาชนะที่ไม่ได้ออกแบบสําหรับก๊าซ.ปฏิบัติการทั่วไปคือ 2 เครื่องส่งระดับที่อิสระ พร้อมสัญญาณเตือน ระดับสูงสูงที่ปิดในตัวแยกหรือปิดช่องออกและวาล์วดัมป์ แทนวาล์วควบคุมของของเหลว, เนื่องจากของเหลวที่ผลิตมักเป็นทรายและรุนแรงและเส้นทางการกําจัดมักจะเป็นข้อจํากัด แทนที่จะเป็นตัวแยก.
• วัสดุ, รหัสและความสมบูรณ์เครื่องแยกปรับอากาศแก๊สถูกสร้างขึ้นตาม ASME VIII Division 1 ด้วยสตริป U หรือ PED 2014/68/EU ด้วยเครื่องหมาย CE สําหรับการใช้งานในยุโรปแต่เมื่อก๊าซมีสารไฮโดรเจนซัลไฟด์, NACE MR0175 / ISO 15156 ใช้: ความแข็งของวัสดุจํากัด, โดยทั่วไป 22 HRC และการรักษาความร้อนหลังการผสมผสานเป็นความจํากัดเพื่อป้องกันการแตกของความเครียดซัลฟิดของเหล็กทนทาน HIC ที่ได้รับการกําหนดให้ใช้ในระบบน้ําต้มในกรณีที่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีอยู่ร่วมกับน้ํา จะเพิ่มอนุญาตการเกรด 3-6 มิลลิเมตร และฉีดสารยับยั้งการเกรดให้บริการด้านบนส่วนภายในควรสามารถถอดออกผ่านทางเดินเพื่อตรวจสอบและเปลี่ยน, และภาชนะควรได้รับอุปกรณ์การช่วยเหลือขนาดตาม API 520 สําหรับกรอบไฟและกรอบออกปิดและมีระบบลดความดันเพื่อลดความดันมันอย่างปลอดภัยไปยังไฟฟ้าหรือระบายน้ําปิด.

การเปรียบเทียบฟังก์ชันและอุปกรณ์ปรับอากาศ

คําถามที่พบบ่อย (FAQ)

Q: ความแตกต่างระหว่างการปรับอากาศและการแปรรูปก๊าซคืออะไร?

A: การปรับปรุงแก๊สเตรียมก๊าซเพื่อการขนส่งหรือการใช้เป็นเชื้อเพลิง โดยไม่เปลี่ยนแปลงส่วนประกอบของแก๊สโดยวิธีการพื้นฐาน: มันกําจัดของเหลวและของแข็งอิสระควบคุมความดันและอุณหภูมิการแปรรูปก๊าซเปลี่ยนองค์ประกอบเพื่อตอบสนองรายละเอียดการขาย: มันกําจัดไฮโดรเจนซัลไฟด์และคาร์บอนไดออกไซด์ในหน่วยอามีนกําจัดน้ําในเครื่องระบายน้ํา glycol หรือเครื่องเจาะโมเลกุล, กลับคืนของน้ําเหลวก๊าซธรรมชาติโดยการเย็นหรือการขยายตัว cryogenic และกําจัดไนโตรเจนหรือฮีเลียมเมื่อจําเป็นในปฏิบัติการ เครื่องแยกปรับปรุงเป็นภาชนะแรกในรถไฟการประมวลผล, และมันมีอยู่เพื่อปกป้องอุปกรณ์การแปรรูป: เครื่องติดต่อ glycol จะฟองและสูญเสียประสิทธิภาพถ้า hydrocarbon น้ํามันเหลวเข้าไปในมันและหน่วยอะมีนจะฟองและสูญเสียอะมีน หากก๊าซเข้าบรรทุกของเหลวหรือของแข็งซึ่งเป็นเหตุผลว่าทําไม การแยกช่องทางเข้าของหน่วยเหล่านี้จึงถูกพิจารณาเป็นหน้าที่สําคัญมากกว่าการเป็นรูปแบบ

ถาม: คุณป้องกันน้ํามันไฮเดรตได้อย่างไร ในเครื่องแยกน้ํามันแอร์?

A: มีวิธีการเข้าใกล้สี่วิธี ใช้เป็นลําพังหรือรวมกัน การทําความร้อนแก๊สขึ้นไปหรือภายในตัวแยก โดยใช้เครื่องทําความร้อนสายโดยตรงดังนั้น แม้หลังจาก Joule-Thomson เย็นผ่านการหงุดก้น ก๊าซยังคงอยู่เหนืออุณหภูมิการสร้างไฮเดรต, โดยทั่วไปมีขอบเขต 5-10 °C. การฉีดสารยับยั้งความร้อน, โดยทั่วไปมโนเอธีเลนกลิกอล 0.5-3 ลิตรต่อกิโลกรัมของน้ําอิสระหรือเมธาโนล เมื่อการฟื้นฟูไม่ได้ถูกต้อง; หน่วงเคลื่อนไหวกับระยะน้ําและได้รับการปรับปรุงและนําไปหมุนเวียนใหม่ในกล่องการปรับปรุงกลิกออลดังนั้นจึงไม่มีน้ําว่างที่จะสร้างไฮเดรตเลยและควบคุมการลดความดันเพื่อให้การเย็น Joule-Thomson ที่ 0.4-0.7 °C ต่อบาร์ ไม่นําก๊าซต่ํากว่าอุณหภูมิของไฮเดรตบางครั้งด้วยการแบ่งปันความดันลงในสองระยะ โดยมีการทําความร้อนระหว่างพวกเขา.

ถาม: เครื่องแยกกรองคืออะไร และเมื่อไหร่ที่ต้องการมันแทนเครื่องซักฟอก?

A: เครื่องแยกกรองรวมสองระยะในภาชนะหนึ่ง: ส่วนด้านบนขององค์ประกอบกรองที่รวมกันที่จับหยดของเหลวละเอียดและรวมมันเข้าในหยดใหญ่และส่วนล่างสายกําจัดหมอกปกติเป็นกระเป๋าสะพายที่กําจัดน้ําฝุ่นที่เพิ่มขนาดจากก๊าซ มันสามารถกําจัดน้ําฝุ่นได้ถึง 0.3-1 มิกรอเมตร โดยมีประสิทธิภาพถึง 99.98% เมื่อเทียบกับ 5-10 มิกรอเมตรสําหรับเครื่องซักผ้าปูปูดังนั้นมันถูกระบุทุกๆครั้งที่อุปกรณ์ด้านล่างมีความรู้สึกต่อของเหลวใด ๆการใช้งานแบบคลาสสิคสามอย่างคือตอนขึ้นน้ําของหน่วยการขาดน้ําจากเครื่องปั่นโมเลกุล โดยที่ไฮโดรคาร์บอนในน้ําเหลวจะทําให้เครื่องปั่นไม่ทํางานอย่างรวดเร็ว และอาจทําให้มันแตกแยกข้างบนของตัวติดต่อ glycol, เมื่อไฮโดรคาร์บอนเหลวทําให้มีฟองและการสูญเสียกลิกอลอย่างรุนแรง และเหนือสายของเครื่องปั่นซันทริฟิวเกิลหรือเครื่องแป้งแก๊ส, เมื่อน้ําตกลงละเอียดทําให้เกิดการบดและสกปรกการสอดคล้องคือองค์ประกอบที่สามารถเปลี่ยนได้ซึ่งต้องติดตามความดันความแตกต่าง และระบบการเปลี่ยนออก และปิดไวถ้าไม่ถอนของแข็ง

คําถาม: การตรวจสอบผลการทํางานของเครื่องแยกปรับอากาศแก๊สได้อย่างไร?

ตอบ: สี่ตัวชี้วัดถูกติดตามอย่างต่อเนื่อง ความดันความแตกต่างระหว่างเครื่องกําจัดหมอกหรือองค์ประกอบกรองเนื่องจากมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นที่ชี้ให้เห็นถึงการปนเปื้อนหรือน้ําท่วม ก่อนที่การนําไปจะเห็นได้- การถ่ายทอดของของเหลวลงในลําธาร โดยวัดด้วยวิธีการเก็บตัวอย่างโดยตรง หรือโดยไม่ตรง โดยการติดตามผลการทํางานของหน่วยลงในลําธารเช่น การเพิ่มการสูญเสีย glycol ในตัวติดต่อการขาดน้ํา หรือการเพิ่มการฟอง amine. พฤติกรรมการควบคุมระดับ ที่มีสัญญาณเตือนระดับสูงบ่อย ๆ หรือวาล์วดัมป์ที่สั่นสะเทือนชี้ให้เห็นถึงปัญหาระดับ การออกของของเหลวขนาดเล็กน้อย หรือน้ํามันระคายน้ําที่บริเวณอินเตอร์เฟซและความดันและอุณหภูมิของหัวบ่อน้ําและแยกเทียบกับเส้นโค้งการสร้างไฮดราต, เนื่องจากการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องไปยังภูมิภาคของไฮเดรต หรือช่องว่างที่เพิ่มขึ้นระหว่างอุณหภูมิของก๊าซและอุณหภูมิของไฮเดรต เป็นสัญญาณแรกของปัญหาในการเติมยาของสารยับยั้งหรือความล้มเหลวของเครื่องทําความร้อน.ผู้ประกอบการหลายคนยังมีแนวโน้มในการผลิตทรายโดยการบันทึกความถี่ของเจตต์ ซึ่งให้สัญญาณราคาถูกและต่อเนื่องของผลงานการควบคุมทรายในหลุม