اویل سپراتور

جدا کننده نفت و گاز

جداکننده نفت/گاز مخزنی تحت فشار است که برای جداسازی جریان چاه به اجزای گازی و مایع استفاده می شود. آنها یا در یک ایستگاه پردازش خشکی یا در یک سکوی دریایی نصب می شوند. بر اساس پیکربندی کشتی، جداکننده های نفت/گاز را می توان به جداکننده های افقی، عمودی یا کروی تقسیم کرد. در گروه‌هایی از سیالات که قرار است جدا شوند، جداکننده‌های نفت/گاز را می‌توان به جداکننده دو فاز گاز/مایع یا جداکننده سه فاز نفت/گاز/آب دسته‌بندی کرد. بر اساس عملکرد جداسازی، جداکننده‌های نفت/گاز را می‌توان به جداکننده فاز اولیه، جداکننده آزمایشی، جداکننده فشار بالا، جداکننده فشار پایین، مایع‌ساز، گاززدا و غیره طبقه‌بندی کرد. در مراحلی که در آن جداکننده مرحله اول برای جداسازی فاز اولیه استفاده می شود، در حالی که جداکننده مرحله دوم و سوم برای تصفیه بیشتر هر فاز جداگانه (گاز، نفت و آب) استفاده می شود. بسته به کاربرد خاص، جداکننده‌های نفت/گاز به آن‌ها، deliquilizer یا degasser نیز گفته می‌شود. آب‌گیرها برای حذف قطرات پراکنده از جریان گاز حجیم استفاده می‌شوند. در حالی که گاززداها برای حذف حباب های گاز آلوده از جریان مایع حجیم طراحی شده اند.

نام های جداکننده دیگر

نام های متداول جداکننده نفت/گاز:

• جداکننده نفت/گاز
• جداکننده گاز/مایع
• گاز زدا
• شیرین کننده
• اسکرابر
• دام

اجزای جداکننده

جداکننده نفت/گاز معمولاً از اجزای زیر تشکیل شده است

• دستگاه ورودی واقع در ناحیه/بخش پیش جداسازی برای جداسازی فاز اولیه؛
• بافل در پایین دست جزء ورودی برای بهبود توزیع جریان.
• دستگاه تقویت جداسازی واقع در بخش جداسازی اولیه (ته نشینی گرانشی) برای جداسازی فاز اصلی.
• دستگاه استخراج غبار واقع در فضای گاز برای کاهش بیشتر محتوای مایع در جریان گاز فله.
• سرریزهای مختلف برای کنترل سطح مایع یا سطح رابط.
• ورتکس شکن برای جلوگیری از حامل گاز در خروجی فاز مایع.
• تشخیص و کنترل سطح مایع/رابط و غیره؛
• خروجی گاز، نفت، آب؛
• دستگاه های کاهش فشار

در اکثر سیستم‌های فرآوری نفت/گاز، جداکننده نفت/گاز اولین مخزنی است که جریان چاه پس از خروج از چاه تولیدکننده از آن عبور می‌کند. با این حال، تجهیزات دیگری مانند بخاری ممکن است در بالادست جداکننده نصب شوند.

عملکرد جداکننده

عملکردهای اولیه جداکننده نفت/گاز، همراه با روش های جداسازی، در جدول 1 است.

الزامات جداکننده ها

جداکننده‌ها باید جریان‌های نفت/گاز را فراهم کنند که مشخصات خط لوله قابل فروش و همچنین دفع را برآورده کند.

• روغن باید کمتر از 1% (برحسب حجم) آب و کمتر از 5 پوند متر آب/MMscf گاز داشته باشد.
• جریان آب باید کمتر از 20 پی پی ام روغن برای تخلیه دریا در خلیج مکزیک (GOM) داشته باشد.

کاهش فشار

بازیابی مرحله ای هیدروکربن های مایع – جداسازی مرحله ای (کاهش فشار) – برای به حداکثر رساندن حجم هیدروکربن مایع شکل 1 یک قطار فرآیند GOM آب های عمیق را نشان می دهد. چهار مرحله کاهش فشار وجود دارد:

1. فشار بالا (HP)
2. فشار متوسط ​​(IP)
3. ناک اوت رایگان آب (FWKO)
4. ترکیب گاز زدایی/ تصفیه کننده روغن فله (BOT).

   شکل 1- قطار جداسازی تولید GOM معمولی متشکل از HP، IP، FWKO، گاززدا، و BOT (تشکل از CDS Separation Technologies Inc.).

آب حجیم در مرحله سوم FWKO حذف می شود و آبگیری نهایی در BOT انجام می شود. در دریای شمال و سایر مکان‌ها، ممکن است آب در کشتی‌های HP و/یا IP حذف شود. BOT معمولاً یک تصفیه کننده الکترواستاتیک است. گاهی اوقات، BOT شامل یک بخش گاز زدایی می شود که نیاز به یک مخزن گاز زدایی جداگانه را از بین می برد. فشارهای معمولی سکوی GOM آبهای عمیق برای مراحل گاززدایی عبارتند از:

• 1500 psig برای HP
• 700 psig برای IP
• 250 psig برای IP
• 50 psig برای FWKO

اندازه گیری

حفاظت از پمپ ها و کمپرسورها

واحد کمپرسور تقویت کننده

شکل 2 واحد کمپرسور تقویت کننده مرتبط را نشان می دهد

واحد کم آبی

شکل 3 واحد دهیدراتاسیون گلیکول. هر دو سیستم از جداکننده ها به عنوان یک جزء اصلی در طراحی خود استفاده می کنند.

جهت جداکننده

جدول 2 مزایا و معایب جداکننده های عمودی و افقی را مقایسه می کند. این جدول باید به عنوان یک راهنما در انتخاب استفاده شود.

در نظر گرفتن طراحی

جداکننده‌های نفت/گاز معمولاً بر اساس تئوری ته‌نشینی یا زمان ماند برای فاز مایع اندازه‌گیری می‌شوند. برای کنترل نوسانات مایع یا نوسانات تولید که اغلب در طول تولید نفت/گاز با آن مواجه می‌شویم، اندازه‌گیری جداکننده‌های نفت/گاز با حاشیه کافی یک روش معمول است. جداکننده به طور کلی به مناطق عملکردی زیر تقسیم می شود:

• منطقه ورودی
• منطقه توزیع جریان
• منطقه جداسازی/ادغام گرانشی
• منطقه خروجی

هر منطقه باید به دقت طراحی شود تا به عملکرد جداسازی کلی تعیین شده دست یابد. جزئیات بیشتر در اندازه جداکننده شود.

منطقه ورودی

برای به دست آوردن جداسازی اولیه مایع/گاز به دستگاه ورودی مناسب نیاز است. در بیشتر موارد، گاز قبلاً از محلول در خط لوله خارج شده و به جداکننده منتهی می شود (به دلیل افت فشار در یک چوک بالادست یا یک شیر کنترل). از این رو، اکثر گاز از مایع در ناحیه ورودی جدا می شود. به دلیل مسائل مربوط به فوم و نیاز به ظرفیت های بالاتر، ورودی های سیکلون اکنون به طور فزاینده ای محبوب شده اند. برای کاربردهایی با تکانه ورودی کمتر از 9 کیلو پاسکال، می توان از ورودی پره استفاده کرد.

ورودی های معمولی عبارتند از:

• صفحات ضربه ای تخت
• بشقاب های سر ظرف
• لوله های نیمه باز
• ورودی از نوع پره ای
• ورودی سیکلون خوشه

این ورودی ها، اگرچه ارزان هستند، اما ممکن است نقصی داشته باشند که بر عملکرد جداسازی تأثیر منفی می گذارد. با این حال، برای سیالات با تکانه بالاتر، این ورودی ها می توانند مشکلاتی ایجاد کنند. صفحات صاف یا سر ظرف می توانند باعث ایجاد قطرات کوچک و کف شوند. طرح های لوله باز می تواند منجر به اتصال کوتاه یا کانالی سیال شود. اگرچه تکانه ورودی یک راهنمای شروع خوب برای انتخاب است، شرایط فرآیند و همچنین انتخاب دمیستر نیز باید در نظر گرفته شود. برای مثال، اگر بارگذاری مایع به اندازه‌ای کم باشد که یک دستگاه دمیستر بتواند تمام مایع را کنترل کند، دستگاه‌های ورودی را می‌توان فراتر از محدوده حرکت معمولی خود اعمال کرد.

منطقه توزیع جریان

صرف نظر از اندازه کشتی، اتصال کوتاه می تواند منجر به راندمان جداسازی ضعیف شود. یکپارچه برای هر دستگاه ورودی یک صاف کننده جریان مانند یک صفحه بافل سوراخ دار است. یک صفحه با قطر کامل به گاز/مایع اجازه می‌دهد تا پس از خروج از ورودی پره‌ای، سیکلون‌های ورودی یا حتی صفحات ضربه‌ای، به طور یکنواخت‌تر جریان یابد. این صفحه همچنین به عنوان یک ضد ریزش برخورد و فوم شکن نیز عمل می کند. محدوده معمولی منطقه بدون خالص (NFA) در محدوده 10 تا 50 درصد است. با کاهش NFA، برش سیالات بیشتر می شود، بنابراین NFA باید با کاربرد خاص مطابقت داشته باشد. یکی از نگرانی های این صفحات تجمع مواد جامد در سمت بالادست است. به طور کلی، سرعت ها در ناحیه ورودی به اندازه کافی بالا هستند تا مواد جامد را از طریق سوراخ ها حمل کنند. در هر صورت، یک نازل فلاش باید در ناحیه ورودی نصب شود. طرح های دیگر شامل پره های صاف کننده جریان است. با این حال، منطقه باز به طور کلی بیش از حد بالا است که موثر باشد.

گرانش/منطقه ادغام

برای کمک به جداسازی (و شکستن کف)، پد توری، بسته پره، و/یا بسته های صفحه/ماتریس گاهی در جداکننده گاز/مایع وارد می شوند. این قطعات داخلی سطوح برخورد یا برش بیشتری را برای افزایش اثر ادغام فاز پراکنده فراهم می کنند. برای فاز گاز، بسته‌های ماتریس/صفحه و پره‌ها برای کمک به ادغام قطرات مایع یا شکستن کف استفاده شده‌اند. تئوری پشت نصب قطعات داخلی سطح بالا مانند بسته های صفحه برای شکستن فوم این است که حباب ها با کشیده شدن در امتداد سطوح کشیده می شوند و می شکنند. با این حال، اگر بیشتر گاز از قسمت بالایی بسته عبور کند، لایه کف به اندازه کافی بریده نمی شود و حباب ها به انتهای دیگر پیچ می خورند.

منطقه خروجی

جذب غبار می تواند با سه مکانیسم اتفاق بیفتد. باید در نظر داشت که هیچ محدودیت مشخصی بین مکانیزم ها وجود ندارد. از آنجایی که تکانه یک قطره مستقیماً با چگالی مایع و مکعب قطر متفاوت است، ذرات سنگین‌تر یا بزرگ‌تر تمایل به مقاومت در برابر جریان جریان گاز دارند و به اجسامی که در مسیر حرکت خود قرار دارند برخورد می‌کنند. این نهفتگی اینرسی است، مکانیزمی که مسئول حذف اکثر ذرات با قطر > 10 میکرومتر است. ذرات کوچکتری که خطوط جریان را دنبال می کنند ممکن است با اجسام جامد برخورد کنند، اگر فاصله نزدیک آنها کمتر از شعاع آنها باشد. این ضربه مستقیم است. این اغلب مکانیسم حاکم برای قطرات در محدوده 1 تا 10 میکرومتر است. با مه های زیر میکرونی، ضبط براونی به مکانیسم جمع آوری غالب تبدیل می شود. این به حرکت براونی بستگی دارد – حرکت تصادفی مداوم قطرات در برخورد الاستیک با مولکول های گاز. با کوچکتر شدن ذرات و کاهش سرعت، جذب براونی کارآمدتر می شود. تقریباً تمام تجهیزات از بین بردن غبار به چهار دسته تقسیم می شوند:

• مش
• پره ها
• سیکلون ها
• تخت های فیبر

عملکرد جداکننده

عملکرد جداسازی را می‌توان با نرخ‌های انتقال مایع و کاهش GSA ارزیابی کرد که تحت تأثیر عوامل زیادی قرار می‌گیرد، مانند:

• نرخ های جریان
• خواص سیال
• پیکربندی کشتی
• داخلی
• سیستم کنترل
• و غیره.

ظرفیت گاز اکثر مخازن جداسازی گاز/مایع بر اساس حذف اندازه معینی از قطرات مایع اندازه گیری می شود. ناشناخته اصلی توزیع قطره ای ورودی است. بدون این، کیفیت پساب را نمی توان به طور واقع بینانه تخمین زد. به عنوان مثال، به دلیل توزیع ناشناخته اندازه قطره، تضمین این که خروجی گاز باید کمتر از 0.1 gal/MMscf مایع داشته باشد تا حدودی دشوار است. افت فشار در قطعات و تجهیزات لوله‌کشی بالادست می‌تواند افت‌های بسیار کوچک (1 تا 10 میکرومتر) ایجاد کند در حالی که ادغام در لوله‌ها و دستگاه‌های ورودی می‌تواند افت‌های بزرگ‌تری ایجاد کند. تعیین اندازه قطره حذف 10 میکرومتر برای اسکرابرها واقعی تر است. همین بحث در مورد مشخصات آب در روغن و روغن در آب نیز صدق می کند. با توجه به دانش نویسنده، همبستگی برای پیش بینی غلظت آب در روغن یا روغن در آب وجود ندارد. برای مثال، پیش‌بینی اینکه آیا یک جداکننده می‌تواند جریان نفتی با آب کمتر از 20 درصد تولید کند، معمولاً بر اساس تجربه یا جداکننده‌های مشابه است.

ظرفیت مایع اکثر جداکننده‌ها به گونه‌ای است که زمان ماندگاری کافی برای تشکیل و جدا شدن حباب‌های گاز فراهم می‌کند. برای جداکننده هایی که برای جداسازی روغن از آب و همچنین گاز از مایع (سه فاز در مقایسه با جداکننده های دو فاز) طراحی شده اند، زمان نگهداری بیشتری مورد نیاز است.

قطعات داخلی کشتی

مشهود است که قطعات داخلی کشتی‌ها می‌توانند به‌طور قابل‌توجهی بر عملکرد عملکرد جداکننده نفت/گاز از راه‌های زیر تأثیر بگذارند:

• توزیع جریان
• برش قطره/حباب و ادغام
• ایجاد فوم
• مخلوط کردن
• کنترل سطح

موانع عملکرد

کف کردن

هنگامی که فشار بر روی انواع خاصی از نفت خام کاهش می‌یابد، حباب‌های کوچکی از گاز در یک لایه نازک از نفت قرار می‌گیرند که گاز از محلول خارج می‌شود. این ممکن است منجر به پخش شدن کف یا کف در روغن شود و چیزی را ایجاد کند که به عنوان روغن “کف کننده” شناخته می شود. در انواع دیگر نفت خام، ویسکوزیته و کشش سطحی نفت ممکن است به طور مکانیکی گاز را در روغن قفل کند و اثری شبیه کف ایجاد کند. فوم روغن پایدار یا ماندگار نیست مگر اینکه عامل کف کننده در روغن وجود داشته باشد.

فوم بودن نفت خام به خوبی مشخص نیست. وجود یک عامل فعال سطحی و شرایط فرآیند نقش مهمی دارد. ادبیات نشان می دهد که اسیدهای آلی به عنوان یک عامل کف کننده هستند. روغن‌ها و میعانات با جاذبه بالا معمولاً منجر به ایجاد کف نمی‌شوند، همانطور که کالاگان و همکارانش توضیح دادند. ^[1]

کف کردن ظرفیت جداکننده های نفت/گاز را تا حد زیادی کاهش می دهد، زیرا برای جداسازی کافی مقدار معینی از نفت خام کف کننده، زمان ماند بسیار طولانی تری لازم است. نفت خام کف را نمی توان به طور دقیق با مترهای جابجایی مثبت یا با مخازن اندازه گیری حجمی معمولی اندازه گیری کرد. این مشکلات، همراه با اتلاف احتمالی نفت/گاز به دلیل جداسازی نامناسب، بر نیاز به تجهیزات و رویه‌های ویژه در حمل و نقل نفت خام فوم‌کننده تأکید می‌کند.

عوامل اصلی که به “شکستن” روغن کف کمک می کنند عبارتند از:

• تسویه حساب
• تحریک (گیج کننده)
• حرارت
• مواد شیمیایی
• نیروی گریز از مرکز

این عوامل یا روش‌های «کاهش» یا «شکستن» روغن کف‌دار نیز برای حذف گاز حباب‌شده از نفت استفاده می‌شوند. بسیاری از طرح‌های مختلف جداکننده‌ها برای جابجایی نفت خام کف‌دار تکامل یافته‌اند. آنها از تولید کنندگان مختلف در دسترس هستند – برخی به عنوان واحدهای استاندارد حمل فوم و برخی به ویژه برای یک کاربرد خاص طراحی شده اند.

کف زدای شیمیایی مبتنی بر سیلیکون و فلوئوروسیلیکن معمولاً همراه با ورودی های سیکلون برای شکستن کف استفاده می شود. غلظت مواد شیمیایی کف زدا به طور کلی در محدوده 5 تا 10 ppm است، اما برای بسیاری از نفت خام GOM، 50 تا 100 ppm رایج است.

شکل 4 یک اسکن اشعه گاما از یک جداکننده گاز افقی با قطر 48 اینچ است که مشکلات ناشی از فوم را نشان می دهد. محور افقی قدرت سیگنال است و محور عمودی ارتفاع در جداکننده است. قدرت سیگنال بالا نشان دهنده جرم کمتر یا گاز بیشتر است. قدرت سیگنال کمتر نشان دهنده جرم یا مایع بیشتر است. با کاهش نرخ شیمیایی، رابط بین گاز/مایع کمتر تعریف می شود. کف ظرف گازی می شود (سیگنال بیشتر)، در حالی که قسمت بالایی کف می شود (سیگنال کمتر). انتقال مایع زمانی اتفاق می‌افتد که فوم از درون دمیستر عبور می‌کند. انتقال گاز به دلیل جدا نشدن حباب ها اتفاق می افتد.

شکل 5 یک جداکننده افقی را نشان می دهد که برای پردازش مواد خام کف آلود استفاده می شود. سیالات از طریق سیکلون های ورودی جریان می یابند، جایی که عمل گریز از مرکز به شکستن حباب های بزرگ کمک می کند. یک صفحه سوراخ شده در پایین دست سیکلون های ورودی به ترویج جریان یکنواخت و همچنین رطوبت زدایی و کف زدایی کمک می کند. سیکلون های مه شکن در خروجی گاز، مقادیر زیادی از مایعی را که از لایه روغن کف آلود حاصل می شود، حذف می کند. پد روغن کفی ناشی از حباب های کوچکی است که در سیکلون های ورودی حذف نمی شوند.

در بین صفحه سوراخ شده و دیمستر، گاهی اوقات قطعات داخلی با سطح بالا مانند بسته های صفحه یا ماتریس برای شکستن حباب های بزرگ نصب می شود. همانطور که قبلاً بحث شد، تئوری پشت اجزای داخلی سطح بالا این است که حباب ها با کشیده شدن در امتداد سطوح کشیده می شوند و می شکنند. با این حال، اگر بیشتر گاز از قسمت بالایی بسته عبور کند، لایه کف به اندازه کافی بریده نمی شود و حباب ها به انتهای دیگر پیچ می خورند.

پارافین

رسوب پارافین در جداکننده‌های نفت/گاز کارایی آنها را کاهش می‌دهد و ممکن است با پر کردن جزئی مخزن و/یا مسدود کردن دستگاه استخراج غبار و مسیرهای سیال، آنها را از کار بیاندازد. پارافین را می توان به طور موثر از جداکننده ها با استفاده از بخار یا حلال ها حذف کرد. با این حال، بهترین راه حل جلوگیری از رسوب اولیه در ظرف با عملیات حرارتی یا شیمیایی سیال بالادست جداکننده است. یکی دیگر از عوامل بازدارنده، که در بیشتر موارد موفق است، شامل پوشاندن تمام سطوح داخلی جداکننده با پلاستیکی است که پارافین میل ترکیبی کمی با آن دارد یا اصلاً میل ندارد. وزن پارافین باعث می شود تا قبل از اینکه به ضخامت مضری برسد، از سطح پوشش داده شده جدا شود.

به طور کلی، روغن های پارافینیک زمانی که دمای عملیاتی بالاتر از نقطه ابری (دمایی که در آن کریستال های پارافین شروع به تشکیل می کنند) مشکلی ایجاد نمی کنند. با این حال، مشکلات در هنگام خاموش شدن، زمانی که روغن فرصت خنک شدن دارد، به وجود می آید. پارافین از سطوح محلول و صفحات خارج می شود. هنگامی که تولید دوباره بازسازی می شود، سیال ورودی ممکن است نتواند به مناطق آبکاری شده برای حل کردن پارافین جریان یابد. علاوه بر این، دمای بالاتر از نقطه ابری برای حل کردن پارافین مورد نیاز است.

مواد جامد و نمک

اگر شن و ماسه و سایر مواد جامد به طور مداوم در مقادیر قابل توجهی با سیالات چاه تولید می شوند، باید قبل از ورود سیال به خطوط لوله حذف شوند. نمک ممکن است با مخلوط کردن آب با روغن حذف شود و پس از حل شدن نمک، می توان آب را از روغن جدا کرد و از سیستم تخلیه کرد.

مخازن عمودی به دلیل فضای جمع آوری کوچک برای حذف جامدات مناسب هستند. کف ظرف همچنین می تواند مخروطی شکل باشد، با جت های آب برای کمک به حذف مواد جامد. در مخازن افقی، جت‌های شن و نازل‌های مکنده در امتداد کف ظرف معمولاً هر 5 تا 8 فوت قرار می‌گیرند. همچنین ممکن است فرورفتگی‌های معکوس در بالای نازل‌های مکنده قرار داده شود تا نازل‌ها مسدود نشوند. یک سیستم جت شنی در شکل 6 . گاهی اوقات استفاده از این نوع سیستم در حین کارکرد کشتی به دلیل تأثیر جت و مکش بر جداسازی و کنترل سطح دشوار است. برای شناورهایی که باید به گونه‌ای طراحی شوند که در حین سرویس، ماسه جت را فعال کنند، به بحث در مورد درمان امولسیون کنید.

خوردگی

سیالات چاه تولید شده می توانند بسیار خورنده باشند و باعث خرابی زودهنگام تجهیزات شوند. دو عنصر خورنده ترین سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن هستند. این دو گاز ممکن است در مقادیری از 40 تا 50 درصد حجم گاز در سیالات چاه وجود داشته باشند. بحث خوردگی در مخازن تحت فشار در صفحه تصفیه آب .

شل شدن

به دلیل اثر امواج یا جریان اقیانوسی بر روی یک ساختار شناور، محتویات مایع در جداکننده نفت/گاز تحریک می‌شود، که منجر به حرکت‌های ریزش مایع درونی می‌شود. این مشکل به ویژه در جداکننده های افقی طولانی است. کاهش بازده جداسازی را از طریق اختلاط اضافی کاهش می‌دهد، که منجر به انتقال مایع در خط گاز، انتقال گاز در خط مایع و از دست دادن کنترل سطح می‌شود. در جداکننده های سه فاز، راندمان جداسازی روغن/آب و گاز/مایع کاهش می یابد. بنابراین طراحی سیستم های بافل داخلی برای محدود کردن انحراف ضروری است. به‌دلیل حرکات سیال بزرگ‌تر، عموماً روی قسمت‌های داخلی برای میرایی موج در جداکننده‌های درپوش گازی تأکید می‌شود.

تغییرات سطح مایع از سر به انتها باید در طراحی دستگاه های ورودی و خروجی در نظر گرفته شود. سطح مایع خیلی کم می تواند منجر به دمیدن گاز در سیکلون های ورودی شود، در حالی که سطح مایع بیش از حد می تواند باعث سیفون شدن مایع از طریق استخراج کننده غبار شود.

جدول 3 تخمین هایی از دوره طبیعی مایع را برای رگ هایی که تحت حرکات طولی (نوسان) قرار می گیرند، ارائه می دهد. دوره‌ها به ترتیب 10 ثانیه هستند، که مشابه دوره‌ای است که برای سکوهای شناور مانند سکوهای پای تنشی (TLP) و کشتی‌های تولید، ذخیره و تخلیه شناور (FPSO) تحت شرایط طوفان 10 ساله یافت می‌شود.

تراز جداکننده ها با حرکت سازه باید در طراحی چیدمان در نظر گرفته شود. به عنوان مثال، در TLP، رگ‌ها توصیه می‌شود که با بعد طولانی خود، عمود بر حرکت غالب TLP هم‌تراز شوند. در کشتی ها، بزرگی و دوره گام اند رول هنگام تراز کردن کشتی ها باید در نظر گرفته شود. به طور معمول، توصیه می شود جداکننده ها را با ابعاد بلند آنها در طول کشتی تراز کنید.

ادبیات موجود، همانطور که توسط رابرتز و همکاران توصیف شده است. ^[2] ، دو ویژگی اصلی داخلی میرایی موج را برجسته می کند:

• حذف رابط گاز/مایع
• جابجایی فرکانس کاهش طبیعی جداکننده از فرکانس پلت فرم

در برخی از کشتی‌ها، مخازن سوخت از آب دریا پر می‌شوند، زیرا سوخت مصرف می‌شود تا از مشکلات ناشی از ریزش جلوگیری شود.

جابجایی فرکانس طبیعی معمولاً با تقسیم بندی کشتی با بافل های عرضی انجام می شود. بافل ها سوراخ هستند، می توانند در سراسر فاز مایع قرار گیرند، یا می توانند در ناحیه رابط روغن/آب قرار گیرند. با این حال موارد زیر نگرانی های اصلی هستند:

• دسترسی به کشتی
• مجموعه جامدات
• اختلاط نگرانی های اصلی است

می توان از بافل های محیطی افقی استفاده کرد، اما معایبی نیز دارند. سایر اشکال بافل عبارتند از بال های زاویه دار در طول کشتی برای کاهش امواج به دلیل رول شدن و همچنین بافل های سوراخ شده عمودی در طول کشتی. جدول 4 تفاوت بین بافل های افقی و عمودی را نشان می دهد.

کنترل های سطح

کنترل پایدار رابط های نفت/آب و گاز/روغن برای جداسازی خوب مهم است. تنظیمات سطح جداکننده دو فاز معمولی در جدول 5 است. برای عملیات سه فاز، تنظیمات سطح در هر دو سطح رابط روغن/آب و سطح رابط نفت/گاز قرار می گیرد.

به طور معمول، فاصله بین سطوح مختلف حداقل 4 تا 6 اینچ یا حداقل 10 تا 20 ثانیه زمان نگهداری است. محل پایین ترین سطوح نیز باید ته نشین شدن ماسه/ جامدات را در نظر بگیرد. این سطوح معمولاً 6 تا 12 اینچ از کف رگ هستند. حداقل ضخامت پد آب/روغن تقریباً 12 اینچ است. توجه داشته باشید که این حداقل تنظیمات ممکن است بر اندازه ظرف بر خلاف زمان‌های نگهداری مشخص شده غالب باشد.

در جداکننده افقی دو یا سه فاز با مایع/آب بسیار کم، از پیکربندی جداکننده چکمه یا “دو بشکه” استفاده می شود. سپس تمام کنترل های رابط در داخل بوت یا بشکه پایینی قرار می گیرند. نمونه‌هایی از این نوع جداکننده‌ها را می‌توانید در انواع جداکننده .

برای وادار کردن مایع به خروج از شکاف لوله-دیواره، جریانی از گاز نیز خارج می شود. جریان لغزشی با حفظ فشار کمتر در فضای حلقوی بیرونی نسبت به فشار داخل لوله‌ها، از شکاف خارج می‌شود. این کار با ساخت مجراهایی بین فضای حلقوی و قطعات هسته توخالی همه ژنراتورهای اسپین انجام می شود. دم این هسته های توخالی به نوبه خود در برابر فشار کم گردابه های گاز تازه تولید شده باز است. یک جریان لغزشی گازی حدود 5 درصد از لوله ها بازیافت می شود تا مایع را بیرون بکشد، سپس به ژنراتور اسپین برمی گردد و انتهای دم آن خارج می شود، جایی که به جریان اصلی گاز می پیوندد.

مقالات قابل توجه در وان پترو

جدا کننده های روغن

طیف کاملی از راه حل های افقی و عمودی که جداسازی روغن کامل با بار کامل و جزئی را برای سیستم های تک یا چند کمپرسور تضمین می کند. نسخه ها برای مبردهای HFC / (H) CFC و مخلوط های HFC / HFO یا NH3 غیرقابل اشتعال، با یک، دو یا سه فاز یا طراحی شده برای کار با سیستم های غرقابی موجود هستند.

مشخصات MP090

جداکننده های اسپینر فیلتراسیون روغن بای پس با بالاترین عملکرد و تنها نظارت خودکار در جهان. ویدیوی ما را از نحوه عملکرد این محصول منحصر به فرد تماشا کنید.

Marsh: Marator ™ جدا کننده روغن

جداسازهای روغن با ماندگاری کامل با کارایی بالا برای سایت‌هایی که «استاندارد صنعت» به اندازه کافی خوب نیست

جداکننده های بای پس Marsh Hydroil™

برای مناطقی که «خطر کم» آلودگی نفتی دارند

جداکننده های احتباس کامل Marsh Hydroil™

برای مناطقی که در معرض خطر آلودگی نفتی قرار دارند

جداکننده های مارش هیدرویل ™ Forecourt

برای مناطقی که “خطر قابل توجهی” آلودگی نفت دارند

جداکننده های شستشوی Marsh Hydroil™

پیشگیری از آلودگی

تله سیلت Marsh Hydroil™

سیستم های هشدار جداکننده روغن

برای جداکننده های روغن، واحدهای شستشو و لجن گیرها

جدا کننده هوا/روغن

جداکننده روغن و آب

جداکننده آب روغن ( OWS ) قطعه ای از تجهیزات است که برای جدا کردن مخلوط روغن و آب به اجزای جداگانه آنها استفاده می شود. انواع مختلفی از جداکننده آب و روغن وجود دارد. هر کدام قابلیت جداسازی روغن متفاوتی دارند و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. جداکننده های آب روغن پس از در نظر گرفتن پارامترهای عملکرد جداسازی روغن و ملاحظات هزینه چرخه عمر طراحی و انتخاب می شوند. “روغن” را می توان به معنای روغن های معدنی، گیاهی و حیوانی و بسیاری از هیدروکربن گرفت.

مقدمه

جداکننده های آب روغنی را می توان برای تصفیه انواع آلاینده ها در آب از جمله روغن شناور آزاد، روغن امولسیون شده، روغن محلول و جامدات معلق طراحی کرد. همه انواع جداکننده روغن قادر به جداسازی همه آلاینده ها نیستند. رایج ترین پارامترهای عملکرد در نظر گرفته شده عبارتند از:

• اندازه قطرات روغن (در تغذیه جداکننده)
• چگالی روغن
• ویسکوزیته آب (دما)
• کیفیت آب تخلیه مورد نظر
• غلظت روغن خوراک و محدوده غلظت روغن احتمالا
• جریان آب روغن خوراک (روزانه و اوج ساعتی)

فلاسک فلورانسی

فلاسک فلورانس نیز شناخته گلدان ، ظرف ، گیرنده یا اسانس فلورنتین می‌شود، نوعی جداکننده برای به دست آوردن اسانس یا طعم پس از فرآیند تقطیر است. فازهای آب و روغن در فلورانس از هم جدا می شوند زیرا چگالی آنها متفاوت است و اکثر اسانس ها محلول در آب نیستند.

جداکننده روغن و آب API

دستگاهی جداکننده نفت و آب API است که برای جداسازی مقادیر ناخالص نفت و مواد جامد معلق از پساب فاضلاب پالایشگاه‌های نفت، کارخانه‌های پتروشیمی، کارخانه‌های شیمیایی، کارخانه‌های فرآوری گاز طبیعی و سایر منابع صنعتی طراحی شده است. این نام از این واقعیت گرفته شده است که چنین جداکننده‌هایی بر اساس API Publication 421، منتشر شده توسط موسسه نفت آمریکا . ^[1] از این جداکننده ها می توان برای جداسازی قطرات بزرگ روغن، معمولاً بیشتر از 150 میکرون استفاده کرد.

جداکننده آب روغنی (دریایی)

هدف از جداکننده آب روغنی کشتی جداسازی نفت و سایر آلاینده هایی است که می توانند برای اقیانوس ها مضر باشند. آنها معمولاً در کشتی‌ها یافت می‌شوند، جایی که از آنها برای جدا کردن روغن از پساب‌های روغنی مانند آب‌های آب‌ریز قبل از تخلیه فاضلاب در محیط استفاده می‌شود. این تخلیه فاضلاب باید با الزامات مندرج در Marpol 73/78 .

بیلژ محصول تقریباً اجتناب ناپذیر عملیات کشتی است. روغن از ماشین آلات در حال کار مانند دیزل ژنراتورها، کمپرسورهای هوا و موتور محرکه اصلی نشت می کند. OWS های مدرن دارای آلارم ها و دستگاه های بسته شدن خودکار هستند که زمانی فعال می شوند که ظرفیت ذخیره سازی روغن جداکننده آب روغن رسیده باشد.

جداکننده صفحه گرانشی

یک جداکننده صفحه گرانشی شامل یک سری صفحات است که آب آلوده از طریق آنها جریان می یابد. هدف از طراحی این است که اجازه دهد قطرات روغن در آب در سطح زیرین صفحه با هم ترکیب شوند و در نهایت قطرات روغن بزرگتری را تشکیل دهند که از روی صفحات شناور شده و در بالای محفظه تجمع می‌یابند. روغن انباشته شده در بالا سپس با مقداری آب تعبیه شده به روغن زباله مخزن این نوع جداکننده آب روغنی برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و همچنین در کشتی ها بسیار رایج است اما دارای ایراداتی است که باعث کاهش راندمان می شود. ذرات روغنی که اندازه آنها شصت میکرومتر یا کوچکتر است از هم جدا نمی شوند. ها در آب ادغام قطرات روغن را تا حد زیادی کاهش می دهد و مانع از اثر جداسازی سورفکتانت می شود. صفحات باید در هنگام رسوب تعویض شوند که این امر هزینه های عملیات را افزایش می دهد. ^[2]

جداکننده آب روغنی گریز از مرکز

از جداکننده ، روغن-آب یا مایع-مایع گریز از مرکز دستگاهی است که برای جداسازی روغن و آب توسط سانتریفیوژ طراحی شده است. به طور کلی حاوی یک ظرف استوانه ای است که در داخل یک ظرف ثابت بزرگتر می چرخد. مایع متراکم تر، معمولاً آب، در حاشیه ظرف دوار جمع می شود و از کنار دستگاه جمع می شود، در حالی که مایع با چگالی کمتر، معمولاً روغن، در محور چرخش جمع می شود و از مرکز جمع می شود. جداکننده های گریز از مرکز نفت-آب برای پردازش فاضلاب و برای پاکسازی نشت نفت در دریا یا دریاچه استفاده می شود. جداکننده های سانتریفیوژ روغن-آب نیز برای فیلتر کردن دیزل و روغن های روان کننده با حذف ذرات زائد و ناخالصی از آنها استفاده می شود. ^[3]

جداکننده آب روغنی هیدروسیکلون

جداسازی آب روغن هیدروسیکلون دستگاهی است که برای جداسازی روغن از آب با استفاده از یک گرداب قوی طراحی شده است. این جداکننده ها غیرفعال هستند (بدون قطعات متحرک) و شبیه لوله های مخروطی بلند هستند. آنها معمولاً شامل یک بخش ورودی، یک بخش مخروطی بلند و یک بخش خروجی بلند هستند. در حین کار، گرداب قوی زمانی ایجاد می شود که آب روغنی به صورت مماس به انتهای ورودی جداکننده تزریق شود. این یک نیروی گریز از مرکز ایجاد می کند، که با حرکت به سمت پایین مخروط مخروطی شتاب می گیرد. نیروهای گریز از مرکز و گریز از مرکز، جزء آب سنگین‌تر را به خارج از گرداب جدا می‌کنند در حالی که قطرات روغن سبک‌تر به مرکز فشار می‌آورند. روغن های جدا شده از طریق یک روزنه در انتهای ورودی مخروط برداشته می شوند و آب تصفیه شده از طریق انتهای مخالف تخلیه می شود. نیروهای گریز از مرکز ایجاد شده در داخل گرداب جداکننده های هیدروسیکلون با روغن زدایی بهتر، حدود 1000 برابر نیروی گرانش است. به همین دلیل است که می‌توان قطرات کوچک‌تر روغن امولسیون‌شده را تا 15 میکرون حذف کرد.

هیدروسیکلون های حذف روغن یا هیدروسیکلون های روغن زدایی در هندسه، طراحی و عملکرد در مقایسه با هیدروسیکلون های رایج حذف جامد بسیار متفاوت هستند. هنگامی که به درستی طراحی و اجرا شود، هیدروسیکلون ها برای حذف قطرات بزرگ روغن و قطرات روغن امولسیون شده کوچکتر در طیف وسیعی از کاربردها در بسیاری از صنایع بسیار مفید هستند. این فناوری با موفقیت برای تصفیه آب روغنی تولید شده در صنایع معدنی، فرآوری گوشت، تولید لبنیات، پتروشیمی، پالایش نفت، بازاریابی نفت و عملیات تولید نفت به کار گرفته شده است.

شناورسازی

فلوتاسیون حباب های گاز را برای افزایش حذف روغن وارد می کند. حباب های گاز به قطرات روغن می چسبند تا میزان افزایش روغن را افزایش دهند. روش‌های شناورسازی مختلف مانند شناورسازی گاز محلول (DGF)، شناورسازی با هوای محلول (DAF) و شناورسازی گاز القایی (IGF) ممکن است استفاده شود. به طور معمول این مرحله جداسازی پس از مرحله جداسازی اولیه روغن از آب استفاده می شود که قادر است بخش زیادی از روغن آزاد را حذف کند.

فیلتراسیون پوسته مهره

فیلتراسیون پوسته مهره از رسانه های پوسته مهره در ظرف برای حذف روغن استفاده می کند. فیلترهای پوسته مهره برای جداسازی نفت خام از آب تولید شده در میدان نفتی در دهه 1970 طراحی شدند. به طور معمول، فیلترهای پوسته مهره به عنوان یک مرحله پولیش برای دستیابی به غلظت روغن پایین (<10 میلی گرم در لیتر) استفاده می شود. روغن در فضاهای بینابینی بین رسانه ها جمع آوری می شود و به طور دوره ای در طی یک روش شستشوی معکوس حذف می شود.

الکتروشیمیایی

تصفیه فاضلاب روغن ها و آلاینده ها با الکتروشیمیایی امولسیون سازی الکتروشیمیایی امولسیون شامل تولید الکترولیتی است که آلاینده هایی مانند لجن را جذب کرده و به بالای محفظه تصفیه می برد. هنگامی که در بالای محفظه تصفیه قرار گرفت، روغن و سایر آلاینده ها به یک مخزن روغن زباله منتقل می شوند. ^[4]

جداسازی روغن و آب در چاله پایین

(DOWS) یک فناوری نوظهور است که نفت و گاز را از آب تولید شده در کف چاه جدا می‌کند و بیشتر آب تولید شده را دوباره به سازند دیگری که معمولاً عمیق‌تر از سازند تولیدکننده است، تزریق می‌کند. جریان غنی از نفت و گاز به سطح پمپ می شود. DOWS به طور موثر مواد جامد را از مایع دفع می کند و بنابراین از آسیب تزریق ناشی از مسدود شدن مواد جامد جلوگیری می کند. تزریق همزمان با استفاده از DOWS فرصت آلودگی منابع زیرزمینی آب آشامیدنی (USDWs) را از طریق نشت در لوله و پوشش در طول فرآیند تزریق به حداقل می رساند.

زیست پالایی

زیست پالایی استفاده از میکروارگانیسم ها برای تصفیه آب آلوده است. یک محیط با دقت مدیریت شده برای میکروارگانیسم ها مورد نیاز است که شامل مواد مغذی و هیدروکربن هایی مانند روغن یا سایر آلاینده ها و اکسیژن باشد.

در مطالعات مقیاس آزمایشی، زیست پالایی به عنوان یک مرحله در یک فرآیند تصفیه چند مرحله ای شامل جداکننده صفحه برای حذف اکثر آلاینده ها مورد استفاده قرار گرفت و قادر به تصفیه آلاینده ها در غلظت های بسیار پایین از جمله آلاینده های آلی مانند گلیسرول ، حلال ها، سوخت جت ، شوینده ها و فسفات . پس از تصفیه آب آلوده، دی اکسید کربن ، آب و لجن آلی تنها محصولات باقی مانده بودند. ^[2]

همچنین ببینید

• فهرست فن آوری های تصفیه فاضلاب

منابع