229-油气田零散气回收气液分离器专用羽叶分离入口总成及羽叶分离除沫器技术方案实例

       近年来，高性能气液分离器在油气田项目应用越来越多，尤其是卧式气液分离器得到更多选择。而入口分离总成、气液分离内件等核心技术要件，则是评价气液分离器性能的重点所在。我曾在以往的技术帖中针对各类入口分离总成对应的国际通用标范以及分离内件做过较多介绍，本技术贴则以某油气田零散气回收项目涉及到的卧式气液分离器所需入口分离总成和气液分离内件选择方案为实际案例进行分析讨论。

       本案例是关于国内西北区域果勒3项目10*10^4Nm^3/d零散气回收所需油气分离器，其工质为工况温度10℃、工况压力1.0MPaG且体积流量10*10^4Nm^3/d油气田零散天然气气相与体积流量300m^3/d凝液相组成的气液混合流，需要通过卧式油气气液分离器进行气液分离。

       业主提供的工质气相组成（mol%）：甲烷/60.66，乙烷/12.06，丙烷/9.232，异丁烷/2.295，正丁烷/4.503，异戊烷/1.237，正戊烷/1.398，己烷/0.772，庚烷/0.1504，C8+/0.0098，氮气/5.232，氧气/0.4198，二氧化碳/1.551，硫化氢/0.4761。可参见业主提供的某次气质分析报告：

       业主提供的工质液相介质为凝液。其中，石蜡11.3%，胶质0.47%，沥青0.15%，硫0.119%。可参见业主提供的某次液质分析报告：

       业主提供的液质原油物性参数如下：

       业主委托设计单位确定的气液分离器设计条件为：
操作压力：1.0Mpa
设计压力：2.5Mpa
操作温度：10℃
设计温度：60℃
分离器气相处理量：10×10^4Nm^3/天
分离器液相处理量：300m^3/天
请见业主条件表如下：
其他要求：硫化氢含量按照2%考虑（湿硫化氢）

      同时，设计单位确定已订货的气液分离器尺寸为DN1400*SW/SW4500，并要求我方提供对应的入口分离总成及气液分离除沫内件。请见其气液分离器尺寸图如下：

       客户要求我方提供的入口分离总成需要与对应的气液分离器管口匹配，其对应管口尺寸请见下图：

       从设计单位提供的气液分离器结构尺寸图所示入口分离总成型式可知属于羽叶分离入口总成，其主要用途是对进入气液分离器壳体的气液混合流进行预分离快速释放液相裹挟的微小气泡，并对流体型态进行重新分配分布。我曾在以前的技术帖中介绍过，羽叶分离入口总成是各类入口分离总成处理能力和效率最大的，约为传统半管入口分离总成的4倍。

       我司为该气液分离器配套的羽叶分离入口总成型号NOVEL G50S-55-6，1组模块，S30408材质或等同。下图是同类羽叶分离入口总成实物图片：

       我司为该气液分离器配套的提供的除沫内件，包含预分配聚结内件组、精密羽叶分离内件组和抗“虹吸”降液内件组3部分，并非如国内外其它供方只有单单除沫内件1项。这是我司与国内外其它供方的重大区别之一。
        

       预分配聚结内件组：型号NOVEL G50D-55-2型预分配聚结内件组，2组模块，材质为S30408或等同。其作用有二：其一，对混合流体动能动量进行分配，使混合流体进入后续精密羽叶分离内件组前，具备其动力学分离运行条件，确保后续精密羽叶分离内件组处于稳定高效分离性能区间。其二，在混合流体进入后续精密羽叶分离内件组之前，对混合流体携带的小微尺寸重相携带质实施预聚结长大，然后在后续精密羽叶分离内件组深度脱除，保证分离器产气质量更高。（NOVEL专利技术。国内外绝大多数供应方没有配备此预分配聚结内件组，导致分离器产气质量不稳定。）
       下图是我司同类 预分配聚结内件组实物图片：

       精密羽叶分离内件组：型号NOVEL G50P4-DBANK-20/16-EDP，2组模块，材质为S30408或等同。作用：通过精密羽叶分离内件组，以多分离型态、多分离级数实现高弹性精密脱除混合气流中携带的尺寸分布宽范围液滴液沫，确保产气更高质量。（NOVEL专利技术。）
       下图是我司同类精密羽叶分离内件组实物图片：

       抗“虹吸”降液内件组：型号NOVEL G50LD-1型抗“虹吸”降液系统，2组模块，材质S30408或等同。作用：当装置异常工况大幅波动导致分离系统运行压差飙升时，抗虹吸降液系统会保证分离系统在异常工况下不产生“虹吸短路”现象导致分离失效。（NOVEL专利技术。传统结构“降液管+液封筒”，因降液管内在结构尺寸制约，当系统工况大幅波动导致分离系统运行压差大幅上升时，大量已经分离下来的液体在“虹吸”作用下瞬间倒吸入降液管和分离内件组，重新混入分离后的洁净气流，产生明显带液，分离效率大幅下降。并且，抗虹吸降液系统还具有防犯大量原气进入降液系统“短路”绕过分离内件组导致出口气流带液而不能满足净化要求。我在之前的技术贴中详细剖析过其抗“虹吸”原理。）
       下图是我司同类抗“虹吸”降液内件组图片：

       我司通过Novel Proprietary International Accurate Calculation & Design System Platform设计平台设计制造提供的羽叶分离入口总成、预分配聚结内件组、精密羽叶分离内件组和抗“虹吸”降液内件组组成气液分离器核心技术内件组后，其性能如下：
分离效率：99.99%脱除7.93微米及以上尺寸液滴；
运行压降：不超过0.15PSI ；
操作弹性空间：15%~130%；
羽叶分离整体工程技术设计和把关：NOVEL欧洲总部。

       气液分离器采用我司上述核心技术内件组后，分离器罐体顶部设置的丝网除沫器就显得不重要了。
       基于客户提供的上述气液分离器工艺运行信息数据，NOVEL公司通过其精准动力学分离技术计算平台，对气液分离器顶部分离头采用传统丝网分离技术针对上述工况运行评估后得知：在上述工况下，即便气液分离器顶部分离头采用国际上公认分离效率和操作弹性综合性能最高的原装进口YORK 431丝网分离内件，其在上述工况条件下对工况气流的脱液分离精度只能达到130.96微米，远低于我司分离效率99.99%脱除7.93微米及以上尺寸液滴。

       关于油气田零散气回收气液分离器专用羽叶分离入口总成及羽叶分离除沫器技术方案更多信息，请百度“诺卫能源技术”、“羽叶分离”等关键词搜索相关技术帖或直接联系NOVEL公司寻求技术咨询支持。

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