Способ разделения газожидкостной смеси

 

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ, включаниций вибрационное воздействие на сепарируемую продукцию в многосекционном аппарате, отстой и коале сценцию, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности и качества сепарации, вибрационное воздействие осуществляют в каждой секции аппарата при скорости потока жидкости 0,1-1,0 М/С-по ; вс.ей длине аппарата.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1171051 (51)4 В 01 D 19/00 госудм ственный комитет ссср по делАм. изоБРетений и отнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3533033/23-26 (22) 07.01.83 (46) 07.08.85. Бюл. У 29 (72) Н.А. Ремизов (71) Конструкторское бюро Производственного объединения "Саратовнефтегаз" (53) 66.069.84(088.8) (56) Патент США 9 3596881, кл. 259-2, 1971.

Авторское свидетельство СССР

У 965455, кл. В 01 D 19/00, 1981. (54)(57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОЖ ДКОСТНОЙ СМЕСИ, включающий вибрационное воздействие на сепарируемую продукцию в многосекционном аппарате, отстой и коалесценцию, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения производительности и качества сепарации, вибрационное воздействие осуществляют в каждой сек- ции аппарата при скорости потока жидкости О, 1-1,0 м/с.по.всей длине аппарата. юг. 7

1 1

Изобретение относится к разделению газа от жидкости и воды от нефти при добывании и подготовке нефти и газа и может быть использовано в тех отраслях промышленности, где осуществляется процесс разделения фаз.

Цель изобрцФения — увеличение производительности и качества сепарации.

На фиг. 1 представлен аппарат для реализации предлагаемого спосоЪ, 1 ба; на фиг. 2 -„сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 —. сечение Б-Б на фиг. 1.

Сущность способа заключается в том, что при разделении газожидкостной смеси посредством вибрационного воздействия на сепарируемую продукцию в многосекционном аппарате, отстоя и коалесценции вибра-. ционное воздействие осуществляют в каждой секции аппарата при скорости потока жидкости 0,1-1,0 м/с по всей длине аппарата.

Аппарат содержит емкость 1 со штуцерами 2 для входа жидкости и 3 для входа газа. Внутренняя часть емкости разбита на секции 1-Vt перегородками 4, которые имеют наклон

30-60 против течения жидкости. о Перед перегородками установлены вибрационные устройства 5, например пластины, которые закреплены выше своего центра тяжести и приводятся в колебательное движение энергией потока жидкости, так как их нижняя часть п9гружена в жидкость. Перегородки 4 имеют проемы 6 в нижней и верхней частях. Внутри аппарата находится каплеотбойник 7, который смонтирован перед штуцером 8 для выхода газа. На емкости имеется штуцер 9 для выхода жидкости.

Интенсификация процесса отделе.ния газа от жидкости в каждой секции происходит в результате того, что на жидкость и пену осуществляется вибрационное воздействие от. пластин, приводимых в движение энергией потока жидкости, при этом скорость по всей длине аппарата задается 0,11,0 м/с. Эта скорость обеспечивает приведение в колебательное движение всех вибрационных устройств.

Под действием колебательных движений пузырьки газа изменяют свою форму и перемещаются внутри жидкос171051

15

55 ти, что приводит к Коалесценции и увеличению скорости их всплытия.

После подъема на поверхность пузырьки образуют пену, которая разрушается под действием сил вибрации. Разрушение пены также осуществляется потоком жидкости потому, что она переносится жидкостью к пластинам и перегородкам. Около перегородок жидкость изменяет .направление и движется вниз вдоль перегородки 4. При этом происходит захват пены, которая под действием энергии потока прижимается к пластинам 5, деформируется и коалесцирует.

В результате этого происходит про -. цесс ее гашения. Скорость разрушения пены около перегородок пропорциональна скорости ее набегания на перегородки. С увеличением скорости движения жидкости увеличивается скорость разрушения пены.

Таким образом, скорость движения жидкости обусловлена двумя факторами: скоростью всплытия пузырьков газа под действием сил вибрации и процессом разрушения пены энергией потока жидкости. Для осуществления этих процессов в аппарате необходимо поддерживать определенный интервал скоростей. Например, при скорости до 0 1 м/с энергии потока недостаточно для приведения пластин в колебательное движение и разрушения пены. Поэтому в таких условиях процесс разделения фаз осуществляется в основном под действием сил гравитации.

При скорости движения жидкости более 1„0 м/с осуществляется механический унос пузырьков газа, находящихся в массе жидкости..Энергия потока при скорости движения жидкости 0,1-1,0 м/с обеспечивает приведение вибрационных пластин в колебательное движение и гашение пены около перегородок.

Гашение пены около перегородок осуществляется при угле их наклона

30-60 . Если угол наклона меньше о

30, пена уносится потоком над или о под перегородкой, а при наклоне о более 60 пена скапливается около перегородок. Процесс ее гашения при этом осуществляется только под действием сил гравитации, что нерационо. Таким образом, при скорости движения жидкости в аппарате 0,11171051

Составитель Т.Вострова

Редактор В.Петраш Техред С.Мигунова Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного коьы ста СССР. по делам изобретений и открытг." <

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4765/4

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1,0 м/с процесс разделения фаз осуществляется интенсивно путем вибра-. ционного воздействия и механического разрушения пены в каждой секции аппарата. Это позволяет ускорить процесс разделения фаз, уменьшить время пребывания жидкости в аппарате. Задание данного интервала скоростей потока жидкости в аппарате обеспечивается выбором соотношения диаметров входного штуцера 2 и корпуса аппарата в пределах 1:5-1:1.

Аппарат работает следующим образом.

Продукция скважин через входные штуцера 2 и 3 раздельно по фазам вводится в первую секцию, в которой с помощью вибрационных устройств

5 ускоряется процесс отделения газа от жидкости. Образовавшаяся пена в каждой секции переносится потоком жидкости и скапливается около вибрационных устройств 5 и перегородок 4.

Процесс разрушения пены осуществляется двумя путями:вибрационным, воздействием с помощью вибрационных устройств и энергией потока жидкости. Так как вибрационные устройства 5 находятся перед перегородками 4, пена сначала разрушается около вибрационных устройств за счет сил вибрации. Оставшаяся пена переносится потоком к перегородкам .4, около которых происходит ее разрушение, так, как жидкость вдоль

10 перегородки 4 направляется вниз и прижимая пену к перегородке, деформирует ее и приводит к коалесценции.

Из первой секции жидкость переходит во вторую со скоростью 0,115 1,0 м/с. Во 1 секции происходит отделение газа, неуспевшего выделиться в 1 секции, разрушение пены, образовавшейся во fJ секции и перешедшей из первой, которая осталась

20 неразрушенной. В следующих секциях процессы повторяются. В последней секции процесс разделения фаэ завершается. Газ через каплеотбойник 7 направляется в штуцер 8, а отсепа25 рированная жидкость через штуцер 9

4 направляется потребителю.