thiết bị tách pha trong xử lý dầu khí
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.17 MB, 62 trang )
CHƯƠNG 1:
GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ TÁCH PHA
TRONG XỬ LÝ DẦU KHÍ
1.1 Sơ lược về thiết bị tách pha
!"#$%&'()!*!+,- .
!./0!+,1.2345..67
(
87+9%.1:*;#;<
4.1#.-3=(
>?.@.A"2;B#A,"=C
.1#D-3=(
)7%.1 A#D$ '-D
/?3E*AF,(>7 @.A
=*!-./G H-I
.,*()GI*DJ##D-
D*! -I.,*G-.:
C*(
87-,K0!=I;##/E
L()#!*#.-.-,K
1M35/.?!-G*#NA#O?!
-G(
)*+P!=I-"=.#A
"/E*QI(R"*,.-73
=.1,,-()S?12#DG,-
?!#D- .!*(
)*ES2H*%?
#M#D2;! #C!
/%-3,0T0."U1
EV!E (R"EV?-7;2W1
U4!-2H*(R"E
G2.6.=D?1.1-<;"4!"#
;.?6;2.1D(X*E/@IG.3
7B<Y#ZA7G-(
1.2 )M[C*
X*?OM[\M[2M[4!
M[.A=(
P(N(P)M[2
8DD! D(
]=?1.@.#D.!:!
,1-0T!0B(H3=+.D^?
.6-*,3!F.2
=2_";2!2=-
B-D*(
80.?-D;03U;#
!=.(81-D4!#!+Y!
ECV;#!=.!+0.V*
C*!K,0(80.V6
*!K;T #DI#6,.7/9A
/@(8/,/P`O5Q--/
EG[3a`Nb5ZU.W.7CE!
#C*#N`c5"NNbT,.N5
"ON.Pb5/?1ANbT,.N
/(d=0!B<Y.GD
-@=U4@(>?. A;M[K
A *;<4!+=E(
> -#.- .6+
!!G.1[;H[G",-A"
S2KT,?[!=B<Y(]= H=
-7Oe2-EH! #(>
7? V.C .1U,3*5;f.
-*@I./!A-C7?!
-G;2AW;(> 7S*?#.1<
S(
2 P(N(N)M[4
g,-*;#0!M#D-*(
h1H=0M[2;#-*.
,-*I-7;#D!#U./-3=
2M!=0!B<Y(]=,-*.H=I
!-3*A!1;;#;0
*(
h1,-*.;#9..=#DI#
C*??4[U#DM#D
/.0e!.K1(
3 P(N(O)M[.A=
8E[@.E-i[;H:!
"#(
8-;0"VE-.EI
D"ET-#D(j;0""?.
!;M[KA-S79"-2H
E(XE?.W.7ZU!
T"E?-(g"E/?k-E#2cb.)
. 2aO!=.!=#2Plb.L(H"E
[C744.!=VBW
[C^!V!.GD7.A=
A[;H"EU2-@@=!
E(
)7K-i?1A-I"-i@
.E=6!?1".*m
A;2?./F#D7#(n=6?1
%2AV.1-i(8,30#%
[e=!#-7;2C
#o(
8Z!.K=.7#CM#?1
U"#2E%0C! .1(
]=5- ,!./0!=-#(
)""#! ;0D.U,3@@-
*-4.M! .,*V!BA.7Z(j0C.
I !BU./B (
P(OpT"*
X*.T"UK,0\UM[
U*";#!=,3@2&
P(O(PpT"UM[
8%,UM[C**.T"\
• X*!(
• X*O\! (
• X*"F,(
• X*."(
• X* 1V, (
• X*E(
• X*;"1V, (
X*!/%-./0T
09V,31;;AU;C#
D(X*;"1V%7;2!73
-G"2H*!(
X*;"1 G6M
A#D.1-<;"4!"#G"D
(q..67;2.1#DD?(j
7E?17.A- W7
.1!=?D#D, (
• X*!E(
X*NO,U."E*
!(>9*,;<4-30.7(
- 8D\g%.1#DF! D(> !
D-I.,*G.-U./-3.:(
- X*QI\8/*."P-=.#A
"(X*,?1.@7=?4,
,-!#!:3- !-*,(
- X*;"\d".2H*!
X*!/%-!./0
T09V,31;$=#
.!:3V34,.W'C#D(X*;"1
V%7;2!73-*0*(
X*;"1 G6MA
#D.1;"4!"#G"D(q.
.67;2.1#DD?(
j7E?17.A- W
7.1!=?D#D, (
- 87E\h*;"1V.A=.
%..14DG(87E-*/.
%-M.14A./0-:!!+=D
(
1.3.2 pT"U*
Theo hình dáng thì bình tách được chia làm 3 loại: Bình tách hình trụ
đứng, bình tách hình trụ ngang, bình tách hình cầu.
a)X**-4.M
- X**-4.MN\^(
Hình 1.1. Bình tách hình trụ đứng 2 pha
1- Cửa vào của hỗn hợp 2- Bộ phận tạo va đập
3- Bộ phận chiết sương 4- Đường xả khí
5- Đường xả chất lỏng
- Bình tách hình trụ đứng 3 pha: dầu – khí – nước.
Hình 1.2. Bình tách hình trụ đứng 3 pha
1- Đường vào của hỗn hợp 5- Đường gom các giọt chất lỏng
2- Bộ phận tạo va đập 6- Đường xả nước
3- Bộ phận chiết sương 7- Đường xả dầu
4- Đường xả khí
Thông thường **-4.M?./Pb.Pb
rc.Nar/%\
`8k=`D(
`)#D?K%!"#-@(
`>2?="-"M!
1
`)?,.W-"!-M/(
`sG,BV?1B,-4AU4(
'X**-4e\N!O(
X**-4?1.2AJ?1NAO(
R"J*0-3".2W2!*?=
GAB5-!/-9/
?1 !-<t( Đối với loại bình *?./
C*,.WbNa^a!KN`NN(8/
4--/;\
u)=6` MO(
u8E\/=B5D E;f7C,
JE?=6(
u>2K"?#(
u8k=^(
u)0.W.7#DJ(
u)"-0MB5` (
Dưới đây là một số dạng cụ thể của bình tách hình trụ ngang:
Hình 1.3. Bình tách hình trụ nằm ngang 2 pha
1- Đường vào của hỗn hợp 4- Đường xả khí
2- Bộ phận tạo va đập 5- Đường xả chất lỏng
3- Bộ phận chiết sương
Hình 1.4. Bình tách hình trụ nằm ngang 3 pha
1- Đường vào của hỗn hợp 4- Đường xả khí
2- Bộ phận tạo va đập 5- Đường xả nước
3- Bộ phận chiết sương 6- Đường xả dầu
b)Bình tách hình cầu:
X**\
`X**N^(
`X**O^^ (
X**/?./Nc.Nv.K=;<
4\
`8k=^0.W.7#DV?
(
`hK=V@.A%(
`gG.B0C7B<Y$<<&'
`)7D:PI?1!+,1A@-(
`RE3=.1;<4I=-/AI,
Hình 1.5. Bình tách hình cầu 2 pha
1- Bộ phận ly tâm - kiểu thiết bị thay đổi hướng cửa vào;
2- Màng chiết;
3- Phao đo mức chất lỏng;
4- Thiết bị điều khiển mức chất lỏng trong bình;
5- Van xả dầu tự động
Trên thực tế hiện nay, bình tách hình cầu ít được sử dụng hơn bình tách
hình trụ đứng và bình tách hình trụ ngang, do một số ưu việt của nó không bằng
2 loại kia.
Hình 1.6. Bình tách hình cầu 3 pha
1- Thiết bị đầu vào
2- Bộ phận chiết sương
3- Phao báo mức dầu trong bình
4- Phao báo mức nước trong bình
5- Thiết bị điều khiển mức nước trong bình
6- Thiết bị điều khiển mức dầu trong bình
7- Van xả dầu tự động
8- Van xả nước tự động
8-3H=,***.;<42*
*-4.M!**-4;0.1C?
VeN"(
'w.1C"*\
088 )!#.K;;
X*
* -4
X*
* -4
.M
X*
*
P d=6C;H P N O
N HW.7C#
.
P N O
O q[M!
;H,.W.K=
P N O
c
8#2 . C
;H".
N P O
a g P N O
l
nC.2
!7
P
N O
v ]+= O P N
x q[B<YE
V
P N O
y
q[M.1
;<4.
P O N
qV,3
@.A
O N
Pb
jA_.M
jAe
P
O P N
PP 8=!=@.A N O P
PN
8= != 1
-z7
P O N
n5\
P\8=#(
N\8=-*(
O\qJ=
1.3.3 Phân loại theo áp suất làm việc
)*!=! ;#-7TV
Obb!W- "Pa^Pbb(
- Loại thấp áp: Áp suất làm việc của bình là 0,7- 15 at.
- Loại trung áp: Áp suất làm việc của bình là 16- 45 at.
- Loại cao áp: Áp suất làm việc của bình là 45- 100 at.
1.3.4 Phân loại theo nguyên lý tách cơ bản
- Nguyên lý trọng lực: Dựa vào sự chênh lệch mật độ của các thành phần
chất lưu. Các bình tách loại này ở cửa vào không thiết kế các bộ phận tạo va
đập, lệch dòng hoặc đệm chắn. Còn ở cửa ra của khí có lắp đặt bộ phận chiết
sương.
- Nguyên lý va đập hoặc keo tụ: Gồm tất cả các thiết bị ở cửa vào có bố
trí các tấm chắn va đập, đệm chắn để thực hiện tách sơ cấp.
- Nguyên lý tách ly tâm: Có thể dùng cho tách sơ cấp và cả thứ cấp, lực
ly tâm được tạo ra theo nhiều phương án:
+ Dòng chảy vào theo hướng tiếp tuyến với thành bình.
+ Phía trong bình có cấu tạo hình xoắn, phần trên và dưới được mở rộng
hoặc mở rộng từng phần.
Lực ly tâm tạo ra các dòng xoáy với tốc độ cao đủ để tách chất lỏng. Tốc
độ cần thiết để tách ly tâm thay đổi từ 3- 20 m/s và giá trị phổ biến từ 6- 8 m/s.
Đa số thiết bị ly tâm có ở hình trụ đứng. Tuy nhiên các thiết bị hình trụ ngang
cũng có thể lắp bộ phận tạo ly tâm ở đầu vào để tách sơ cấp và ở đầu ra của khí
để tách lỏng.
1.4 Các phương pháp tách dầu khí cơ bản
Trong sản phẩm dầu – khí được khai thác từ giếng lên có thành phần chủ
yếu là hợp chất hydrocacbon, khi có sự thay đổi về nhiệt độ và áp suất sẽ xảy ra
quá trình bay hơi và ngưng tụ rất phức tạp. Chính vì vậy mà tùy thuộc vào thành
phần chất lưu cần tách, chế độ áp suất và nhiệt độ mà người ta có thể sử dụng
các phương pháp tách khác nhau. Trong thực tế, quá trình tách sản phẩm dầu –
khí có thể chia ra làm hai phương pháp chính như sau: tách dầu ra khỏi khí và
tách khí ra khỏi dầu.
1.4.1 Phương pháp tách dầu ra khỏi khí
Trong dòng khí thường có các bụi dầu dạng sương mù hoặc các giọt dầu.
Tuy nhiên dòng khí sau khi tách vẫn còn một hàm lượng dầu nhất định vì dầu
ngưng tụ do quá trình giảm nhiệt độ. Các quá trình tách dầu ra khỏi khí trong
các bình tách theo nhiều cơ chế: cơ chế trọng lực, cơ chế va đập, cơ chế thay đổi
hướng dòng chảy, cơ chế thay đổi tốc độ, cơ chế lực ly tâm, cơ chế keo tụ và
thấm…
1.4.1.1 Cơ chế tách trọng lực
Nguyên lý tách dựa vào sự chênh lệch về tỷ trọng, bởi vì khí nhẹ hơn dầu.
Ở điều kiện chuẩn các giọt dầu nặng hơn khí tự nhiên từ 400 đến 1600 lần. Khi
áp suất và nhiệt độ tăng thì sự chênh lệch đó sẽ giảm nhanh. Chẳng hạn ở áp
suất 50 at thì sự chênh lệch chỉ còn từ 6 đến 10 lần. Nếu kích thước các giọt đủ
lớn thì chúng sẽ dễ dàng lắng đọng và tách ra. Tuy nhiên điều đó ít xảy ra vì
kích thước các hạt lỏng thường bé làm cho chúng có xu hướng nổi trong khí và
không thể tách ra khỏi dòng khí trong thời gian ngắn, đặc biệt nếu tốc độ dòng
khí cao.
Ngoài ra, tốc độ cũng có vai trò rất quan trọng trong quá trình tách. Khi ta
giới hạn tốc độ dòng khí thì có thể đảm bảo quá trình tách theo yêu cầu nhờ cơ
chế phân ly trọng lực. Các hạt chất lỏng có kích thước từ 100 µm trở lên được
tách cơ bản nhờ cơ chế phân ly trọng lực, còn các hạt có kích thước nhỏ hơn thì
phải sử dụng đến bộ chiết sương.
1.4.1.2 Cơ chế va đập
Dòng khí có chứa hỗn hợp lỏng đập vào một tấm chắn, chất lỏng sẽ dính
lên bề mặt tấm chắn và chập lại với nhau thành các giọt lớn và lắng xuống nhờ
trọng lực. Khi hàm lượng chất lỏng cao hoặc kích thước các hạt bé, để tăng hiệu
quả tách người ta cần tạo ra nhiều va đập nhờ vào sự bố trí các tấm chắn kế tiếp
nhau theo từng góc nghiêng nhất định (so le hoặc song song).
Dưới đây là một bộ phận màng ngăn sử dụng sự va đập để tách dầu khỏi
khí.
C
B
A
B
C
A
B
C
A
B
C
A :Va đập
B: Thay đổi h ớng dòng chảy
C: Thay đổi vận tốc dòng chảy
(a) Thiết bị tách s ơng
1.4.1.3 C ch thay i hng v tc dũng chy
C ch ny da trờn nguyờn tc lc quỏn tớnh ca cht lng ln hn cht
khớ. Khi dũng khớ cú mang theo cht lng gp cỏc chng ngi vt s thay i
hng chuyn ng mt cỏch t ngt. Do cú quỏn tớnh ln, cht lng vn tip
tc i theo hng c, va vo b mt vt cn v dớnh vo ú, chp li v dớnh vo
vi nhau to thnh nhng git ln v lng xung di nh trng lc. Cũn cht
khớ, do cú quỏn tớnh bộ hn nờn s thay i hng l d dng v b li cỏc ht
cht lng bay theo hng mi.
Vai trũ ca quỏn tớnh cng c vn dng tỏch lng - khớ bng phng
phỏp thay i tc dũng khớ t ngt. Khi gim tc dũng khớ t ngt, do
quỏn tớnh cht lng ln s vt lờn trc v tỏch ra khi cht khớ. Ngc li khi
tng tc mt cỏch t ngt thỡ cht khớ s vt lờn trc nh quỏn tớnh bộ hn.
1.4.1.4 C ch tỏch s dng lc ly tõm
Khi dòng khí chứa hỗn hợp lỏng phải chuyển động theo quỹ đạo vòng với
tốc độ đủ lớn, lực ly tâm sẽ đẩy chất lỏng ra xa hơn, bám vào thành bình, chập
dính với nhau thành các giọt lớn và lắng xuống dưới nhờ trọng lực. Còn chất khí
do có lực ly tâm bé nên sẽ ở phần giữa bình và thoát ra ngoài theo đường thoát
khí. Đây là một trong các phương pháp hiệu quả nhất để tách lỏng ra khỏi khí.
Hiệu quả sẽ tăng cùng với sự tăng tốc dòng khí, nên ta có thể giảm được kích
thước của thiết bị.
1.4.1.5 Cơ chế đông tụ (keo tụ)
Các đệm đông tụ là một phương pháp có hiệu quả để tách lỏng ra khỏi
khí tự nhiên. Một trong các ứng dụng phổ biến nhất là tách dầu trong hệ thống
vận chuyển và phân phối khí. Vì lúc đó tỷ lệ dầu trong khí nói chung là thấp. Để
tách lỏng trong đệm đông tụ sử dụng tập hợp các cơ chế: va đập, thay đổi
hướng, thay đổi tốc độ dòng và keo tụ. Hiệu quả phụ thuộc vào diện tích có thể
tập hợp và chập dính các hạt chất lỏng.
Những đệm đông tụ thường dùng làm ở dạng vòng, dạng lưới bằng những
vật liệu khác nhau. Khi làm bằng vật liệu giòn có thể dễ bị vỡ trong khi di
chuyển và lắp đặt vì vậy chúng được lắp đặt ở nơi sản xuất sau đó vận chuyển
toàn bộ đến nơi sử dụng. Lưới đan có thể bị kẹt, tắc nghẽn do sự lắng đọng của
parafin và các vật liệu khác vì thế làm bình tách hoạt động không hiệu quả sau
một thời gian sử dụng. Mặc dù các tấm đệm đông tụ hoạt động rất hiệu quả
trong việc thu hồi dầu từ khí nhưng do nhược điểm trên nên công dụng của
chúng chỉ hạn chế trong máy lọc khí và dùng trong hệ thống phân phối, vận
chuyển thu gom khí.
1.4.1.6 Phương pháp thấm
Trong một số trường hợp, phương pháp thấm cũng phát huy tác dụng tốt.
Vật liệu xốp có tác dụng loại bỏ hoặc tách dầu ra khỏi dòng khí. Khí qua vật
liệu xốp sẽ chịu va đập, thay đổi hướng và tốc độ chuyển động. Khi đó khí dễ
dàng đi qua, còn các hạt chất lỏng được giữ lại.
1.4.2 Phương pháp tách khí ra khỏi dầu
Việc tách khí ra khỏi dầu là một việc làm cần thiết để thu được dầu
thương phẩm. Bên cạnh đó việc tách khí ra khỏi dầu còn thu được một lượng
khí rất lớn để sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau. Các phương pháp phổ
biến để tách khí ra khỏi dầu bao gồm: phương pháp cơ học, phương pháp nhiệt
và phương pháp hóa học.
1.4.2.1 Phương pháp cơ học
Thực hiện quá trình tách bằng cách tạo rung động, va đập, lắng và lực ly
tâm…
Các rung động điều hòa có kiểm soát tác động lên dầu sẽ làm giảm sức căng bề
mặt và độ nhớt của dầu giúp cho việc tách khí được diễn ra dễ dàng hơn, các bọt
khí sẽ kết dính lại với nhau và thoát ra khỏi dầu.
Quá trình va đập: trên đường hỗn hợp dầu đi vào bình tách, thường lắp chi tiết
tách khí cơ bản, có tác dụng đưa dòng chất lỏng vào bình với độ rối tối thiểu,
phân tán dầu cho khí dễ dàng thoát ra. Các chi tiết này còn loại trừ các va đập
cao tốc của chất lỏng với thành bình. Các tấm chắn còn được bố trí trên đường
lắng của dầu, sẽ trải chúng thành những lớp mỏng trên đường chảy xuống phần
lắng. Các giọt dầu sẽ lăn và dàn trải làm tăng hiệu quả tách bọt khí và thường
được dùng để tách dầu bọt.
- Các tấm chắn có đục lỗ và đệm chắn thường dùng để tách khí không
hòa tan, nếu kết hợp với rung động nhẹ sẽ tăng thêm hiệu quả tách bọt.
Quá trình lắng: quá trình này cần một thời gian đủ lớn, khí tự do sẽ được tách ra
khỏi dầu. Việc kéo dài thời gian lưu trữ sẽ kéo theo sự gia tăng đường kính hoặc
chiều sâu lớp chất lỏng trong bình tách. Tuy nhiên việc tăng chiều sâu lớp chất
lỏng sẽ ít đem lại hiệu quả, vì dầu sẽ ngăn cản sự thoát của khí tự do. Kết quả
tối ưu chỉ thu được khi lớp dầu lắng là mỏng, tức là cần có tỷ lệ bề mặt tiếp xúc
và thể tích dầu cao.
Dưới tác dụng của lực ly tâm, dầu nặng hơn nên được giữ lại ở thành bình còn
khí chiếm vị trí giữa bình.
1.4.2.2 Phương pháp nhiệt
Nhiệt đóng vai trò làm giảm sức căng bề mặt trên các bọt khí và giảm độ
nhớt của dầu, giảm khả năng lưu trữ khí bằng thủy lực. Phương pháp hiệu quả
nhất để làm nóng dầu thô là cho chúng đi qua nước nóng. Khi đó, dầu sẽ được
phân tán thành các tia hoặc các mạch nhỏ để tăng khả năng tiếp xúc dầu với
nước nóng rồi chảy qua nước nóng đi lên, kết hợp với việc tạo ra các rung động
các bọt khí sẽ keo tụ và tách ra khỏi dầu. Đây là phương pháp hiệu quả nhất với
các loại dầu bọt, tuy vậy không dùng cho các bình tách mà chỉ áp dụng cho các
bể chứa công nghệ. Nhiệt được cung cấp trực tiếp bởi nồi hơi và qua các bộ
phận trao đổi nhiệt.
1.4.2.3 Phương pháp hóa học
Phương pháp này có sử dụng một số hóa chất để thêm vào với mục đích
làm giảm sức căng bề mặt, giảm xu hướng tạo bọt của dầu làm cho khí dễ dàng
tách ra khỏi dầu hơn.
1.5 Những khó khăn thường gặp trong quá trình tách dầu khí
1.5.1 Tách dầu bọt
Khi áp suất giảm tới một mức độ nào đó, những bọt khí được bao bọc bởi
lớp dầu mỏng khi có khí hòa tan trong dầu. Điều này gây nên hiện tượng bọt,
váng hoặc bị tán xạ lơ lửng trong dầu và tạo nên những chất gọi là bọt dầu. Độ
nhớt và sức căng bề mặt của dầu có thể giữ khí trong dầu và gây tạo bọt trong
dầu. Dầu thô sẽ dễ dàng tạo bọt khi:
Tỷ trọng API < 40
0
C.
Nhiệt độ làm việc < 160
0
F.
Dầu thô có độ nhớt > 53 Cp.
Bọt dầu sẽ làm giảm đáng kể năng suất của bình tách bởi vì thời gian lưu
giữ cần thiết để tách hết lượng bọt trong dầu thô càng dài. Dầu chứa bọt không
thể đo chính xác bằng đồng hồ hay bình đo thể tích theo một quy ước nào đó.
Những khó khăn kết hợp với sự tách không hoàn toàn dầu khí để nhấn mạnh
cần thiết cho các phương pháp và thiết bị đầu vào. Những đĩa khử bọt được lắp
đặt từ cuối đầu vào đến cuối đầu ra của bình tách, chúng được đặt cách nhau 4
inch tạo thành một hình chóp ở tâm theo chiều đứng của bình. Những đĩa này
được nhúng trong dầu, hỗ trợ cho việc khuấy khí không hòa tan trong dầu và
làm vỡ bọt khí trong dầu. Những đĩa trên bề mặt phân cách dầu - khí thuộc phần
chứa khí của bình dùng để lọc các hạt chất lỏng từ khí và làm vỡ những bọt còn
lại trong khoang chứa khí của bình. Màng ngăn dạng lưới dày 6 inch đặt ở cửa
ra của khí lọc tiếp phần sương dầu còn lại trong khí và làm vỡ những bọt dầu
còn sót lại trong đó. Bình tách đứng được dùng để xử lý bọt dầu thô. Khi dầu
chảy xuống đĩa thì bọt bị biến dạng và vỡ ra. Kiểu này có thể tăng hiệu suất của
bình tách trong xử lý bọt dầu từ 10 - 15 %. Những nhân tố chính trong việc hỗ
trợ làm vỡ những bọt dầu là khuấy, nung nóng, hóa chất và lực ly tâm. Những
nhân tố này cũng được dùng để tách khí sủi trong dầu. Những kiểu bình tách sử
dụng trong việc sử lý bọt dầu thô vừa được cải tiến, chúng được sản xuất ở
nhiều nơi khác nhau và một số bình được thiết kế cho những ứng dụng riêng.
1.5.2 Lắng đọng parafin
Parafin lắng đọng trong thiết bị tách làm giảm hiệu suất tách của thiết bị và
nó có thể lắng đọng cục bộ trong bình gây cản trở hoạt động của màng chiết.
Để loại trừ ảnh hưởng của Parafin lắng đọng có thể dùng hơi nóng hoặc
dung môi hòa tan hoàn toàn Parafin.
Giải pháp tốt nhất là ngăn cản sự lắng đọng ban đầu của nó bằng nhiệt hay
hóa chất. Một phương pháp khác là phủ bọc bên trong của bình một lớp nhựa
(phù hợp mọi thời điểm). Độ nặng của Parafin sẽ làm cho nó rơi khỏi bề mặt
trước khi tụ lại một lớp dày đến mức có hại.
1.5.3 Cát, bùn, cặn khoan, muối và các tạp chất
Nếu dòng chất lưu đi lên chứa một lượng đáng kể cát và các vật liệu khác
thì cần phải loại bỏ chúng trước khi đưa chúng vào đường ống. Những hạt cát
vừa với số lượng nhỏ có thể loại bỏ bằng lắng đọng trong bình tách đứng với
một cái phễu dưới đáy và loại bỏ chúng theo định kỳ. Muối có thể loại bỏ chúng
bằng cách cho thêm nước vào trong dầu và khi muối hòa tan thì nước được tách
khỏi dầu và được xả ra ngoài.
1.5.4 Chất lỏng ăn mòn
Dòng chất lỏng có chứa tạp chất gây ăn mòn, sự ăn mòn này có thể gây
ngừng hoạt động của bình tách. Chất lưu trong dòng dễ gây rỉ sét nhất là nước,
H
2
S và CO
2
. Hai loại khí này có thể tồn tại trong bình tách với số lượng lớn từ
40 - 50 % thể tích khí. Trong khí tự nhiên có chứa một hàm lượng nước nào đó,
hàm lượng này có thể thấp hơn hoặc cao hơn mức bão hòa. Sự tạo thành nước
tự do cùng với sự giảm áp suất và nhiệt độ sẽ tạo thành hydrat nếu nhiệt độ thấp
hơn nhiệt độ hydrat. Mặt khác khi nước lắng xuống phần dưới của ống làm
giảm diện tích chảy của khí và làm rỉ sét đường ống (vì nước là chất gây rỉ
mạnh). Khí chua (khí có chứa H
2
S) gây rỉ sét khi gặp nước trong đường ống,
hơn nữa khi cháy nó tạo thành SO rất độc.
Chương 2: Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động bình tách 3 pha C1-3 trên
giàn CNTT số 2 – Mỏ Bạch Hổ
2.1 Cấu tạo chung của bình tách
Đối với các loại bình tách nói chung thì cấu tạo của bình bao gồm 4 bộ
phận chính: Bộ phận tách cơ bản, bộ phận tách thứ cấp, bộ phận lưu giữ chất
lỏng, bộ phận chiết sương.
Dưới đây là cấu tạo của một bình tách hình trụ đứng 2 pha (tính từ trên
xuống):
D: Bộ phận chiết sương;
A: Bộ phận tách cơ bản;
B: Bộ phận tách thứ cấp;
C: Bộ phận lưu giữ chất lỏng.
Hình 1.7. Sơ đồ cấu tạo của bình tách 2 pha hình trụ đứng
1- Đường vào của hỗn hợp; 5- Bộ phận chiết sương;
2- Tấm lệch dòng; 6- Đường xả khí;
3- Thiết bị điều khiển mức; 7- Van an toàn.
4- Đường xả chất lỏng;
2.1.1 Bộ phận tách cơ bản (A)
Đây là bộ phận được lắp ngay trên đường vào của hỗn hợp dầu khí, tham
gia vào giai đoạn đầu của quá trình tách. Có 2 cách bố trí bộ phận này là: Bố trí
theo nguyên tắc hướng tâm và bố trí theo nguyên tắc ly tâm (tiếp tuyến).
Nguyên tắc hướng tâm
Nguyên tắc hướng tâm phải tạo được các va đập, thay đổi hướng chuyển
động và tốc độ chuyển động. Hỗn hợp dầu khí phải được phân tán tạo rối qua
các vòi phun và đập vào các tấm chặn để thực hiện quá trình tách cơ bản. Hỗn
hợp sản phẩm dầu khí đi vào ống phân tách, qua các vòi phun thì được tăng tốc
và đập vào các tấm chặn, thay đổi chiều chuyển động và giảm tốc độ thoát qua
khe hở giữa các tấm chặn, kết dính lại rồi đi xuống bộ phận tách thứ cấp qua lỗ
thoát chất lỏng.
thêm hình vẽ trang 12 thầy dũng
