RU198326U1 - SEPARATOR - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области очистки газа и жидкости от твердых и жидких примесей и может быть использована в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности. Сепаратор дополнен патрубком для отвода газа выветривания выполненным в виде отрезка трубопровода, загнутого под прямым углом, при этом угол делит патрубок на горизонтальный и вертикальный участки в соотношении 1:10, один конец патрубка герметично соединен с входящим трубопроводом газа выветривания, второй конец патрубка подведен под тарелку, на которой расположены сепарационные элементы. В сепараторе поток газа выветривания отводится под полотно нижней тарелки сепаратора, где исключается воздействие пленки отсепарированной жидкости при повышенных загрузках сепаратора.The utility model relates to the field of gas and liquid cleaning from solid and liquid impurities and can be used in oil, gas and other industries. The separator is supplemented with a branch pipe for venting the weathering gas made in the form of a section of a pipeline bent at a right angle, while the angle divides the branch pipe into horizontal and vertical sections in a ratio of 1:10, one end of the branch pipe is hermetically connected to the incoming weathering gas pipeline, the other end of the branch pipe is brought under a plate on which the separation elements are located. In the separator, the weathering gas flow is diverted under the bottom plate of the separator, where the effect of the separated liquid film is excluded at increased separator loads.

Description

Полезная модель относится к области очистки газа и жидкости от твердых и жидких примесей и может быть использована в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности.The utility model relates to the field of gas and liquid purification from solid and liquid impurities and can be used in the oil, gas and other industries.

Известен сепаратор [RU N 2056135, МПК: B01D 45/12, опубликовано 20.03.1996], содержащий корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода газа и жидкости, сепарационные элементы, установленные на тарелке, оборудованной сливной трубой.A known separator [RU N 2056135, IPC: B01D 45/12, published 03/20/1996], comprising a housing with nozzles for the inlet of crude gas, gas and liquid outlet, separation elements mounted on a plate equipped with a drain pipe.

Недостатком известного решения является снижение эффективности работы сепаратора по сбросу жидкости из аппарата при повышенных объемах входящего на обработку газа.A disadvantage of the known solution is the decrease in the efficiency of the separator in discharging liquid from the apparatus with increased volumes of gas entering the processing.

Известен сепаратор [RU N 2147914, МПК: B01D 45/12, опубликовано 27.04.2000] наиболее близки к заявляемому решению, содержащий корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода газа и жидкости, сепарационные элементы, расположенные на тарелке, оборудованной сливной трубой.Known separator [RU N 2147914, IPC: B01D 45/12, published 04/27/2000] are closest to the claimed solution, comprising a housing with inlets of raw gas inlet, gas and liquid outlet, separation elements located on a plate equipped with a drain pipe.

Недостатком аппарата также является низкая эффективность работы по сбросу жидкости из аппарата при повышенных объемах входящего на обработку газа.A disadvantage of the apparatus is also the low efficiency of liquid discharge from the apparatus with increased volumes of gas entering the processing.

В процессе эксплуатации установок комплексной подготовки газа (УКПГ) на повышенных расходах по газу было выявлено резкое снижение эффективности работы сепараторов вплоть до полного отсутствия сброса жидкости из аппарата. Изучение режимов работы известных сепараторов и анализ ситуации показал, что вход природного газа в таких сепараторах осуществляется на одном уровне со входом газа выветривания, так как конструктивно входной патрубок газа выветривания располагается на боковой стенке сепаратора и обычно на одном уровне с патрубком входящего неочищенного газа. Поступая в сепаратор, входной поток неочищенного газа, содержащего жидкость (углеводородный конденсат, воду, метанол) закручивается и вследствие действия центробежной силы на внутренней поверхности аппарата происходит образование пленки жидкости. При повышении объема входящего неочищенного газа центробежная скорость в средней части аппарата увеличивается, что приводит к задавливанию, а иногда и полному запиранию потока газа выветривания, поступающего в сепаратор, такой процесс в сепараторе приводит к резкому увеличению уровня жидкости и дальнейшему выносу жидкостной фазы с потоком очищенного газа. Нормальная работа сепаратора нарушается, дальнейшая эксплуатация всей установки УКПГ на данном технологическом режиме не допускается. Для возвращения в штатный режим работы сепаратора необходимо понизить производительность всей установки комплексной подготовки газа.During the operation of the integrated gas treatment plants (CGP) at increased gas costs, a sharp decrease in the efficiency of the separators was revealed up to the complete absence of liquid discharge from the apparatus. A study of the operating modes of the known separators and analysis of the situation showed that the input of natural gas in such separators is at the same level as the inlet of the weathering gas, since the structural inlet of the weathering gas is located on the side wall of the separator and is usually at the same level as the inlet of the raw gas. Entering the separator, the input stream of the crude gas containing liquid (hydrocarbon condensate, water, methanol) is twisted and, as a result of the action of centrifugal force, a liquid film is formed on the inner surface of the apparatus. With an increase in the volume of incoming raw gas, the centrifugal speed in the middle part of the apparatus increases, which leads to crushing, and sometimes even complete blocking, of the weathering gas flowing into the separator, such a process in the separator leads to a sharp increase in the liquid level and further removal of the liquid phase with the purified stream gas. The normal operation of the separator is impaired, further operation of the entire gas treatment plant at this technological mode is not allowed. To return to the normal mode of operation of the separator, it is necessary to reduce the productivity of the entire complex gas treatment unit.

Целью создания полезной модели является модернизация конструкции известных сепараторов, позволяющая повысить эффективную работу сепараторов при повышенных объемах входящего на обработку газа.The purpose of creating a utility model is to modernize the design of known separators, which allows to increase the effective operation of separators with increased volumes of gas entering the processing.

Технический результат заключается в предотвращении попадания жидкости, содержащейся в обрабатываемом неочищенном газе, в трубопровод газа выветривания при больших объемах неочищенного газа, поступающих в сепаратор, за счет исключения воздействия жидкостной пленки, образующейся на стенках сепаратора на движение газа выветривания.The technical result is to prevent the ingress of liquid contained in the treated crude gas into the weathering gas pipeline with large volumes of crude gas entering the separator, by eliminating the effect of the liquid film formed on the walls of the separator on the movement of the weathering gas.

Технический результат достигается тем, что сепаратор, содержащий корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода газа и жидкости, сепарационные элементы, расположенные на тарелке, оборудованной сливной трубой, согласно полезной модели сепаратор дополнен патрубком для отвода газа выветривания выполненный в виде отрезка трубопровода, загнутого под прямым углом, при этом угол делит патрубок на горизонтальный и вертикальный участки в соотношении 1:10, один конец патрубка герметично соединен с входящим трубопроводом газов выветривания, второй конец патрубка на вертикальном участке открыт, и служит для беспрепятственного выхода газа выветривания из патрубка во внутреннее пространство сепаратора под нижней тарелкой, на которой расположены сепарационные элементы. Соотношение длин горизонтального и вертикального участков патрубка 1:10 обеспечивает незначительное расстояние от места крепления патрубка к сепаратору до его центра масс, что уменьшает напряжение и способствует повышению герметичности соединения. В заявляемом сепараторе поток газа выветривания отводится в вертикальном направлении вверх под полотно нижней тарелки сепаратора в то пространство, где исключается воздействие пленки отсепарированной жидкости (жидкой фазы) на повышенных загрузках сепаратора.The technical result is achieved by the fact that the separator comprising a housing with inlets of raw gas inlet, gas and liquid outlet, separation elements located on a plate equipped with a drain pipe, according to a utility model, the separator is supplemented with a pipe for removing weathering gas made in the form of a pipe section bent under a right angle, while the angle divides the pipe into horizontal and vertical sections in a ratio of 1:10, one end of the pipe is hermetically connected to the inlet pipe of the weathering gases, the other end of the pipe in the vertical section is open, and serves to freely exit the weathering gas from the pipe into the interior a separator under the bottom plate, on which the separation elements are located. The ratio of the lengths of the horizontal and vertical sections of the pipe 1:10 provides an insignificant distance from the place of attachment of the pipe to the separator to its center of mass, which reduces stress and increases the tightness of the connection. In the inventive separator, the flow of weathering gas is diverted in a vertical direction upward under the canvas of the bottom plate of the separator into the space where the film of the separated liquid (liquid phase) is excluded at increased loads of the separator.

Полезная модель поясняется рисунками, где на Фиг. 1 показан разрез сепаратора до модернизации с условно обозначенным потоком завихряющегося входящего неочищенного газа. На фиг. 2 - модернизированный сепаратор с патрубком для отвода газа выветривания.The utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a section through a separator prior to modernization with a conventionally designated stream of swirling incoming raw gas. In FIG. 2 - modernized separator with a pipe for venting weathering gas.

Сепаратор состоит из корпуса 1 с патрубками входа неочищенного газа 2, патрубком выхода очищенного газа (не показано), патрубком выхода жидкости 3. В корпусе 1 установлены сепарационные элементы 4, расположенные на тарелке 5. От тарелки 5 отводится труба слива жидкости 6. Внутри корпуса сепаратора смонтирован патрубок для отвода газов выветривания 7, состоящий из горизонтального участка 8 и вертикального 9, при их соотношении 1:10 соответственно. Патрубок для отвода газов выветривания 7 герметично соединен с входящим трубопроводом газов выветривания 10.The separator consists of a housing 1 with raw gas inlet nozzles 2, a purified gas outlet nozzle (not shown), a liquid outlet nozzle 3. Separation elements 4 located on the plate 5 are installed in the housing 1. A liquid drain pipe 6 is discharged from the plate 5. Inside the housing a separator mounted pipe for the removal of weathering gases 7, consisting of a horizontal section 8 and a vertical 9, with a ratio of 1:10, respectively. The pipe for venting the weathering gases 7 is hermetically connected to the incoming pipeline of the weathering gases 10.

Сепаратор работает следующим образом. Неочищенный газ через патрубок входа 2 подается на сепарационные элементы 5, расположенные в корпусе 1, в которых из неочищенного газа удаляются жидкость и механические примеси и собираются на тарелке 6. При увеличении потока входящего неочищенного газа через патрубок 2 поток газа закручивается, и вследствие действия центробежной силы на внутренней поверхности аппарата происходит образование пленки жидкости, которая затем стекает вниз сепаратора. Газ выветривания поступая в сепаратор через входящий трубопровод 10 по патрубку для отвода газов выветривания 7 отводится перпендикулярно под тарелку 5 с сепарационными элементами 4, что препятствует воздействию на него входного потока очищаемого газа и пленки жидкости, оседающей на внутренних стенках корпуса 1. Газы выветривания, совместно с отсепарированными газами, отводятся через выходные патрубки.The separator works as follows. The raw gas through the inlet pipe 2 is fed to the separation elements 5 located in the housing 1, in which liquid and solids are removed from the crude gas and collected on the plate 6. With an increase in the flow of incoming raw gas through the pipe 2, the gas flow is twisted, and due to the action of centrifugal forces on the inner surface of the apparatus is the formation of a film of liquid, which then flows down the separator. The weathering gas entering the separator through the inlet pipe 10 through the pipe for removing the weathering gases 7 is discharged perpendicularly to the plate 5 with separation elements 4, which prevents the input stream of the purified gas and the liquid film settling on the inner walls of the housing 1. with separated gases, are discharged through the outlet pipes.

Предлагаемая полезная модель была опробована на установке комплексной подготовке газа №22 ООО «Газпром добыча Уренгой». Был модернизирован сепаратор С-3, работающий совместно с разделителем жидкости Р-2, в котором за счет разности плотностей и сил гравитации производится разделение жидкости на фазы, на углеводородный конденсат, насыщенный раствор метанола и газ выветривания. Выделившийся газ выветривания по верхнему соединяющему трубопроводу поступает обратно в указанный сепаратор С-3. В процессе эксплуатации установки комплексной подготовки газа на повышенных расходах по газу было выявлено значительное повышение эффективности работы низкотемпературных сепараторов С-3. Так применение заявляемого технического решения позволило увеличить рабочий диапазон технологической нитки в сторону повышения расхода природного газа на 30% с 4,5 млн м3/сут (до изменения конструкции сепаратора) до 6,5 млн. м3/сут (после изменения конструкции сепаратора), позволило исключить влияние жидкостной пленки на выход газа выветривания, поступающего из разделителя жидкости Р-2, обеспечило подготовку природного газа в соответствии с СТО Газпром 089-2010.The proposed utility model was tested at the integrated gas treatment unit No. 22 of Gazprom dobycha Urengoy LLC. The C-3 separator was modernized, working in conjunction with the P-2 liquid separator, in which, due to the difference in density and gravity, the liquid is separated into phases, into hydrocarbon condensate, saturated methanol solution and weathering gas. The released weathering gas flows through the upper connecting pipeline back to the specified separator C-3. During the operation of the integrated gas treatment unit at increased gas costs, a significant increase in the efficiency of the low-temperature separators S-3 was revealed. So the application of the proposed technical solution allowed to increase the operating range of the technological thread in the direction of increasing the consumption of natural gas by 30% from 4.5 million m3 / day (before changing the design of the separator) to 6.5 million m3 / day (after changing the design of the separator), made it possible to exclude the influence of a liquid film on the output of weathering gas coming from the liquid separator R-2, provided the preparation of natural gas in accordance with STO Gazprom 089-2010.

Claims (1)

Сепаратор, содержащий корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода газа и жидкости, сепарационные элементы, расположенные на тарелке, оборудованной сливной трубой, отличающийся тем, что сепаратор дополнен патрубком для отвода газа выветривания выполненным в виде отрезка трубопровода, загнутого под прямым углом, при этом угол делит патрубок на горизонтальный и вертикальный участки в соотношении 1:10, один конец патрубка герметично соединен с входящим трубопроводом газа выветривания, второй конец патрубка, на вертикальном участке открыт, подведен под тарелку, на которой расположены сепарационные элементы.A separator comprising a casing with nozzles of raw gas inlet, gas and liquid outlet, separation elements located on a plate equipped with a drain pipe, characterized in that the separator is supplemented by a pipe for removing weathering gas made in the form of a pipe section bent at right angles, the angle divides the pipe into horizontal and vertical sections in a ratio of 1:10, one end of the pipe is hermetically connected to the inlet gas of the weathering pipe, the other end of the pipe is open on a vertical section and brought under a plate on which separation elements are located.

Images