Для тщательной очистки рабочей среды от попутных газов и воды, предприятия, занимающиеся переработкой химических и нефтяных продуктов, используют нефтегазовые сепараторы.
Основные задачи, выполняемые нефтесепаратором:
- осуществляет деление нефти и газа во время их перегонки по стволовой части, скважине и сборному коллектору;
- удаляет излишек влаги;
- уменьшает пульсацию, которая возникает в процессе доставки взятого материала из емкости для хранения до оборудования, где происходит окончательная переработка забора.
Сырье, получаемое в результате перегона через сепарационное оборудование, используют в целях обеспечения контроля гидравлического сопротивления, а также применяют для удаления образующейся при перевозке пены на готовой нефти.
Принцип работы нефтегазового сепаратора
Сепаратор функционирует на основе гравитационных, инерционных, либо центробежных сил.
- 1.Модель гравитационного типа имеет стандартный и очень простой способ работы. В оборудовании легкий газ поднимается и накапливается под крышкой, а нефть, из-за своей большой массы, продолжает оставаться на дне конструкции.
- 2. Инерционный НГС имеет схожую систему работы с гравитационным, единственное отличие заключается в плотности материала. Так как нефть имеет высокую плотность, в процессе переработки она скапливается на стенках и стекает на днище оборудования. А газ, поскольку он имеет меньшую плотность, высвобождается наружу.
- 3. Центробежные нефтегазовые сепараторы функционируют за счет вихревого эффекта. Суть работы заключается в следующем: нефтегазовый продукт с большой скорость раскручивается по спирали, далее, за счет разной плотности нефть продолжает находиться в потоке, а газ отделяется и высвобождается наружу.
Способ, благодаря которому осуществляется разделение газожидкостной среды, называется сепарацией. Данный процесс осуществляется в несколько этапов (сырье подвергается перегонке из одной секции в другую). Любая модель сепаратора может иметь три или четыре секции. Деление элементов происходит в повышения температуры и уменьшения давления.
- В первой емкости (основной) происходит активная чистка нефти от свободного газа, за счет центробежной силы или силы гравитации;
- Вторая емкость называется осадительная. В ней осуществляется вывод остаточного объема газа;
- В третьем отсеке происходит сбор и вывод продукта;
- Четвертая секция (установлена не на всех моделях НГС) выполняет функцию каплеуловителя. Здесь удаляется вода, попавшая в сырье с газом.
Конструкция
Нефтегазосепаратор имеет цилиндрическую форму, которая изготавливается из прочного и качественного металла и делится внутри на несколько сосудов, которые также разделяются между собой при помощи перегородок. Существует два способа размещения оборудования: вертикальный и горизонтальный. Для повышения надежности конструкция имеет опоры.
Способ монтажа сепаратора зависит от особенностей используемого сырья, условий установки оборудования, а также пропускной силы процесса разделения материала.
- Сепаратор горизонтального типа идеально подходит для работы с крупными объемами нефти.
- НГС вертикального типа способен пропускать небольшой объем сырья, но зато не занимает много пространства. Вертикальное оборудование легче обслуживать в плане чистки от накопившихся на дне отложений нефти, возникших в результате сепарации.
На дне оборудования устанавливаются патрубки и штуцера, необходимые для закачки нефтегазовой среды и подключения специальных приборов для регулирования, контроля и измерения закаченного материала. Каждая секция резервуара имеет штуцеры, предназначенные для выведения сырья, которые прошли процедуру сепарации.
Классификация сепараторов НГС
НГС принято классифицировать по 5 главным признакам. Самым важным критерием является способ размещения оборудования, который делит все сепараторы на 3 вида: вертикальный, горизонтальный и гидроциклонный.
Следующий критерий по которому разделяют НГС – это форма. Резервуар может быть изготовлен в форме цилиндра и сферы.
По количеству стадий чистки нефтегазовой среды, сосуды принято классифицировать на двух и трехфазный сепаратор.
По способу функционирования, устройство делится на центробежное, инерционное и гравитационное.
Последний признак классификации – уровень рабочего давления, имеет 3 типа:
- сепаратор НГС, функционирующий до 0,6 Мегапаскалей;
- оборудование, работающее с давлением от 0,6 до 2,5 Мегапаскалей;
- НГС уровень нагнетания которого может превышать 2,5 Мегапаскалей.
Вертикальный
НГС вертикального типа представляет собой конструкцию в виде цилиндра со встроенными трубами для закачки в емкость смеси нефти и газа и последующего вывода сырья, прошедшего процесс обработки. В целях обеспечения максимальной безопасности и обеспечения полного контроля над нефтегазосепаратором, резервуар оснащен арматурой и системой отделения сырья.
Горизонтальный
Данная модель НГС имеет следующую конструкцию:
- сосуд, в котором имеются две полки, расположенные под углом;
- оборудование, предназначенное для предотвращения образования пены;
- устройство, разделяющее материал;
- приборы, которые предупреждают персонал о возникновении воронки в емкости при осуществлении дренажа нефти.
Горизонтальный нефтегазосепаратор также оснащен штуцерами, которые предназначены для выкачки материала, трубкой, необходимой для закачки сырья в емкость, и люком, через который осуществляется обслуживание оборудования.
Гидроциклонный
В конструкцию данной модели НГС установлен одноточечный гидроциклон – это прибор в форме цилиндра, имеющий направляющую трубку, тангенциальный способ закачки сырья и блок перекачки материала.
Исходя их этого, нефтегазосепаратор можно разделить на категории, которые отличаются различными характеристиками:
- Обычное устройство или замерное;
- Конструкция сепаратора может быть представлена в цилиндрической, сферической, вертикальной, горизонтальной и наклонной форме;
- Обслуживание резервуара может происходить при помощи фонтанного, насосного или компрессорного метода;
- Способ функционирования – гравитационный, инерционный и центробежный;
- Уровень нагнетения может составлять от 0,6 Мегапаскалей, до 6,4 Мегапаскалей;
- Количество обслуживаемых скважин – одиночное или групповое;
- Двухфазные или трехфазные сепараторы (здесь, помимо нефти и газа, происходит отсоединение воды).
Формулы расчета нефтегазового сепаратора на эффективность
Эффективность функционирования нефтегазосепаратора зависит от ряда характеристик, которые имеют следующие обозначения:
- GMH и GMK – количество израсходованного нефтепродукта до его закачки в оборудование и после выхода из него.
- VK и VH – объем израсходованного газа до и после сепарации.
- GMGK и GMGH – общий объем израсходованного газа до и после чистки.
- gG и gH – масса расхода капельной жидкости, которая извлекается из сепаратора в процессе его функционирования.
- GH и GM – количество нефти и газа, которое расходуется во время работы оборудования.
- КЖ и КГ – удельный унос капельной жидкости и свободного газа.
На каждом уровне сепарации уменьшается объем перерабатываемой нефти, поскольку снижается уровень давления, в то время как давление газа растет. Данный способ функционирования сепаратора полностью соответствует установленным нормам. Следует отметить, что такой параметр, как КЖ и КГ могут иметь разное значение в зависимости от вида нефтегазосепаратора.
Критерии выбора
Выбирая сепаратор НГС, следует учитывать такие характеристики, как:
- вид потока;
- особенности пластовой воды и ее объем;
- прочность;
- уровень давления;
- температурный режим.
Вертикальные нефтегазосепараторы отличаются большей продуктивностью, чем горизонтальные модели, но, их основным недостатком является высокая стоимость. Вертикальные модели лучше всего подходят для работы на производстве с высокими мощностями. Кроме этого, горизонтальные сепараторы идеально использовать в случаях, когда эмульсия имеет в составе большой объем твердых частиц.
НГС горизонтального типа лучше всего справляются с очисткой небольшого количества нефти, а также сырья, в составе которого содержится большой объем растворенного газа. Такая модель сепаратора имеет высокую популярность за счет хорошей производительности и достаточно низкой стоимости. Чтобы достичь максимального результата, во время функционирования оборудования нефть перемешивают при ее очистке, а также увеличивают температуру и уменьшают давление.
Заказать сепаратор НГС
Если вы желаете грамотно подобрать нефтегазосепаратор, который идеально подойдет для вашего производства, рекомендуем обратиться за помощью к нашим высококвалифицированным экспертам, которые в кратчайшие сроки подберут устройство, а также ответят на все интересующие вопросы. Наша компания ООО «ЗАВОД ПЕНЗЭНЕРГОМАШ» занимается производством нефтегазосепараторов любого типа из высококачественного материала, реализуя оборудование по самой выгодной цене. Для получения бесплатной консультации по имеющимся устройствам, их стоимости, срокам доставки и прочим вопросам, обращайтесь по тел. 8-800-500-19-50.