(Последна промяна - 1 ноември 2005 г.).

Тези, които работят в проектирането и експлоатацията на повърхностни инсталации знаят, че увеличаването на броя на етапите на разделяне между течност и газ подобрява ефективността на процеса. Тази по-голяма ефективност се превръща в

Долно освобождаване на газ (по-ниско RGP).

По-високо възстановяване на течности (Долна Бо).

Получаване на течност с по-голяма гравитация на API.

етапи

Въпреки че този резултат се постига чрез лабораторни измервания или чрез термодинамични симулации, целта на тази страница е да даде концептуално обяснение на това явление.

За това ще анализираме отделянето на газ от даден въглеводороден поток в едноетапен и двустепенен процес до стандартни условия (атмосферно налягане и 15,5 ° C).

Да предположим, че въглеводородният поток има следния състав:

Съставна част % Готино
Азот 0,706
Carbon Diux 0,125
Метан 33 505
Етан 7 731
Пропан 6,348
i-бутан 0,973
н-бутан 3,574
i-пентан 1,392
н-пентан 2,173
Хексани 2,897
Хептани + 40 576
Октани 100 000

Етапно разделяне.

В този случай въглеводородната смес се оставя да достигне термодинамично равновесие директно при атмосферно налягане и 15,5 ° C. С други думи, целият газ се отделя на един етап.

След достигане на равновесие газът и течността се разделят. Следователно и газът, и произведената течност са наситени с другата фаза. Газът е в точката на оросяване, а течността е под налягането на балончета, както при атмосферно налягане.

Извършвайки този процес, съотношението газ-нефт се получава близо 100 m 3/m 3 .

Двустепенно разделяне.

В този случай последователността на операциите е следната:

Въглеводородната смес се оставя да достигне термодинамично равновесие при междинно налягане. Да кажем, като пример, че това междинно налягане е 100 psia.

Газът се разделя в равновесие.

Течността от този първи етап се подлага на нов процес на разделяне при атмосферно налягане и 15,5 ° C.

В обобщение, газът е разделен от два равновесни етапа.

Резултатът от този нов процес води до съотношение газ-нефт близо 90 m 3/m 3 .

Анализ на резултатите

Макар и приблизителни, представените числа са сравнително близки до тези, получени експериментално със сместа от анализирани въглеводороди.

Тъй като започваме от едни и същи начални условия и стигаме до едни и същи крайни условия (газ и течност при стандартни условия), въпросът, който възниква при неспециалиста е

Защо в един или друг процес се отделят значително различни количества газ и течност?

Ключът към разбирането на тази разлика е в газа, който се отделя на първия етап от двустепенния процес. Този газ е наситен с течност при налягането, при което е установено равновесие (в избрания случай, 100 psia).

Забележка: За тези, които са запознати с качулките на диаграмите PT (налягане - температура), бихме казали, че газът е точно на "ръба" на собствения си аспиратор, на долния клон на обвивката, съответстващ на налягането на росата на системата.

Ако този газ не бъде отстранен след първото термодинамично равновесие, той ще продължи да формира част от сместа, когато достигне новото равновесие при атмосферно налягане.

Но. докато се разширява (когато се доведе до по-ниско налягане) газът ще стане ненаситен (ще се отдалечи от P-T капака). Следователно споменатият газ би могъл да улавя компоненти на течността, докато отново не бъде в условия на насищане.

В обобщение, премахването на газа, отделен в първото равновесие, предотвратява същият този газ да поеме компоненти на течността при последващо разширяване.

Класове

Намаляването на RGP неизменно се придружава от по-голямо възстановяване на течността, тъй като намаляването на обема на отделения газ се постига за сметка на оставянето на допълнителна фракция от "междинни" компоненти в течността. Общата маса на системата е естествено инвариант.

Както се очаква, има налягане, при което междинният процес на разделяне води до максимално възстановяване на течността.

При много високо налягане се отделя само малко газ, така че анализираният ефект намалява и процесът има тенденция да наподобява този на един етап.

При много ниско налягане почти целият газ се отделя в междинния етап. Следователно процесът има тенденция да наподобява отново едноетапен процес.

Следователно, при някакво междинно налягане се получава максимална ефективност на разделяне.

Налягането, при което се оползотворява максималното количество течност, е познато като Оптимално сепарационно налягане.

Чрез увеличаване на броя на етапите на разделяне и оптимизиране на ефективността на всеки етап, е възможно допълнително да се подобри процесът на разделяне. Въпреки това, подобренията, свързани с всеки допълнителен етап, намаляват.