ВХОДНОЙ СЕПАРАЦИОННЫЙ УЗЕЛ

Полезная модель относится к устройствам для улавливания и отвода жидкостных пробок при залповых выбросах и может быть использована на нефтяных и газовых промыслах, компрессорных станциях, газоперерабатывающих заводах, нефтехимических, нефтегазодобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях.
Известен узел улавливания жидкостных пробок (см. справочное пособие «Нефтегазопромысловая сепарационная техника», Л.М. Мильштейн, С.И. Бойко, Е.П. Запорожец. - М.: «Недра», 1991, стр. 128), включающий трубопровод подачи нефтяного газа в конденсатоотделитель, снабженный отводами газа и конденсата, при этом отвод конденсата соединен с буферной емкостью, а отвод газа соединен через узел замера расхода газа с фильтром и далее с компрессорной станцией, кроме того, фильтр также соединен с буферной емкостью, которая снабжена отводом жидкости, соединенным с трубопроводом подачи нефтяного газа.
Общими признаками известного и предлагаемого устройства являются:
- трубопровод подачи газожидкостного потока в устройство для отделения жидкости, снабженное отводами газа и конденсата;
- отвод конденсата соединен с накопительной емкостью, снабженной отводом жидкости;
- запорно-регулирующая арматура.
Недостатком известного узла является узкий диапазон эффективной работы, так как при поступлении жидкостной пробки конденсатоотделитель быстро переполняется, вследствие чего преждевременно перекрывается газоотводящая линия.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является узел приема газа (см. статья С.И. Бойко, А.В. Литвиненко, С.В. Прусаченко «Защита промышленных объектов газопереработки от залповых выбросов жидкости из газопроводов», опубл. в сборнике трудов VII Международной научно-практической конференции «Ашировские чтения» на стр. 84), включающий трубопровод подачи газа в сепаратор, снабженный отводами газа и конденсата, а также буферные емкости с отводами конденсата, при этом отвод жидкости из сепаратора соединен с накопительными емкостями.
Общими признаками известного и предлагаемого узла являются:
- трубопровод подачи газожидкостного потока в сепаратор, снабженный отводами газа и жидкости;
- накопительная емкость с отводом конденсата;
- отвод жидкости из сепаратора соединен с накопительной емкостью;
- запорно-регулирующая арматура.
Недостатком известного узла является узкий диапазон эффективной работы, так как при поступлении жидкостной пробки сепаратор быстро переполняется, вследствие чего преждевременно перекрывается газоотводящая линия. Кроме того, недостатком известного узла также являются потери газа за счет отсутствия отвода газовой фазы из буферной емкости, вследствие чего часть потока газа отводится из буферной емкости вместе с потоком конденсата, а остальная часть газа противотоком движению поступающего в емкость конденсата отводится в основной поток конденсата через входной патрубок буферной емкости.
Технический результат предлагаемого устройства заключается в повышении эффективности работы устройства, а также скорости улавливания и удаления жидкостных пробок из газопроводов.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в входном сепарационном узле, включающем трубопровод подачи газожидкостного потока в сепаратор, снабженный отводами газа и конденсата, накопительную емкость с отводом конденсата, соединенную с отводом конденсата из сепаратора, и запорно-регулирующую арматуру, согласно полезной модели, узел снабжен дополнительной емкостью, имеющей вход газожидкостного потока и отводы газа и конденсата, при этом вход газожидкостного потока и отвод газа дополнительной емкости соединены с трубопроводом подачи газожидкостного потока, а отвод конденсата из дополнительной емкости соединен с накопительной емкостью, снабженной отводом газовой фазы.
Кроме того, отвод газовой фазы из накопительной емкости соединен с отводом газа из сепаратора и далее с потребителем.
Заявляемая совокупность признаков предлагаемого устройства позволяет в момент поступления залпового выброса в количестве, превышающем объемы накоплений сепаратора и накопительной емкости, дренировать жидкость из газопровода в дополнительную емкость со скоростью ее течения в газопроводе, исключая, при этом, вероятность заброса жидкости в газоотводящую линию и обеспечивая надежную защиту оборудования от залпового выброса. Это позволяет увеличить скорость улавливания и удаления жидкостной пробки и повысить эффективность работы входного сепарационного узла.
Кроме того, наличие в накопительной емкости отвода газовой фазы позволяет исключить потери газа с потоком конденсата, выходящим из аппарата, и, тем самым, повысить эффективность работы узла.
На фигуре представлен предлагаемый входной сепарационный узел.
Узел включает трубопровод 1 подачи газожидкостного потока в сепаратор 2, снабженный отводом 3 газа и отводом 4 конденсата. Сепаратор 2 также снабжен отсечными клапанами (на фиг. не обозначены).
Отвод 4 конденсата из сепаратора 2 соединен с накопительной емкостью 5, снабженной отводом 6 газовой фазы и отводом 7 конденсата. При необходимости накопительных емкостей 5 может быть установлено несколько.
Узел также снабжен дополнительной емкостью 8, имеющей вход 9 газожидкостного потока, отвод 10 газа и отвод 11 конденсата. Вход 9 и выход 10 дополнительной емкости 8 соединены с трубопроводом 1 подачи газожидкостного потока. Отвод 11 конденсата соединен с накопительной емкостью 5.
Отвод 6 газовой фазы из накопительной емкости 5 соединен с потребителем. При необходимости отвод 6 газовой фазы может быть соединен с отводом 3 газа из сепаратора 2 и затем с потребителем.
Отвод 11 конденсата из дополнительной емкости 8 соединен с накопительной емкостью 5. При необходимости отвод 11 конденсата может быть соединен с отводом 4 конденсата из сепаратора 2 и далее с накопительной емкостью 5.
На трубопроводе 1 подачи газожидкостного потока установлена задвижка 12, которая прикрыта на 1-5% для организации движения газа через дополнительную емкость 8 по направлению движения основного потока за счет создания необходимого перепада давления.
Трубопровод 1 также может быть снабжен соплом Вентури или Лаваля (на фиг. не показано) для гашения кинетической энергии движения потока.
Узел снабжен необходимой запорно-регулирующей арматурой.
Входной сепарационный узел работает следующим образом.
Газожидкостный поток по трубопроводу 1 поступает в сепаратор 2 и в дополнительную емкость 8.
В сепараторе 2 в секциях грубой и тонкой очистки осуществляется разделение газа и конденсата. Газ через отвод 3 сепаратора 2 выводится из аппарата и направляется на дальнейшую переработку. Отделенный конденсат через отвод 4 направляется в накопительную емкость 5.
В дополнительной емкости 8 газожидкостный поток разделяется на газ и конденсат. Газ через выход 10 возвращается обратно в трубопровод 1 и поступает в сепаратор 2. Накопленный конденсат через отвод 11 дополнительной емкости 8 выводится из аппарата и направляется в накопительную емкость 5.
В накопительной емкости 5 от конденсата отделяется газовая фаза, которая через отвод 6 выводится из аппарата и вместе с потоком газа из сепаратора 2 направляется на дальнейшую переработку. Конденсат выводится из накопительной емкости 5 через отвод 7 и направляется на дальнейшую переработку или в товарный парк (в зависимости от необходимости).
В момент поступления залпового выброса жидкости происходит улавливание жидкостной пробки и в дополнительной емкости 8, и в сепараторе 2.
В случае, когда объем жидкостной пробки не превышает накопительный объем дополнительной емкости 8, газоотводящая линия в сепараторе 2 не перекрывается отсечными клапанами и газ непрерывно отводится через отвод 3 сепаратора 2 и подается на дальнейшую переработку.
Когда объем жидкостной пробки превышает накопительный объем дополнительной емкости 8, отсечные клапаны в сепараторе 2 перекрывают газоотводящую линию и конденсат интенсивно отводится из узла через отвод 11 дополнительной емкости 8 и отвод 7 накопительной емкости 5. С понижением уровня конденсата в сепараторе 2 отсечные клапаны открывают газу проход в газоотводящую линию. Газ выходит из сепаратора 2 через отвод 3 и направляется на дальнейшую переработку.