油气田天然气脱水、脱烃技术的重大突破--《3S》超音速分离技术(上)

 北京金都源泉科技发展有限公司从俄罗斯一家引进了一种有效的分离和加工天然气的新技术--《3S》超音速分离技术。该技术及装备已在国外石油天然气行业被成功应用。

    超音速分离器(Super Sonic Separator简称3S),是将航天技术的空气动力学成果应用于油气田天然气处理、加工领域而研发的新型、高效分离设备。 

   《3S》设备的研究和测试始于1996年。俄罗斯研究人员对超音速气流中液滴的形成过程进行了**的分析研究,测定了液滴沿喷管径向和轴向的分布,并开发了一种用光学方法测定液滴的技术,建立了超音速喷管的天然气旋流的计算程序,反映了天然气的固有属性和过度阶段的状态。

   该公司在俄罗斯建立了天然气日处理量为30×104m3(2.5kg/s)的工业性实验装置,还在国外建立了天然气日处理量为110×104m3(9kg/s)的更大的工业性实验装置,对《3S》装置的各项技术性能进行验证。实验装置可以测量天然气在《3S》设备中不同点的流速、压力和温度。用了近4年的时间,在不同温度、压力和不同天然气气体组分的条件下,对《3S》设备进行了400多次测试,包括对次音速、近音速和超音速分离状况的测试,取得了大量数据和经验,并验证了《3S》设备的设计计算模型。2004年9月,该公司**套工业用《3S》装置在俄罗斯一座处理能力超过4×108m3/y的天然气工厂的低温系统中成功投运,完成了从实验研制到工业化应用的整个过程,《3S》技术及其装置的工业化设计已经成熟并已经在俄罗斯、美国、德国、意大利、法国、荷兰、英国、挪威、澳大利亚、巴西等国和欧亚砖利联盟获得砖利。国际砖利组织已向这些国家正面推荐使用《3S》技术。 

   《3S》超音速分离器是基于天然气旋流在超音速喷管内绝热膨胀降温,分离天然气中的水分和天然气液烃(NGL)组分的一种新型、高效分离设备。

   《3S》由旋流器、超音速喷嘴、工作段、两相分离器、扩散器和导向叶片等组成,其结构见示意图

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