تحقیق تجهیزات جداکننده سیالات چند فازی

تعداد صفحات: ۵۱ | قابل ویرایش

فهرست مطالب

مقدمه…………………………………. ۱

فصل اول: تجهیزات جداکننده چند فازی

اصول جداسازی…………………………… ۳

انواع جداکننده ها………………………. ۳

اجزاء یک جداکننده………………………. ۱۱

ساختمان جداکننده……………………….. ۱۴

• جداکننده های عمودی……………………. ۱۴
• جداکننده های افقی…………………….. ۱۶
• جداکننده های کروی…………………….. ۱۸

طراحی جداکننده های گاز مایع……………… ۱۹

معادلات اساسی طراحی……………………… ۲۲

جداکننده های بدون نم گیر………………… ۲۴

جداکننده های با نم گیر………………….. ۲۵

جداکننده ها از نوع ون با نم گیر………….. ۲۷

جداکننده ها با عناصر سانتریفوژ…………… ۲۹

جداکننده های فیلتری…………………….. ۳۰

جداکننده های مایع- مایع…………………. ۳۳

فصل دوم: لخته گیرهای لوله ای شکل

• قسمتهای مختلف لخته گیر………………… ۳۷

تشریح کلی عملکرد لخته گیرهای انگشتی………. ۳۹

ملاحظات طراحی…………………………… ۴۰

مراحل سایز کردن لخته گیر………………… ۴۱

استنتاج……………………………….. ۴۵

منابع…………………………………. ۴۶

مقدمه

استفاده از سوختهای هیدروکربنی بعنوان یک سوخت مناسب در صنایع مختلف نفت، گاز و پتروشیمی در طی دهه های اخیر بشدت گسترش یافته است. از آنجا که اکثر مخازن هیدروکربوری در مناطقی قرار دارند که نصب یک سیستم جداکننده با کارآیی بالا و استفاده از دو خط لوله مجزا برای انتقال فازهای نفت و گاز از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست.

لازم است نفت و گاز تولیدی از مخازن هیدوکربوری از طریق خط لوله به اندازه و فواصل متنوعی انتقال داده شود. بهرحال در بیشتر مواقع بعلت عوامل مختلف از جمله تغییر رفتار فازی مخلوط تکفازی که با تغییرات اجتناب ناپذیر دما و فشار در طول خط لوله انتقال جریان همراه شده است، هیدروکربنهای سنگین بصورت مایع کندانس شده و خط لوله مذکور در معرض انتقال جریان دو فازی نفت و گاز قرار می‎گیرد.

ورود مایعات تجمع یافته که به عنوان لخته نامیده می‎شوند، به محصولات و تجهیزات فرآیندی موجب مشکلات مکانیکی و فرآیندی می‎شود. لذا اولین فرآیند در انتهای خط لوله سیالات تفکیک گاز و مایع از یکدیگر است که این امر در دستگاههای تفکیک کننده انجام می‎گیرد. تفکیک کننده دارای انواع مختلفی هستند. استفاده از یک جداکننده مناسب موجب افزایش کیفیت محصولات و صرفه جویی در هزینه های اقتصادی می‎شود.

انواع جداکننده ها

جداکننده های فیلتری : Filter Seprators

این جدا کننده ها معمولاً دو قسمت دارند. قسمت اولیه شامل عناصر‌ صافی- منعقد کننده می‎باشد. جریان گاز درون این عناصر جریان می یابد. ذرات مایع بهم آمیخته و به صورت قطرات بزرگتر درمی آیند و وقتی به اندازه و سایز کافی رسیدند جریان گاز آنها را از المانهای صافی به درون هسته های مرکزی می‎برد.

ذرات سپس به درون بخش ثانویه ظرف (شامل یک نوع پره و یک نم گیر سیمی) حمل می‎شوند، در این قسمت ذرات بزرگتر جدا می‎شوند. در قسمت پایین از یک بشکه یا مخزن برای گرفتن امواج مایع یا ذخیره مایع جدا شده استفاده می‎شود.

تانک فلش : Flash tank

شامل یک ظرف است که برای جداکردن گاز بیرون رانده شده از مایعی که تبخیر ناگهانی شده بعلت افت فشار از یک فشار بالا به فشار پایین، به کار برده می‎شود.

Line Drip

بطور کلی در خطوط لوله ای که نسبت گاز به مایع در آن خیلی زیاد باشد، بکار برده می‎شود. و فقط برای جدا کردن مایع آزاد از بخار گاز استفاده می‎شود و جدا کردن تمام مایع ضروری نیست. این وسیله فضایی را برای جداسازی و تجمع مایعات آزاد ایجاد می‎کند.

منعقد شدن و بهم آمیختن

قطرات خیلی کوچک مثل مه و غبار بویژه توسط نیروی گرانش نمی توانند جدا شوند. این قطرات زمانیکه بصورت قطرات بزرگتر درآیند می‎توانند توسط نیروی گرانش ته نشین شوند. ابزار انعقاد در جدا کننده ها گاز را وادار به پیگیری یک مسیر پیچاپیچ می‎کند.

مومنتم قطرات موجب می‎شود  که آنها با یکدیگر (دیگر قطرات) برخورد کنند، یا شیوه انعقاد، قطرات بزرگتری ایجاد می‎کند. این قطرات بزرگ سپس می‎توانند توسط نیروی گرانش از فاز گاز جدا شوند. صفحه مشبک سیمی و المانهای ون و کارتریج های فیلتری مثالهای از ابزارهای انعقادسازی هستند.

طراحی جداکننده و ساخت آن

جداکننده معمولاً بصورت عمودی، افقی و یا کروی شکل هستند. جداکننده عمودی می‎توانند ۲ یا ۳ بشکه باشند و می‎توانند با مخزن ها یا بشکه جمع کننده مجهز شده باشند.

اجزاء یک جداکننده:

صرفنظر از شکل، ظروف جداکننده معمولاً شامل ۴ بخش اصلی هستند بعلاوه کنترلرهای مهم. این بخشها در ظروف افقی و عمودی در شکل ۵ نشان داده شده است.

ساختمان جداکننده

فاکتورهایی که برای انتخاب شکل جداکننده در نظر گرفته می‎شوند عبارتند از:

• چگونه ذرات خارجی بخوبی گرفته می‎شوند. (شن، گل و لجن، محصولات و فرآورده های خوردگی)
• چه مقدار فضا موردنیاز است.
• آیا به اندازه کافی سطح مشترک برای جداسازی ۳ فاز وجود دارد. (گاز، هیدروکربن، مایع گلایکول)
• چه مقدار سطح برای گاززدایی مایع جدا شده در دسترس است.
• باید امواج در جریان مایع بدون تغییر زیادی در سطح مرتفع شوند.
• آیا نگه داری حجم زیادی از مایع لازم است.