油气分离器设计计算

1、摘要为了满足油气井产品计量、矿场加工、储存和管道输送的需要，气、液混合物要进行气液分离。本文是某低温集气站中分离器的设计与计算，选用立式分离器与旋风式两种。立式分离器是重力式分离器的一种，其作用原理是利用生产介质和被分离物质的密度差来实现基本分离。旋风式分离器的分离原理是由于气、液质量不同，两相在分离器筒内所产生的离心力不同，液滴被抛向筒壁聚集成较大液滴，在重力作用下沿筒壁向下流动，从而完成气液两相分离。分离器的尺寸设计根据气液混合物的压力温度以及混合物本身的性质计算确定。最后确定分离器的直径、高度、进出口直径。关键词：立式两相分离器 旋风式分离器 直径 高度 进出口直径广安1#低温集气站的基

2、本资料：井号产量（）进站压力（MPa）进站温度（）118163122216303201632416163257163061410317191030出站压力：6MPa 天然气露点：气体组成（%）：C1=85.33 C2=2.2 C3=1.7 C4=1.56 C5 =1.23 C6=0.9 H2S=6.3 CO2=0.78凝析油含量： 1. 压缩因子的计算 天然气的相对分子质量式中 M天然气的相对分子质量； 组分i的体积分数； Mi组分i的相对分子质量。 则计算得， M=20.1104 天然气的相对密度 天然气的相对密度用S表示，则有：S= 式中 M天、M空分别为天然气的相对分子质量。 已知：M空

3、=28.97所以，天然气相对密度S=20.1104/28.97=0.694 天然气的拟临界参数和拟对比参数对于凝析气藏气： 当 时，拟临界参数： 计算得，天然气的拟对比参数： a1、2号分离器： ； b. 3号分离器： c. 4号分离器： d. 5号分离器： 计算压缩因子天然气的压缩因子和拟对比压力，拟对比温度有如下的函数关系： 天然气压缩因子图版 根据算的的参数查上图得，2. 天然气密度在某压力，温度下，天然气的密度 = 式中 天然气在任意压力、温度下的密度，kg/m3P天然气的压力（绝），kPa;M天然气的相对分子质量；Z天然气的压缩因子；T天然气绝对温度，K根据公式可计算，3. 气体流量

4、 由已知日产量和流程设计课知各分离器的日处理量分别为： 根据公式 推得： Q= 即分离器的流量 计算得各分离器的流量分别为：4. 粘度的求解根据天然气的相对密度S=0.694，查天然气的假临界特性图得到天然气的临界温度和临界压力： 天然气的假临界特性图查下图得出天然气在，不同温度条件下的粘度。计算气体临界参数，从对比温度与临界温度关系图查出粘度比，算出气体的粘度。a. 1,2号分离器： 查得粘度比 气体粘度： b. 三号分离器： 查得粘度比 气体粘度：c. 四号分离器: 查得粘度比 气体粘度：d. 五号分离器： 查得粘度比 气体的粘度：5. 液滴沉降速度的计算 计算水力阻力系数根据经验公式：

5、式中 dL液滴的直径，m。（取）凝析油的相对密度，kg/m3气体在操作下的密度，kg/ m3气体的粘度，pa·s 可得出，查液滴在气体中的阻力系数计算列线图，可知沉降速度液滴在分离器中的沉降速度按下式计算： 计算出各分离器中液滴的沉降速度分别为： 6. 分离器尺寸计算立式两相分离器 根据公式: (取0.8)，可计算分离器的直径； 一般立式重力分离器的高度取H=4D; 取进口速度：，进口直径： 取出口速度：，出口直径：a. 一号分离器b. 二号分离器：c. 三号分离器：d. 四号分离器：e. 五号分离器： 旋风式分离器尺寸计算 根据公式： 筒内流速： 进口流速：出口流速：旋风式分离器尺寸计算得步骤： . 令K=1，计算直径D. . 取进口管径,出口管径. 验算进口流速是否在，出口流速是否在. 验算筒内流速是否在 若不符合上述条件，则需要另取K值进行计算，知道全部符合条件。a. 一号分离器 均符合条件，故b. 二号分离器均符合条件，故c. 三号分离器 均符合条件，故d. 四号分离器 均满