旋转涡轮分离器中两相喷嘴分析

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1、中同mⅫ大学(毕东)颤I‘学位论立痞。懈◇蘸圈1-1离心分离器结构原理图1-2离心分离器垂直盘片图1-3不同流道垂直盘片Fi91-1strectureprieipiamFigl-2verticalplatterofFi91-3verticalplatterofdifferenceofcentrifugalseparatorcentrifugalseparatorflowchannel该种类型的分离器不但体积小而且分离效率、分离能力较高，适合于对单相组分纯度要求较高的场台，但是该分离器需要提供额外的动力，增加了投资运行费用，并且降低了生产的安全性。(3)在线式旋转分离器(IRsI)

2、[2e-39l在线式旋转分离器0RIS)是近几年由MPPT公司丌发的一种超小型的在线式旋转分离器口”，如图I-4所示，它的总体柿局与轴流旋流器相似，分别为：涡旋发生器、分离区、扩散部分和液体收集区。混合流体通过涡旋发生器中的静叶片使流体沿一个更大的半径流动，同时增加了流体的切向速度，然后，流体进入分离区，它是一个带有静止内壁和旋转外壁的环型区域，产生了一个涡旋场，使液体在外壁t与气体分离。该分离器的一个显著特点是它具有旋转外壁面，其优点有：1、对被分离液体施加一个连续向外的径向力，迫使流体黏附在运动固壁上：2、没有很厚的剪切边界，与静止固壁旋流器相比，液层分布均匀、光滑；3、运动

3、壁面迫使被分离出的液体流出排出口。1999年10月到2000年6月，在德孚ERAMIREZ气体生产厂对该分离器进行了试验，最高的效率可达99％以上。2000年9月进行了CEESI测试，同时在测试时发现，该分离器可以用作湿气流量计【删。在线式旋转分离器是分离器发展史上的一次革命，它的重量只有传统分离器的1／10，分离效率在昂大时可达到99．99％以上，特别适用于现场空间比较小的情况．但是它的分离能力不高，而且对石蜡堵塞、机械故障等更加敏感。该分离器的一个更大的不足之处是虽然利用了两相流体中的部分能量，但是分离出的单相能量没有的得到充分利用，对F游的设备冲击很大。3第1#绪论LHI_

4、-●It●n圉1"4在线式旋转分离器FigI-4inliaemtaryseparator在现有的分离器巾，传统分离器问题是体积大、重量大，而且损失了多相流体中的大部分可利用能量；而小型的分离器虽然利用了这部分可利用能量，但比传统分离器对流体变化的适应能力要差．对段塞的控制液位和界面很困难，因此只适合于对分离质量要求不高的应用中，而且该种分离器对石蜡堵塞、腐蚀产品以及机械故障更加敏感，同时，比传统分离器复杂，投资和运行费用更高。2天然气处理1天然气净化天然气净化包括脱出天然气中的饱和水和酸性气体(H23、c09。通过脱水．使气体在管线输送时不析出液态永，以满足商品天然气对水露点的要

5、求；或用冷凝法回收凝液时未析出的液态水。商用天然气对酸性气的含量有严格的规定，原料气内酸性气含量超过规定值时，就需要脱除硫化氢、二氧化碳等酸性气体。(1)天然气脱硫天然气脱硫的方法很多，主要有问歇法、化学吸收法、物理吸收法、混合溶剂吸收法、直接氧化法和膜分离法等。这些方法都有各自的优缺点，例如在化学吸收法和物理吸收法工艺中，在汽提再生塔和闪蒸罐总要排出酸气，这些酸气或者直接排放，或者送火炬灼烧产生s02，这既浪费资源又破坏环境，同时浪费了原料天然气的一部分压能。其他方法的特点在参考文献⋯中有详尽的讲解，这里不再赘述。(2)天然气脱水从油、气井生产出的天然气，一般都台有一些饱和的水

6、蒸汽。气体中存在饱和的水汽不仅降低了商品天然气管道的输送能力和气体热值，而且在油、气m集输和气体加工中国石油大学(华东)硕士学位论文过程中由于气体工艺条件的变化引起水蒸汽凝析，形成液态水、冰或固态气体水合物，从而增大了集气管路的压降，严重时会造成水合物堵塞管道，生产被迫中断等事故。因而，油气田生产的天然气一般都需要脱水，以满足气体后续加工工艺、管输和商品天然气对含水量的要求。脱水过程一般在脱酸之后进行。天然气脱水的常用方法有：溶剂吸收法、固体吸收法、低温分离法。在实际生产中，可根据对天然气脱水程度的要求和经济方面考虑选择适当的脱水方法。目前，最常用的方法是三甘醇吸收和固体干燥剂脱

7、水两种。这两种常规方法工艺很成熟，而且脱水效果比较好，但是需要添加药剂或工艺要求比较复杂。随着科学研究和科学技术的发展，出现了一些新的脱水方法，其中壳牌公司研发的Twistcr-I和Twister-II以及由中国石油大学、北京工业大学和西安交通大学对其进行相关研究得到的天然气超音速分离器是较新颖的一种脱水技术。所有这些脱水技术虽然在一定程度上解决了天然气的脱水问题，但对原料天然气的压能最终没有很好的得到利用，浪费了这部分可利用能量。传统的集气工艺方法和油气分离技术都存在着一些弊端