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#低温集气站的基本资料：
井号
产量（）
进站压力（MPa）
进站温度（℃）
1
18
16
31
2
22
16
30
3
20
16
32
4
16
16
32
5
7
16
30
6
14
10
31
7
19
10
30
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
1 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
2 天然气的相对密度
天然气的相对密度用S
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
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=28.97
所以，天然气相对密度S==20.1104/28.97=0.694
3 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：
a．1、2号分离器：
；
b. 3号分离器：
c. 4号分离器：
d. 5号分离器：
4 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/m3
P——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
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
①．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
②．查下图得出天然气在，不同温度条件下的粘度。
③．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
1 计算水力阻力系数
根据经验公式：
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
②．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
①．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：
2 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：
Ⅰ. 令K=1，计算直径D.
Ⅱ. 取进口管径,出口管径
Ⅲ. 验算进口流速是否在，出口流速是否在
Ⅳ. 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
均满足条件，故
e. 五号分离器
不符合条件，另取K值再次进行计算。在K的取值范围内计算得的结果均不符合条件，因此，在此流量，压力，温度等情况下不宜选用旋风式分离器进行气液分离。
浙公网安备 33021202002483