UA118732U

UA118732U - METHOD OF DISTRIBUTION OF GAS-LIQUID FLOWS

Info

Publication number: UA118732U
Application number: UAU201701669U
Authority: UA
Inventors: Тарас Іванович Штереб; Євген Олександрович Летюк
Original assignee: Тарас Іванович Штереб; Євген Олександрович Летюк
Priority date: 2017-02-21
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2017-08-28

Abstract

Спосіб розділення газорідинних потоків, що містять рідини з різними густинами, який включає попереднє відцентрове розділення потоку на газову та рідинну фази з наступним розділенням рідинної фази на фракції, причому відокремлену рідинну фазу газорідинного потоку розшаровують на окремі частини з наступним відбором та роздільним виведенням їх в розташовані на різних висотах зони в секції відстоювання гравітаційного роздільника рідинних сумішей.A method of separating gas-liquid streams containing liquids of different densities, comprising pre-centrifugal separation of the stream into gas and liquid phases, followed by separation of the liquid phase into fractions, wherein the separated liquid phase of the gas-liquid stream is separated into separate portions and subsequently separated at different altitudes of the zone in the section of the gravity separator fluid mixtures.

Description

Корисна модель належить до способів розділення газорідинних потоків, наприклад способів розділення газорідинних емульсій, і може знайти застосування в газовій, хімічній і інших галузях промисловості.The useful model belongs to methods of separation of gas-liquid flows, for example, methods of separation of gas-liquid emulsions, and can find application in the gas, chemical and other industries.

Відомий спосіб розділення газорідинних емульсій, який включає попереднє розшарування потоку на газову та рідинну фази, відбір газу та наступну остаточну сепарацію рідини в гравітаційному роздільнику, в якому для збільшення ефективності розділення емульсій в потік вводять додатковий об'єм газу. (11There is a known method of separation of gas-liquid emulsions, which includes preliminary stratification of the flow into gas and liquid phases, gas selection and subsequent final separation of liquid in a gravity separator, in which to increase the efficiency of separation of emulsions, an additional volume of gas is introduced into the flow. (11

Недоліком відомого способу є недостатня ефективність розділення газорідинних потоків, яка обумовлена тим, що процес попереднього розділення потоків здійснюється в трубопроводі до надходження потоку в сепараційну ємність, що не забезпечує достатньої поверхні контактування між газовою та рідинною фазами, в результаті чого знижується продуктивність та ефективність процесу.The disadvantage of the known method is the insufficient efficiency of separation of gas-liquid flows, which is due to the fact that the process of preliminary separation of flows is carried out in the pipeline before the flow enters the separation tank, which does not provide a sufficient contact surface between the gas and liquid phases, as a result of which the productivity and efficiency of the process decreases.

Відомий спосіб розділення газоводонафтових суспензій, який включає попереднє розділення потоку до надходження його в гравітаційний роздільник, відбір газу та наступну остаточну сепарацію в гравітаційному роздільнику (21.There is a known method of separation of gas-oil suspensions, which includes preliminary separation of the flow before it enters the gravity separator, gas selection and subsequent final separation in the gravity separator (21.

По технічній суті та результату, що досягається, відомий спосіб є найбільш близьким до того, що заявляється.According to the technical essence and the result achieved, the known method is the closest to what is claimed.

Відомий спосіб забезпечує більшу ефективність розділення газорідинних потоків, тому що до подачі їх в гравітаційний роздільник їх розпилюють в масообмінному апараті, що забезпечує збільшення поверхні контактування між газовою та рідинною фазами і, таким чином, сприяє збільшенню ефективності процесу.The known method provides greater efficiency in the separation of gas-liquid flows, because before they are fed into the gravity separator, they are atomized in a mass exchange apparatus, which provides an increase in the contact surface between the gas and liquid phases and, thus, contributes to an increase in the efficiency of the process.

Але барботажні масообмінні апарати, в яких пропонується здійснювати в відомому способі 2) розділення газорідинного потоку, можуть працювати лише при швидкостях газу в поперечному перерізі корпусу апаратів межах до 1 м/с. При збільшенні швидкостей потоків понад 1 м/с в барботажних апаратах починається так звана інверсія фаз, що приводить до зворотного руху рідини, в результаті чого попереднє розділення газорідинного потоку знижується до мінімальних значень.But bubbling mass transfer devices, in which it is proposed to carry out in the known method 2) the separation of the gas-liquid flow, can work only at gas velocities in the cross-section of the body of the devices of up to 1 m/s. When the flow velocities exceed 1 m/s, the so-called phase inversion begins in the bubbling devices, which leads to the reverse movement of the liquid, as a result of which the preliminary separation of the gas-liquid flow is reduced to minimum values.

В основу корисної моделі поставлена задача створити такий спосіб розділення газорідинних потоків, який би забезпечував збільшення ефективності як попереднього розділу газорідинногоThe basis of a useful model is the task of creating such a method of gas-liquid flow separation that would ensure an increase in efficiency as a preliminary gas-liquid separation

Зо потоку на газову та рідинну фази, так і остаточного розділу рідинної фази на її складові фракції.From the flow into gas and liquid phases, as well as the final separation of the liquid phase into its component fractions.

Поставлена задача вирішується в способі розділення газорідинних потоків, що містять рідини з різними щільностями, наприклад, газорідинні емульсії який включає попереднє віддцдентрове розділення потоку на газову та рідинну фази з наступним розділенням рідинної фази на легку та важку фракції. При цьому розділення газорідинного потоку відбувається в режимі нерівномірного обертання потоку. А розділення рідинної фази після попередньої сепарації газорідинного потоку відбувається в дві стадії: на першій стадії в рідинній фазі відокремлюються одна від одної легка та важка Фракції, які потім відводяться в розташовані на різних висотах зони в секції відстоювання гравітаційного роздільника, а на другій стадії - остаточне гравітаційне розділення на легку та важку фракції в гравітаційному роздільнику.The task is solved in the method of separation of gas-liquid flows containing liquids of different densities, for example, gas-liquid emulsions, which includes a preliminary centrifugal separation of the flow into gas and liquid phases followed by separation of the liquid phase into light and heavy fractions. At the same time, the separation of the gas-liquid flow occurs in the mode of non-uniform rotation of the flow. And the separation of the liquid phase after the preliminary separation of the gas-liquid flow takes place in two stages: in the first stage, light and heavy fractions are separated from each other in the liquid phase, which are then taken to zones located at different heights in the settling section of the gravity separator, and in the second stage - the final gravitational separation into light and heavy fractions in a gravity separator.

Розділення газорідинного потоку в режимі нерівномірного обертання протікає з більшою ефективністю, ніж в гравітаційному, як в /1|, так ії в барботажному, як в (2), режимах, в зв'язку з наступним.Separation of the gas-liquid flow in the regime of non-uniform rotation occurs with greater efficiency than in the gravitational, as in /1|, and in the bubbling, as in (2), regimes, due to the following.

Режиму нерівномірного обертання газорідинного потоку властиві стадії прискорення та гальмування його складових частин, а саме: газу та легкої та важкої фракцій рідини. На всіх стадіях обертання діє другий закон Ньютона (Б-та, деThe mode of uneven rotation of the gas-liquid flow is characterized by the stages of acceleration and deceleration of its constituent parts, namely: gas and light and heavy liquid fractions. At all stages of rotation, Newton's second law (Bth, where

Е - сила, яка діє на частки; т - маса частки; а - прискорення частки), згідно з яким гальмування або прискорення часток здійснюється з інтенсивністю, яка обернено пропорційна щільностям цих часток.E is the force acting on the particles; t - particle mass; a - acceleration of a particle), according to which braking or acceleration of particles is carried out with an intensity that is inversely proportional to the density of these particles.

Для трифазного потоку, яким є газорідинні емульсії, щільність часток газу в десятки й більше разів менше щільності часток рідини, які, в свою чергу, теж мають різні щільності. Тому на стадії прискорення частки газу будуть у десятки й більше разів розганятися швидше, ніж частки кожної із фракцій рідини, а на стадії гальмування - у ті ж десятки разів швидше загальмовуватися. При цьому будуть виникати високі відносні швидкості між частками, що приведе до їхнього зіткнення, коалесценції й інтенсифікації процесу розподілу потоку. Під впливом відцентрових сил частки газорідинного потоку розосереджуються в відцентровому полі нерівномірно, а саме: на периферії вихрового поля концентруються найбільш важкі частини, тобто частки самої важкої фракції рідини, а ближче до ядра потоку - частки легкої фракції бо рідини і, нарешті, в самому ядрі потоку - частки газової фази.For a three-phase flow, which are gas-liquid emulsions, the density of gas particles is ten or more times less than the density of liquid particles, which, in turn, also have different densities. Therefore, at the stage of acceleration, the gas particles will accelerate tens or more times faster than the particles of each of the liquid fractions, and at the stage of deceleration, they will decelerate the same tens of times faster. At the same time, high relative velocities between particles will occur, which will lead to their collision, coalescence, and intensification of the flow distribution process. Under the influence of centrifugal forces, the particles of the gas-liquid flow disperse unevenly in the centrifugal field, namely: on the periphery of the vortex field, the heaviest parts are concentrated, that is, particles of the heaviest fraction of the liquid, and closer to the core of the flow - particles of the light fraction of the liquid and, finally, in the core itself flow - particles of the gas phase.

Тому цілком очевидно, що відбір та окреме виведення частин потоку, які віддаленні від ядра потоку на різні відстані, буде сприяти їх більш ефективному розділенню на стадії остаточного розділення фаз.Therefore, it is quite obvious that the selection and separate removal of parts of the flow, which are distant from the core of the flow at different distances, will contribute to their more effective separation at the stage of final phase separation.

Корисна модель, що заявляється, пояснюється кресленням, на якому на Фіг. 1 представлений поздовжній розріз пристрою, в якому втілюється спосіб, що заявляється, на Фіг. 2 - поперечний переріз пристрою, а на Фіг. З - аксонометрія пристрою.The claimed useful model is explained by the drawing in which in Fig. 1 presents a longitudinal section of the device in which the claimed method is embodied in Fig. 2 is a cross section of the device, and in Fig. C - axonometry of the device.

Спосіб розділення газорідинних потоків, наприклад, розділення водоконденсатної емульсії здійснюється в пристрої, що складається із верхнього корпусу 1 та збірника рідини 2. Верхній корпус 1, в свою чергу, складається з двох секцій: нижньої ЗА з патрубком вводу газорідинної суміші 4 та верхньої секції ЗБ з патрубком виводу газу 5. В зоні розміщення патрубка 4 розташовано дві тарілки: верхня б та нижня 7 з отвором 8. Через ці тарілки проходить циклонний елемент 9 з завихрювачем 10. Між обичайкою секції ЗА та циклонним елементом 9 розташована криволінійна пластина 11, яка перетворює поступальний рух газорідинного потоку, що надходить в сепаратор по патрубку вводу 4, в обертальний, та криволінійна обичайка 12, яка утворює в кільцевому просторі між обичайкою секції ЗА, циклонним елементом 9 і тарілками б та 7 канал, який має конфузорну 13 та дифузорну 14 ділянки. В циклонному елементі 9 розташований Т-подібний патрубок відводу рідини 15 з поперечним патрубком 16 для відводу рідини з кільцевого простору між корпусами циклонного елемента 9 та нижньої секції ЗА. В верхній частині обичайки секції ЗБ розташований елемент тонкої очистки природного газу у вигляді сітчастої насадки 17.The method of separation of gas-liquid flows, for example, the separation of a water-condensate emulsion, is carried out in a device consisting of an upper case 1 and a liquid collector 2. The upper case 1, in turn, consists of two sections: the lower ZA with the inlet nozzle of the gas-liquid mixture 4 and the upper section ZB with a gas outlet nozzle 5. In the area where the nozzle 4 is located, there are two plates: upper b and lower 7 with an opening 8. Through these plates, a cyclone element 9 with a swirler 10 passes. translational movement of the gas-liquid flow entering the separator through the inlet nozzle 4, into the rotary and curved nozzle 12, which forms a channel in the annular space between the nozzle of section ZA, cyclone element 9 and plates b and 7, which has confusing 13 and diffuser 14 sections . In the cyclone element 9, there is a T-shaped nozzle for draining liquid 15 with a transverse nozzle 16 for draining liquid from the annular space between the casings of the cyclone element 9 and the lower section ZA. An element of fine purification of natural gas in the form of a mesh nozzle 17 is located in the upper part of the nozzle of the ZB section.

Збірник рідини 2 складається з корпусу 18, до якого приварені два днища 19 та 20. До днища 20 приварено обичайку 21 з люком 22. В кришці люка 22 вставлено трубчастий підігрівач рідини 23 з патрубками входу 24 та виходу 25 теплоносія. В збірнику рідини 2 розташована перегородка 26, яка розподіляє збірник 2 на дві секції: на секцію збору водоконденсатної емульсії 27 та секцію збору конденсату 28. В корпусі збірника рідини 2 розташовані патрубки виводу води 29, виводу конденсату 30, патрубки для встановлення регуляторів рівня рідини 31 та патрубки для встановлення сигналізаторів рівня рідини 32, манометричний штуцер 33, штуцер для датчика температури 34, штуцер запобіжних клапанів 35 та штуцер дренажу 37.The liquid collector 2 consists of a body 18, to which two bottoms 19 and 20 are welded. A cover 21 with a hatch 22 is welded to the bottom 20. A tubular liquid heater 23 with inlet 24 and outlet 25 nozzles of the coolant is inserted into the hatch cover 22. In the liquid collector 2, there is a partition 26, which divides the collector 2 into two sections: the water-condensate emulsion collection section 27 and the condensate collection section 28. In the body of the liquid collector 2, there are nozzles for water outlet 29, condensate outlet 30, nozzles for installing liquid level regulators 31 and nozzles for installation of liquid level indicators 32, manometric fitting 33, fitting for temperature sensor 34, fitting of safety valves 35 and drain fitting 37.

Нижня частина корпусу секції ЗА сепараційної головки виконана в вигляді конічної обичайки,The lower part of the case of the ZA section of the separation head is made in the form of a conical ring,

Зо до якої кріпиться труба виводу рідини 38 в нижню зону збірника рідини 2. Крім того, в ній передбачається розташування пристрою 39 для першого ступеня розділу водоконденсатної суміші, з якого рідина по патрубку 40 відводиться в верхні шари рідини в корпусі 18. Біля труби виводу рідини 38 для заспокоювання рідинного потоку в нижній частині збірника рідини розташована пластина 36.From which the liquid outlet pipe 38 is attached to the lower zone of the liquid collector 2. In addition, it provides for the location of the device 39 for the first stage of separation of the water-condensate mixture, from which the liquid is discharged through the nozzle 40 into the upper layers of the liquid in the housing 18. Near the liquid outlet pipe 38, to calm the liquid flow, there is a plate 36 in the lower part of the liquid collector.

Сепаратор міститься на опорах 41 та 42, а трубчастий підігрівач рідини 23 фіксується додатково на підтримуючій опорі 43.The separator is located on the supports 41 and 42, and the tubular fluid heater 23 is additionally fixed on the supporting support 43.

Газосепаратор працює таким чином. Газорідинна суміш через вхідний патрубок 4 надходить до криволінійного каналу прямокутного перерізу, що створений криволінійною обичайкою 11, обичайкою нижньої секції ЗА корпусу 1 та тарілками б і 7. Завдяки тому, що криволінійна обичайка 11 створює з обичайкою нижньої секції ЗА корпусу 1 канал, який має конфузорну 13 та дифузорну 14 ділянки, рух газорідинного потоку буде приймати характер нерівномірного обертання, що характеризується виникненням високих відносних швидкостей між частками потоку як в тангенціальному, так і в радіальному напрямках. При цьому згідно з другим закономThe gas separator works as follows. The gas-liquid mixture through the inlet pipe 4 enters the curvilinear channel of rectangular section created by the curvilinear nozzle 11, the nozzle of the lower section BEHIND the housing 1 and plates b and 7. Due to the fact that the curved nozzle 11 creates with the nozzle of the lower section BEHIND the housing 1 a channel that has confusor 13 and diffuser 14 sections, the movement of the gas-liquid flow will assume the character of uneven rotation, characterized by the occurrence of high relative velocities between the flow particles in both tangential and radial directions. At the same time, according to the second law

Ньютона (Б-та, деNewton (B-ta, where

Е - сила, яка діє на частки; т - маса частки; а - прискорення частки), частки потоку будуть здобувати прискорення, які обернено пропорційні їх масам, тобто більш дрібні краплі будуть розганятися та гальмуватися більш інтенсивно, ніж більш крупні. Це призводить до їх зіткнення та подальшої коагуляції.E is the force acting on the particles; t - particle mass; a - particle acceleration), flow particles will acquire accelerations that are inversely proportional to their masses, that is, smaller drops will accelerate and decelerate more intensively than larger ones. This leads to their collision and subsequent coagulation.

При проходженні газорідинним потоком самого звуженого місця криволінійного каналу, так званої горловини, виникають максимальні швидкості часток, що приведе до збільшення віддентрових сил, під впливом яких краплі рідини зосереджуються в периферійній зоні криволінійного каналу, що сприяє їх виділенню при проходженні газорідинного потоку через отвір 8 в нижній тарілці 7 в циклонну частину секції ЗА.When the gas-liquid flow passes through the narrowest part of the curvilinear channel, the so-called neck, the maximum particle velocities occur, which will lead to an increase in the internal forces, under the influence of which liquid drops are concentrated in the peripheral zone of the curvilinear channel, which contributes to their separation when the gas-liquid flow passes through the hole 8 in lower plate 7 in the cyclonic part of the ZA section.

Далі на виході з дифузора 14 в циклонній частині секції ЗА газорідинний потік продовжує обертатися, в результаті чого частини рідини переміщуються в периферійну зону корпусу нижньої секції ЗА. При цьому більш важкі частки води будуть рухатися в радіальному напрямку інтенсивніше, ніж частки конденсату, що приведе до нерівномірного розподілу часток води і бо конденсату в поперечному перерізу корпусу ЗА, а саме: в периферійній зоні будуть концентруватися частки води, а в центральній - частки конденсату, які будуть виводитися в збірник рідини по конусу першого ступеня розділу водоконденсатної суміші 39 та патрубку 40.Further, at the exit from the diffuser 14 in the cyclonic part of the ZA section, the gas-liquid flow continues to rotate, as a result of which parts of the liquid are moved to the peripheral zone of the lower ZA section housing. At the same time, heavier water particles will move in the radial direction more intensively than condensate particles, which will lead to an uneven distribution of water particles and condensate in the cross section of the ZA housing, namely: water particles will be concentrated in the peripheral zone, and condensate particles will be concentrated in the central zone , which will be discharged into the liquid collector through the cone of the first stage of the water-condensate mixture section 39 and the nozzle 40.

Периферійна частина газорідинної суміші, в якій будуть концентруватися переважно частки води, виводиться по трубі 38 в зону заспокоювання рідинного потоку, з якої вона буде попадати в збірник рідини переважно через щілину між перегородкою 36 і корпусом 19.The peripheral part of the gas-liquid mixture, in which mainly water particles will be concentrated, is led through the pipe 38 to the liquid flow calming zone, from which it will enter the liquid collector mainly through the gap between the partition 36 and the body 19.

Газ, що частково звільнився від часток рідини, далі надходить в корпус циклонного елемента 9, в якому розташований завихрювач 10.The gas, partially freed from the liquid particles, then enters the housing of the cyclone element 9, in which the swirler 10 is located.

Пройшовши завихрювач 10, газорідинний потік додатково закручується та у вигляді вихрового потоку надходить в сепараційну зону, де здійснюється відокремлення крапель рідини з газорідинного потоку, а саме, краплі, натикаючись на нахилені лопатки завихрювача 10, відкидаються у периферійну зону сепараційного простору, звідки вони у вигляді рідинною плівки, що обертається, стікають по стінці корпусу секції ЗБ в кільцевий простір між корпусами секції ЗБ та 9 їі далі по т-подібному патрубку 15 виводяться з сепаратора, а газ надходить до наступного ступеня сепарації - сітчастої насадки 17, пройшовши яку, він далі виводиться з газосепаратора через патрубок 5.After passing through the swirler 10, the gas-liquid flow is additionally swirled and in the form of a vortex flow enters the separation zone, where liquid droplets are separated from the gas-liquid flow, namely, the drops, hitting the inclined blades of the swirler 10, are thrown into the peripheral zone of the separation space, from where they are in the form of of the rotating liquid film, flow down the wall of the housing of the ЗB section into the annular space between the housings of the ЗB section and 9, and then exit the separator through the t-shaped nozzle 15, and the gas enters the next stage of separation - the mesh nozzle 17, after passing through it, it continues is removed from the gas separator through nozzle 5.

В збірнику рідини 2 газорідинна суміш під впливом гравітаційних сил розшаровується на легку (конденсатну) та важку (водяну) фази. Конденсатна фаза збирається на поверхні суміші, звідки вона через перегородку 26 перетікає в секцію збору конденсату 28 і далі виводиться з неї по патрубку 30, а більш важка фаза (вода) осідає в секції 27 і далі виводиться через патрубок 23.In liquid collector 2, the gas-liquid mixture is stratified into light (condensate) and heavy (water) phases under the influence of gravitational forces. The condensate phase is collected on the surface of the mixture, from where it flows through the partition 26 into the condensate collection section 28 and is then removed from it through the nozzle 30, and the heavier phase (water) settles in the section 27 and is then removed through the nozzle 23.

Таким чином, в розробленому сепараторі мають місце такі механізми впливу на газорідинний потік, що дозволяє збільшити ефективність сепарації: 1 - перетворення поступального руху газорідинного потоку в обертовий з утворенням режиму нерівномірного обертання потоку, що забезпечує за рахунок коагуляції крапель збільшення їхніх розмірів і, таким чином, сприяє підвищенню ефективності сепарації фаз; 2 - забезпечення триступеневого виділення крапель рідини з газового потоку, а саме: - на 1-му ступені - в циклонній камері; - на 2-му ступені - в вихровому елементі; - на З-му ступені - в сітчастому краплевловлювачі.Thus, the developed separator has the following mechanisms of influence on the gas-liquid flow, which allows to increase the efficiency of separation: 1 - transformation of the translational motion of the gas-liquid flow into a rotary one with the formation of a regime of uneven rotation of the flow, which ensures, due to the coagulation of the droplets, an increase in their size and, thus , helps increase the efficiency of phase separation; 2 - provision of three-stage separation of liquid droplets from the gas flow, namely: - on the 1st stage - in the cyclone chamber; - on the 2nd stage - in the vortex element; - on the 3rd stage - in a mesh drip catcher.

Зо З - створення двостадійного розділу водоконденсатної емульсії ще в верхньому корпусі до попадання емульсії в збірник рідини 2, а саме: - відведення водоконденсатної емульсії з центральної зони верхнього корпусу 1, в якій концентрується переважно конденсатна частина суміші, в центральну зону збірника рідини; - відведення водоконденсатної суміші з периферійної зони верхнього корпусу 1, в якому концентрується переважно водна частина суміші, в нижні шари водоконденсатної суміші в збірнику рідини 2.З З - creation of a two-stage separation of the water-condensate emulsion in the upper case before the emulsion enters the liquid collector 2, namely: - removal of the water-condensate emulsion from the central zone of the upper case 1, in which the condensate part of the mixture is concentrated, to the central zone of the liquid collector; - drainage of the water-condensate mixture from the peripheral zone of the upper case 1, in which the water part of the mixture is mainly concentrated, into the lower layers of the water-condensate mixture in the liquid collector 2.

Спосіб пояснюється наступними прикладами.The method is explained by the following examples.

Приклад 1.Example 1.

Процес попереднього розділення в режимі нерівномірного обертання газорідинного потоку на газову та рідинну фази здійснювався під час впровадження газосепаратора, що пропонується, на нафтогазовому промислі в технології абсорбційного методу підготовки газу при наступних режимних параметрах: - продуктивність по газу 1700 тис. ме5/ добу; - тиск - 3,5 мПа; - температура на вході в сепаратор - мінус 50 "С; - склад природного газу на виході із сепаратора по пропан-бутану - 1,26 95 ОБThe process of preliminary separation in the mode of uneven rotation of the gas-liquid flow into gas and liquid phases was carried out during the implementation of the proposed gas separator in the oil and gas industry in the technology of the absorption method of gas preparation with the following operating parameters: - gas productivity 1700 thousand m3/day; - pressure - 3.5 mPa; - temperature at the entrance to the separator - minus 50 "С; - composition of natural gas at the exit from the separator by propane-butane - 1.26 95 ОБ

При цьому кутова складова швидкості газорідинного потоку змінювалася в конфузорно- дифузорному каналі від 20 м/с до 50 м/с, а осьова складова в циклонній камері - від 2 м/с до З м/с. В результаті випробувань було встановлено, що вироблення пропан-бутанової фракції під час роботи даного сепаратора збільшилося на 3,5 т/добу в порівнянні з об'ємом газу, при якому працював існуючий сепаратор до його модернізації.At the same time, the angular component of the gas-liquid flow velocity varied from 20 m/s to 50 m/s in the confusor-diffuser channel, and the axial component in the cyclone chamber - from 2 m/s to 3 m/s. As a result of the tests, it was established that the production of the propane-butane fraction during the operation of this separator increased by 3.5 t/day compared to the volume of gas at which the existing separator operated before its modernization.

Приклад 2.Example 2.

Процес двостадійного розділення водоконденсатної емульсії, що пропонується, здійснювався на нафтогазовому промислі при наступних параметрах: - продуктивність по газу - 0,5 млн м/добу; - тиск газу на вході в газосепаратор - 4,5 мПа; - температура на вході в сепаратор - минус 30 "С; - продуктивність по воді - 20 т/добу; - продуктивність по конденсату - 20 т/добу; бо - густина рідини на вході в сепаратор - 0,75 кг/м" (газовий конденсат)The proposed two-stage water-condensate emulsion separation process was carried out in the oil and gas industry under the following parameters: - gas productivity - 0.5 million m3/day; - gas pressure at the gas separator inlet - 4.5 mPa; - temperature at the entrance to the separator - minus 30 "C; - productivity on water - 20 t/day; - productivity on condensate - 20 t/day; because - density of liquid at the entrance to the separator - 0.75 kg/m" (gas condensate)

- 0,95 кг/м3 (водоконденсатна суміш)- 0.95 kg/m3 (water condensate mixture)

В результаті випробувань було встановлено, що швидкість підйому капель конденсату в секції відстоювання гравітаційного роздільника в модернізованому сепараторі за рахунок збільшення розмірів крапель зросла на 5-7 95 в порівнянні з немодернізованим трифазним сепаратором при тій же ефективності виділення конденсату з водоконденсатної емульсії. Це забезпечило збільшення продуктивності модернізованого трифазного сепаратора по рідині на 2,5-3,5 т/добу.As a result of the tests, it was established that the rate of rise of condensate drops in the sedimentation section of the gravity separator in the modernized separator due to the increase in droplet size increased by 5-7 95 compared to the non-modernized three-phase separator with the same efficiency of condensate separation from the water-condensate emulsion. This ensured an increase in the productivity of the modernized three-phase liquid separator by 2.5-3.5 t/day.

Таким чином, спосіб розділення газорідинних потоків, що пропонується, забезпечує як високу ефективність попереднього розділу газорідинних потоків на газову та рідинну фази, так і високу ефективність остаточного розділення рідинної фази на її складові фракції.Thus, the proposed method of separation of gas-liquid flows provides both high efficiency of preliminary separation of gas-liquid flows into gas and liquid phases, and high efficiency of final separation of the liquid phase into its component fractions.

Джерела інформації: 1) 50 1161135А 8 01 О 19/00, 20.12.83 - Способ разделения газожидкостньїх змульсий. 2) 5) 1799278 АЗ В 01 О 19/00, 28.02.90 - Способ разделения газоводонефтяной смеси.Sources of information: 1) 50 1161135А 8 01 О 19/00, 20.12.83 - Method of separation of gas-liquid slurries. 2) 5) 1799278 АЗ В 01 О 19/00, 28.02.90 - Method of separation of a gas-oil mixture.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

1. The method of separation of gas-liquid flows containing liquids of different densities, which includes preliminary centrifugal separation of the flow into gas and liquid phases followed by separation of the liquid phase into fractions, which is characterized by the fact that the separated liquid phase of the gas-liquid flow is stratified into separate parts with subsequent selection and separating them into zones located at different heights in the sedimentation section of the gravity separator of liquid mixtures.

2. The method of separation of gas-liquid flows according to claim 1, which differs in that the separation of the flow into gas and liquid phases is carried out in the mode of non-uniform rotation.

3. The method of separating gas-liquid flows according to claim 1, which differs in that in the liquid separated from the gas-liquid flow, central and peripheral zones are formed for light and heavy fractions, respectively, the places of introduction of which into the gravity separator are located at heights that are inversely proportional to the density of light and heavy liquid fraction. sha sho shi she 5 Shi e - and beige, | en nano, : pecan, V Mi 00 ME SHE «ЗХ y 53 ZhK ke ne 1 th nm v ni vn y GU EN KU 0 Zhenya i SU V Kk KO kork kvttnnk JHE p y sia ZhK z y OK he shi shi shi No KZ PE NI ns Ж ше Ше Б ННЯ Е: сш ше ША: ки ше ше к.и