1、第四章第四章 油气分离油气分离主要内容主要内容 第一节 原油和天然气的相平衡 第二节 分离方式和操作条件的选择 第三节 油气分离器油气分离的内容 平衡分离平衡分离 组成一定的油气混合物在某一压力和温组成一定的油气混合物在某一压力和温度下，只要油气充分接触，接触时间很长，度下，只要油气充分接触，接触时间很长，就会形成一定比例和组成的液相和汽相，这就会形成一定比例和组成的液相和汽相，这种现象称为平衡分离。种现象称为平衡分离。机械分离机械分离 把平衡分离所得的原油和天然气分开并把平衡分离所得的原油和天然气分开并用不同的管线分别输送，称为机械分离。用不同的管线分别输送，称为机械分离。1、一元体系的相特
2、性、一元体系的相特性 第一节第一节 原油和天然气的相平衡原油和天然气的相平衡一、烃系的相特性一、烃系的相特性 纯烃蒸汽压的求法纯烃蒸汽压的求法 查图法查图法 计算法计算法 1*0*lnlnlnrrrPPP 60*16934.0ln28862.1/09648.692714.5lnrrrrTTTP 61*43577.0ln4721.13/1875.152518.15lnrrrrTTTPcrrPPP/*2、二元体系的相特性、二元体系的相特性两个基本概念：两个基本概念：露点露点 泡点泡点2、二元体系相特性的特点二元体系相特性的特点 （1）由）由PT图可以看出，相特性与二图可以看出，相特性与二元体系的组
3、成有关，重组分越多，特性向元体系的组成有关，重组分越多，特性向右偏移右偏移（2）饱和蒸汽压不在是温度的单值函数，）饱和蒸汽压不在是温度的单值函数，在某一温度下，气液处于平衡状态时的压在某一温度下，气液处于平衡状态时的压力有一个范围，其大小和汽化率有关力有一个范围，其大小和汽化率有关（3）在二元体系中不存在临界温度和临）在二元体系中不存在临界温度和临界压力是气液能平衡共存的最高温度和最界压力是气液能平衡共存的最高温度和最高压力的结论高压力的结论 2、二元体系相特性的特点二元体系相特性的特点（4）二元体系内，温度高于轻组分临界）二元体系内，温度高于轻组分临界温度时，能使轻组分部分或全部液化温度时，
4、能使轻组分部分或全部液化 （5）二元体系的临界温度在构成二元体）二元体系的临界温度在构成二元体系的组分临界温度之间，临界压力多数情系的组分临界温度之间，临界压力多数情况下高于纯组分的临界压力况下高于纯组分的临界压力 （6）临界冷凝温度、临界冷凝压力是气）临界冷凝温度、临界冷凝压力是气液两相能平衡共存的最高温度和最高压力液两相能平衡共存的最高温度和最高压力 2、二元体系相特性的特点二元体系相特性的特点（7）存在反常区）存在反常区 等温反常冷凝等温反常冷凝在等温的条件下，在等温的条件下，由于压力降低，反常由于压力降低，反常地发生液化的现象称地发生液化的现象称为等温反常冷凝。为等温反常冷凝。等温反常
5、汽化等温反常汽化 等压反常冷凝等压反常冷凝 等压反常汽化等压反常汽化3、多元体系的相特性、多元体系的相特性 两种以上纯化合物构成的体系称为多两种以上纯化合物构成的体系称为多元体系，它具备二元体系相特性的全部特元体系，它具备二元体系相特性的全部特征，只是组分更多，临界压力更高一些。征，只是组分更多，临界压力更高一些。二、相平衡计算二、相平衡计算 已知：石油的组成和流量已知：石油的组成和流量 求：给定压力和温度下原油和求：给定压力和温度下原油和天然气的组成和流量。天然气的组成和流量。假设：假设：石油中的非烷烃类，看作是相应的烷烃石油中的非烷烃类，看作是相应的烷烃 挥发性强、易于进入气相的碳原子数少
6、于挥发性强、易于进入气相的碳原子数少于67的烃作为独立组分，重于的烃作为独立组分，重于C6或或C7的烃的总和作的烃的总和作为一独立假组分，以为一独立假组分，以C6或或C7表示表示 石油中的非烃杂质气体石油中的非烃杂质气体N2、CO2、H2S等看等看作是独立组分作是独立组分 理想溶液和理想气体理想溶液和理想气体 理想溶液服从拉乌尔定律：在溶液的蒸理想溶液服从拉乌尔定律：在溶液的蒸汽中，任意组分的分压汽中，任意组分的分压P Pi i与该组分在溶液中的与该组分在溶液中的分子分数分子分数x xi i成正比，其比例系数就是该组分在成正比，其比例系数就是该组分在体系温度下纯态时的饱和蒸汽压体系温度下纯态时
7、的饱和蒸汽压 ，即：，即：oiPioiixPP 理想气体服从道尔顿定律：若干种理想气理想气体服从道尔顿定律：若干种理想气体组成的混合气体中，某种气体体组成的混合气体中，某种气体i的分压的分压Pi为为该气体在混合气体中的分子分数该气体在混合气体中的分子分数yi与混合气体与混合气体总压力总压力P的乘积，即：的乘积，即：iiPyP（一）、相平衡常数（一）、相平衡常数iioiPyxPPPxyoiiiiiixyk 平衡常数平衡常数k k是体系压力和温度的函数是体系压力和温度的函数 对原油和天然气这样的非理想体系，平衡常数对原油和天然气这样的非理想体系，平衡常数k k是是压力、温度和组成的函数，即压力、温
8、度和组成的函数，即k=fk=f（P P，T T，组成），组成），特别是高压下，组成对平衡常数的影响更为显著特别是高压下，组成对平衡常数的影响更为显著 （1）组成对平衡常数的影响）组成对平衡常数的影响（2）相平衡常数的求法）相平衡常数的求法 理论方法理论方法 经验方法经验方法 查图法查图法 会聚压法会聚压法（二）相平衡计算（二）相平衡计算 在进行油气平衡分离计算时，通常已知：在进行油气平衡分离计算时，通常已知：（1）石油的组成）石油的组成zi和和C7假组分的分子量和密度假组分的分子量和密度 （2）分离的温度和压力条件）分离的温度和压力条件 （3）石油中每种组分在分离条件下的平衡常数）石油中每种组
9、分在分离条件下的平衡常数ki 通过计算要确定的参数是：通过计算要确定的参数是：（1）若进入体系的物料为）若进入体系的物料为1mol，求在分离条求在分离条件下气液平衡时，气液相的比例，即气液相占整件下气液平衡时，气液相的比例，即气液相占整个体系的分子分数个体系的分子分数V和和L （2）求气液的组成，即各种组分在气液相中）求气液的组成，即各种组分在气液相中的分子分数的分子分数yi和和xi（1）相平衡计算公式）相平衡计算公式根据总物料平衡：根据总物料平衡：L+V=1 L+V=1 由组分由组分i i的物料平衡：的物料平衡：VyLxziiiVkLzyVkLzxiiiiii,1iiiVkLzx1VkLzy
10、iii返回返回iiixyk（2）相平衡的计算步骤）相平衡的计算步骤 求求L L、V V、x xi i、y yi i时有三个方程，四个时有三个方程，四个未知数，需用迭代法，步骤如下：未知数，需用迭代法，步骤如下：假设假设L或或V，由由L+V=1求出求出V或或L 求求xi和和yi 校核校核xi或或yi的总和是否为的总和是否为1，否则需，否则需重新假设重新假设V或或L（3）泡点的计算）泡点的计算 当物料处于泡点时，无限小量气体和当物料处于泡点时，无限小量气体和大量液体共处于体系内，即大量液体共处于体系内，即V0V0，L1L1。因此有：因此有：x xi izzi i，1lim0iiiiVizkVkLz
11、y 若油在若油在P P、t t下，下，kki iz zi i11，说明说明k ki i选择选择偏大，应增加压力偏大，应增加压力P Pb b重新计算，重新计算，PP1,k1,ki i小应降小应降低压力计算。低压力计算。PPPPd d有凝析液析出。有凝析液析出。转前面公式转前面公式（三）影响相平衡的因素（三）影响相平衡的因素 由相平衡计算可知，影响平衡气由相平衡计算可知，影响平衡气液相比例液相比例L L、V V和组成和组成y yi i、x xi i的因素有的因素有分离压力、温度和气液相的组成。油分离压力、温度和气液相的组成。油井所产油气混合物的组成是无法改变井所产油气混合物的组成是无法改变的，只能
12、控制分离压力和温度，以得的，只能控制分离压力和温度，以得到经济效益最佳的分离效果。到经济效益最佳的分离效果。分离压力对平衡液量的影响分离压力对平衡液量的影响 分离温度对平衡液量的影响分离温度对平衡液量的影响一、分离方式一、分离方式 一次分离一次分离 连续分离连续分离 多级分离多级分离 第二节第二节 分离方式和操作条件的选择分离方式和操作条件的选择二、油气分离效果的衡量标准二、油气分离效果的衡量标准（1）储罐中原油的收率）储罐中原油的收率 （2）原油密度）原油密度 （3）储罐中原油的组成是否合理）储罐中原油的组成是否合理 （5）天然气的运输和加工问题）天然气的运输和加工问题 三、多级分离与一次分
13、离的比较三、多级分离与一次分离的比较 （1）多级分离所得的储罐原油收率高）多级分离所得的储罐原油收率高 （2）多级分离所得的原油密度小）多级分离所得的原油密度小 （3）原油组成合理，蒸汽压低，蒸发损耗）原油组成合理，蒸汽压低，蒸发损耗少，效果好少，效果好 （4）多级分离所得天然气数量少，重组分）多级分离所得天然气数量少，重组分在气体中的比例少在气体中的比例少 （5）多级分离天然气处理成本低）多级分离天然气处理成本低 多级分离效果好的解释多级分离效果好的解释 在多元体系中，运动速度较高的轻组分分子，在多元体系中，运动速度较高的轻组分分子，在分子运动过程中与速度低的重组分分子相撞击在分子运动过程中
14、与速度低的重组分分子相撞击使轻组分分子失去了原来可以使其进入气相的能使轻组分分子失去了原来可以使其进入气相的能量，留在液相中，而重组分分子获得能量进入气量，留在液相中，而重组分分子获得能量进入气相，这种现象称为相，这种现象称为携带效应携带效应。多级分离效果好的解释多级分离效果好的解释 平衡体系压力较高时，分子的间距小，分子平衡体系压力较高时，分子的间距小，分子间吸引力大，分子需要具备较大的能量才能进入间吸引力大，分子需要具备较大的能量才能进入气相，能量低的重组分分子进入气相更困难，所气相，能量低的重组分分子进入气相更困难，所以平衡体系内气相数量较少，重组分在气相中的以平衡体系内气相数量较少，重
15、组分在气相中的浓度也较低；如果在较高的压力下把已分离成为浓度也较低；如果在较高的压力下把已分离成为气相的气体排出，减少了体系中具有较高能量的气相的气体排出，减少了体系中具有较高能量的轻组分分子，即改变了体系的组成，则在压力进轻组分分子，即改变了体系的组成，则在压力进一步降低时就减少了重组分分子被轻组分分子的一步降低时就减少了重组分分子被轻组分分子的撞击、携带的机率。气体排出越及时，以后携带撞击、携带的机率。气体排出越及时，以后携带蒸发的机会就越少，重组分分子进入气相的机率蒸发的机会就越少，重组分分子进入气相的机率就越少。就越少。结论结论 连续分离所得的液体量最连续分离所得的液体量最多，一次平衡
16、分离所得的液体多，一次平衡分离所得的液体量最小，多级分离居中。在多量最小，多级分离居中。在多级分离中，级数越多，液体的级分离中，级数越多，液体的收率越大，液体的密度越小。收率越大，液体的密度越小。1、分离效果的影响因素、分离效果的影响因素 (1)分离级数分离级数 (2)分离压力分离压力 (3)分离温度分离温度 (4)石油组成石油组成四、分离级数和分离压力的选择四、分离级数和分离压力的选择某石油组成某石油组成 分离级数和分离压力对分离效果的影响分离级数和分离压力对分离效果的影响(1)分离级数的影响分离级数的影响 分离级数愈多，分离所得储分离级数愈多，分离所得储罐原油收率愈高，密度愈小。罐原油收率
17、愈高，密度愈小。增加分离级数能提高最终原增加分离级数能提高最终原油的数量和质量。油的数量和质量。(2)分离压力的影响分离压力的影响 对相同的对相同的分离级数，分分离级数，分离压力不同其离压力不同其分离效果也是分离效果也是不同的。实验不同的。实验证明，存在着证明，存在着一个最优的分一个最优的分离压力。离压力。(3)石油组成的影响石油组成的影响 一般地石油中轻组分多，分离一般地石油中轻组分多，分离压力应取高些，这样才能在储压力应取高些，这样才能在储罐中获得较高的原油收率。罐中获得较高的原油收率。(4)分离级数的制约因素分离级数的制约因素 经济约束：投资、维修费用经济约束：投资、维修费用 集输管网压
18、力的约束集输管网压力的约束 石油性质也有影响石油性质也有影响 2、分离级数的选择原则、分离级数的选择原则 根据气油比的高低来选择，气油比根据气油比的高低来选择，气油比高应增多分离级数高应增多分离级数 根据井口压力进行选择，井口压力根据井口压力进行选择，井口压力高的应增多级数高的应增多级数 根据原油的相对密度进行选择，随根据原油的相对密度进行选择，随着相对密度的降低，应适当增加级着相对密度的降低，应适当增加级数。数。推荐分离级数推荐分离级数 分离压力的选择分离压力的选择11nnPPR1110nPR 若分离级数为若分离级数为n，各级操作压力为，各级操作压力为P1、P2、Pn时，各级间压力比时，各级
19、间压力比R为为若末级为若末级为0.1MPa时，则时，则(一）、分离器的类型一）、分离器的类型 按外型分按外型分 按功能分按功能分 按压力分按压力分 按实现分按实现分离主要利用的能量分离主要利用的能量分第三节第三节 油气分离器油气分离器1、卧式分离器的结构、卧式分离器的结构 （1）入口分流器）入口分流器 （2）集液部分集液部分 （3）重力沉降部分重力沉降部分 （4）除雾器除雾器（1）入口分流器碰撞式）入口分流器碰撞式 油气流速和流向突然改变，油气得以初步分油气流速和流向突然改变，油气得以初步分离。入口分流器主要有以下几种形式离。入口分流器主要有以下几种形式 （1）入口分流器窄缝式）入口分流器窄缝
20、式 （1）入口分流器离心式）入口分流器离心式 返回（2）集液部分）集液部分（1）使原油中携带的气泡上浮）使原油中携带的气泡上浮至液面并进入气相至液面并进入气相 （2）使原油在分离器中有一定）使原油在分离器中有一定的停留时间，使其充分接触，接近的停留时间，使其充分接触，接近气液平衡状态气液平衡状态 （3）集液部分也提供缓冲容积，）集液部分也提供缓冲容积，起到缓冲作用，用来均衡进出分离起到缓冲作用，用来均衡进出分离器原油流量的波动器原油流量的波动 返回（3）重力沉降部分）重力沉降部分 气体通过重力沉降部分，被气体通过重力沉降部分，被气流携带的油滴在此部分靠重力气流携带的油滴在此部分靠重力降至气液界
21、面，未沉降至液面的降至气液界面，未沉降至液面的粒径更小的油滴随气体流经除雾粒径更小的油滴随气体流经除雾器除去。器除去。返回（4）除雾器）除雾器 网垫除雾器网垫除雾器 拱板除雾器拱板除雾器 波纹板除雾器波纹板除雾器 除雾器碰撞分离工作原理除雾器碰撞分离工作原理 除雾器碰撞分离工作原理除雾器碰撞分离工作原理 携带着油滴的气体进入流道曲折的除雾器时，携带着油滴的气体进入流道曲折的除雾器时，气体被迫绕流。由于油雾的密度大、惯性力大，气体被迫绕流。由于油雾的密度大、惯性力大，不能完全随气流改变方向，于是有一部分油滴碰不能完全随气流改变方向，于是有一部分油滴碰到经常是湿的结构表面上，与结构表面上的液膜到经
22、常是湿的结构表面上，与结构表面上的液膜凝聚。除雾器中气体通过的截面积不断改变，在凝聚。除雾器中气体通过的截面积不断改变，在截面积小的通道中，雾滴随气流提高了速度，获截面积小的通道中，雾滴随气流提高了速度，获得产生惯性力的能量。气流在除雾器中不断改变得产生惯性力的能量。气流在除雾器中不断改变方向，反复改变速度，就连续造成雾滴与结构表方向，反复改变速度，就连续造成雾滴与结构表面碰撞、凝聚的机会，这种分离方法称为碰撞分面碰撞、凝聚的机会，这种分离方法称为碰撞分离。凝聚在结构上的油雾逐渐积累并沿结构面流离。凝聚在结构上的油雾逐渐积累并沿结构面流至分离器的集液部分。至分离器的集液部分。2、立式分离器、立
23、式分离器 基本结构与卧基本结构与卧式分离器相同，与式分离器相同，与卧式分离器不同的卧式分离器不同的地方是：（地方是：（1 1）气液）气液界面较小（界面较小（2 2）气体）气体流向和气体中液滴流向和气体中液滴的沉降方向相反。的沉降方向相反。（3）立、卧式分离器的比较）立、卧式分离器的比较卧式优点：卧式优点：(1)气中油滴易沉降，气体处理量大，处理成本气中油滴易沉降，气体处理量大，处理成本低，适于气油比较高的混合物低，适于气油比较高的混合物 (2)气液界面大，有较好的油气分离效果气液界面大，有较好的油气分离效果 (3)安装、制造、维修方便，可以作成撬装式安装、制造、维修方便，可以作成撬装式 立式优
24、点：立式优点：(1)占地少，适用于海洋采油占地少，适用于海洋采油 (2)适合于处理含固体杂质较多的油气混合物，适合于处理含固体杂质较多的油气混合物，可以在底部设置排污口定期排放和清除固体杂质可以在底部设置排污口定期排放和清除固体杂质 (3)液位控制灵敏液位控制灵敏 4、离心式分离器、离心式分离器 优点：优点：占空间小，占空间小，效率高。效率高。缺点：缺点：油气混合物油气混合物流速对分离效果很敏感，流速对分离效果很敏感，有较大的压力降，油田有较大的压力降，油田上用的不多，但常用其上用的不多，但常用其原理作重力式分离器的原理作重力式分离器的入口分流器。入口分流器。（二）分离器的质量检验标准（二）分
25、离器的质量检验标准(1)接近气液平衡的程度接近气液平衡的程度 (2)机械分离效果机械分离效果 气体带液率气体带液率K Kl l 液体带气率液体带气率K Kg g (3)气体允许最大流速气体允许最大流速 (4)原油在分离器中的停留时间原油在分离器中的停留时间%100%100212121ggggllllGGGGGG（三）分离器的工艺计算（三）分离器的工艺计算1、从气体中分出油滴的计算、从气体中分出油滴的计算2、从原油中分出气泡的计算、从原油中分出气泡的计算（1）油滴的匀速沉降速度的假设条件）油滴的匀速沉降速度的假设条件a.a.油滴为球形，在沉降过程中即不油滴为球形，在沉降过程中即不能破碎，也不与其
26、它油滴合并能破碎，也不与其它油滴合并 b.b.油滴与油滴，油滴与分离器壁以油滴与油滴，油滴与分离器壁以及与其它构件间无相互作用力及与其它构件间无相互作用力 c.c.气体的流动是稳定的，截面上任气体的流动是稳定的，截面上任意点流速不随时间而变化意点流速不随时间而变化 d.d.作用在油滴上各种力的合力为零，作用在油滴上各种力的合力为零，油滴匀速沉降油滴匀速沉降 （2）油滴的匀速沉降速度的推导）油滴的匀速沉降速度的推导油滴在气体中所受的重力为：油滴在气体中所受的重力为：gdFgl63油滴在气体中所受阻力：油滴在气体中所受阻力：gwdR2422油滴做匀速运动时，油滴做匀速运动时，F F=R R，即：即
27、：gglwdgd246223gglgdw34阻力系数与雷诺数的关系阻力系数与雷诺数的关系 各流态区 关系 Re各流态区沉降速度公式各流态区沉降速度公式层流区：层流区：gglgdw182过渡区：过渡区：286.0428.0714.0143.1714.0153.0gggldgw紊流区：紊流区：5.074.1gglgdw（3）油滴流态的判断）油滴流态的判断 d d1 1是层流变为过渡流时的液滴直径，是层流变为过渡流时的液滴直径，d d2 2是过是过渡流变为紊流时的液滴直径。渡流变为紊流时的液滴直径。211ggdwgglgggddw182211131213.3glgggd31225.43glgggd
28、当当dddddd1 1时为过渡流或紊流。时为过渡流或紊流。dddd2 2时为紊流，时为紊流，d d1 1dddww wg g hwLweg（6）气体的允许流速）气体的允许流速 气体在分离器内的允许流速与油滴气体在分离器内的允许流速与油滴的沉降速度有关。而油滴沉降速度又与的沉降速度有关。而油滴沉降速度又与油滴直径有关。油滴直径越小，沉降速油滴直径有关。油滴直径越小，沉降速度越慢，要使较小直径的油滴在重力沉度越慢，要使较小直径的油滴在重力沉降部分沉至集液部分，以获得较低的气降部分沉至集液部分，以获得较低的气体带液率，就必须降低气体在重力沉降体带液率，就必须降低气体在重力沉降部分的流速，即：在一定气
29、体处理量下，部分的流速，即：在一定气体处理量下，必须加大分离器的直径或增加卧式分离必须加大分离器的直径或增加卧式分离器的有效沉降长度，这样，金属耗量和器的有效沉降长度，这样，金属耗量和制造成本就会增加。制造成本就会增加。(7)气体允许流速的确定气体允许流速的确定 中国中国前苏联前苏联美国美国ogvww7.0ogvww8.075.0gglgkwhwLwoegh7.0立式：立式：卧式：卧式：为粒径为粒径100微米油滴的沉降速度，微米油滴的沉降速度，m/sow立式分离器立式分离器 k0.0183-0.107 平均平均k0.064卧式分离器卧式分离器 k0.122-0.152 平均平均k0.137(8
30、)按气体处理量确定分离器的结构尺寸按气体处理量确定分离器的结构尺寸 已知：重力沉降部分内允许的气体流速和分离已知：重力沉降部分内允许的气体流速和分离条件下的气体处理量条件下的气体处理量 对于立式分离器：对于立式分离器：对于卧式分离器：对于卧式分离器：液面控制在直径一半时，液面控制在直径一半时，gvggvgwQDwDQ4,42ghgghgwQDwDQ8,82 考虑进入分离器的油气两相比例随时间不断发生变考虑进入分离器的油气两相比例随时间不断发生变化这一情况，引入载荷波动系数化这一情况，引入载荷波动系数。改用标准状态下的气体处理量改用标准状态下的气体处理量Q Qgsgs（m m3 3/d/d）ss
31、gsgsgssgPTPzTQQRTzRTQPPQ86400,立式分离器：立式分离器：卧式分离器：卧式分离器：TZPPTwDQssgVgs267858TZPPTwDLQssghegs67858 （1）原油含气率的影响因素）原油含气率的影响因素 原油粘度原油粘度 原油在分离器中停留的时间原油在分离器中停留的时间 分离压力分离压力 分离温度分离温度 lglggdw182 气泡不被原油带出分离器的气泡不被原油带出分离器的必要条件必要条件是：是：气泡上升速度应大于分离器集液部分任一液气泡上升速度应大于分离器集液部分任一液面的平均下降速度，即面的平均下降速度，即 lgww 对于立式分离器：对于立式分离器：
32、224,48640086400llllgQQDwwwDlglglgdDwDQ18486400486400222lglldDQ2236983 卧式分离器集液部分某一液面的下降速度与其卧式分离器集液部分某一液面的下降速度与其在集液部分的位置有关。在集液部分的位置有关。balldywabw1)(,2,222yrxxlQdtdywxldydtQlllbalballryablQyrdyablQw122sin22 由由 ，可求得卧式分离器的原油处理量，或由原，可求得卧式分离器的原油处理量，或由原油处理量求卧式分离器的直径、长度等。油处理量求卧式分离器的直径、长度等。lgww 按停留时间计算结构尺寸 立式分
33、离器立式分离器 在所要求的原油停留时间内，进在所要求的原油停留时间内，进入分离器的原油量应和集液部分的体入分离器的原油量应和集液部分的体积相等，即：积相等，即：602442tQhDlthDQl21130按停留时间计算结构尺寸卧式分离器卧式分离器:讨论集液部分液面高度与液讨论集液部分液面高度与液体体积的关系，如下图。体体积的关系，如下图。xdydf222yryxdyyrydf2222sin222122202rrryrryrrydyyryfy211sin1111122ryryryrfnnlDflV42nkDVl43按停留时间计算结构尺寸 若已知停留时间、原油处理量，根据若已知停留时间、原油处理量，
34、根据停留时间内进入分离器的液量等于分离器停留时间内进入分离器的液量等于分离器控制液面至出油口这段高度范围内液体量，控制液面至出油口这段高度范围内液体量，则有：则有：12346024nnkDtQll3112312360360nnktQDtDnnKQllll或 根据分离器的气体处理量和液体处理根据分离器的气体处理量和液体处理量都可计算分离器的结构尺寸，分离器既量都可计算分离器的结构尺寸，分离器既要满足气体处理量的要求又要满足液体处要满足气体处理量的要求又要满足液体处理量的要求，故取两者计算结果中尺寸较理量的要求，故取两者计算结果中尺寸较大者。若卧式分离器的液体处理量远大于大者。若卧式分离器的液体处
35、理量远大于气体处理量，可相应提高控制液位的高度，气体处理量，可相应提高控制液位的高度，增加集液部分的容量，减少气体空间的流增加集液部分的容量，减少气体空间的流通面积，用较小的分离器同时满足气、液通面积，用较小的分离器同时满足气、液处理量的要求。处理量的要求。三相分离器油气水三相分离器 油气水三相分离器321hhhwwo 式中式中h h1 1+h+h2 2是挡油板高度，是挡油板高度，为固定不变的为固定不变的数值。若增加数值。若增加挡水板高度挡水板高度h h3 3，会使水层厚度会使水层厚度h h2 2增大，油层增大，油层厚度厚度h h1 1减小。减小。综合型卧式三相分离器综合型卧式三相分离器 三相
36、分离器的工艺计算 油气水三相分离器的工艺计算与油气油气水三相分离器的工艺计算与油气两相分离器计算无原则区别，但在考虑液两相分离器计算无原则区别，但在考虑液相在分离器内的停留时间时，既要考虑从相在分离器内的停留时间时，既要考虑从原油中逸出所携带的气泡，还要考虑原油原油中逸出所携带的气泡，还要考虑原油中所含水珠沉降至分离器底部水层所需的中所含水珠沉降至分离器底部水层所需的时间。由于油水密度差远小于油气密度差，时间。由于油水密度差远小于油气密度差，故液相在三相分离器内的停留时间大于两故液相在三相分离器内的停留时间大于两相分离器内的停留时间。相分离器内的停留时间。HNS分离器分离器 HNS型高效三相分
37、离器结构特点 HNS型高效三相分离器技术特点 HNS型高效三相分离器与国外同类设备技术指标对比表型高效三相分离器与国外同类设备技术指标对比表 15147613 462110210191312251111812 采用板槽式布液双向流油气水分离技术，加快采用板槽式布液双向流油气水分离技术，加快油水分离速度，提高油水分离质量油水分离速度，提高油水分离质量 采用两级填料聚结、整流技术，改善油水分离采用两级填料聚结、整流技术，改善油水分离条件，提高油水分离效率条件，提高油水分离效率 采用整流分离填料改善分散水相在油连续相中采用整流分离填料改善分散水相在油连续相中的流场条件，实现分散相与连续相的快速分离的
38、流场条件，实现分散相与连续相的快速分离 采用采用“倒虹吸倒虹吸”法控制油水界面，采用机械式法控制油水界面，采用机械式仪表控制油、水室液位，采用自力式调节阀控仪表控制油、水室液位，采用自力式调节阀控制分离器压力，基本实现操作自动化制分离器压力，基本实现操作自动化 浮式生产系统的运动对工艺设备操作性能的影响 引起的问题由于垂荡产生的加速使液面浮子的视重量发生变化 运动引起液面的变化，导致高低液位报警和关停 纵摇和横摇运动使液面浮子挂在浮筒壁上，造成控制读数失灵 合理布置容器，尽可能减少设备的运动振幅 合理设计容器的尺寸和内件 石蜡沉淀在油气分离器中，会降低其分石蜡沉淀在油气分离器中，会降低其分离效率。如果一部分容积被蜡填满，或离效率。如果一部分容积被蜡填满，或蜡堵塞了油雾提取器及流道，分离器将蜡堵塞了油雾提取器及流道，分离器将无法工作无法工作 混合物中的砂子、淤泥、泥饼、盐垢和混合物中的砂子、淤泥、泥饼、盐垢和其它固体杂质会磨损阀门密封面、堵塞其它固体杂质会磨损阀门密封面、堵塞分离器内部的构件，并在容器底部沉积，分离器内部的构件，并在容器底部沉积，减少分离器的有效容积，影响分离器的减少分离器的有效容积，影响分离器的正常工作正常工作 分离器常见故障及处理 缓冲分离器 起到油气分离的作用起到油气分离的作用 有一定的缓冲容积，防止有一定的缓冲容积，防止泵抽空泵抽空
