47. Принципиальная схема гравитационного осаждения.

Рассмотрим на примере:Горизонтальный сепаратор. На рис. приведены общий вид и разрез горизонтального сепаратора, в котором частицы жидкости оседают под действием как гравитационных, так и инерционных сил. Этот сепаратор работает следующим образом.

Рис.. Общий вид и разрез горизонтального сепаратора: 1 – ввод газонефтяной смеси; 2 – диспергатор; 3 – наклонные плоскости; 4 – жалюзийная насадка-каплеуловитель; 5 – перегородка для выравнивания потока газа; 6 – выход газа; 7 – люк; 8 – регулятор уровня; 9 – поплавковый уровнедержатель; 10 – сброс грязи; 11 – перегородка для предотвращения прорыва газа; 12 – сливная трубка

Нефтегазовая смесь, подаваемая в патрубок 1, вначале попадает в диспергатор газа 2, где происходит дробление (диспергирование) нефтегазовой смеси. Диспергирование нефти приводит к существенному увеличению поверхности контакта нефть-газ, в результате чего происходит интенсивное выделение газа из нефти. Однако глубокое отделение газа от нефти получается в том случае, когда выделившийся в трубопроводе газ отделяется от нефти до подхода к сепаратору. После диспергатора из газа под действием гравитационных сил значительная часть капельной нефти оседает на наклонные плоскости 3, а незначительная часть ее в виде мельчайших капелек уносится основным потоком газа. Для изменения структуры потока наклонные плоскости следует выполнять с уступами (порогами), способствующими выделению газа из жидкости.

Основной поток газа вместе с мельчайшими частицами нефти, не успевшими осесть под действием силы тяжести, встречает на своем пути жалюзийную насадку 4, в которой происходят "захват" (прилипание) капелек жидкости и дополнительное отделение их от газа; при этом образуется пленка, стекающая в поддон, из которого по трубе 12 она попадает под уровень жидкости, в сепараторе.

На рис.3.7. в верхней части сепаратора показана в увеличенном размере капелька К и действующие на нее силы, а в нижней части сепаратора – увеличенный пузырек газа П и также силы, действующие на него.

Осаждение частиц жидкости в гравитационном сепараторе происходит в основном по двум причинам.

1- Резкое снижение скорости газового потока.

2- разность плотностей газовой и жидкой фазы

Для эффективной сепарации необходимо, чтобы скорость движения газового потока была меньше скорости осаждения

ω_г<ω_частиц

При расчете принимаются следующие допущения

1- Частица жидкости имеет форму шара на который действуют две силы

R

mg

2- На движение частицы не оказывает влияние другие частицы

3-Сила сопротивления уравновешивает силу тяжести и частица движется с постоянной скоростью осаждения

Режим движения частицы

1- Re < 2 –Ламинарный режим осаждения Сам эффективный режим

ωч=	dч^2(ρч-ρс)g
	18μc

48.Установка термической подготовки нефти.

1. сырьевой резервуар

2. насос

3. теплообменник

4. печь

5. отстойник

6. резервуар для товарной нефти

1’- сырая нефть

2’- товарная нефть

3’- дренажная вода

4’- деэмульгатор

49.Установка комплексной подготовки нефти

1’- сырая нефть

2’- товарная нефть

3’- дренажная вода

4’- несконденсированные газы

5’- широкая фракция легких углеводородов

1. насос

2. теплообменник

3. отстойник

4. электродегидратор

5. стабилизационная, рентификационная колонна

6. кипитильник

7. холодильник, конденсатор

8. емкость для сбора ШФЛУ

5- необходима для отделения легких частично бензиновых фракций

50 Принципиальная технологическая схема установки по обезвоживанию нефти для небольших и средних по величине нефтяных месторождений – объем добычи нефти до 2-3 млн. т/год

1’- сырая нефть

2’- товарная нефть

3’- газ высокого давления

4’- дренажная вода

5’- газ низкого давления

6’- деэмульгатор

1. сепаратор 1-й ступени

2. трехфазный сепаратор или 2-й ступени

3. аппарат типа Хитер тритер 3-х фазный с подогревом эмульсии

4. концевая сепарационная установка

1-я ступень P=0,4-0,6 МПа

2-я ступень до 0,4 МПа

На 5’ при атмосферном давлении

51 Принципиальная технологическая схема установки по обезвоживанию нефти для крупных нефтяных месторождений или для группы нефтяных месторождений с объемом добычи нефти свыше 5-6 млн. т/год

1. сепаратор 1-й ступени

2. 2-й ступени

3. Печь

4. 3-х фазный сепаратор

5. КСУ

1’- сырая нефть

2’- товарная нефть

3’- газ высокого давления

4’- дренажная вода

5’- газ низкого давления

6’- деэмульгатор

52 Принципиальные схемы отстойных аппаратов различного типа.

1’- нефтяная эмульсия

2’- нефть

3’- вода

1. коллектор для подачи нефтяной эмульсии

2. коллектор для сбора нефти

3. трубный каплеуловитель

4. перегородка с перетоком

5. перфорированная перегородка

53 Схема ОГ-200

Отстойник с распределительным коллектором типа ОГ-200

1-корпус; 2- перфорированная труба для подачи воды из правой секции в левую; 3- распределительный коллектор с отверстиями для подачи разрушенной эмульсии; 4-отводы с отверстиями; 5- перегородка; 6-исполнительный элемент;7- межфазный уровнемер (поплавок); 8-люк-лаз;9-нефтяная линия;10-предохранительный клапан;11-перфорированный сборный коллектор для нефти;12-стояк для подачи разрушенной эмульсии;13-эмульсионный слой;14-водяная «подушка»

В остойник поступает как правило разрушенная нефтяная эмульсия, но не отдельными потоками нефти и воды, а виде их смеси. Указанная смесь по стояку 12 поступает в распределительный коллектор 3 и в отводы с отверстиями, из которых она должна выходить равномерными струями по всему сечению отстойника.

При выходе струй из распределительного коллектора и отводов режим движения их должен быть ламинарным, чтобы предотвратить возможное образование стойких эмульсий в объеме самого отстойника.

При выходе смеси нефти с водой из распределительного коллектора и отводов происходит одъем капель неяти к верхней образующей отстойника, а вода оседает в дренаж и по перфорированной трубе 2 перетекает в секцию отстойного аппарата. С помощью межфазного попловка 7 и исполнительного механизма 6 вода сбрасывается за пределы отстойника.

При подъеме капелек нефти через водяную «подушку» 14 на границе раздела фаз образуется, как правило, эмульсионный слой 13, который постепенно растет по высоте и трудно поддается разрушению при воздействии на него даже ПАВ. Увеличение по высоте эмульсионного слоя часто является основной причиной нечеткой работы межфазного поплавкового механизма и повышенного попадания капелек нефти в сточную воду.

Скопившаяся в верхней части отстойника чистая нефть по перфорированному сборному коллектору 11 и нефтяной линии 9 выводится за пределы отстойника в концевой сепаратор. Описанный отстойник широко применяется на промыслах, в 1977 г. Был подвергнут исследованиям на пропускную способность бригадой сотрудников из ВНИИСПТнефть и других организаций.