油气分离器设计计算

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1、摘要为了满足油气井产品计量、矿场加工、储存和管道输送的需要，气、液混合物要进行气液分离。本文是某低温集气站中分离器的设计与计算，选用立式分离器与旋风式两种。立式分离器是重力式分离器的一种，其作用原理是利用生产介质和被分离物质的密度差来实现基本分离。旋风式分离器的分离原理是由于气、液质量不同，两相在分离器筒内所产生的离心力不同，液滴被抛向筒壁聚集成较大液滴，在重力作用下沿筒壁向下流动，从而完成气液两相分离。分离器的尺寸设计根据气液混合物的压力﹑温度以及混合物本身的性质计算确定。最后确定分离器的直径、

2、高度、进出口直径。关键词：立式两相分离器旋风式分离器直径高度进出口直径广安1#低温集气站的基本资料：井号产量（）进站压力（MPa）进站温度（℃）118163122216303201632416163257163061410317191030出站压力：6MPa天然气露点：气体组成（%）：C1=85.33C2=2.2C3=1.7C4=1.56C5=1.23C6=0.9H2S=6.3CO2=0.78凝析油含量：1.压缩因子的计算①天然气的相对分子质量式中M——天然气的相对分子质量；——组分i的体积分数；

3、Mi——组分i的相对分子质量。则计算得，M=20.1104①天然气的相对密度天然气的相对密度用S表示，则有：S=式中M天、M空分别为天然气的相对分子质量。已知：M空=28.97所以，天然气相对密度S==20.1104/28.97=0.694②天然气的拟临界参数和拟对比参数对于凝析气藏气：当时，拟临界参数：计算得，天然气的拟对比参数：a．1、2号分离器：；b.3号分离器：c.4号分离器：d.5号分离器：①计算压缩因子天然气的压缩因子和拟对比压力，拟对比温度有如下的函数关系：天然气压缩因子图版根据算的

4、的参数查上图得，2.天然气密度在某压力，温度下，天然气的密度=式中——天然气在任意压力、温度下的密度，kg/m3P——天然气的压力（绝），kPa;M——天然气的相对分子质量；Z——天然气的压缩因子；T——天然气绝对温度，K根据公式可计算，3.气体流量由已知日产量和流程设计课知各分离器的日处理量分别为：根据公式推得：Q=即分离器的流量计算得各分离器的流量分别为：4.粘度的求解①．根据天然气的相对密度S=0.694，查天然气的假临界特性图得到天然气的临界温度和临界压力：天然气的假临界特性图②．查下图得

5、出天然气在，不同温度条件下的粘度。③．计算气体临界参数，从对比温度与临界温度关系图查出粘度比，算出气体的粘度。a.1,2号分离器：查得粘度比气体粘度：b.三号分离器：查得粘度比气体粘度：c.四号分离器:查得粘度比气体粘度：d.五号分离器：查得粘度比气体的粘度：4.液滴沉降速度的计算①计算水力阻力系数根据经验公式：式中dL——液滴的直径，m。（取）——凝析油的相对密度，kg/m3——气体在操作下的密度，kg/m3——气体的粘度，pa·s可得出，查液滴在气体中的阻力系数计算列线图，可知②．沉降速度液滴

6、在分离器中的沉降速度按下式计算：计算出各分离器中液滴的沉降速度分别为：6.分离器尺寸计算①．立式两相分离器根据公式:(取0.8)，可计算分离器的直径；一般立式重力分离器的高度取H=4D;取进口速度：，进口直径：取出口速度：，出口直径：a.一号分离器b.二号分离器：a.三号分离器：b.四号分离器：c.五号分离器：①旋风式分离器尺寸计算根据公式：筒内流速：进口流速：出口流速：旋风式分离器尺寸计算得步骤：Ⅰ.令K=1，计算直径D.Ⅱ.取进口管径,出口管径Ⅲ.验算进口流速是否在，出口流速是否在Ⅳ.验算筒内

7、流速是否在若不符合上述条件，则需要另取K值进行计算，知道全部符合条件。a.一号分离器均符合条件，故a.二号分离器均符合条件，故b.三号分离器均符合条件，故a.四号分离器均满足条件，故b.五号分离器不符合条件，另取K值再次进行计算。在K的取值范围内计算得的结果均不符合条件，因此，在此流量，压力，温度等情况下不宜选用旋风式分离器进行气液分离。