油气集输课程设计--分离器结构设计

重庆科技学院

课程设计报告

院（系）:_石油与天然气工程学院_ 专业班级:油气储运071 学生姓名: x x 学号: 2007440xxx 设计地点（单位）____________G304__ __ ________ __设计题目:低温集气站工艺设计——分离器结构设计 _ 完成日期： 2010 年 7 月 1日

指导教师评语: _______________________________________

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成绩（五级记分制）:______ __________

指导教师（签字）:________ ________

摘要

低温两相分离器和旋风分离器设计的相应规范，注意事项，各种数据的代入，公式的查询，图表的查询，根据天然气，液烃的密度，天然气的，温度，压缩因子，粘度，阻力系数，颗粒沉降速度，分离器直径，进出管口直径。各种查询结果进行相应的计算。计算出来的结果发现旋风分离器的直径小较小，实际证明旋风分离器的分离效率比立式两相分离器的分离效率要高。

关键词：天然气液烃密度温度压缩因子粘度阻力系数颗粒沉降速度分离器直径进出管口直径

1 立式两相分离器的设计

1.1 天然气压缩因子的计算

井号 产量（104m 3/d ）

进站压力（MPa ）

进站温度（℃）

1 39 17 3

2 2 29 17 32

3 26 17 32

4 13 12 32

5 9 12 30 6

12

12

31

同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比 进站天然气气体组成（%）：

C 1=82.3 C 2=2.2 C 3=2.0 C 4=1.8 C 5 =1.5 C 6=0.9 H 2S=7.1

CO 2=2.2

天然气的相对分子质量

M=16*0.823+30*0.022+44*0.02+58*0.018+72*0.015+86*0.009+34*0.071+44*0.022=20.998

空气的相对分子质量=29

S=

空

天

M M =20.998/29=0.72 对于凝析气藏气S ≥0.7

P PC =5.102-0.689*0.72 =4.61 T PC =132.2+116.7*0.72=216.22

123号井节流降压后的P=6MPa T=258K 所以

天然气的拟对比压力

P pr =6/4.61=1.30

天然气的拟对比温度

T pr =258/216.22=1.19

通过查《天然气集输技术》图2-1可得天然气压缩因子Z=0.69

同理在456号井

天然气的压力P=6MPa T=271K 天然气的拟对比压力

P pr =6/4.61=1.30

天然气的拟对比温度

T pr =271/216.22=1.25

通过查《天然气集输技术》图2-1可得天然气压缩因子Z=0.75

1.2 天然气流量计算

在标准状态下123号井流量Qg=（39+29+26）104=94*104m 3/d

Q=

86400Qg *P

101325.0*293TZ

=0.11m/s 456号井流量为Qg=（13+9+12.）*104=34*104m 3/d

Q=86400Qg *P

101325.0*293TZ =0.05m/s

1.3 液滴沉降速度计算

根据《油气集输与矿场加工》中的公式可以算出：

在P=6MPa T=（-15+273）K=258K 条件下

天然气密度ρ=ZT pM 314.8=258

*69.0*314.8998

.20*6000=85.12kg/m 3

P=6MPa T=（8+273）K=271K 条件下

天然气密度ρ=ZT pM 314.8=271

*75.0*314.8998

.20*6000=74.55 kg/m 3

根据《油田油气集输设计技术手册下册》可查到天然在不同压力温度下的粘度： 气体的相对密度是0.72，从图15-2-4中查得临界温度是220K,临界压力是4580KPa ，用计算求得临界参数 P=6MPa T =258K 条件下

T r =

220

258

=1.17

P r =

58

.4

6

=1.31

利用所算出来的对比压力和对比温度可以在图中查得粘度比，再与图15-2-7中查出的数字相乘，就可得到流体的运动粘度。

从图15-2-7中查得在101.325KPa和-15℃条件下经过对HS和CO含量的校正气体粘度是0.0091mPa·S

从图15-2-8查得μ

p /μ

1

=1.4

μp=1.4*0.0091=0.013mPa·S=1.3*105-Pa·S P=6MPa T=281K条件下

T r =

220

281

=1.28

P r =

58

.4

6

=1.31

从图15-2-7中查得在101.325KPa和-2℃条件下经过对HS和CO含量的校正气体粘度是0.095mPa·S

从图15-2-8查得μ

p /μ

1

=1.2

μp=1.2*0.095=0.011mPa·S=1.1*5-Pa·S

颗粒直径取d

l =100微米