ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА 1.1. Общая информация

1.
ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА
1.1.
Общая информация
Внутритрубный сепаратор жидкой фазы представляет из себя сверхкомпактный
модуль, конструкция которого была разработана CDS в сотрудничестве со Statoil, для
отделения жидкости из потока с доминирующей газовой средой внутри трубопровода.
Внутритрубный сепаратор жидкой фазы предназначен для обработки газовых потоков, в
которых содержание жидкости не превышает 10% по объему.
В силу своей компактности внутритрубный сепаратор может быть использован с очень
высокой эффективностью на производственных объектах с лимитированными площадками
для размещения оборудования, либо где сокращение размеров и веса оборудования
являются ключевыми требованиями. Внутритрубный сепаратор может быть успешно
применен как для модернизации существующего технологического оборудования с целью
повышения производительности и уменьшения занимаемых площадей, так и для поставки
новых систем оборудования для первичной обработки природного газа.
1.2.
Принцип действия
На приложенном схематичном эскизе внутритрубного сепаратора (рис. 1) поток газа
с жидкой фазой подается с левой стороны через катушку с кондиционирующим устройством
(1), основным назначением которого является равномерное распределение капель жидкости
по всей площади внутреннего сечения трубы. Стационарный закручивающий элемент (2)
приводит во вращение поток с доминирующей газовой средой, в результате чего поток газа
концентрируется ближе к центру циклона, а боле плотные частицы жидкой фазы образуют
пленку на внутренней стенке трубы. Поток газа выходит из циклона через газоприемную
трубу (3), концентрично установленную по центру корпусной трубы сепаратора. На выходе
газоприемной трубы смонтировано устройство (4), останавливающее вращение газового
потока и восстанавливающее его давление. Отделенная жидкая фаза попадает в межтрубное
пространство между корпусной и газоприемной трубами и оттуда сливается в емкость (5).
При этом жидкость захватывает какое-то количество газа, которое через возвратный трубопровод (6) подается снова на закручивающее устройство на входе сепаратора. В сливной
емкости должен поддерживаться определенный уровень жидкости для предотвращения
уноса газа через сливную трубу в нижней части емкости, которая служит для подачи
отсепарированной жидкости на дальнейшую переработку.
1.3.
Концепция системы управления внутритрубного сепаратора (рис. 2)
Функция системы управления внутритрубным сепаратором сводится к контролю
уровня жидкости в сливной емкости аналогично, как и в любом обычном гравитационном
сепараторе. Конструкция сливной емкости проектируется таким образом, чтобы обеспечить
время удержания жидкости в зоне между расчетными нижним и верхним уровнями в
пределах 10-30 секунд.
CDS может предложить альтернативные варианты размеров и
конфигурации сливной емкости в зависимости от конкретных условий эксплуатации и лимита
пространства для установки внутритрубного сепаратора на рабочей площадке заказчика. При
этом возможно горизонтальное или вертикальное расположение внутритрубного сепаратора
с целью оптимального использования имеющейся рабочей площадки.
В случае предельно короткого времени удержания жидкости в сливной емкости
требуется быстрореагирующая система управления и клапан-регулятор потока жидкости.
Особое внимание в расчетах потребуется, если отсепарированная жидкость с
внутритрубного сепаратора направляется в скруббер, на который также подается и газ с
внутритрубного сепаратора. В таком случае должен быть выполнен точный расчет размеров
жидкостного клапана-регулятора, принимая во внимание баланс давлений во внутритрубном
сепараторе и скруббере.
Система управления работает на электрических сигналах, поступаемых от датчиков и
подаваемых на клапана регуляторы.