135- 关于针对石化行业各类动力学分离器参照壳牌石油DEP推荐选用讨论

      正是由于旋流分离技术的最大/最小处理能力比值受到动力学分离技术机制决定，并且其数值随着旋流器直径的增大而迅速减小这一动力学特性，国际上曾采用一种方案：即在设计和制造时，把旋流分离器的旋流子增加一定数量，并且在出厂时将增加的旋流子用堵头堵上使其处于非工作状态。当旋流分离器投入气田井口、处理场站使用过程中，如果实际工况与项目设计时提供的天然气原气基础参数没有发生明显偏离，则直接使用出厂时带有堵头的旋流分离器。如果实际工况与项目设计时提供的天然气原气基础参数发生偏离，尤其是工况压力偏低、工况温度偏高、工况天然气过流体积增加较多。此时，需要拔掉出厂时堵上的旋流子的堵头而使其处于工作状态，以更多的旋流子去应对实际工况下更大过流体积的天然气。这种方案，是以增减实际投入使用的旋流子数量来提升设备操作最大/最小处理量比值方案，在西方的天然气气田井口、场站分离中较为多见。

      大家曾记得，在国内西北某气田曾使用SMS分离器用于天然气脱水脱烃并拔掉旋流子堵头升级改造的事。该气田项目一开始投用的国外进口来的SMS分离器是部分旋流子带有堵头的。在实际使用中发现，天然气处理量达不到设计处理量，厂里于是停车拔除原来SMS分离器中的堵头，提高了实际处理量。
      下图就是该项目所用SMS分离器图片：

      SMS分离器，属于典型的精准动力学分离器，其分离特性包括最大处理量、最大/最小处理量比值、分离效率和精度、抗堵塞性能、运行压降等是由分离器核心控制元件组态结构和尺寸决定的。一旦按照动力学分离计算和组态平台已经成型的SMS分离器，其分离特性参数不会产生较大变化。
      从精准动力学分离技术专业角度对上图国内西北某气田项目对SMS分离器技术改造图片分析，有如下几点需要提醒大家注意：
1、SMS分离器包含Schoepentoeter、Mistmat和Swirl三部分核心分离元件，已经对这套分离器性能基本定型。
2、改造前，Mistmat采用壳牌的二代vane类型内件；而改造后的Mistmat采用壳牌最初一代mistpad丝网除沫器，这对于高压天然气分离而言，这种改造从本质上讲是技术倒退，而非技术升级改造！对于Mistmat元件的组态设计，必须按照精准动力学分离计算和组态设计平台完整方案进行，不建议采用所谓“模块化”方式在分离器横截面上全覆盖粗糙堆砌。否则，有违精准动力学分离原则。
3、Swirl旋流元件中的堵头，可以依据实际工况需要决定是否拔除部分堵头还是全部拔除堵头。但Swirl元件及其降液系统，是依据动力学分离计算和组态系统精致设置的，不宜想当然升降改变Swirl元件与降液系统位置及其与分离器壳体连接方式。
4、采用SMS分离器的天然气工况大多属于高压、超高压工况，对分离器的改造必须在专业精准动力学分离技术方指导下完成。缺少对动力学分离技术深入透彻把握者，其对SMS分离器的所谓改造可能是“盲人摸象”适得其反，甚至带来恶劣的安全隐患！ 特别提醒。

      下图是高压超高压天然气净化工况下的SM系列分离器外形图片。对其原装元部件的任何调整，都需要在严格专业技术指导下审慎进行，以免分离运行效果适得其反且带来安全隐患。

      从前述介绍中，大家知道高压气液混合流进入SM系列分离器遇到的第一级分离元件就是Schoepentoeter。其主要作用是：1、对混合流携带的段塞流、块状流和大尺寸液滴从气流中进行预分离脱除，确保处理后的气流进入下一级分离元件前能满足该级分离元件高效稳定运行所要求的不超过液相残留量上限条件。2、对进入分离器的流体进行整流，确保处理后的气流进入下一级分离元件前能满足该级分离元件高效稳定运行所要求的流体流态流型动力学条件。
      壳牌第一代Schoepentoeter元件对入口气液混合流的脱液和整流能力属于中等偏下的水平。后来，各专业动力学分离技术公司针对其存在的缺陷进行完善升级。下图是Novel公司针对Schoepentoeter技术升级后形成的RASTA型放射稳定性羽叶式入口分离总成图片：