Электрическое поле в электродегидраторе создается системой двух заземленных и двух высокопотенциальных электродов, размещенных в верхней части аппарата. Заземленные электроды представ-
ляют собой решетчатый настил, состоящий из трех секций. Высокопотенциальные электроды включают горизонтальную решетку из прутков 12 мм. В верхней части аппарата размещена система электропитания, включающая установленный на площадке обслуживания высоковольтный источник питания типа ИПМ-25/15 УХЛ1, и изолятор проходной типа ИПФ 25, соединенный с источником высоковольтным кабелем, входящим в комплект поставки источника. Аппарат снабжен необходимыми штуцерами для манометра, термопары, уровнемера, предохранительного клапана, двумя люками-лазами для возможности доступа в нижнюю и верхнюю части аппарата (в верхний люк-лаз врезан штуцер для вывода нефти). По нижней образующей врезан шламовый люк, в который врезаны штуцера для откачки и
верстий. По мере подъема нефти из нееДвыделяются капли воды, количество и размер оставшихся в нефти капель уменьшаются по высоте аппарата. До уровня нижней решетки электродной системы доходят только мелкие капли воды; поскольку под этой решеткой, находящейся под высоким напряжением, существует электрическое поле,
в его объеме происходят коалесценцияАкапель воды, их укрупнение и осаждение. Однако напряженности электрического поля под нижней решеткой недостаточно для коалесценции наиболее мелких капель
сброса воды. |
И |
Нефть с поданной в нее промывочной водой вводят в аппарат |
|
через штуцер. Она проходит по коллектору и отводам, истекая из от-
воды,икоторые заносятсябпотоком нефти в область сильного электрического поля, создаваемого в объеме между прутками электродной системы. Нефть, проходя через электродную систему, окончательно обезвоживается. Вместе с водой из нефти удаляются и содержащиеся в ней соли.
С20 до 1000 мг/л. Поэтому обычно при подготовке сырых нефтей с высокой минерализацией пластовых вод после ступени глубокого обезвоживания предусматривается дополнительный процесс – обессоливание, который заключается в промывке обезвоженной нефти пресной водой. Расход промывочной воды может колебаться от 3–5 до 10–15 %.
При промысловом обезвоживании нефти остаточное содержание хлористых солей может колебаться в довольно широких пределах: от
121
Одним из наиболее распространенных методов обессоливания нефти является растворение солей пресной водой. Технология выполнения этого метода очень проста. В частично подготовленную нефть с
большим содержанием солей добавляется пресная вода. Соли, находящиеся в нефти, растворяются в пресной воде и затем при обезвоживании удаляются вместе с водой. Если содержание солей в нефти не соответствует нормам, процесс повторяют или увеличивают количество подаваемой пресной воды.
удобно использовать регулируемый гидродинамическийИдиспергатор.
Перспективным направлением в совершенствовании технологи-
ческого процесса обессоливания нефти является использование распыленного ввода промывочной пресной воды в обезвоженную нефть. Это может быть достигнуто впрыскиванием под давлением промы-
Интересным приемом, позволяющимДувеличить глубину обессоливания нефтей, является введение в обезвоженную нефть минерализованных стоков, выполняющих роль подвижной коалесцирующей среды. Этот прием при повышении объема вводимых в трубопровод
вочной воды в нефть через насадку специальной конструкции. В качестве распылителя промывочной воды в обрабатываемую нефть
стоков и соблюдениибнеобходимогоАдисперсионного состава воды и гидродинамического режима работы трубопровода – перспективное направление в процессах обессоливания нефти.
Преимуществом таких устройств является то, что на основном потоке обрабатываемой нефти не создается какого-либо дополнительного
перепада давления, что чрезвычайно важно при напорной системе подготовки нефти.
СиПриродный газ, поступающий из скважин, содержит в виде примесей твердые частицы (песок, окалина), конденсат тяжелых углеводородов, пары воды, а в ряде случаев сероводород и углекислый газ. Присутствие в газе твердых частиц приводит к абразивному износу труб, арматуры и деталей компрессорного оборудования, засорению контрольно-измерительных приборов. Конденсат тяжелых углеводородов оседает в пониженных точках газопроводов, уменьшая их проходное сечение.
Сероводород является вредной примесью. При его содержании большем, чем 0,01 мг в 1 л воздуха рабочей зоны, он ядовит. В при-
122
сутствии влаги сероводород способен образовывать растворы сернистой и серной кислот, резко увеличивающих скорость коррозии труб, арматуры и оборудования. Углекислый газ вреден тем, что снижает теплоту сгорания газа, а также приводит к коррозии оборудования, поэтому его целесообразно отделить на промыслах.
Процессами промысловой подготовки природного газа являются:очистка от механических примесей;осушка от паров воды;
извлечение тяжелых углеводородов, сероводорода и углекислого газа;
одоризация – придание газу характерного запаха. Требования к качеству газу, подготовленному к транспорту,
регламентированы отраслевым стандартом ОСТ 51.40–93 (табл. 4.2).
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.2 |
||
|
|
|
|
|
|
И |
|||
|
Показатели качества подготовки газа |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значения для климатических районов |
|||||
|
Показатель |
|
|
умеренного |
холодного |
|
|||
|
|
|
с 01.05 |
с 01.10 |
с 01.05 |
|
с 01.10 |
||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
по 30.09 |
Д |
|
по 30.04 |
|||
|
|
|
по 30.04 |
по 30.09 |
|
||||
Точка росы по влаге, °С, не выше |
-3 |
-5 |
-10 |
|
-20 |
|
|||
Точка росы по углеводородам, °С, не |
0 |
0 |
-5 |
|
-10 |
|
|||
выше |
|
|
|
|
|
||||
|
А |
|
|
|
|
|
|||
Масса сероводорода, г/м3 |
|
Не более 0,007 |
|
|
|
||||
Масса меркаптановой серы, г/м3 |
|
Не более 0,016 |
|
|
|
||||
Объемная доля кислорода, % |
|
|
Не более 0,5 |
Не более 1,0 |
|
||||
Теплота сгорания низшая, МДж/м3, |
|
Не менее 32,5 |
|
|
|
||||
|
б |
|
|
|
|
||||
при 20 °С и 101,325 кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура газа, °С |
|
|
Устанавливается проектом |
|
|||||
Абсолютная влажность, г/м3 |
|
|
|
Не более 0,1 |
|
|
|
||
Масса механических примесей и |
По согласованию с ПХГ, ГПЗ и |
||||||||
|
и |
|
|
|
промыслов |
|
|
|
|
труднолетучих жидкостей |
|
|
|
|
|
|
|||
СНесоблюдение требований, предъявляемых к качеству природного газа, приводит к порче оборудования, к большому перерасходу средств, а иногда и к авариям, убыток от которых не всегда поддается точному учету.
123
Для очистки природного газа от механических примесей ис-
пользуются аппараты двух типов: |
|
||
|
работающие по |
принципу |
«мокрого» улавливания пыли |
(масляные пылеуловители); |
|
||
|
работающие по |
принципу |
«сухого» отделения пыли (ци- |
клонные пылеуловители). |
|
И |
|
|
|
||
Промысловые аппараты работают по принципу выпадения взвеси под действием силы тяжести при уменьшении скорости потока газа или по принципу использования действия центробежных сил при спе-
|
циальной закрутке потока. |
Поэтому промысловые аппараты очистки |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
делятся |
на гравитационные и |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
циклонные. Гравитационные ап- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
параты, в свою очередь, подраз- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
деляются на вертикальные и го- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ризонтальные. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Вертикальные |
гравитаци- |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
онные сепараторы рекомендуют |
||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
для очистки газов, |
содержащих |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
твердые |
|
частицы |
и |
тяжелые |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
смолистые фракции, так как они |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
имеют лучшие условия очистки |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
и дренажа. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис. 4.11 изображен |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
гравитационный |
|
односекци- |
||||
|
4 |
|
|
|
|
3 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Аонный |
сепаратор. |
Он |
имеет |
||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
тангенциальный подвод |
газа 2 |
|||||
С |
|
|
|
(скорость в нем достигает 15 – |
||||||||||
|
|
|
20 м/с), что способствует выпа- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
дению |
в |
сепараторе |
твердой |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
взвеси и капельной влаги. В ос- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
новном он работает по принци- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
пу выпадения взвеси при малых |
||||||
|
Рис. 4.11. Общий вид гравитационного |
скоростях |
восходящего |
потока |
||||||||||
|
газа. Опыт эксплуатации пока- |
|||||||||||||
|
|
односекционного сепаратора: |
||||||||||||
|
|
зал, что скорость газа на выходе |
||||||||||||
|
1 – выходной патрубок; 2 – входной |
|||||||||||||
|
из сепаратора не |
должна пре- |
||||||||||||
|
|
патрубок; 3 – люк для удаления |
||||||||||||
|
продуктов очистки; 4 – патрубок для |
вышать |
0,1 м/с |
при |
давлении |
|||||||||
|
|
продувки сепаратора |
|
|
|
6 МПа. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
124 |
|
|
|
|
|
|
|
||
В связи с большой металлоемкостью и недостаточной эффективностью гравитационные сепараторы применяют редко.
На рис. 4.12 изображен общий вид циклонного сепаратора. Корпус циклона и патрубок для выхода газа образуют внутреннее кольцевое пространство. В нижней части имеется отверстие для отвода осадка из циклона. При тангенциальном вводе газ в сепараторе
приобретает в кольцевом пространстве и конусе вращательное дви- |
|||||||||||
жение, вследствие чего из газа выпадают механические взвеси (твер- |
|||||||||||
дые и жидкие) и опускаются в сборный бункер. Газ с уменьшенной |
|||||||||||
скоростью выходит через верхний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
1 |
|
|
|
|
|||||
патрубок. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Для очистки газа от механи- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ческих примесей на отечественных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
газопроводах применяют установ- |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
2 |
|
||||||
ки с масляными пылеуловителя- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
И |
|||||||
ми (рис. 4.13). Природный газ Г, |
|
|
|
|
|||||||
пройдя пылеуловители 1, направ- |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ляется в компрессорный цех. Пы- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
леуловители заполнены маслом. По |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
мере загрязнения масло МЗ пере- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
давливается из пылеуловителей 1 в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
отстойники 7. Свежее масло МС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
поступает в пылеуловители само- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
теком из масляного аккумулятора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2. Предварительно в аккумуляторе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
||
и пылеуловителях выравнивается |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
давление. В масляный аккумулятор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
масло подается насосом 3 из мер- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ного бака 5 |
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
или из бака свежего |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
масла 4. При этом аккумулятор от- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ключают от пылеуловителей и на- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ходящийся в них газ выпускают в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
атмосферу. В мерный бак масло |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
поступает самотеком из отстойни- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
3 |
|
|
|
|
|
|||||
ков 7. Отбросное масло МО вместе |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
со шламом, |
накапливающимся в |
Рис. 4.12. Общий вид |
|||||||||
нижней части отстойников, спус- |
|||||||||||
циклонного сепаратора: |
|||||||||||
С |
|
|
1 – выход газа; 2 – вход газа; |
||||||||
кают в сборную емкость 6. |
|
||||||||||
3 – удаление продуктов очистки
125