UA79958C2 - Device and method for multistage fluid separation - Google Patents
Device and method for multistage fluid separation Download PDFInfo
- Publication number
- UA79958C2 UA79958C2 UA20040706358A UA20040706358A UA79958C2 UA 79958 C2 UA79958 C2 UA 79958C2 UA 20040706358 A UA20040706358 A UA 20040706358A UA 20040706358 A UA20040706358 A UA 20040706358A UA 79958 C2 UA79958 C2 UA 79958C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- tank
- fluids
- components
- fluid
- pipe section
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 171
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 117
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 30
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 claims abstract description 24
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 63
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 32
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 32
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 26
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 26
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 16
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 9
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 7
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 2
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- -1 condensates Substances 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C7/00—Apparatus not provided for in group B04C1/00, B04C3/00, or B04C5/00; Multiple arrangements not provided for in one of the groups B04C1/00, B04C3/00, or B04C5/00; Combinations of apparatus covered by two or more of the groups B04C1/00, B04C3/00, or B04C5/00
-
- 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
- B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
-
- 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
- B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
- B01D45/16—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
- B04C5/14—Construction of the underflow ducting; Apex constructions; Discharge arrangements ; discharge through sidewall provided with a few slits or perforations
- B04C5/185—Dust collectors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
- B04C5/20—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed with heating or cooling, e.g. quenching, means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
- B04C5/24—Multiple arrangement thereof
- B04C5/26—Multiple arrangement thereof for series flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C9/00—Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Cyclones (AREA)
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Description
Опис винаходу
Винахід стосується пристрою і способу багатостадійного розділяння флюїдів. 2 Вихідні продукти багатьох свердловин з виробництва нафти і/або газу являють собою складні суміші флюїдів, що містять сиру нафту, природний газ (метан), воду, соляний розчин, конденсати, сірку, сульфід водню та інші компоненти.
Під час виробничого процесу вихідні продукти свердловини розширяються і, звичайно, охолоджуються від температур пластів, значення яких лежать у межах від 100-200 2 до значно нижчих, атмосферних температур 70 або глибинних температур моря.
Це викликає явища конденсації та твердіння різноманітних компонентів з утворенням гідратних, воскових і асфальтенових відкладень у виробничих трубопроводах і устаткуванні.
Із патенту США Мо4,026,120 відомо про видалення компонентів, що конденсуються і/або тверднуть, із вихідних продуктів у гирлі свердловини шляхом охолодження цих продуктів у дроселі та упорскування т охолоджених продуктів свердловини в так званий резервуар низькотемпературного розширювання (далі:
І ТХ-резервуар, (ом Тетрегайшге Ехрапзіоп)), у котрому зріджені або стверділі компоненти, такі як вода, віск, асфальтени і гідрати, осідають на дно, де вони нагріваються, приблизно, до 202, утворюючи рідкий шлам, котрий відкачують насосами у вихідний трубопровід для рідин у донній частині І ТХ-резервуара. Газоподібні компоненти із ІТХ-резервуара видаляються через вихідний газопровід, розташований під верхом | ТХ-резервуара.
У патенті США Мо4,208,196 описаний І ТХ-резервуар, у котрий вихідні продукти свердловини упорскуються без попереднього розширювання в дроселі. Цей І ТХ-резервуар був обладнаний у вертикально розташовану вхідну трубну секцію, в котру вихідні продукти свердловини упорскувалися у тангенціальному напрямку для поліпшення відділяння зріджених і/або стверділих продуктів від газоподібних компонентів під дією віддентрових с сил. Вхідна трубна секція була закрита кришкою і мала решітчасту структуру на її нижньому кінці для того, щоб (У запобігати розширюванню вихору, утворюваного у вхідній секції, у зону збирання рідини на дні І ТХ-бака. Вхідна трубна секція була локалізована усередині циліндричного, горизонтального бака сепаратора, в якому вода і нафта збиралися і відділялися одна від одної шляхом гравітаційного розділяння і виводилися через окремі труби виведення води і нафти, розташовані поблизу дна бака. Газоподібні компоненти вводили потоком через решітку, 09 3о вниз від вхідної трубної секції у бак сепаратора і видаляли із верхньої частини цього бака на значній ІС о) відстані від вхідної секції.
У міжнародній патентній заявці РСТ/МІ 00/00382 описаний сепараційний резервуар для відділяння важких Ф компонентів, таких як рідини і тверді тіла, від газової суміші, де створювалися внутрішній і зовнішній Ге») зустрічні вихори бака лопатями зустрічного вихрування, встановленими в центральній зоні і на периферії резервуара. Недоліком цього пристрою є те, що лопаті вихрування є схильними до засмічування. ге
У міжнародній патентній заявці РСТ/ЕРО8/04178 описаний надзвуковий циклонний інерційний сепаратор, у котрому вихідні продукти виробничої свердловини різко охолоджувалися адіабатичним розширюванням у результаті їх прискорювання до надзвукової швидкості у надзвуковому соплі. Створюваний у цьому соплі вихор « дю відділяв сконденсовані і/або стверділі важкі компоненти від легких газоподібних компонентів. Компоненти, з збіднілі на гази, що конденсуються, виводилися із сепаратора через центральний вихідний газопровід с первинного газу, в той час як компоненти, збагачені на сконденсовані продукти, виводилися із сепаратора через :з» один і більше вторинні вихідні трубопроводи, що відходили вбік від центральної осі сопла.
Було знайдено, що вихід вторинних флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, із надзвукового циклонного інерційного сепаратора, може бути з'єднаний з І ТХ-резервуаром. Але при цьому висока швидкість - 15 уведеної шляхом упорскування суміші збагачених на зріджені і/або стверділі компоненти, що конденсуються, була фактором, що знижував ефективність гравітаційного розділяння в І ТХ-резервуарі. Із патенту США (се) Мо2,825,423 відомими є пристрій і спосіб багатостадійного розділяння флюїдів, окреслені вступною частиною со пунктів 1 Її 17 Формули винаходу. У цьому пристрої флюїд уводили в трубну секцію резервуара вторинного розділяння через один вхідний трубопровід вторинного флюїду, який міг призводити до нестабільності вихору в 1 20 резервуарі вторинного розділяння і його продуктивності розділяння в умовах флуктуацій тиску і швидкості со впорскуваного флюїду.
У зв'язку з вищевикладеним, метою даного винаходу є створення гібридного пристрою багатостадійного розділяння флюїдів, у котрому сепараційний резервуар І ТХ-типу сполучений з виходом (чи виходами) збагачених на зріджені і стверділі компоненти, що конденсуються, одного чи більше пристроїв охолодження газів, таких як надзвукові і/або інфразвукові циклонні інерційні сепаратори, так, що отримується синергічний
ГФ) ефект між продуктивністю пристрою охолодження газів, такого як циклонний інерційний сепаратор, і 7 сепараційного І ТХ-резервуара.
Іншою метою даного винаходу є створення гібридного пристрою багатостадійного розділяння флюїдів, що є більш компактним, ніж комбінований пристрій, складений із пристрою охолодження газів, такого як циклонний 60 інерційний сепаратор, і звичайного І ТХ-резервуара.
Ще однією метою даного винаходу є створення гібридного пристрою багатостадійного розділяння флюїдів, у котрому численні пристрої охолодження газів, такі як циклонні інерційні сепаратори, можуть бути сполучені з одним компактним І ТХ-резервуаром відносно короткими трубопроводами виходу флюїдів, збагачених на зріджені і/або сконденсовані компоненти, так, що ризик відкладення твердих тіл, воску і/або гідратів у цих 65 вторинних вихідних трубопроводах зведений до мінімуму.
Даним винаходом пропонується пристрій багатостадійного розділяння флюїдів, який містить: - пристрій первинного охолодження газів, який має вихід флюїдів, збагачених на зріджені і/або стверділі компоненти, що конденсуються; і - резервуар вторинного розділяння флюїдів, який має трубну секцію, центральна вісь якої має практично вертикальне або похиле положення, де зазначений резервуар є сполученим із зазначеним виходом флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, принаймні, із одного із зазначених пристроїв охолодження газів, де в процесі звичайного функціонування резервуара флюїди, збагачені на компоненти, що конденсуються, приводяться у вихрування навколо центральної осі зазначеної трубної секції резервуара так, що третинний потік 70 зріджених і/або стверділих компонентів, що конденсуються, під дією сил тяжіння і віддентрових сил приводиться у вихровий рух у напрямку вниз по внутрішній поверхні трубної секції резервуара у бак збирання рідини на дні або поблизу дна резервуара для збирання третинної суміші зріджених і або стверділих компонентів, що конденсуються, де зазначений бак обладнаний в один або більше нагрівників для нагріву третинної суміші і, таким чином, зменшення кількості стверділих компонентів, що конденсуються, і в один або більше виходів для /5 виведення третинної суміші із бака, який відрізняється тим, що численні трубопроводи впорскування вторинних флюїдів численних пристроїв первинного охолодження газів сполучені через рівномірні інтервали по колу з трубною секцією резервуара вторинного розділяння і в процесі функціонування упорскують флюїди, збагачені на компоненти, що конденсуються, у принаймні частково тангенціальному напрямку всередину резервуара вторинного розділяння.
У кращому варіанті здійснення даного винаходу трубна секція резервуара вторинного розділяння обладнана у вихідний трубопровід третинних газів, який має вхід, розташований поблизу центральної осі трубної секції, і який проходить через верхній кінець трубної секції резервуара вторинного розділяння.
Резервуар вторинного розділяння має куполоподібну або дископодібну верхню частину, встановлену наверху трубної секції, а вихідний трубопровід третинних газів розташований практично коаксіально з центральною віссю сч трубної секції і проходить через центр зазначеної верхньої частини.
У кращому варіанті здійснення даного винаходу вихід флюїдів, збагачених на зріджені і/або стверділі (8) продукти, що конденсуються, принаймні, одного приладу первинного охолодження, такого як циклонний сепаратор флюїдів, сполучений із трубопроводом упорскування вторинних флюїдів, який упорскує флюїди, збагачені на компоненти, що конденсуються, у принаймні частково тангенціальному напрямку в трубну секцію со зо резервуара вторинного розділяння.
Крім того, в кращому варіанті здійснення даного винаходу центральна вісь трубної секції резервуара о вторинного розділяння має практично вертикальне положення, а трубопроводи упорскування вторинних флюїдів б у процесі функціонування упорскують флюїди, збагачені на зріджені і/або стверділі компоненти, що конденсуються, у принаймні частково тангенціальному напрямку і частково у напрямку вниз, усередину Ме з5 резервуара вторинного розділяння. ча
Згідно з даним винаходом бак збирання рідини утворений чашкоподібною нижньою трубною частиною резервуара вторинного розділяння, що є практично коаксіальним з центральною віссю і має подібну або більшу внутрішню ширину, ніж верхня частина цього резервуара, а всередині резервуара вторинного розділяння між нижнім кінцем трубної секції і баком збирання рідини влаштований вихрогасник. «
Запропонований пристрій може бути обладнаний в один або більше ультразвукових віброперетворювачів пл») с для приведення у вібрацію з частотою від 20 до 200кГц один чи більше компонентів пристрою, таких як труби впорскування вторинних флюїдів і вихрогасник, для запобігання відкладенню всередині пристрою стверділих з компонентів, що конденсуються, таких як лід, віск і/або гідрати.
Бак для збирання рідини може бути обладнаний решіткою нагрівних труб, призначених для нагріву суміші рідких і твердих флюїдів у баку до температури, принаймні, 1520. -і Один чи більше пристроїв первинного охолодження газів можуть містити циклонні інерційні сепаратори із соплом розширювання, в котрому флюїдна суміш охолоджується до температури нижче 0 9С внаслідок ї-о практично ізотропного розширювання і в котрому одна чи більше вихрових лопатей приводять рідину у вихровий (Се) рух у напрямку вихідної секції розсіювання, обладнаної в центральний трубопровід виведення первинних флюїдів, збіднілих на компоненти, що конденсуються, і у віддалений від центра трубопровід виведення і-й вторинних флюїдів, збіднілих на продуктів, що конденсуються. со Кожний пристрій первинного охолодження газу, такий як циклонний інерційний сепаратор, містить розширювальне сопло, призначене для прискорення руху флюїдної суміші в ньому до надзвукової швидкості й охолодження цим у процесі функціонування флюїдів, що проходять через це сопло, до температури нижче -2096. о Пристрій розділяння флюїдів згідно з даним винаходом може містити численні первинні циклонні інерційні сепаратори, сопла розширювання яких є практично паралельними і рівновіддаленими відносно центральної осі їмо) трубної секції резервуара вторинного розділяння, і виходи вторинних флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, сполучені з трубопроводами упорскування вторинних флюїдів, які проходять через стіну трубної бо секції резервуара розділяння з рівномірними інтервалами по колу у, принаймні, частково тангенціальному напрямку, причому кожний із трубопроводів упорскування вторинних флюїдів має довжину менше 4 метрів.
Пристрої для охолодження газу можуть містити дроселі, відомі під назвою вентилів Джоуля-Томпсона (Чоше-Тпотрзоп), у котрих газ прискорюється й охолоджується внаслідок розширення так, що створюється рідина, збагачена на зріджені і/або стверділі компоненти, що конденсуються, яка у подальшому подається у 65 резервуар вторинного розділяння флюїдів.
Винахід стосується також способу відділяння компонентів; що конденсуються, від флюїдної суміші у пристрою багатостадійного розділяння флюїдів, причому зазначений спосіб включає у себе: - упорскування флюїдної суміші у пристрій первинного охолодження газів, у котрому флюїдна суміш розширюється й охолоджується, а компоненти, що конденсуються, зріджуються і/або тверднуть, і можливо відділяються від газоподібних компонентів під дією відцентрової сили, і в котрому потік флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, подається на вихід вторинних флюїдів; і - упорскування потоку флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, у резервуар вторинного розділяння флюїдів, що має трубну секцію, центральна вісь котрої має практично вертикальне або похиле положення і в котрій потік флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, приводиться у вихрування /о навколо центральної осі трубної секції цього резервуара так, що третинна суміш зріджених і/або стверділих компонентів, що конденсуються, приводиться силами тяжіння і віддентровими силами у вихрування в напрямку вниз по внутрішній поверхні трубної секції даного резервуара у бак збирання рідини на дні або поблизу дна цього резервуара, де в зазначеному баці третинна суміш зріджених і/або стверділих компонентів, що конденсуються, збирається і нагрівається для зменшення кількості стверділих компонентів, що конденсуються, і /5 З ЦЬОГО бака рідкі і/або стверділі компоненти виводяться через один чи більше виходів, який відрізняється тим, що з трубною секцією резервуара вторинного розділяння сполучені з рівномірними інтервалами по колу численні трубопроводи упорскування вторинних флюїдів численних пристроїв первинного охолодження газів, де через зазначені трубопроводи впорскування флюїди, збагачені на продукти, що конденсуються, упорскуються у, принаймні, частково тангенціальному напрямку всередину резервуара вторинного розділяння. 20 Нижче описані кращі варіанти виконання пристрою багатостадійного розділяння флюїдів згідно з даним винаходом з поясненнями на доданих кресленнях, де зображені:
Фіг.1 - вигляд у вертикальному розрізі частин пристрою багатостадійного розділяння флюїдів згідно з першим кращим варіантом здійснення даного винаходу, де чотири первинні циклонні інерційні сепаратори виводять суміш флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, у вертикально орієнтований трубний с ов резервуар вторинного розділяння флюідів;
Фіг.2 - вигляд зверху пристрою багатостадійного розділяння флюїдів, зображеного на Фіг.1; і)
Фіг.3 - вигляд у вертикальному розрізі частин пристрою багатостадійного розділяння флюїдів згідно з іншим кращим варіантом здійснення даного винаходу, де два первинні циклонні інерційні сепаратори виводять суміш флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, у горизонтально орієнтований резервуар вторинного со зо розділяння флюїдів;
Фіг4 - вигляд у горизонтальному поперечному розрізі пристрою багатостадійного розділяння флюїдів, о зображеного на Фіг.3, де розріз узятий у вигляді зверху первинних циклонних інерційних сепараторів; Ге!
Фіг.5 - вигляд у горизонтальному розрізі спрощеного пристрою багатостадійного розділяння флюїдів, де пристрої первинного охолодження газів являють собою дроселі, відомі як вентилі Джоуля-Томпсона; (22) 35 Фіг.б6 - вигляд у вертикальному розрізі пристрою, показаного на Фіг.5. ї-
На Фіг.1 показаний первинний циклонний інерційний сепаратор 1, що сполучається з ІЛХ-резервуаром 2 вторинного розділяння флюїдів через вторинний трубопровід З упорскування флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються.
Первинний циклонний інерційний сепаратор 1 має вхід 4 флюїдів, з'єднаний з голівкою свердловини з « 40 вироблення природного газу (не показана), через який надходить суміш природного газу, водяних парів, в с конденсату, гідратів та інших компонентів, що конденсуються. . Флюїдна суміш, що тече у первинний сепаратор 1, спочатку прискорюється до високої, в кращому варіанті и?» надзвукової, швидкості в соплі 5, охолоджуючись цим до температур нижче -202С, у результаті чого водяна пара і/або інші здатні конденсуватися компоненти, конденсуються і/або твердіють внаслідок адіабатичного 45 розширювання і слідом за цим приводяться у вихровий рух похилою лопаттю так, що охолоджена флюїдна -і суміш розділяється під дією віддентрових сил на центральний потік природного газу, збіднілого на здатні конденсуватися компоненти і зовнішній кільцевий потік флюїдів, збагачених здатними конденсуватися о компонентами.
Ге) Центральний потік природного газу, збіднілого на здатні конденсуватися компоненти виходить через 5р центральний вихідний канал 7 первинного продукту, збіднілого на здатні конденсуватися компоненти, у іні трубопровід розподілу газу (не показаний), а зовнішній кільцевий потік флюїдів, збагачених на здатні о конденсуватися компоненти, виходить Через камеру 8 випускання збагачених на здатні конденсуватися компоненти флюїдів кільцевої частини потоку у трубопровід З упорскування вторинних флюїдів, збагачених на здатні конденсуватися компоненти, як показано стрілкою 9. 55 У трубопроводі З упорскування флюїдів, збагачених на здатні конденсуватися компоненти, ці флюїди постачаються у вертикальну секцію 10 | ТХ-резервуара 2 вторинного розділяння флюїдів для подальшого іФ) розділяння їх на практично сухий газ, воду і зріджені вуглеводні та гідрати. ко Як показано на Фіг.2, серія з чотирьох первинних інерційних сепараторів 1,1 В, 1С і 10 постачають флюїди, збагачені на здатні конденсуватися компоненти, в тангенціальному напрямку у вертикальну трубну секцію 10 бо І ТХ-резервуара 2 вторинного розділяння по серії з чотирьох трубопроводів З, ЗВ, ЗС і ЗО упорскування флюїдів, збагачених на здатні конденсуватися компоненти.
На Фіг.1 схематично у вертикальному розрізі показані перший первинний інерційний сепаратор 1 і
І ТХ-резервуар 2 вторинного розділяння, а також контури трьох інших первинних інерційних сепараторів 18, 1С і 10. 65 Як можна бачити на Фіг.1, | ТХ-резервуар 2 вторинного розділяння містить під вертикальною трубною секцією донну секцію 11 великого діаметра, в якій збирається і потім розділяється третинний потік рідин;
вихрогасник 12, розташований між трубною і донною секціями 10 і 11; і куполоподібний верх 13, крізь який у трубну секцію 10 проходить трубопровід 14 виходу третинного газу.
Вхід 15 трубопроводу 14 випускання третинного газу розташований нижче рівня, на якому відкривається трубопровід З впускання флюїдів, збагачених на здатні конденсуватися компоненти, в трубну секцію 70 резервуара 2 вторинного розділяння.
Флюїди, введені через трубопроводи З тангенціального впорскування флюїдів у трубну секцію 10, будуть циркулювати в напрямку проти годинникової стрілки у вигляді зверху, вздовж внутрішньої стінки трубної секції 10, як показано стрілками 17. Третинний потік рідких і/або твердих компонентів концентрується на периферії /о всередині трубної секції 10 і під дією сил тяжіння падають через кільцевий зазор 16 по зовнішньому колу вихрогасника 12 у бак 19 збирання рідини, в його донну секцію 11 великого діаметра резервуара 2 вторинного розділяння флюїдів.
Газоподібні компоненти низької густини флюїдної суміші, введеної Через трубопроводи 3, ЗВ, ЗС і 30 тангенціального впорскування флюїдів у трубну секцію 10, концентруються на центральній ділянці трубної секції 75.10 ї спрямовуються вверх, у вихід 14 третинного газу. Розміщення входу 15 каналу 14 випускання третинного газу нижче рівня, на якому трубопроводи 3, ЗВ, ЗС і 30 тангенціального впорскування флюїдів упорскують флюїди в трубну секцію 10, у загальному випадку є фактором, що викликає вихрування газоподібних компонентів, приводячи їх у стан вихрового потоку 18 у протилежному вигляді зверху напрямку годинникової стрілки. Вихровий потік 18 практично сухого газу, що обертається в напрямку годинникової стрілки, під дією ефекту Хірша-Ранкіна (Ніггсп-Капкіп) обертається в напрямку, протилежному напрямку зовнішнього потоку 17 компонентів, здатних до конденсації, ще більше сприяє відділенню сухого газу від рідких і/або твердих компонентів. Вихрогасник 12 має конічну форму, а його вершина діє як вихрошукач по відношенню до центрального вихрового потоку 18 сухого газу, що обертається в напрямку годинникової стрілки.
Трубна секція 10 являє собою практично відкритий резервуар, який не містить лопатей вихрування, що сч потрібно для зменшення до мінімуму ризику забивання і/або засмічення порожнини резервуара.
Бак 19 збирання рідини обладнаний нагрівальними спіралями 20, що підтримують зібрані в ньому рідкі та і) тверді компоненти при практично постійній температурі в межах від 15 до 2520. При цих температурах віск і гідрати мають розплавлений стан і спливають на поверхню води в баку збирання рідини, в результаті чого верхній шар 21 воску, гідратів, конденсату та інших вуглеводневих рідин плаває на шарі 22 води. с
Вода (НО) випускається через трубопровід 23 випускання води у дні бака 19 збирання рідини, в той час як суміш воску, гідратів, конденсату та інших вуглеводнів перетікає Через верхній край 24 бака 19 у кільцеву о зону 25 збирання вуглеводневих рідин, яка обладнана трубопроводом 26 випускання вуглеводневих рідин. Ге»!
Трубопровід 23 випускання води обладнаний клапаном (не показаний), керування котрим здійснюється так, що поверхня поділу 27 між водою і вуглеводневими рідинами підтримується практично на постійному рівні. іа
Вихрогасник 12 і стінки вертикальної трубної секції 10 резервуара 2 вторинного розділяння і трубопроводів ї- 3, ЗВ, ЗС і 30 обігріваються і/або обладнані ультразвуковими віброперетворювачами (не показані) для запобігання відкладенню воску, накипу і гідратів та інших забруднень на цих компонентах. Ультразвукова вібрація стінок з частотою в діапазоні від 20 до 200кГц дозволяє скидати будь-яке забруднення з компонентів пристрою, на яких воно може накопичуватися. «
Компактна конфігурація пристрою багатостадійного розділяння згідно з даним винаходом робить його шщ с підходящим для використання на морських платформах з обмеженою палубою, а малі внутрішні поверхні й коротких трубопроводів 3, ЗВ, ЗС і 30, а також резервуара 2 вторинного розділяння, котрі є особливо схильними и? до засмічення, але можуть обіфіватися і піддаватися вібрації для видалення будь-якого забруднення, дозволяє використовувати первинні циклонні сепаратори, в яких вологий газ охолоджується при адіабатичному розширюванні до дуже низьких температур порядку - 20 і навіть нижче -402С, що дозволяє конденсувати -І максимальну кількість води, гідратів, воску та інших здатних конденсуватися компонентів і/або компонентів, що тверднуть, конденсуються і/або тверднуть, не забиваючи периферійні трубопроводи 3, ЗВ, ЗС і 30, а також шо І ТХ-резервуар 2 вторинного розділяння. (Се) На Фіг.3 і 4 показана інша прийнятна конфігурація пристрою багатостадійного розділяння флюїдів за даним винаходом, де два первинні циклонні інерційні сепаратори 31 і ЗТ1А виводять суміш збагачених на здатні і-й конденсуватися компоненти флюїдів через трубопроводи 33 і ЗЗА в тангенціальному напрямку до вертикальної с верхньої секції 30 І ТХ-резервуара 2 вторинного розділяння флюїдів.
Два первинні циклонні інерційні сепаратори 31 і З1А займають горизонтальне положення, але в іншому залишаються подібними первинним циклонним інерційним сепараторам 1-10, показаним на Фіг.1 і 2, і також
Містять вхід 34 вологого газу і сопла 35, З5А, в яких потік вологого природного газу прискорюється до надзвукової або близької до звукової швидкості і внаслідок цього охолоджується до мінус 20 - мінус 402 так, і) що вода та інші здатні конденсуватися і/або тверднути компоненти конденсуються і/або тверднуть, а охолоджена іме) суміш флюїдів приводиться у вихроподібний рух однією чи більше лопатями 36, ЗбА вихрування і під дією відцентрових сил інерції розділяється на центральний потік практично сухого газу, що випускається через 60о центральний вихід 37, 37А газу, і кільцевий потік збагаченого на здатні конденсуватися компоненти флюїдів, що виводиться Через кільцеву колекторну зону 38, З8А у трубопроводи 33 і ЗЗА.
І ТХ-резервуар 32 вторинного розділяння містить під вертикальною трубною верхньою секцією 30 довгасту, горизонтально розташовану трубну-донну секцію 41, у якій збираються і далі розділяються рідини; вихрогасник 42, розташований між трубною верхньою і трубною нижньою секціями 30 і 41; і куполоподібну кришку 43, через 65 яку до трубної верхньої секції 38 простягається трубопровід 44 випускання третинного газу.
Вхід 45 трубопроводу 44 випускання третинного газу розташований нижче рівня, на якому трубопроводи 33 і
ЗЗА впускання збагачених на здатні конденсуватися компоненти флюїдів відкриваються у трубну верхню секцію
ЗО резервуара 32 вторинного розділяння.
Флюїд, уведений через трубопроводи 33 і ЗЗА тангенціального впорскування флюїдів у трубну верхню секцію 30, рухається по колу в напрямку годинникової стрілки у вигляді зверху по внутрішній стінці трубної верхньої секції ЗО, як показано стрілками 47. Рідкі і/або тверді компоненти концентруються на периферії всередині трубної секції ЗО і під дією сил тяжіння падають через кільцевий зазор 46 по зовнішньому колу вихрогасника 42 у бак 49 збирання рідини, в довгасту трубну донну секцію 41 резервуара 32 вторинного розділяння флюїдів. 70 Газоподібні компоненти низької густини флюїдної суміші, введеної по трубопроводах 33 і ЗЗА тангенціального впорскування флюїдів у трубну верхню секцію 30, концентруються на центральній ділянці трубної верхньої секції 30 і спрямовуються вверх потоком у вихідний канал 44 третинного газу. Розміщення входу 45 каналу 44 випускання третинного газу нижче рівня, на якому трубопроводи 44 тангенціального впорскування флюїдів упорскують флюїди у трубну верхню секцію ЗО, у загальному випадку є фактором, що /5 Викликає вихрування газоподібних компонентів, приводячи їх у стан вихрового потоку 48 у протилежному у вигляді зверху напрямку проти годинникової стрілки. Вихровий потік 48 практично сухого газу, обертається в напрямку, протилежному напрямку зовнішнього потоку 47 здатних конденсуватися компонентів, ще більше сприяє відділенню сухого газу від рідких і/або твердих компонентів. Вихрогасник 42 має конічну форму, а його вершина діє як вихрошукач по відношенню до центрального вихрового потоку 48 сухого газу, що обертається в напрямку проти годинникової стрілки.
Бак 49 збирання рідини обладнаний нагрівальними спіралями 50, що підтримують зібрані в ньому рідкі та тверді компоненти при практично постійній температурі в межах від 15 до 45920. При цих температурах віск і гідрати мають розплавлений стан і спливають на поверхню води в баку збирання рідини, в результаті чого верхній шар 51 воску, гідратів, конденсату та інших вуглеводневих рідин плаває на шарі 22 води. Піноподібний с
Верхній шар 51 також зменшує до мінімуму повторне випаровування рідких вуглеводнів і, отже, утримує на низькому рівні точки роси вуглеводнів у верхній частині порожнини І ТХ-резервуара 2. о
Вода (НО) виводиться через трубопровід 53 випускання води у дні бака 49 збирання рідини, в той час як суміш воску, гідратів, конденсату та інших вуглеводнів перетікає через верхній край 54 перегородки 58 на правій стороні бака 49 збирання рідини у зону 55 збирання вуглеводневих рідин, обладнану у трубопровід 56 Ге) зо випускання вуглеводневих рідин. Трубопровід 53 випускання води обладнаний у клапан (не показаний), керування котрим здійснюється так, що поверхня поділу 57 між водою і вуглеводневими рідинами підтримується о практично на постійному рівні. Ф
У разі потреби вихрогасник 42 і стінки вертикальної верхньої трубної секції ЗО резервуара 32 вторинного розділяння і трубопроводів 33, ЗЗА обігріваються і/або обладнані ультразвуковими віброперетворювачами (не іа
Зз5 показані) для запобігання відкладенню воску, накипу і гідратів та інших забруднень на цих компонентах. ї-
Ультразвукова вібрація стінок з частотою в діапазоні від 20 до 200кГц дозволяє скидати будь-яке забруднення з компонентів пристрою, на яких воно може накопичуватися.
Великі об'єм і площа горизонтальної поверхні бака 49 збирання рідини полегшують повільний рух відділених води і зріджених вуглеводневих компонентів так, що в баку 49 відбувається оптимальне гравітаційне розділяння « 70 ВОДЯНОЇ і вуглеводневої фаз. шщ с Цілком зрозуміло, що перегородка 58 може бути видалена із трубної донної секції 41 резервуара 32 і що й канал 56 випускання вуглеводневої рідини може проходити через бокову стінку зазначеної трубної донної секції «» 41 безпосередньо під верхньою поверхнею піноподібного верхнього шару 51 вуглеводневих рідин.
На Фіг.5 і 6 показана серія чотирьох пристроїв 61, 618, 61С і 610 первинного охолодження, що сполучаються
З І ТХ-резервуаром 62 вторинного розділяння рідин серією із чотирьох трубопроводів 63, 638, 63С і 630 -І тангенціального вторинного впорскування флюїдів, збагачених на здатні до конденсування компоненти.
Кожний пристрій первинного охолодження містить вхід 64 флюїдів, з'єднаний з голівкою свердловини з о продукування природного газу (не показана), через який постачається суміш природного газу, водяних парів,
Те) конденсатів, гідратів та інших здатних конденсуватися компонентів.
Флюїдна суміш, що тече в усі пристрої 61, 618, 61С і 6109 первинного охолодження, прискорюється до іні високої, в кращому варіанті - надзвукової, швидкості в обмежувачі 65 потоку, такому як трубка Вентурі, со дросель або вентиль Джоуля-Томпсеона, і тим самим охолоджується до температур нижче -202С, внаслідок чого водяна пара і/або інші здатні конденсуватися компоненти, конденсуються і/або тверднуть завдяки адіабатичному розширюванню, і суміш флюїдів, збагачених на зріджені і/або стверділі компоненти, здатні конденсуватися, тече у вузькі трубопроводи 63, 638, 63С і 630 вторинного впорскування флюїдів.
Кожний із трубопроводів 63, 638, 63С і 630 впорскування флюїдів, збагачених на здатні конденсуватися
Ф, компоненти, з високою швидкістю впускає збагачені на зріджені і/або стверділі компоненти, здатні ко конденсуватися, у вертикальну секцію 70 | ТХ-резервуара 62 вторинного розділяння флюїдів для розділяння останніх на практично сухий газ, воду і зріджені вуглеводні та гідрати. 60 У пристрої, зображеному на Фіг.5, серія чотирьох первинних інерційних сепараторів 61, 618, 61С і 610 постачає суміш флюїдів, збагачених на зріджені і/або стверділі компоненти, в тангенціальному напрямку у вертикальну трубну секцію 70 І ТХ-резервуара 62 вторинного розділяння через серію чотирьох трубопроводів 63, 638, 6ЗС і 630 впорскування флюїдів, збагачених на здатні конденсуватися компоненти.
На Фіг.б6 показаний вертикальний розріз первинних інерційних сепараторів 61 і 61С і І ТХ-резервуара 62 65 Вторинного розділяння.
Як можна тут бачити, І ТХ-резервуар 62 вторинного розділяння містить під вертикальною трубною секцією 70 донну секцію 71, у якій збирається і далі розділяється третинний потік рідин; вихрогасник 72, розташований між трубною і донною секціями 70 і 71; і куполоподібний верх 73, крізь який трубопровід випускання третинного газу проходить у трубну секцію 70.
Вхід 75 трубопроводу 74 випускання третинного газу розташований нижче рівня, на якому трубопроводи 63, 638, 6З3С і 630 впорскування флюїдів, збагачених на здатні конденсуватися компоненти, відкриваються в трубну секцію 70 резервуара 62 вторинного розділяння.
Флюїди, введені через трубопроводи 63 тангенціального впорскування флюїдів у трубну секцію 70, будуть циркулювати в напрямку проти годинникової стрілки у вигляді зверху, вздовж внутрішньої стінки трубної секції 7/0 70, як показано стрілками 77. Третинний потік рідких і/або твердих компонентів концентрується на периферії всередині трубної секції 70 і під дією сил тяжіння падають через кільцевий зазор 76 по зовнішньому колу вихрогасника 72 у бак 79 збирання рідини, в його донну секцію 71 великого діаметра резервуара 62 вторинного розділяння флюїдів.
Газоподібні компоненти низької густини, такі як метан (СН 4) і т.п., флюїдної суміші, введеної через трубопроводи 63, 638, 6З3С і 630 тангенціального впорскування флюїдів у трубну секцію 70, концентруються на центральній ділянці трубної секції 70 і спрямовуються вверх, у вихід 74 третинного газу. Розміщення входу 75 каналу 74 випускання третинного газу нижче рівня, на якому трубопроводи 63, 638, 6З3С і 630 тангенціального впорскування флюїдів упорскують флюїди в трубну секцію 70, у загальному випадку є фактором, що викликає вихрування газоподібних компонентів, приводячи їх у стан вихрового потоку 78 у протилежному у вигляді зверху 2о напрямку годинникової стрілки. Вихровий потік 78 практично сухого газу, що обертається в напрямку годинникової стрілки, під дією ефекту Хірша-Ранкіна (Нігесп-КапКіп) обертається в напрямку, протилежному напрямку зовнішнього потоку 77 компонентів, здатних до конденсації, ще більше сприяє відділенню сухого газу від рідких і/або твердих компонентів. Вихрогасник 72 має конічну форму, а його вершина діє як вихрошукач по відношенню до центрального вихрового потоку 78 сухого газу, що обертається в напрямку годинникової стрілки. с
Донна секція 71 резервуара 62 обладнана у нагрівальні спіралі 80, що підтримують зібрані в ній рідкі та тверді компоненти при практично постійній температурі в межах від 15 до 2520. При цих температурах віск і і) гідрати мають розплавлений стан і спливають на поверхню води в баку збирання рідини, в результаті чого верхній шар 71 воску, гідратів, конденсату та інших вуглеводневих рідин (СхНу) плаває на шарі 82 води.
Вода (Н2О) випускається через трубопровід 64 випускання води у дні резервуара 62, в той час як суміш с зо воску, гідратів, конденсату та інших вуглеводнів (СхХНу) виводиться через центральний трубопровід 83 випускання вуглеводневих рідин. Вихідні трубопроводи 83 і 84 можуть бути обладнані клапанами (не показані), о керування якими може здійснюватися таким чином, що поверхня поділу 87 між водою і вуглеводневими рідинами ду буде підтримуватися практично на постійному рівні.
У разі потреби вода і вуглеводні можуть виводитися із резервуара 62 по одному каналу випускання рідини у іа дні резервуара 62 для подальшого розділяння в сепараторі (не показаний) нижче за потоком від резервуара 62. ї-
У разі потреби вихрогасник 72 і стінки вертикальної трубної секції 70 резервуара 62 вторинного розділяння і трубопроводів 63, 638, 63С і 630 обігріваються і/або обладнані ультразвуковими віброперетворювачами (не показані) для запобігання відкладенню воску, накипу і гідратів та інших забруднень на цих компонентах.
Ультразвукова вібрація стінок з частотою в діапазоні від 20 до 200кГц дозволяє скидати будь-яке забруднення з « компонентів пристрою, на яких воно може накопичуватися. 8 с Пристрій багатостадійного розділяння флюїдів за даним винаходом може використовуватися також для й відділяння твердих часток від потоку газу. При цьому у пристроях охолодження газу тверді частки будуть "» правити за зародки для утворення і росту крапель зріджених компонентів, здатних конденсуватися. Далі тверді частки в потоку разом зі зрідженими компонентами, здатними конденсуватися, будуть потрапляти в бак збирання рідини резервуара вторинного розділяння флюїдів і в результаті відділятися від третинного потоку, збіднілого -І на здатні конденсуватися компоненти практично сухого газу, що виводиться із верхньої частини резервуара вторинного розділяння флюїдів. се) шо
Claims (18)
- Формула винаходу с 50 с 1. Пристрій багатостадійного розділяння флюїдів, який містить: пристрій (1, 31, 61) первинного охолодження газів, який має вихід (3, 33, 63) флюїдів, збагачених на зріджені і/або стверділі компоненти, що конденсуються; і 5Б резервуар (2, 32, 62) вторинного розділяння флюїдів, який має трубну секцію (10, 30, 70), центральна вісь якої має практично вертикальне або похиле положення, де зазначений резервуар є сполученим із зазначеним (Ф; виходом (3, 33, 63) флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються принаймні із одного із зазначених ка пристроїв (1, 31, 61) охолодження газів, де в процесі звичайного функціонування резервуара (2, 32, 62) флюїди, збагачені на компоненти, що конденсуються, приводяться у вихрування навколо центральної осі 60 зазначеної трубної секції (10, 30, 70) резервуара так, що третинний потік (17, 77) зріджених і/або стверділих компонентів, що конденсуються, під дією сил тяжіння і віддентрових сил приводиться у вихрування у напрямку вниз по внутрішній поверхні трубної секції (10, 30, 70) резервуара у бак (11, 41, 71) збирання рідини на дні або поблизу дна резервуара для збирання третинної суміші зріджених і/або стверділих компонентів, що конденсуються, де зазначений бак (11, 41, 71) обладнаний одним або більше нагрівниками (20, 52, 80) для 65 нагріву третинної суміші і, таким чином, зменшення кількості стверділих компонентів, що конденсуються, і одним або більше виходами (23, 26, 53, 56, 83, 84) для виведення третинної суміші із бака (11, 41, 71),який відрізняється тим, що численні трубопроводи (3, 33, 63) впорскування вторинних флюїдів численних пристроїв (1, 31, 61) первинного охолодження газів сполучені через рівномірні інтервали по колу з трубною секцією (10, 30, 70) резервуара (2, 32, 62) вторинного розділяння, причому в процесі функціонування зазначені трубопроводи (3, 33, 63) впорскують флюїди, збагачені на компоненти, що конденсуються, у принаймні частково тангенціальному напрямку всередину резервуара (2, 32, 62) вторинного розділяння.
- 2. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 1, який відрізняється тим, що бак збирання рідини (11, 41, 71) містить верхній вихід (26, 56, 83) рідини для рідких компонентів низької густини і нижній вихід (23, 53, 84) рідини для рідких компонентів високої густини. 70 З.
- Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що трубна секція (10, 30, 70) резервуара (2, 32, 62) вторинного розділяння обладнана вихідним трубопроводом (14, 44, 74) третинних газів, який має вхід, розташований на центральній осі або поблизу центральної осі трубної секції (10, ЗО, 70).
- 4. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. З, який відрізняється тим, що резервуар (2, 32, 62) вторинного розділяння має куполоподібну або дископодібну верхню частину (13, 43, 73), встановлену на верх трубної секції75. 10, ЗО, 70), і вихідний трубопровід (14, 44, 74) третинних газів, який встановлений практично коаксіально з центральною віссю трубної секції і проходить через зазначену верхню частину.
- 5. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 1, який відрізняється тим, що вихід (3, 33, 63) флюїдів, збагачених на зріджені і/або стверділі компоненти, що конденсуються, принаймні одного пристрою первинного розділяння газів (1, 31, 61) сполучений з трубопроводом (3, 33, 63) впорскування вторинних флюїдів, що Впорскує під час функціонування флюїди, збагачені на компоненти, що конденсуються, у принаймні частково тангенціальному напрямку в трубну секцію (10, 30, 70) резервуара (2, 32, 62) вторинного розділяння.
- 6. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 5, який відрізняється тим, що центральна вісь трубної секції (10, ЗО, 70) резервуара (2, 32, 62) вторинного розділяння має практично вертикальне положення, і зазначені численні трубопроводи (3, 33, 63) впорскування вторинних флюїдів упорскують під час функціонування флюїди, сч 2г5 Збагачені на компоненти, що конденсуються, у принаймні частково тангенціальному і частково спрямованому вниз напрямку всередину резервуара (2, 32, 62) вторинного розділяння. і)
- 7. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 1, який відрізняється тим, що бак збирання рідини (11, 41, 71) утворений чашкоподібною трубною нижньою частиною резервуара (2, 32, 62) вторинного розділяння, що є практично коаксіальна з центральною віссю і має більшу внутрішню ширину, ніж верхня частина (10, 30, 70) со зо цього резервуара.
- 8. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 1, який відрізняється тим, що всередині резервуара (2, 32, 62) о вторинного розділяння влаштований вихорогасник (12, 42, 72) між нижнім кінцем трубної секції (10, ЗО, 70) і Ге! баком збирання рідини (11, 41, 71).
- 9. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 1, який відрізняється тим, що зазначений пристрій обладнаний ме) зв надзвуковими віброперетворювачами для приведення у надзвукову вібрацію однієї чи більше частин даного ї- пристрою з метою запобігання відкладенню стверділих компонентів, що конденсуються, таких як лід, віск і/або гідрати, всередині пристрою.
- 10. Пристрій розділяння флюїдів згідно з одним з пп. 5, 8 або 9, який відрізняється тим, що принаймні трубопроводи (3, 33, 63) впорскування вторинних флюїдів і вихорогасник (12, 42, 72) обладнані надзвуковими « Віброперетворювачами. в с
- 11. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 9 або п. 10, який відрізняється тим, що надзвукові віброперетворювачі призначені для приведення у вібрацію під час функціонування однієї чи більше частин з даного пристрою на частотах від 20 до 200 кГц.
- 12. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 1, який відрізняється тим, що бак (11, 41, 71) збирання рідини обладнаний решіткою нагрівних труб (20, 52, 80), призначених для нагрівання суміші рідин і твердих тіл у баку -І до температури принаймні 15 20.
- 13. Пристрій розділяння флюїдів згідно з будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що кожний о пристрій охолодження газів містить первинний циклонний інерційний сепаратор (1, 31), що містить сопла Те) розширювання (5, 35), в котрих флюїдна суміш охолоджується до температури нижче 0 С внаслідок практично ізотропного розширювання, і в котрому одна чи більше лопатей (6, 36) вихрування приводять флюїди у і-й вихрування в напрямку вихідної секції (8, 38) розсіювання, обладнаної центральним вихідним трубопроводом (7, (Че 37) первинних флюїдів, збіднених на компоненти, що конденсуються, і віддалений від центра вихідний трубопровід (3, 33) вторинних флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються.
- 14. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 13, який відрізняється тим, що кожний первинний циклонний інерційний сепаратор (1, 31) містить сопло (5, 35) розширювання, призначене для прискорення руху флюїдної суміші в цьому соплі до надзвукової швидкості і, таким чином, охолодження під час функціонування флюїдів, що і) перепускаються через це сопло, до температури нижче -20 26. іме)
- 15. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 13 або 14, який містить численні первинні циклонні інерційні сепаратори (1, 31), сопла (5, 35) розширювання яких є практично паралельними і рівновіддаленими відносно 60 центральної осі трубної секції (10, 30) резервуара (2, 32) вторинного розділяння і виходи яких для вторинних флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, сполучені з трубопроводами (3, 33) упорскування вторинних флюїдів, що проходять через стінку трубної секції (10, 30) резервуара (2, 32) вторинного розділяння з рівномірними інтервалами по колу і в принаймні частково тангенціальному напрямку, причому кожний трубопровід (3, 33) упорскування вторинних флюїдів має довжину менше 4 метрів. 65
- 16. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 1, який відрізняється тим, що пристрої охолодження газів містять дроселі (65), такі як вентилі Джоуля-Томпсона.
- 17. Спосіб відділяння компонентів, що конденсуються, від суміші флюїдів у пристрої багатостадійного розділяння флюїдів, який включає у себе: впорскування флюїдної суміші у пристрій (1, 31, 61) первинного охолодження газів, у якому флюїдна суміш розширяється й охолоджується, а компоненти, що конденсуються, зріджуються і/або тверднуть, і необов'язково відділяються від газоподібних компонентів під дією відцентрової сили, і в якому потік флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, подається на вихід (3, 33, 63) вторинних флюїдів; і впорскування потоку флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, у резервуар (2, 32, 62) вторинного розділяння флюїдів, що має трубну секцію (10, 30, 70), центральна вісь якої має практично /о Вертикальне або похиле положення і в якій потік флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, приводиться у вихрування навколо центральної осі трубної секції цього резервуара так, що третинна суміш зріджених і/або стверділих компонентів, що конденсуються, приводиться силами тяжіння і віддентровими силами у вихрування в напрямку вниз по внутрішній поверхні трубної секції даного резервуара у бак (11, 41, 71) збирання рідини на дні або поблизу дна цього резервуара, де в зазначеному баці третинна суміш зріджених і/або стверділих компонентів, що конденсуються, збирається і нагрівається для зменшення кількості стверділих компонентів, що конденсуються, і з цього бака рідкі і/або стверділі компоненти виводяться через один чи більше виходів (23, 26, 53, 56, 83, 84), який відрізняється тим, що з трубною секцією (10, 30, 70) резервуара (2, 32, 62) вторинного розділяння сполучені з рівномірними інтервалами по колу численні трубопроводи (3, 33, 63) упорскування вторинних флюїдів численних пристроїв (1, 31, 61) первинного охолодження газів, де через го зазначені трубопроводи впорскування флюїди, збагачені на продукти, що конденсуються, впорскуються у принаймні частково тангенціальному напрямку всередину резервуара (2, 32, 62) вторинного розділяння.
- 18. Спосіб згідно з п. 17, який відрізняється тим, що флюїдною сумішшю є потік природних газів, що охолоджуються в пристроях охолодження газів, які містять один чи більше первинних циклонних інерційних сепараторів (1, 31), до температури нижче 0 С, викликаючи цим конденсацію і/або твердіння водних і сч Вуглеводневих конденсатів і газоподібних гідратів, а третинна флюїдна суміш містить воду, лід, вуглеводневі конденсати і газоподібні гідрати, і нагрівається в баці збирання третинних флюїдів (11, 41, 71) до і) температури вище 15 С для зменшення кількості газоподібних гідратів, і з цього бака вуглеводневі конденсати низької густини виводяться через верхній вихід рідини (26, 56, 83), а водні компоненти високої густини виводяться через нижній вихід (23, 53, 84) рідини. ее ІФ) (о) (о)м. -с . и? -І се) се) 1 ІЧ е) іме) бо б5
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP01205147 | 2001-12-31 | ||
PCT/EP2002/014864 WO2003055575A1 (en) | 2001-12-31 | 2002-12-31 | Multistage fluid separation assembly and method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA79958C2 true UA79958C2 (en) | 2007-08-10 |
Family
ID=8181540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA20040706358A UA79958C2 (en) | 2001-12-31 | 2002-12-31 | Device and method for multistage fluid separation |
Country Status (20)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050115273A1 (uk) |
EP (1) | EP1461134B1 (uk) |
KR (1) | KR100939460B1 (uk) |
CN (1) | CN1318119C (uk) |
AR (1) | AR038670A1 (uk) |
AT (1) | ATE357283T1 (uk) |
AU (1) | AU2002364401B2 (uk) |
BR (1) | BR0215333B1 (uk) |
CA (1) | CA2470689C (uk) |
DE (1) | DE60219074T2 (uk) |
DK (1) | DK1461134T3 (uk) |
EA (1) | EA005727B1 (uk) |
EG (1) | EG24493A (uk) |
MX (1) | MXPA04006342A (uk) |
MY (1) | MY134342A (uk) |
NO (1) | NO330236B1 (uk) |
PE (1) | PE20030782A1 (uk) |
UA (1) | UA79958C2 (uk) |
WO (1) | WO2003055575A1 (uk) |
ZA (1) | ZA200404613B (uk) |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7510597B2 (en) | 2004-03-19 | 2009-03-31 | Shell Oil Company | Method and separator for cyclonic separation of a fluid mixture |
TW200636198A (en) * | 2004-12-30 | 2006-10-16 | Twister Bv | Throttling valve and method for enlarging liquid droplet sizes in a fluid stream flowing therethrough |
MY147883A (en) | 2004-12-30 | 2013-01-31 | Shell Int Research | Cyclonic separator and method for degassing a fluid mixture |
US7569098B2 (en) * | 2005-01-21 | 2009-08-04 | Regency Technologies, Llc | Gas liquid solid compact cyclonic separator |
EP1767276A1 (en) * | 2005-09-22 | 2007-03-28 | K.K. Fukuma Technica | Cyclone apparatus with preliminary swirling unit and powder dust remover or automobile including the apparatus |
AU2007263736B2 (en) | 2006-06-29 | 2010-09-16 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Cyclonic liquid degassing separator and method for degassing a fluid mixture |
KR101031210B1 (ko) * | 2007-06-14 | 2011-04-27 | (주)비바젠 | 순수 및 초순수 제조장치 |
EA018055B1 (ru) * | 2007-12-28 | 2013-05-30 | Твистер Б.В. | Способ удаления и отверждения диоксида углерода из потока текучей среды и устройство разделения текучей среды |
GB2456759B (en) * | 2008-01-22 | 2012-04-18 | Caltec Ltd | Sand separation system and method |
GB2457012B (en) * | 2008-01-22 | 2012-09-12 | Caltec Ltd | Separation system and method |
US8784545B2 (en) * | 2011-04-12 | 2014-07-22 | Mathena, Inc. | Shale-gas separating and cleanout system |
WO2011002277A1 (en) * | 2009-07-01 | 2011-01-06 | Twister B.V. | Method of removing carbon dioxide from a fluid stream and fluid separation assembly |
WO2010074565A1 (en) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Twister B.V. | Method of removing carbon dioxide from a fluid stream and fluid separation assembly |
WO2010079175A2 (en) * | 2009-01-08 | 2010-07-15 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Process and apparatus for separating a gaseous product from a feed stream comprising contaminants |
ITPI20100041A1 (it) | 2010-03-29 | 2011-09-30 | Sime S R L | Metodo e apparato per recuperare ngl da un gas combustibile, in particolare da gas naturale |
CN101912704A (zh) * | 2010-08-16 | 2010-12-15 | 上海盛合新能源科技有限公司 | 一种太阳能氨水热电转换系统专用分离器 |
US20130025874A1 (en) * | 2011-07-30 | 2013-01-31 | Robert Saunders | System and method for sampling multiphase fluid at a production wellsite |
CN102287403B (zh) * | 2011-08-18 | 2013-10-16 | 兖矿国泰乙酰化工有限公司 | 磁力泵防涡隔离罩 |
CN102424766B (zh) * | 2011-08-29 | 2013-05-29 | 西南石油大学 | 一种气井细粉砂地面分离排砂装置 |
US9283502B2 (en) | 2011-08-31 | 2016-03-15 | Orbital Atk, Inc. | Inertial extraction system |
FR2981580B1 (fr) * | 2011-10-20 | 2013-12-13 | Saipem Sa | Dispositif de collecte et de separation de liquides aqueux et/ou huileux et de liquide cryogenique |
RU2488427C1 (ru) * | 2012-01-25 | 2013-07-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Способ сепарации низкокипящего компонента из смеси паров и устройство для его осуществления |
DE202012009220U1 (de) * | 2012-09-26 | 2013-01-25 | Klaus Büttner | Kreissymmetrisch aufgebauter Hydrozyklon |
KR101429606B1 (ko) * | 2013-02-15 | 2014-08-13 | 두산중공업 주식회사 | 이중 선회류형 가스화기 |
US20140251140A1 (en) * | 2013-03-06 | 2014-09-11 | Cameron Solutions, Inc. | Methods To Reduce Gas Carry-Under For Cyclonic Separators |
CN103223381A (zh) * | 2013-04-23 | 2013-07-31 | 安徽省荆涂机电工程有限公司 | 旋风除尘器 |
DE102013105215A1 (de) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Airbus Operations Gmbh | Vorrichtung zum Kühlen und Entfeuchten von Gasen, Verfahren zum Kühlen und Entfeuchten von Gasen und Fahrzeug mit einem Brennstoffzellensystem und einer Vorrichtung zum Kühlen und Entfeuchten von Brennstoffzellenabluft |
CN104226494A (zh) * | 2014-09-12 | 2014-12-24 | 彭维明 | 旋风分离器 |
CN106017137B (zh) * | 2016-05-23 | 2017-12-22 | 中冶焦耐工程技术有限公司 | 分段式副产蒸汽型沥青降膜冷却工艺及装置 |
CN106321058B (zh) * | 2016-08-30 | 2019-07-30 | 金妙英 | 油气冷处理方法 |
CN106215536B (zh) * | 2016-08-30 | 2019-04-26 | 深圳市恒润丰德科技有限公司 | 旋转油气分离方法 |
FR3058073A1 (fr) * | 2016-11-02 | 2018-05-04 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Dispositif de precipitation et separation de particules solides dissoutes dans un liquide comprenant un moyen de creation et de maintien de vortex, application au dessalement de l'eau de mer ou de l'eau saumatre |
FR3058074A1 (fr) * | 2016-11-02 | 2018-05-04 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Dispositif de separation de particules solides en suspension dans un liquide et/ou de liquides de densites differentes, comprenant chacun au moins un moyen de creation et de maintien de vortex |
CN106402532B (zh) * | 2016-11-10 | 2018-09-14 | 贵州黔北粮仓米业有限公司 | 一种空压机用管道连接结构 |
CN106753643A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 浙江海洋大学 | 一种简易天然气脱液脱固净化装置 |
CN108434786B (zh) * | 2018-04-28 | 2024-08-30 | 苏州长城开发科技有限公司 | 一种分液装置 |
CN108815928A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-11-16 | 大连惠川环保科技有限公司 | 一种对热解气化混合气中焦油分离的装置及其工作方法 |
KR101961299B1 (ko) * | 2018-10-02 | 2019-03-25 | 한국수자원공사 | 가중응집적 고속회수량 멀티스테이지 하이드로 사이클론 |
PT3666362T (pt) | 2018-12-12 | 2022-09-01 | Filtra Group Oy | Dispositivo e método para purificação de fluido |
MY195530A (en) * | 2019-05-30 | 2023-01-30 | Petroliam Nasional Berhad Petronas | A System and Method for Handling a Multiple Phase Hydrocarbon Feed |
DE102019212161A1 (de) * | 2019-08-14 | 2021-02-18 | Rehm Thermal Systems Gmbh | Reflow-kondensationslötanlage |
CN112156595A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-01-01 | 贵州航天乌江机电设备有限责任公司 | 一种从流体中分离蜡的方法及装置 |
CN115054950B (zh) * | 2022-06-20 | 2023-12-05 | 华东理工大学 | 一种利用离心力梯级调控的装置和方法 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1952281A (en) * | 1931-12-12 | 1934-03-27 | Giration Des Fluides Sarl | Method and apparatus for obtaining from alpha fluid under pressure two currents of fluids at different temperatures |
US2297297A (en) * | 1940-05-27 | 1942-09-29 | Guy O Marchant | Treatment of oil, gas, and water mixtures |
US2683972A (en) * | 1951-10-30 | 1954-07-20 | Phillips Petroleum Co | Recovery of natural gas condensate |
US2747002A (en) * | 1952-10-24 | 1956-05-22 | Nat Tank Co | Well fluid separators and methods for separating well fluids |
US2825423A (en) * | 1956-02-20 | 1958-03-04 | Black Sivalls & Bryson Inc | Separator |
US3259145A (en) * | 1963-03-11 | 1966-07-05 | Cleveland Technical Ct Inc | Vortex tube manifold assembly |
US3411309A (en) * | 1967-02-13 | 1968-11-19 | Ici Ltd | Fractional freeze separation apparatus and process |
US3848550A (en) * | 1971-04-21 | 1974-11-19 | Georgia Tech Res Inst | Device for separating solid or liquid particles from a gaseous medium |
DE2137128C3 (de) * | 1971-07-24 | 1978-10-05 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Vorrichtung zur Drallerzeugung in einem Drehströmungswirbler |
US3893922A (en) * | 1972-12-14 | 1975-07-08 | Roy A Bobo | Cylindrical cyclone centrifuges |
US4026120A (en) * | 1976-04-19 | 1977-05-31 | Halliburton Company | Natural gas thermal extraction process and apparatus |
US4208196A (en) * | 1978-10-30 | 1980-06-17 | Combustion Engineering, Inc. | Means for control of fluid distribution in low temperature separator |
SU1386248A1 (ru) * | 1986-05-05 | 1988-04-07 | Саратовский филиал Специального конструкторского бюро Всесоюзного научно-производственного объединения "Союзгазавтоматика" | Газосепаратор |
SE503593C2 (sv) * | 1990-11-26 | 1996-07-15 | Celleco Hedemora Ab | Hydrocyklonanläggning |
FR2674449B1 (fr) * | 1991-03-28 | 1995-03-03 | Codiex Snc | Dispositif separateur de particules a circulation de fluide. |
DZ2545A1 (fr) * | 1997-07-02 | 2003-02-08 | Shell Int Research | Extraction d'un composant gazeux d'un fluide. |
AU750712B2 (en) * | 1998-10-16 | 2002-07-25 | 3S Gas Technologies Ltd. | Method and Apparatus for the Separation of Components of Gas Mixtures and Liquefaction of a Gas |
US6280502B1 (en) * | 1998-12-31 | 2001-08-28 | Shell Oil Company | Removing solids from a fluid |
MY123253A (en) * | 1998-12-31 | 2006-05-31 | Shell Int Research | Method for removing condensables from a natural gas stream |
EP1044711A1 (en) * | 1999-04-12 | 2000-10-18 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Device for separating a mixture of fluids |
NL1012245C2 (nl) * | 1999-06-04 | 2000-12-06 | Spark Technologies And Innovat | Inrichting en werkwijze voor het verwerken van een mengsel van gas met vloeistof en/of vaste stof. |
US6299672B1 (en) * | 1999-10-15 | 2001-10-09 | Camco International, Inc. | Subsurface integrated production systems |
US6315813B1 (en) * | 1999-11-18 | 2001-11-13 | Northland Energy Corporation | Method of treating pressurized drilling fluid returns from a well |
-
2002
- 2002-12-27 MY MYPI20024907A patent/MY134342A/en unknown
- 2002-12-29 EG EG2002121404A patent/EG24493A/xx active
- 2002-12-30 AR ARP020105139A patent/AR038670A1/es active IP Right Grant
- 2002-12-31 US US10/500,280 patent/US20050115273A1/en not_active Abandoned
- 2002-12-31 BR BRPI0215333-5A patent/BR0215333B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-12-31 CA CA2470689A patent/CA2470689C/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-12-31 UA UA20040706358A patent/UA79958C2/uk unknown
- 2002-12-31 KR KR1020047010438A patent/KR100939460B1/ko active IP Right Grant
- 2002-12-31 DE DE60219074T patent/DE60219074T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-12-31 AU AU2002364401A patent/AU2002364401B2/en not_active Ceased
- 2002-12-31 EA EA200400891A patent/EA005727B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2002-12-31 CN CNB028264746A patent/CN1318119C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-31 WO PCT/EP2002/014864 patent/WO2003055575A1/en active Search and Examination
- 2002-12-31 EP EP02799754A patent/EP1461134B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-12-31 AT AT02799754T patent/ATE357283T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-12-31 DK DK02799754T patent/DK1461134T3/da active
-
2003
- 2003-01-06 PE PE2003000009A patent/PE20030782A1/es active IP Right Grant
-
2004
- 2004-06-10 ZA ZA2004/04613A patent/ZA200404613B/en unknown
- 2004-06-25 MX MXPA04006342A patent/MXPA04006342A/es active IP Right Grant
- 2004-07-30 NO NO20043235A patent/NO330236B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2003055575A1 (en) | 2003-07-10 |
BR0215333B1 (pt) | 2011-01-11 |
PE20030782A1 (es) | 2003-10-28 |
EG24493A (en) | 2009-08-16 |
CN1610574A (zh) | 2005-04-27 |
ZA200404613B (en) | 2005-10-26 |
EA200400891A1 (ru) | 2005-02-24 |
KR20040070294A (ko) | 2004-08-06 |
AR038670A1 (es) | 2005-01-26 |
AU2002364401A1 (en) | 2003-07-15 |
DE60219074T2 (de) | 2007-07-12 |
CA2470689C (en) | 2011-04-26 |
MY134342A (en) | 2007-12-31 |
BR0215333A (pt) | 2004-11-16 |
EA005727B1 (ru) | 2005-06-30 |
MXPA04006342A (es) | 2004-09-27 |
EP1461134A1 (en) | 2004-09-29 |
DK1461134T3 (da) | 2007-07-30 |
KR100939460B1 (ko) | 2010-01-29 |
EP1461134B1 (en) | 2007-03-21 |
WO2003055575A8 (en) | 2004-05-21 |
ATE357283T1 (de) | 2007-04-15 |
AU2002364401B2 (en) | 2008-01-03 |
NO20043235L (no) | 2004-09-28 |
DE60219074D1 (de) | 2007-05-03 |
NO330236B1 (no) | 2011-03-14 |
CN1318119C (zh) | 2007-05-30 |
US20050115273A1 (en) | 2005-06-02 |
CA2470689A1 (en) | 2003-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
UA79958C2 (en) | Device and method for multistage fluid separation | |
US8617405B2 (en) | Separator and method of separation | |
JP2767574B2 (ja) | 小型で高効率のガス/液体分離方法及び装置 | |
US20110154856A1 (en) | Process for removing a gaseous contaminant from a contaminated gas stream | |
US8500836B2 (en) | Centrifugal separator for separating liquid particles from a gas flow | |
CN102428250A (zh) | 海底冷却器 | |
EA018055B1 (ru) | Способ удаления и отверждения диоксида углерода из потока текучей среды и устройство разделения текучей среды | |
EA009424B1 (ru) | Сепаратор для циклонного сепарирования газообразных и жидких фракций | |
RU2569427C1 (ru) | Скважинный приустьевой отбойник и способ отделения примесей от газожидкостного потока | |
RU2569428C1 (ru) | Скважинный приустьевой отбойник и способ отделения примесей от газожидкостного потока | |
AU2013202414A1 (en) | Apparatus and method for removing a contaminant from a contaminated stream | |
NZ533468A (en) | Multistage fluid separation assembly and method | |
RU2411061C1 (ru) | Форсуночный скруббер | |
RU2818428C1 (ru) | Центробежно-вихревая термодинамическая установка сепарационной очистки газообразных продуктов | |
Suleimanov et al. | Optimization of the design of the scrubber separator slug catcher | |
TH61715A (th) | ชุดประกอบและวิธีการสำหรับการแยกของไหลแบบหลายขั้น | |
TH35528B (th) | ชุดประกอบและวิธีการสำหรับการแยกของไหลแบบหลายขั้น | |
RU2418616C1 (ru) | Устройство для отделения частиц жидкости из газожидкостного потока |