(Остання зміна - 1 листопада 2005 р.).

Ті, хто працює у проектуванні та експлуатації надводних споруд, знають, що збільшення кількості етапів поділу між рідиною та газом покращує ефективність процесу. Це збільшує ефективність

Нижній викид газу (нижній RGP).

Вище відновлення рідини (нижнє Бо).

Отримання рідини з більшою вагою API.

стадій

Незважаючи на те, що цього результату досягають лабораторні вимірювання або термодинамічне моделювання, метою цієї сторінки є дати концептуальне пояснення цього явища.

Для цього ми збираємося проаналізувати виділення газу з даного потоку вуглеводнів в одностадійному та двоступеневому процесі до стандартних умов (атмосферний тиск та 15,5 ° C).

Припустимо, що потік вуглеводнів має такий склад:

Компонент % Круто
Азот 0,706
Carbon Diуx 0,125
Метан 33 505
Етан 7731
Пропан 6,348
i-бутан 0,973
н-бутан 3,574
i-пентан 1392
н-пентан 2173
Гексани 2897
Гептани + 40 576
Октан 100 000

Одноступінчасте розділення.

У цьому випадку вуглеводневій суміші дозволяється досягти термодинамічної рівноваги безпосередньо при атмосферному тиску і 15,5 ° С. Іншими словами, весь газ виділяється в одну стадію.

Після досягнення рівноваги газ і рідина розділяються. Отже, і газ, і вироблена рідина насичуються іншою фазою. Газ знаходиться в точці роси, а рідина - під тиском бульбашок, як під атмосферним тиском.

Проводячи цей процес, коефіцієнт газонафтопродукту отримується близько 100 м 3/м 3 .

Двоступеневе розділення.

У цьому випадку послідовність операцій така:

Вуглеводневій суміші дозволяється досягти термодинамічної рівноваги при проміжному тиску. Скажімо, як приклад, що цей проміжний тиск становить 100 фунтів на квадратний дюйм.

Газ відокремлюється в рівновазі.

Рідина з цієї першої стадії піддається новому процесу розділення при атмосферному тиску та 15,5 ° C.

Таким чином, газ розділений двома стадіями рівноваги.

Результат цього нового процесу призводить до співвідношення газу та нафти близько 90 м 3/м 3 .

Аналіз результатів

Хоча вони і приблизні, представлені цифри досить близькі до даних, отриманих експериментально із сумішшю аналізованих вуглеводнів.

Враховуючи те, що ми починаємо з тих самих початкових умов і досягаємо однакових кінцевих умов (газ і рідина за стандартних умов), питання, яке виникає у неспеціаліста

Чому в одному або іншому процесі виділяються помітно різні кількості газу та рідини?

Ключ до розуміння цієї різниці полягає у газі, який виділяється на першій стадії двоступеневого процесу. Цей газ насичується рідиною під тиском, при якому було встановлено рівновагу (у вибраному випадку 100 фунтів на квадратний дюйм).

Примітка: Для тих, хто знайомий з витяжками діаграм PT (тиск - температура), ми сказали б, що газ знаходиться просто на "краю" власного витяжки, на нижній гілці конверта, що відповідає тиску роси системи.

Якби цей газ не видалявся після першої термодинамічної рівноваги, він продовжував би становити частину суміші, коли він досягне нової рівноваги при атмосферному тиску.

Але. при розширенні (при зниженні тиску) газ стає ненасиченим (він віддаляється від свого Р-Т витяжки). Отже, згаданий газ буде в змозі захоплювати компоненти рідини, поки вона знову не буде в умовах насичення.

Підводячи підсумок, видалення газу, що виділився в першій рівновазі, перешкоджає тому, що той самий газ забирає компоненти рідини при подальшому розширенні.

Оцінки

Зменшення RGP незмінно супроводжується більшим відновленням рідини, оскільки зменшення обсягу виділеного газу досягається за рахунок залишення в рідині додаткової частки «проміжних» компонентів. Загальна маса системи, природно, інваріант.

Як і очікувалося, існує тиск, при якому проміжний процес розділення призводить до максимуму відновлення рідини.

При дуже високих тисках виділяється лише мало газу, так що аналізований ефект зменшується, і процес має тенденцію нагадувати процес однієї стадії.

При дуже низьких тисках майже весь газ відділяється на проміжній стадії. Отже, процес, як правило, нагадує одноетапний процес.

Отже, при деякому проміжному тиску досягається максимальна ефективність розділення.

Тиск, при якому відновлюється максимальна кількість рідини, загальновідомо як Оптимальний тиск розділення.

Збільшуючи кількість стадій поділу та оптимізуючи ефективність кожної стадії, можна додатково вдосконалити процес розділення. Однак вдосконалення, пов'язані з кожним додатковим етапом, зменшуються.