(Utoljára módosítva - 2005. november 1.).

Azok, akik a felszíni létesítmények tervezésében és üzemeltetésében dolgoznak, tudják, hogy a folyadék és a gáz elválasztási szakaszainak számának növelése javítja a folyamat hatékonyságát. Ez a nagyobb hatékonyság ezt jelenti

Alacsonyabb gázkibocsátás (alacsonyabb RGP).

Magasabb folyadékvisszanyerés (alsó Bo).

Nagyobb API gravitációjú folyadék megszerzése.

hatékonyság

Bár ezt az eredményt laboratóriumi mérésekkel vagy termodinamikai szimulációkkal érik el, az oldal célja ennek a jelenségnek a fogalmi magyarázata.

Ehhez elemezni fogjuk a gáz felszabadulását egy adott szénhidrogénáramból, egylépcsős és kétlépcsős folyamatban, szabványos körülményekig (légköri nyomás és 15,5 ° C).

Tegyük fel, hogy a szénhidrogén áram a következő összetételű:

Összetevő % Menő
Nitrogén 0,706
Carbon Diуx 0,125
Metán 33,505
Etán 7,731
Propán 6,348
i-Butane 0,973
n-Bután 3,574
i-Pentane 1,392
n-Pentán 2,173
Hexanes 2,897
Heptánok + 40,576
Oktánok 100 000

Egylépéses elválasztás.

Ebben az esetben a szénhidrogénelegyet hagyják, hogy légköri nyomáson és 15,5 ° C-on elérje a termodinamikai egyensúlyt. Más szavakkal, az összes gáz egyetlen lépésben szabadul fel.

Az egyensúly elérése után a gázt és a folyadékot elválasztják. Következésképpen mind a gáz, mind a keletkező folyadék telített a másik fázissal. A gáz harmatpontjában, a folyadék pedig buboréknyomásában van, mindkettő légköri nyomáson.

Ennek a folyamatnak az elvégzésével a gáz-olaj arányt közel 100 m 3/m 3 értékre lehet elérni .

Kétlépcsős elválasztás.

Ebben az esetben a műveletek sorrendje a következő:

A szénhidrogénelegyet hagyjuk, hogy köztes nyomáson elérje a termodinamikai egyensúlyt. Tegyük fel például, hogy ez a köztes nyomás 100 psia.

Az egyensúlyban lévő gáz elválik.

Az első szakasz folyadékát új elválasztási eljárásnak vetik alá légköri nyomáson és 15,5 ° C-on.

Összefoglalva: a gázt két egyensúlyi szakasz választja el.

Ennek az új folyamatnak az eredménye a gáz-olaj arány közel 90 m 3/m 3 -hez vezet .

Az eredmények elemzése

Bár közelítőek, a bemutatott számok meglehetősen közel állnak az elemzett szénhidrogének keverékével kísérletileg kapott számokhoz.

Mivel ugyanazokból a kiindulási feltételekből indulunk ki, és ugyanazokra a végső feltételekre jutunk (gáz és folyadék szokásos körülmények között), a nem szakemberben felmerülő kérdés

Miért szabadul fel jelentősen különböző mennyiségű gáz és folyadék az egyik vagy a másik folyamat során?

A különbség megértésének kulcsa abban a gázban rejlik, amely a kétlépcsős folyamat első szakaszában szabadul fel. Ez a gáz folyadékkal telített azon a nyomáson, amelyen az egyensúly kialakult (a választott esetben 100 psia).

jegyzet: Azok számára, akik ismerik a PT (nyomás - hőmérséklet) diagram burkolatait, azt mondanánk, hogy a gáz éppen a saját burkolatának "szélén" van, a burkolat alsó ágán, amely megfelel a a rendszer.

Ha ezt a gázt nem távolítanák el az első termodinamikai egyensúly után, akkor továbbra is a keverék részét képezi, amikor az atmoszférikus nyomáson eléri az új egyensúlyt.

De. tágulása esetén (amikor alacsonyabb nyomásra kerül) a gáz alultelítetté válik (eltávolodik P-T burkolatától). Következésképpen az említett gáz abban a helyzetben lenne, hogy befogja a folyadék összetevőit, amíg ismét telített állapotban van.

Összefoglalva: az első egyensúlyban felszabaduló gáz eltávolítása megakadályozza, hogy ugyanaz a gáz a későbbi tágulás során felvegye a folyadék alkotóelemeit.

Évfolyamok

Az RGP csökkenését változatlanul a folyadék nagyobb visszanyerése kíséri, mivel a felszabaduló gáz térfogatának csökkenése azzal a rovással valósul meg, hogy a folyadékban további "köztes" komponensek maradnak. A rendszer teljes tömege természetesen invariáns.

Ahogy az várható volt, van olyan nyomás, amelynél a köztes elválasztási folyamat a folyadék maximális visszanyeréséhez vezet.

Nagyon nagy nyomáson csak kevés gáz szabadul fel, így az elemzett hatás csökken, és a folyamat általában egyetlen szakaszra hasonlít.

Nagyon alacsony nyomáson a köztes szakaszban szinte az összes gáz elválik. Ezért a folyamat ismételten egy szakaszos folyamatra hasonlít.

Következésképpen bizonyos közbenső nyomáson a maximális elválasztási hatékonyság érhető el.

Az a nyomás, amelynél a maximális folyadékmennyiség kinyerhető, általában néven ismert Optimális szeparációs nyomás.

Az elválasztási szakaszok számának növelésével és az egyes szakaszok hatékonyságának optimalizálásával tovább lehet javítani az elválasztási folyamatot. Az egyes további szakaszokhoz kapcsolódó fejlesztések mértéke azonban csökken.