RU2655361C2 - Method for cleaning gas from liquids and impurities and device implementation thereof - Google Patents
Method for cleaning gas from liquids and impurities and device implementation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655361C2 RU2655361C2 RU2016130675A RU2016130675A RU2655361C2 RU 2655361 C2 RU2655361 C2 RU 2655361C2 RU 2016130675 A RU2016130675 A RU 2016130675A RU 2016130675 A RU2016130675 A RU 2016130675A RU 2655361 C2 RU2655361 C2 RU 2655361C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- shell
- impurities
- separator
- purification
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
- C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
- C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области очистки газа от жидкости и примесей на объектах газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности и может быть использована на газовых и нефтяных промыслах, а также на компрессорных станциях магистральных газопроводов. Более конкретно, изобретения относятся к технологическому оборудованию, а именно устройству сепаратора в котором очистка газа от жидкости и примесей осуществляется в несколько ступеней.The group of inventions relates to the field of gas purification from liquids and impurities at gas, oil and petrochemical industries and can be used in gas and oil fields, as well as at compressor stations of gas pipelines. More specifically, the invention relates to technological equipment, namely a separator device in which the gas is cleaned of liquid and impurities in several stages.
Нефтегазовые месторождения северных регионов России характеризуются высоким содержанием конденсата, небольшой его плотностью и высокой влагонасыщенностью газа. В связи с этим предъявляются определенные требования к созданию основного технологического оборудования для подготовки газа.Oil and gas fields in the northern regions of Russia are characterized by a high condensate content, its low density and high moisture saturation of the gas. In this regard, certain requirements are set for the creation of the main technological equipment for gas treatment.
Традиционный способ очистки газа от жидкости и примесей в многоступенчатом сепараторе заключается в том, что неочищенный газ подают через патрубок входа на узел предварительной ступени очистки, далее газ направляют на следующие ступени очистки, количество и оснащение конструктивными элементами которых зависит от конкретных условий применения сепаратора, после финальной ступени очистки выводят очищенный газ и отделившиеся жидкость и примеси из соответствующих патрубков [1].The traditional way of gas purification from liquids and impurities in a multi-stage separator is that the raw gas is fed through the inlet pipe to the unit of the preliminary purification stage, then the gas is sent to the next purification stages, the amount and equipment of which depends on the specific conditions of use of the separator, after the final stage of purification remove the purified gas and the separated liquid and impurities from the corresponding nozzles [1].
Однако актуальной проблемой остается разработка новых технических решений высокоэффективных сепарационных устройств, позволяющих обеспечить требуемую степень очистки газа в одном аппарате, а также усовершенствованных узлов аппаратов и оптимизации технологических параметров эксплуатации оборудования.However, the development of new technical solutions for highly efficient separation devices, which ensure the required degree of gas purification in one apparatus, as well as improved apparatus units and optimization of technological parameters of equipment operation, remains an urgent problem.
Известен газожидкостный сепаратор (патент RU №80767 U1, опубл. 27.02.2009), в котором происходит многократное фазовое разделение исходной смеси. Устройство содержит корпус с патрубками входа газожидкостной смеси и выхода газа и жидкости. В корпусе размещены коагулятор, каплеотбойник, установленный перед патрубком выхода газа, газораспределительный элемент. Между каплеотбойником и коагулятором установлена перегородка в виде перевернутого вверх дном стакана, расположенного на расстоянии от стенки корпуса, закрепленного нижними кромками к основанию коагулятора, дно стакана выполнено с отогнутыми элементами, направленными вверх. Газораспределительный элемент выполнен в виде трубки с завихрителем и зауженным концом, направленным по ходу движения газожидкостной смеси.Known gas-liquid separator (patent RU No. 80767 U1, publ. 02.27.2009), in which there is a multiple phase separation of the initial mixture. The device comprises a housing with nozzles for the inlet of the gas-liquid mixture and the outlet of gas and liquid. A coagulator, a droplet eliminator installed in front of the gas outlet pipe, and a gas distribution element are placed in the housing. Between the drop eliminator and the coagulator, a partition is installed in the form of a glass turned upside down, located at a distance from the body wall, fixed with lower edges to the base of the coagulator, the bottom of the glass is made with bent elements directed upward. The gas distribution element is made in the form of a tube with a swirl and a narrowed end directed along the gas-liquid mixture.
Это устройство имеет такие недостатки, как:This device has disadvantages such as:
- расположение перегородки в виде перевернутого вверх дном стакана на определенном расстоянии от стенки корпуса обуславливает образование нерабочих (незадействованных в процессе сепарации) зон, а также приводит к увеличению диаметра аппарата;- the location of the partition in the form of a glass turned upside down at a certain distance from the wall of the body causes the formation of non-working (not involved in the separation process) zones, and also leads to an increase in the diameter of the apparatus;
- неравномерное распределение газожидкостной нагрузки на первую ступень сепарации;- uneven distribution of gas-liquid load on the first stage of separation;
- условия отвода жидкости с финальной ступени сепарации затруднены вследствие образования вихревых зон по периметру каплеотбойника.- the conditions for draining the liquid from the final stage of separation are difficult due to the formation of vortex zones around the perimeter of the droplet eliminator.
Известен другой сепаратор (патент RU №2321442 C1, опубл. 10.04.2008), в котором осуществляется очистка газа от жидкости и мехпримесей. Он включает корпус, патрубки входа газожидкостной смеси и выхода газа и примесей. В верхней части корпуса размещена финальная ступень очистки газа, представляющая собой смонтированные между верхней и нижней решеткой циклонные элементы, под нижней решеткой расположена тарелка (бункер сбора примесей). Возле патрубка входа газа смонтировано устройство для предварительной очистки газа, одновременно обеспечивающее организованное вращательное движение газа, ниже патрубка входа газа над сборником примесей смонтирован защитный лист. Образованная между защитным листом и тарелкой полость является зоной дополнительной очистки газа.Another separator is known (patent RU No. 2321442 C1, publ. 10.04.2008), in which the gas is cleaned from liquids and solids. It includes a housing, nozzles for the inlet of the gas-liquid mixture and the outlet of gas and impurities. In the upper part of the casing there is a final gas cleaning stage, which is a cyclone element mounted between the upper and lower gratings; a plate is located under the lower grate (impurity collection hopper). A device for preliminary gas purification is mounted near the gas inlet pipe, while simultaneously providing organized rotational movement of gas, a protective sheet is mounted below the gas inlet pipe over the impurity collector. The cavity formed between the protective sheet and the plate is a zone for additional gas purification.
Недостатками этого устройства являются:The disadvantages of this device are:
- неравномерное распределение газожидкостной нагрузки на циклонные элементы вследствие закрутки очищаемого потока устройством предварительной очистки газа;- uneven distribution of gas-liquid load on the cyclone elements due to swirling of the cleaned stream by the gas pre-treatment device;
- затруднено (конструктивно не оптимизировано) удаление примесей в зоне под нижней тарелкой бункера минициклонов - обеспечено только стекание по стенкам аппарата;- it is difficult (structurally not optimized) to remove impurities in the area under the lower plate of the minicyclone hopper - only draining along the walls of the apparatus is ensured;
- полость дополнительной очистки газа представляет собой свободный объем аппарата и используется для дополнительного отделения примесей, однако его эффективность зависит от скорости газового потока и достаточного объема свободной зоны для закрутки потока входным устройством.- the cavity for additional gas purification is the free volume of the apparatus and is used for additional separation of impurities, however, its effectiveness depends on the speed of the gas stream and the sufficient volume of the free zone for swirling the flow by the input device.
Известен сепаратор для осушки газа (патент RU №2252813 С1, опубл. 27.05.2005), в котором также происходит процесс очистки газа от примесей, преимущественно различного рода жидких сред. Сепаратор содержит корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода очищенного газа и выхода жидкости и расположенные в корпусе входную и выходную фильтрующие секции. Входная фильтрующая секция выполнена в виде установленной над патрубком входа газа тарелки с прямоточно-центробежными сепарационными элементами и размещенным под ней газораспределительным устройством, выполненным в виде расширяющегося снизу вверх усеченного конуса или усеченной пирамиды, во входном и промежуточном сечении которого установлены направляющие решетки с прямоугольными или квадратными отверстиями, при этом направляющие решетки изготовлены из вертикально установленных плоских пластин, высота которых равна длине одной из сторон квадратного отверстия или меньшей стороне прямоугольного отверстия. Выходная фильтрующая секция выполнена в виде не менее чем двух расположенных одна над другой разборных тарелок с кольцевыми сетчатыми насадками, а между тарелками расположена газораспределительная решетка. Расстояние между фильтрующими секциями составляет от 0,7 до 1,0 внутреннего диаметра корпуса.Known separator for drying gas (patent RU No. 22252813 C1, publ. 27.05.2005), in which the process of gas purification from impurities, mainly various kinds of liquid media, also takes place. The separator includes a housing with nozzles for the inlet of the crude gas, the outlet of the purified gas and the outlet of the liquid and the inlet and outlet filter sections located in the housing. The inlet filter section is made in the form of a plate mounted above the gas inlet pipe with direct-flow centrifugal separation elements and a gas distribution device placed under it, made in the form of a truncated cone or a truncated pyramid expanding from the bottom up, in the inlet and intermediate section of which there are guide rails with rectangular or square holes, while the guide grilles are made of vertically mounted flat plates, the height of which is equal to the length of one sides of the square hole or smaller side of the rectangular opening. The output filter section is made in the form of at least two collapsible plates located one above the other with ring mesh nozzles, and a gas distribution grill is located between the plates. The distance between the filter sections is from 0.7 to 1.0 of the inner diameter of the housing.
Такой сепаратор имеет ряд недостатков. Повышение эффективности работы сепаратора осуществляется только за счет организации более рациональной подачи газа в сепарационные элементы. Однако, в том случае если скорость подачи газожидкостной смеси будет увеличена, возможна недозагрузка по газу периферийных центробежных сепарационных элементов. Расположение направляющей решетки во входном и промежуточном сечении конусного газораспределительного устройства может ухудшать газораспределение при больших скоростях газожидкостного потока и создавать излишнее гидравлическое сопротивление, кроме этого не обеспечивать равномерную нагрузку на периферийные сепарационные элементы, установленные над ним. Указанная высота пластин направляющих решеток не является оптимальной. Расстояние между входной и выходной фильтрующими секциями от 0,7 до 1,0 внутреннего диаметра корпуса сепаратора увеличивает массогабаритные параметры аппарата и металлоемкость. Отсутствует организованный слив жидкости на входной ступени, и, следовательно, жидкость, которая образуется на внешней поверхности конуса, будет подхватываться газовым потоком и направляться на центробежные сепарационные элементы. Это приводит к снижению эффективности и ухудшению качества очистки газа.Such a separator has several disadvantages. Increasing the efficiency of the separator is carried out only by organizing a more rational gas supply to the separation elements. However, in the event that the feed rate of the gas-liquid mixture is increased, it is possible to under-load the peripheral centrifugal separation elements by gas. The location of the guide grid in the inlet and intermediate sections of the conical gas distribution device can degrade gas distribution at high gas-liquid flow rates and create excessive hydraulic resistance, in addition, it cannot provide a uniform load on the peripheral separation elements installed above it. The indicated height of the guide rail plates is not optimal. The distance between the inlet and outlet filter sections from 0.7 to 1.0 of the inner diameter of the separator housing increases the weight and size parameters of the apparatus and the metal consumption. There is no organized discharge of liquid at the inlet stage, and, therefore, the liquid that forms on the outer surface of the cone will be picked up by a gas stream and sent to centrifugal separation elements. This leads to a decrease in efficiency and deterioration in the quality of gas purification.
Технической задачей, на решение которой направлена настоящая группа изобретений, является создание сепарационного устройства, в котором осуществляется способ очистки газа от жидкости и примесей в несколько ступеней, с повышенными требованиями по показателям эффективности и надежности работы, при сохранении массогабаритных параметров существующих в настоящее время аппаратов или их возможном уменьшении.The technical problem to which the present group of inventions is directed is to create a separation device in which the method of gas purification from liquid and impurities is carried out in several stages, with increased requirements in terms of efficiency and reliability, while maintaining the weight and size parameters of currently existing devices or their possible reduction.
Поставленная задача решается за счет нового способа очистки газа от жидкости и примесей, в котором такие известные технологические приемы, как подача неочищенного газа через патрубок входа в сепаратор, очистка газа на предварительной ступени с одновременной организацией вращательного движения, направление газа на дополнительную ступень очистки и далее на финальную ступень очистки, вывод очищенного газа, вывод отделившихся жидкости и примесей, имеет следующие отличительные особенности. На дополнительной ступени очистки газ направляют в обечайку, выполненную в виде усеченного конуса и обращенную основанием в верхнюю часть сепаратора, через по меньшей мере две газораспределительные насадки, одну из которых устанавливают в промежуточном сечении обечайки, а другую в основании обечайки, отсепарированные примеси направляют по внешней стенке обечайки в прикрепленный к ее вершине сборник пленочной жидкости и далее организуют их отвод по установленной в сборнике пленочной жидкости по меньшей мере одной трубе слива, направленной в нижнюю часть сепаратора.The problem is solved by a new method of cleaning gas from liquids and impurities, in which such well-known technological methods as supplying untreated gas through the inlet port of the separator, gas purification at a preliminary stage with the simultaneous organization of rotational motion, directing gas to an additional purification stage and further to the final stage of purification, the conclusion of the purified gas, the output of the separated liquid and impurities, has the following distinctive features. At an additional purification stage, the gas is sent to the shell, made in the form of a truncated cone and turned with the base to the upper part of the separator, through at least two gas distribution nozzles, one of which is installed in the intermediate section of the shell, and the other at the base of the shell, the separated impurities are directed externally the wall of the shell in the collector of film fluid attached to its apex and then organize their removal through at least one drain pipe installed in the film fluid collector, to the direction to the bottom of the separator.
Кроме этого, поставленная задача будет решена, если:In addition, the task will be solved if:
- на финальной ступени очистки газ направляют через тарелку, на которую устанавливают центробежные или контактно-сепарационные элементы;- at the final stage of purification, gas is directed through a plate onto which centrifugal or contact separation elements are installed;
- на дополнительной ступени очистки газ направляют через газораспределительные насадки, которые выполняют в виде перфорированных отверстиями тарелок с вертикально установленными на них пластинчатыми регулярными решетками;- at an additional cleaning stage, the gas is directed through gas distribution nozzles, which are made in the form of perforated plates with plates with vertically mounted plate regular grilles;
- на дополнительной ступени очистки газ направляют через газораспределительные насадки, в которых каждое отверстие в тарелке располагают соосно с каналом ячейки, образованным установленной сверху пластинчатой регулярной решеткой.- at an additional purification stage, the gas is directed through gas distribution nozzles, in which each hole in the plate is aligned with the cell channel formed by a regular plate grating installed on top.
Также поставленная задача выполняется с помощью предлагаемого устройства сепаратора, который содержит корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода очищенного газа, выхода жидкости и примесей, узел предварительной ступени очистки газа, сборник жидкости и примесей, размещенный в нижней части корпуса, защитный лист, установленный над сборником жидкости и примесей, расположенные выше защитного листа дополнительную ступень очистки и далее финальную ступень очистки. Отличия устройства заключаются в том, что дополнительная ступень очистки включает обечайку, выполненную в виде усеченного конуса, обращенную основанием в верхнюю часть корпуса, при этом в обечайке расположены по меньшей мере две газораспределительные насадки, одна из которых установлена в промежуточном сечении обечайки, а другая в основании обечайки, к вершине обечайки прикреплен сборник пленочной жидкости, в котором установлена по меньшей мере одна труба слива, направленная в сборник жидкости и примесей.Also, the task is carried out using the proposed device of the separator, which contains a housing with nozzles of the inlet of the crude gas, the outlet of the purified gas, the exit of liquid and impurities, the site of the preliminary stage of gas purification, a collection of liquids and impurities located in the lower part of the housing, a protective sheet mounted above a liquid and impurity collector located above the protective sheet an additional cleaning step and then the final cleaning step. The differences of the device are that the additional cleaning stage includes a shell made in the form of a truncated cone, facing the base in the upper part of the housing, while at least two gas distribution nozzles are located in the shell, one of which is installed in the intermediate section of the shell and the other in the base of the shell, to the top of the shell is attached a collector of film fluid in which at least one drain pipe is installed, directed into the collector of fluid and impurities.
Кроме этого, поставленная задача будет решаться, если отдельные конструктивные элементы или их взаимное расположение друг с другом будут иметь частную форму выполнения, а именно:In addition, the task will be solved if the individual structural elements or their relative position with each other will have a private form of execution, namely:
- обечайка выполнена в виде усеченной пирамиды;- the shell is made in the form of a truncated pyramid;
- газораспределительные насадки выполнены в виде перфорированных отверстиями тарелок с вертикально установленными на них пластинчатыми регулярными решетками;- gas distribution nozzles are made in the form of perforated plates with openings with vertically mounted regular plate gratings;
- отверстия в тарелках выполнены предпочтительно круглой, или квадратной, или прямоугольной формы;- the holes in the plates are preferably made of round, or square, or rectangular shape;
- высота пластинчатых регулярных решеток составляет от 1,0 до 3,0 длины основания, образующей канал ячейки решетки;- the height of the regular plate gratings is from 1.0 to 3.0 of the length of the base forming the channel of the grid cell;
- свободное проходное сечение тарелки составляет не менее 30% от площади тарелки и не менее сечения штуцера входа газожидкостной смеси в сепаратор;- the free passage section of the plate is at least 30% of the area of the plate and not less than the section of the nozzle of the entrance of the gas-liquid mixture into the separator;
- каждое отверстие в тарелке расположено соосно с каналом ячейки, образованным установленной сверху пластинчатой регулярной решеткой;- each hole in the plate is aligned with the channel of the cell formed by a regular plate grid installed on top;
- сборник пленочной жидкости выполнен в виде тарелки с отбортовкой, направленной вверх;- a collection of film liquid is made in the form of a plate with a flanging directed upwards;
- финальная ступень очистки газа содержит тарелку с расположенными на ней центробежными или контактно-сепарационными элементами.- the final gas purification stage contains a plate with centrifugal or contact separation elements located on it.
- угол между стенкой корпуса и образующей обечайки составляет не менее 30°.- the angle between the wall of the housing and the generatrix of the shell is at least 30 °.
Технический результат, полученный от изобретений, заключается в повышении эффективности работы сепаратора за счет увеличения степени очистки газа (уменьшения количества примесей в газе на выходе).The technical result obtained from the inventions is to increase the efficiency of the separator by increasing the degree of gas purification (reducing the amount of impurities in the gas at the outlet).
Более подробно изобретения поясняются с помощью чертежей, на которых схематично проиллюстрировано следующее:In more detail, the invention is explained using the drawings, which schematically illustrate the following:
фиг. 1 - общий вид сепаратора;FIG. 1 - general view of the separator;
фиг. 2 - фрагмент газораспределительной насадки (вид сверху).FIG. 2 - a fragment of a gas distribution nozzle (top view).
Сепаратор, в котором осуществляется способ очистки газа от жидкости и примесей, включает корпус 1 с патрубками входа неочищенного газа, выхода очищенного газа, выхода жидкости и примесей. Внутри корпуса в верхней части размещена финальная ступень 2 очистки газа, которая может содержать сепарационные секции с насадками различного функционального назначения, в зависимости от условий применения сепаратора. Например, это может быть тарелка с расположенными на ней центробежными или контактно-сепарационными элементами. Отвод жидкости с финальной ступени 2 очистки газа предусмотрен по трубе слива 10. Возле патрубка входа газа установлен узел 3 предварительной ступени очистки газа, обеспечивающий отклонение (закручивание) входящего потока и отвод части инерционно отделенных от газа жидкости и примесей в нижнюю часть аппарата. Узел 3 может представлять собой отклоняющую (отбойную) пластину с карманом (ловушкой) отвода примесей и установленный далее по потоку коагулятор. В нижней части сепаратора расположен сборник 4 жидкости и примесей. Ниже патрубка входа газа над сборником 4 жидкости и примесей установлен защитный лист 5. Зона 11 свободного пространства, образованная между защитным листом 5 и финальной ступенью 2 очистки газа, является дополнительной ступенью очистки газа. В ней расположена обечайка 6, выполненная в виде усеченного конуса и обращенная основанием вверх корпуса. Внутри обечайки 6 расположены по меньшей мере две газораспределительные насадки 7, одна из которых установлена в промежуточном сечении, а другая в основании обечайки. К вершине обечайки 6 прикреплен сборник 8 пленочной жидкости, в котором установлена по меньшей мере одна труба слива 9, направленная в сборник 4 жидкости и примесей. Сборник 8 пленочной жидкости может быть выполнен в виде тарелки с отбортовкой, направленной вверх. Объем сборника 8 пленочной жидкости и диаметр трубы слива 9 определяются исходя из конструктивной и технологической целесообразности.The separator, in which the method of purification of gas from liquids and impurities is carried out, includes a
Как вариант конструктивного исполнения, обечайка 6 может быть выполнена в виде усеченной пирамиды, расположение и выполнение остальных элементов 7, 8 и 9 остается прежним.As an embodiment, the
Газораспределительные насадки 7 могут быть выполнены в виде перфорированных отверстиями тарелок с установленными на них направляющими регулярными решетками. Направляющие регулярные решетки содержат вертикально установленные плоские пластины. Форма отверстий тарелок может быть выполнена, например, круглой, квадратной, прямоугольной или любой другой, конструктивно и технологически обоснованной. Газораспределительные насадки 7 характеризуются такими основными геометрическими параметрами, как высота Н пластинчатых регулярных решеток и длина h основания, образующей канал ячейки решетки (показано на фиг. 2). Высота Н пластинчатых регулярных решеток составляет от 1,0 до 3,0 длины h основания, образующей канал ячейки решетки. Рекомендованное свободное проходное сечение тарелки составляет не менее 30% от площади тарелки и не менее сечения штуцера входа газожидкостной смеси в сепаратор. Предпочтительно, если каждое отверстие в тарелке расположено соосно с каналом ячейки, образованным установленной сверху пластинчатой регулярной решеткой. Также наиболее оптимальным геометрическим параметром будет являться угол между стенкой корпуса и образующей обечайки, составляющий не менее 30°.
Сепаратор, в котором осуществляется способ очистки газа от жидкости и примесей работает следующим образом.The separator in which the method of purification of gas from liquids and impurities is carried out as follows.
Исходная газожидкостная смесь поступает в корпус 1 на предварительную ступень очистки газа через радиально расположенный патрубок на отбойную пластину и сетчатый коагулятор узла 3. При отклонении потока отбойной пластиной за счет центробежных сил происходит осаждение части капель жидкости и мехпримесей из газа на внутренней поверхности корпуса, которые отводятся в карман (ловушку) сбора примесей, откуда с частью газа направляются под защитный лист 5 в сборник 4 жидкости и примесей. Жидкость и примеси, не отсепарированные на узле 3, поднимаются с газовым потоком в зону 11 под сепарационные секции финальной ступени 2 очистки газа. Предварительно очищенный газ проходит ступень дополнительной очистки. Под действием центробежных сил из закрученного потока на внутреннюю стенку корпуса дополнительно осаждается часть примесей, которые под действием силы тяжести в виде пленки стекают под защитный лист 5. Далее по ходу движения газожидкостный поток направляется в проход нижнего сечения конусной обечайки 6, при этом часть мелкодисперсной жидкости осаждается на внешней поверхности обечайки 6 и под действием силы тяжести в виде пленки стекает в сборник 8 пленочной жидкости. Затем по трубе слива 9 отводится в сборник 4 жидкости и примесей. При прохождении газожидкостного потока через газораспределительные насадки 7 происходит выравнивание градиента скоростей по сечению вследствие уменьшения скорости потока при прохождении конусного расширения и стабилизирующего действия направляющих решеток.The initial gas-liquid mixture enters the preliminary stage of gas purification through a radially located pipe on the baffle plate and the mesh coagulator of the
Дополнительно очищенный газ равномерно поступает на сепарационные секции финальной ступени 2 очистки газа, где происходит окончательная очистка газа от жидкости. Финальная ступень 2 очистки газа состоит из технологически обоснованных устройств, например, тарелки с центробежными или контактно-сепарационными элементами.The additionally purified gas uniformly enters the separation sections of the
Очищенный газ выводится из сепаратора через патрубок выхода газа, а жидкость отводится через сливную трубу 10 в кубовую часть сепаратора под минимально допустимый уровень.The purified gas is discharged from the separator through the gas outlet pipe, and the liquid is discharged through the
Расположение одной из газораспределительных насадок 7 в основании конусной обечайки 6 позволяет равномерно распределить газ по всему сечению непосредственно перед сепарационной секцией финальной ступени 2 очистки газа, что обеспечивает повышение эффективности работы как периферийной, так и центральной зоны этой ступени.The location of one of the
Организация отвода уловленных жидкости и примесей из сборника 8 пленочной жидкости по трубе слива 9 в нижнюю часть сепаратора в сборник 4 жидкости и примесей дополнительно снижает жидкостную нагрузку на вышестоящую финальную ступень 2 очистки газа, что способствует повышению степени очистки газа.The organization of the removal of trapped liquid and impurities from the
Размещение конусной обечайки 6 с газораспределительными насадками 7, сборником 8 пленочной жидкости и трубой слива 9 между защитным листом 5 и сепарационной секцией финальной ступени 2 очистки газа, согласно настоящему изобретению позволяет рационально и максимально эффективно использовать зону свободного пространства внутри сепаратора в качестве дополнительной ступени очистки. При этом массогабаритные параметры сепаратора не увеличиваются.The placement of the
Высота пластинчатых регулярных решеток газораспределительных насадок, составляющая от 1,0 до 3,0 длины основания, образующей канал ячейки решетки, является наиболее оптимальным геометрическим параметром, позволяющим достичь наибольшего эффекта, что основано на результатах проведенных газодинамических исследований и компьютерного моделирования.The height of regular plate-shaped gratings of gas distribution nozzles, ranging from 1.0 to 3.0 of the length of the base that forms the channel of the grating cell, is the most optimal geometric parameter that allows to achieve the greatest effect, which is based on the results of gas-dynamic studies and computer simulation.
Для обеспечения равномерного газораспределения после насадок необходимо обеспечить определенное гидравлическое сопротивление газовому потоку. Это реализуется наличием равномерно распределенных перфорированных отверстий в тарелках насадок, но с общим проходным сечением не менее площади штуцера входа газа в сепаратор для предотвращения излишнего сопротивления потоку.To ensure uniform gas distribution after the nozzles, it is necessary to provide a certain hydraulic resistance to the gas flow. This is realized by the presence of uniformly distributed perforated holes in the nozzle plates, but with a common bore cross section of at least the area of the gas inlet fitting to the separator to prevent excessive flow resistance.
Оптимальное распределение поля скорости потока обеспечивается, если каналы, образованные сторонами ячеек пластинчатых регулярных решеток, имеют в своем основании отдельное отверстие для подачи потока газа в канал.The optimal distribution of the flow velocity field is ensured if the channels formed by the sides of the cells of the plate regular gratings have at their base a separate hole for supplying a gas stream to the channel.
Сборник 8 пленочной жидкости обеспечивает отвод жидкости, стекающей по внешней поверхности обечайки 6, и предотвращает ее попадание во входное сечение конуса. Также он должен обеспечивать возможность приема жидкости по всему периметру нижнего сечения конусной обечайки, и таким образом, может быть выполнен в виде тарелки с отбортовкой, направленной вверх, в которой может накопиться определенный объем жидкости для последующего стекания по трубе слива 9.The collection of 8 film fluid provides the drainage of fluid flowing down the outer surface of the
Для обеспечения свободного объема в зоне 11, достаточного для эффективного инерционного отделения жидкости от газа, угол между стенкой корпуса сепаратора и образующей обечайки рекомендован не менее 30°.To ensure a free volume in
Предложенный сепаратор прост по конструкции и не требует больших материальных затрат на его изготовление, а все признаки технических решений, согласно настоящим изобретениям, могут быть реализованы в технологических операциях по очистке газа от жидкости и примесей, а также в конкретных конструктивных элементах (деталях, сборочных единицах) сепаратора с использованием традиционных технологий изготовления.The proposed separator is simple in design and does not require large material costs for its manufacture, and all the signs of technical solutions, according to the present invention, can be implemented in technological operations for cleaning gas from liquids and impurities, as well as in specific structural elements (parts, assembly units ) separator using traditional manufacturing techniques.
Более того, изобретения могут успешно применяться в сепараторах различного типа и назначения, например, входном, промежуточном, низкотемпературном.Moreover, the invention can be successfully applied in separators of various types and purposes, for example, inlet, intermediate, low temperature.
Таким образом, изобретения обеспечивают более эффективную и надежную работу сепаратора по сравнению с аналогами, позволяют достичь более высокой степени очистки газа.Thus, the inventions provide a more efficient and reliable operation of the separator compared to analogues, can achieve a higher degree of gas purification.
Источники информацииInformation sources
1. Сборник научных трудов. ДОАО «ЦКБН» ОАО «Газпром» - 55 лет/Под ред. Г.К. Зиберта, Ю.А. Кащицкого и др. - М: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2006, стр. 226-231.1. Collection of scientific papers. DOAO TsKBN OAO Gazprom - 55 years / Ed. G.K. Siebert, Yu.A. Kashchitsky et al. - M: Nedra-Business Center LLC, 2006, pp. 226-231.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016130675A RU2655361C2 (en) | 2016-07-26 | 2016-07-26 | Method for cleaning gas from liquids and impurities and device implementation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016130675A RU2655361C2 (en) | 2016-07-26 | 2016-07-26 | Method for cleaning gas from liquids and impurities and device implementation thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016130675A RU2016130675A (en) | 2018-01-31 |
RU2655361C2 true RU2655361C2 (en) | 2018-05-25 |
Family
ID=61174011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016130675A RU2655361C2 (en) | 2016-07-26 | 2016-07-26 | Method for cleaning gas from liquids and impurities and device implementation thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2655361C2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1737811A1 (en) * | 1989-06-28 | 1995-03-20 | Мурманское высшее инженерное морское училище им.Ленинского комсомола | Steam-and-water mixture separator |
RU2252813C1 (en) * | 2004-01-19 | 2005-05-27 | ООО "Ямбурггаздобыча" | Gas drying separator |
RU2321442C1 (en) * | 2006-06-23 | 2008-04-10 | Дочернее открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" Открытого акционерного общества "Газпром" (ДОАО ЦКБН ОАО "Газпром") | Separator |
-
2016
- 2016-07-26 RU RU2016130675A patent/RU2655361C2/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1737811A1 (en) * | 1989-06-28 | 1995-03-20 | Мурманское высшее инженерное морское училище им.Ленинского комсомола | Steam-and-water mixture separator |
RU2252813C1 (en) * | 2004-01-19 | 2005-05-27 | ООО "Ямбурггаздобыча" | Gas drying separator |
RU2321442C1 (en) * | 2006-06-23 | 2008-04-10 | Дочернее открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" Открытого акционерного общества "Газпром" (ДОАО ЦКБН ОАО "Газпром") | Separator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016130675A (en) | 2018-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7270690B1 (en) | Separator with vane assembly and filter arrangement | |
US9005340B2 (en) | Fiber bed assembly including a re-entrainment control device for a fiber bed mist eliminator | |
US20110209446A1 (en) | Wet gas separator | |
EP2941318B1 (en) | Cyclone, cyclone mist eliminator and method of use | |
EP0195464A1 (en) | Column for removing liquid from a gas | |
US5112375A (en) | Radial vane demisting system in a separator for removing entrained droplets from a gas stream | |
RU133750U1 (en) | OIL AND GAS SEPARATOR | |
RU2320391C2 (en) | Device and method of cleaning of fluid medium | |
JPS6099321A (en) | Apparatus for treating mixture of liquid and gas | |
RU2469771C1 (en) | Separator for gas purification | |
RU2612741C1 (en) | Liquid-gas separator | |
US20170080372A1 (en) | Method For Extending Turndown In A Gas-Liquid Separator | |
RU2655361C2 (en) | Method for cleaning gas from liquids and impurities and device implementation thereof | |
US3616610A (en) | Apparatus for separating dust from a gas | |
CN101479029A (en) | Three phase vapor distributor | |
RU2252813C1 (en) | Gas drying separator | |
RU2446001C1 (en) | Gas drying separator | |
KR930020485A (en) | Apparatus for removing aerosols of air in the reactor airtight chamber | |
RU48277U1 (en) | SEPARATOR | |
RU2509886C1 (en) | Natural gas cleaning separator | |
RU165515U1 (en) | SEPARATOR | |
US3273316A (en) | Industrial waste gas purifier method | |
RU2299757C2 (en) | Screen-separator | |
CN218755312U (en) | Separation deoiling three-phase cyclone coalescer | |
JP2019515242A5 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20180206 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20180321 |