Petrol Sahası Hidrokarbon Ayırıcı: Hidrokarbon Çiğ Noktası, Sis Giderme ve İç Donanımlar

Petrol Sahası Hidrokarbon Ayırıcı: Hidrokarbon Çiğlenme Noktası, Sis Giderme ve İç Donanımlar

Petrol sahası hidrokarbon ayırıcı nedir? Bir petrol sahası hidrokarbon ayırıcı, satış gazının tipik olarak -5 ila 10°C arasında bir hidrokarbon çiğlenme noktası spesifikasyonunu karşılaması ve geri kazanılan kondensatın stabilizasyona veya ihracata yönlendirilebilmesi için bir gaz akışından sıvı hidrokarbon ve serbest suyu çıkaran bir basınçlı kapdır. Ana petrol, gaz ve su fazlarını bir kuyu akışını ayıran toplu üretim ayırıcısının aksine, hidrokarbon ayırıcı bir parlatma ve çiğlenme noktası ünitesidir ve performansı, 0.3-1 mikrometreye kadar parçacıkları %99.98 oranında gidermek için bir sis giderici veya birleştirici kullanarak ne kadar tamamen son damlaları sıyırdığı ile ölçülür. Souders-Brown denklemi ile 0.08-0.25 m/s K faktörü ile boyutlandırılır ve iç donanımları, giriş cihazı, sis giderici veya birleştirici ve sıvı taşıma, kabuğu değil, gazın spesifikasyonu geçip geçmediğini veya taşarak bir kompresörü veya satış hattını kirletip kirletmediğini belirler.

1. Hidrokarbon Ayırıcının Başarması Gerekenler

İşi çıkış spesifikasyonu tarafından tanımlanır ve üç mekanizma bunu sağlar:

• Hidrokarbon Çiğlenme Noktası Uyumluluğu: Satış gazı sözleşmeleri, genellikle hat basıncında -5 ila 10°C arasında bir hidrokarbon çiğlenme noktası belirtir, bu da gazın boru hattında soğutulduğunda sıvı bırakmaması gerektiği anlamına gelir. Bunu karşılamak, esas olarak tüm serbest kondensatı ve sürüklenen damlacıkların çoğunu gidermeyi gerektirir, çünkü kalan herhangi bir sıvı, basınç ve sıcaklık düştükçe aşağı akışta yeniden yoğunlaşır. Bu nedenle ayırıcı, genellikle bir glikol veya moleküler elek kurutma ve bir Joule-Thomson veya soğutma chiller'ı ile desteklenen ilk çiğlenme noktası savunma hattıdır; ayırıcı damlacıkları geçerse, chiller ve aşağı akışındaki kompresör, tasarlanmadıkları sıvıları işlemek zorunda kalacaktır. Ayırıcının çıkışı çiğlenme noktası spesifikasyonuna karşı ölçülür ve küçük bir sıvı kesirinin bile taşması gazı spesifikasyon dışına çıkarabilir.
• Sis Giderici ve Kanat Paketi ile Sis Giderme: Yalnızca yerçekimi, hidrokarbon hizmeti için çok fazla sıvı bırakır, bu nedenle kap bir sis gidericiye dayanır. Örgü tel örgü pedi, 25-75 mm H2O'luk yalnızca 25-75 mm H2O'luk bir basınç düşüşü ile %99.9'a kadar verimlilikle 5-10 mikrometre üzerindeki damlacıkları yakalar, genel görev için yeterlidir. Spesifikasyonun daha sıkı olduğu yerlerde, bir kanat paketi veya bir siklonik giriş artı kanat paketi, yüksek hızda daha iyi performans ve katılar tarafından daha az kirlenme ile daha küçük damlacıkları giderir. Seçim, basınç düşüşü ve daralma aralığına karşı giderme verimliliğini dengeler, çünkü sis gidericinin verimli bir hız penceresi vardır; altında damlacıklar yeniden sürüklenir, üstünde ise dolar. İyi uygulama, performansın saha ömrü boyunca korunması için kabı ve gidericiyi yalnızca tasarım durumu için değil, %20-30 daralma durumu için boyutlandırmaktır.
• İnce Damlacıklar İçin Birleştirme: Çiğlenme noktası veya aşağı akış ekipmanı neredeyse tam giderme gerektirdiğinde, bir birleştirici ayırıcı kullanılır. İnce damlacıkları yakalayan ve onları daha büyük damlacıklara birleştiren birinci aşama birleştirici filtre elemanlarını, büyütülmüş damlacıkları gideren ikinci aşama bir kanat paketi ile birleştirerek, %99.98 verimlilikle 0.3-1 mikrometreye kadar giderme sağlar. Bu, bir boru hattı filtre ayırıcısı ile aynı teknolojidir ancak hidrokarbon geri kazanımına uygulanır ve katılar ve kompresör yağlama yağı ile tıkanan elemanlar verimlilik çökmeden önce değiştirilmesi gerektiğinden, disiplinli diferansiyel basınç izlemesi gerektirir. Karşılığında daha yüksek bir basınç düşüşü ve tüketilebilir bir eleman, çok daha temiz bir gaz ve daha yüksek bir kondensat geri kazanımıdır.

2. İç Donanımlar, Boyutlandırma ve İşletme Disiplini

Kabuk basittir; biriminin hakkını veren iç donanımlardır:

• Giriş Cihazı ve Akış Dağılımı: En çok göz ardı edilen bileşen giriş cihazıdır, çünkü iki fazlı karışımın nasıl girdiği aşağı akışta her şeyi belirler. Bir siklonik veya bir bölme girişi, ana sıvıları dışarı atar ve gazı kap kesiti boyunca eşit olarak dağıtır, kanal oluşumunu ve sis gidericinin yerel aşırı yüklenmesini önler; kötü bir giriş, tüm sıvıyı bir tarafa döker ve yeniden sürükler. Giriş ayrıca sis gidericiyi, aksi takdirde içinden geçecek olan yüksek hızlı bir sıvı darbesinin doğrudan çarpmasından korur. %1-20 sıvı yükü ve 20-100 bar gaz ile hidrokarbon hizmeti için, giriş cihazı ortalama değil, en kötü darbe için boyutlandırılır, çünkü darbe iç donanımlara zarar veren ve çıkışı bozan şeydir.
• Saha Ömrü ve Daralma Boyunca Boyutlandırma: Ayırıcı, ilk devreye alma sırasında ve on yıllar sonra çalışmalıdır ve durumlar zıttır: erken kap gaz kapasitesi sınırlıdır ve Souders-Brown çapı belirler; daha sonra, üretim azaldıkça, gaz hızı düşer ve kap aşırı boyutlandırılabilir, sis gidericiyi verimli aralığının altında çalıştırır ve yeniden sürüklenmeyi kötüleştirir. Tasarımcılar, maksimum, normal ve minimum daralma akışını, tipik olarak tasarımın %20-30'unu kontrol eder ve üçünü de kapsayan verimli bir pencereye sahip iç donanımları seçer, bu nedenle genellikle bir örgü ped yerine bir kanat paketi seçilir. K faktörü, geometriyi ve giderici performansını tek bir sayıya yoğunlaştırır, örgü pedli dikey bir scrubber için 0.08-0.15 m/s, yatay bir kap veya kanat paketi için 0.15-0.25 m/s ve kap çapı, gerçek gaz akışının bu hıza bölünmesiyle elde edilir.
• Sıvı Taşıma, Seviye Kontrolü ve Koruma: Geri kazanılan kondensat, gaz kaybı olmadan bertaraf edilmelidir, ki bu da hidrokarbon ayırıcılarının en sık başarısız olduğu yerdir. İki bağımsız seviye vericisi, bir yüksek seviye alarmı ve aşağı akış kompresörünü koruyan bir yüksek-yüksek seviye trip minimumdur; bir kompresör emişinde, trip makineyi kapatır. Boşaltma valfi, ortalama değil, maksimum sıvı hızı için boyutlandırılır ve erozyona dayanıklıdır, çünkü üretilen sıvılar kum taşır ve yüksek bir basınç düşüşü boyunca boğulma hızla aşındırır; sertleştirilmiş trimli bir seviye kontrol valfi veya ayrı bir seviye anahtarına sahip özel bir açma-kapama boşaltma standarttır. Sıvı, buhar geri kazanımlı bir kondensat tankına gider ve kap, API 520'ye göre tıkanmış çıkış ve yangın için boyutlandırılmış bir tahliye taşır, çünkü bir hidrokarbon ayırıcı pahalı aşağı akış ekipmanlarını koruyucu bir şekilde izole eder.

Petrol Sahası Hidrokarbon Ayırıcı İç Donanım Karşılaştırma Matrisi

Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Hidrokarbon ayırıcı ile üretim ayırıcısı arasındaki fark nedir?

C: Bir üretim ayırıcısı ham kuyu akışkanını işler ve ana petrol, gaz ve su fazlarına ayırır, büyük sıvı hacimleri ve petrol-su sınırını yöneten bir savak veya arayüz denetleyicisi ile; bu toplu bir ayırma kabıdır. Bir hidrokarbon ayırıcı, beslemesi zaten çoğunlukla kondensat ve eser miktarda su sürükleyen gaz olan ve işi bir sis giderici veya birleştirici ile son damlaları 0.3-1 mikrometreye kadar sıyırarak genellikle -5 ila 10°C arasında bir hidrokarbon çiğlenme noktasını karşılamak olan bir aşağı akış parlatma ünitesidir. Üretim ayırıcısı faz ayrımı ve seviye kontrolü ile; hidrokarbon ayırıcı ise çıkış çiğlenme noktası ve taşma ile değerlendirilir. Biri saatte tonlarca sıvı işler, diğeri ise aksi takdirde bir kompresörü kirletecek veya bir satış sözleşmesini ihlal edecek son yüzdeyi işler.

S: Hidrokarbon çiğlenme noktası nedir ve ayırıcı neden bunu karşılamalıdır?

C: Hidrokarbon çiğlenme noktası, belirli bir basınçta, gazdaki hidrokarbon bileşenlerinin sıvıya yoğunlaşmaya başladığı sıcaklığın altıdır. Satış gazı sözleşmeleri, genellikle hat basıncında -5 ila 10°C arasında bunu belirtir, çünkü gaz yoğuşabilir hidrokarbon taşıyorsa ve daha sonra boru hattı boyunca basınç düştükçe soğursa, o hidrokarbon sıvı olarak çöker, hat kapasitesini azaltır, kompresörlere ve ölçüm cihazlarına zarar verir ve sözleşmeyi ihlal edebilir. Ayırıcı, gaz istasyondan ayrılmadan önce esas olarak tüm serbest kondensatı ve sürüklenen damlacıkları gidererek bunu karşılar, genellikle kurutma ve soğutma ile desteklenir. Küçük bir sıvı kesirinin bile taşması gazı spesifikasyon dışına çıkarabilir, bu nedenle ayırıcının performansı doğrudan çiğlenme noktasına karşı ölçülür.

S: Bir petrol sahası hidrokarbon ayırıcısı nasıl boyutlandırılır?

C: Souders-Brown denklemi ile, v_maks, sıvı taşımasının gerçekleştiği maksimum gaz hızını veren K çarpı karekök (sıvı yoğunluğu eksi buhar yoğunluğu) bölü buhar yoğunluğu'na eşittir. K faktörü, kap geometrisini ve sis giderici performansını tek bir sayıya yoğunlaştırır: örgü pedli dikey bir scrubber için tipik olarak 0.08-0.15 m/s, yatay bir kap veya kanat paketi için 0.15-0.25 m/s. Kap çapı, gerçek gaz akışının bu izin verilen hıza bölünmesiyle elde edilir, ardından birkaç dakikalık sıvı tutma süresi ve %20-30 daralma durumu için kontrol edilir, çünkü verimli hız aralığının altında giderici yeniden sürüklenir. Daha sıkı bir spesifikasyon, %99.98 oranında 0.3-1 mikrometre giderme sağlayan bir birleştirici eleman gerektirir ve giriş cihazı ve seviye kontrolü, ortalama akış değil, en kötü darbe için boyutlandırılır.

S: Hidrokarbon geri kazanımı için neden bir birleştirici ayırıcı kullanılır?

C: Çünkü sıkı bir çiğlenme noktası veya hassas aşağı akış ekipmanı, basit bir sis gidericinin sağlayamayacağı neredeyse tam damlacık gidermeyi gerektirir. Bir birleştirici ayırıcı, ince damlacıkları yakalayan ve onları daha büyük damlacıklara birleştiren filtre elemanları kullanır, ardından büyütülmüş damlacıkları gideren bir kanat paketi gelir ve %99.98 verimlilikle 0.3-1 mikrometreye kadar giderme sağlar, bu da 5-10 mikrometrede %99.9 verimliliğe sahip bir örgü pedinden çok daha iyidir. Maliyeti, daha yüksek bir basınç düşüşü, 25-250 mm H2O veya daha fazlası ve katılar ve kompresör yağlama yağı ile tıkanan ve diferansiyel basınç eğilimi izlenerek değiştirilmesi gereken tüketilebilir bir elemandır. Faydası, çok daha temiz bir satış gazı ve daha yüksek bir kondensat geri kazanımıdır, bu nedenle birleştiriciler, çiğlenme noktasının sıkı olduğu veya bir kompresörün veya satış ölçüm cihazının eser miktarda sıvıdan bile korunması gereken yerlerde belirtilir.