Ngành dầu khí Việt Nam ngày càng phát triển, sản lượng khai thác dầu thô và khí đồng hành ngày càng tăng. Dầu thô và khí đồng hành chủ yếu được khai thác tại phần thềm lục địa phía Nam Việt Nam. Dầu thô được khai thác trên các mỏ ở Việt Nam là dầu có hàm lượng parafin tương đối cao, độ nhớt ,nhiệt độ đông đặc cao nên việc khai thác, vận chuyển hỗn hợp dầu khí gặp nhiều khó khăn, đòi hỏi phải xử lý nhiều sự cố kỹ thuật xảy ra trên đường ống vận chuyển như: sự cố tắc đường ống do lắng đọng parafin, xung động trong hệ thống vận chuyển hỗn hợp dầu khí, làm giảm công suất tách, giảm mức độ an toàn với thiết bị công nghệ.
Với mục đích áp dụng lý thuyết và thực tế sản xuất trong quá trình thu gom, vận chuyển hỗn hợp dầu khí, với sự giúp đỡ của các cán bộ trong công ty Dầu Khí Sông Hồng và Xí nghiệp Liên doanh Vietsovpetro. Em đã kết thúc đợt thực tập sản xuất, thực tập tốt nghiệp, thu thập tài liệu và hoàn thành đồ án dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy Nguyễn Văn Thịnh
Đồ án mang tên ‘‘Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động của bình tách dầu khí ở mỏ Bạch Hổ. Chuyên đề: Tính toán cho bình tách dầu khí NGS tại giàn khai thác số 8 mỏ Bạch Hổ.”
83 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 3688 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động của bình tách dầu khí ở mỏ Bạch Hổ - Tính toán cho bình tách dầu khí NGS tại giàn khai thác số 8 mỏ Bạch Hổ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU
Ngành dầu khí Việt Nam ngày càng phát triển, sản lượng khai thác dầu thô và khí đồng hành ngày càng tăng. Dầu thô và khí đồng hành chủ yếu được khai thác tại phần thềm lục địa phía Nam Việt Nam. Dầu thô được khai thác trên các mỏ ở Việt Nam là dầu có hàm lượng parafin tương đối cao, độ nhớt ,nhiệt độ đông đặc cao nên việc khai thác, vận chuyển hỗn hợp dầu khí gặp nhiều khó khăn, đòi hỏi phải xử lý nhiều sự cố kỹ thuật xảy ra trên đường ống vận chuyển như: sự cố tắc đường ống do lắng đọng parafin, xung động trong hệ thống vận chuyển hỗn hợp dầu khí, làm giảm công suất tách, giảm mức độ an toàn với thiết bị công nghệ.
Với mục đích áp dụng lý thuyết và thực tế sản xuất trong quá trình thu gom, vận chuyển hỗn hợp dầu khí, với sự giúp đỡ của các cán bộ trong công ty Dầu Khí Sông Hồng và Xí nghiệp Liên doanh Vietsovpetro. Em đã kết thúc đợt thực tập sản xuất, thực tập tốt nghiệp, thu thập tài liệu và hoàn thành đồ án dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy Nguyễn Văn Thịnh
Đồ án mang tên ‘‘Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động của bình tách dầu khí ở mỏ Bạch Hổ. Chuyên đề: Tính toán cho bình tách dầu khí NGS tại giàn khai thác số 8 mỏ Bạch Hổ.”
Đồ án tốt nghiệp là công trình nghiên cứu khoa học được xây dựng dựa trên quá trình học tập, nghiên cứu tại truờng kết hợp với thực tế sản xuất nhằm giúp cho sinh viên nắm vững kiến thức đã học. Với mức độ tài liệu và thời gian nghiên cứu hoàn thành đồ án cũng như kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên sẽ không tránh khỏi có những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý bổ sung của các thầy cô, các nhà chuyên môn và các bạn đồng nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Bộ môn Thiết bị dầu khí và Công trình- Khoa dầu khí, các bạn cùng lớp và đặc biệt là thầy Nguyễn Văn Thịnh đã giúp đỡ, hướng dẫn tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án này. Nhân đây em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các cán bộ nhân viên thuộc công ty Dầu Khí Sông Hồng và Xí nghiệp Liên doanh Vietsovpetro đã giúp đỡ trong việc hướng dẫn thực tập và thu thập tài liệu để hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Sinh viên thực hiện
Vũ Trọng Vĩnh
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ TÁCH SẢN PHẨM DẦU KHÍ
Nhiệm vụ của thiết bị xử lý sản phẩm dầu khí là tách dòng sản phẩm từ giếng thành 3 phần hay được gọi là các pha (dầu, khí, nước) và quá trình xử lý những pha này thành sản phẩm thương mại hay đủ tiêu chuẩn để thải ra môi trường. Trong các thiết bị được gọi là bình tách thì khí được tách ra từ môi chất và nước tự do được tách ra từ dầu. Các bước loại bỏ các hydrocacbon đủ nhẹ để sản xuất dầu thô ổn định với độ bay hơi đáp ứng được các tiêu chuẩn hàng hóa (thương phẩm)
Hình 1.1 và 1.2 chỉ ra loại bình tách được sử dụng để tách khí từ chất lỏng hay nước từ dầu. Các loại bình tách có thể để nằm ngang hay thẳng đứng tùy từng loại hình dáng. Khí được tách ra phải được nén và xử lý để trở thành thương phẩm, quá trình nén được thực hiện bằng máy nén piston. Trong các thiết bị lớn hay cần áp suất cao thì máy nén tua bin ly tâm được sử dụng hoặc các máy nén piston lớn cũng được sử dụng
Thông thường khí được tách ra bão hòa với hơi nước và phải loại bỏ nước để đạt tiêu chuẩn, thường ít hơn 7 lb/MMscf điều này thường thực hiện bằng thiết bị tách nước glycol như hình 1.3
Glycol khô được bơm vào tháp tiếp xúc lớn thẳng đứng nơi nó hút hơi nước, các glycol ướt sau đó chảy qua 1 bình tách lớn nằm ngang nơi nó được gia nhiệt và nước sôi lên bốc hơi
Ở một vài nơi nó có thể cần thiết để loại bỏ hydrocacbon nặng hơn và hạ thấp điểm sương của hydrocacbon. Các chất gây ô nhiễm như H2S và CO2 có thể xuất hiện ở mức cao hơn các khí thương phẩm. Trong trường hợp này cần thiết bổ xung thêm các thiết bị làm “ngọt” khí
Hình 1.1: Bình tách 2 pha thẳng đứng
Đặc điểm của bình tách 2 pha thẳng đứng thường có đầu vào ở bên trái, khí thoát ra ở trên đỉnh và chất lỏng đi ra ở phía dưới bên phải của bình tách.
Hình 1.2: Bình tách nằm ngang
Hình 1.3: Bình tách hình cầu
Hình 1.4: Hệ thống tách hơi nước khỏi khí Glycol
Đặc điểm: Đây là 1 loại bình chứa lớn nằm ngang bên trái là tháp tiếp xúc nơi glycol tiếp xúc với khí và hấp thụ hơi nước. Bình chứa đứng cao hơn gia nhiệt lại hay bình tách nước nơi glycol ướt được làm nóng và làm sôi nước, từ đó nước ra khỏi đường ống đứng ở đầu ngay sau tháp tiếp xúc, bình nằm ngang thấp hơn là 1 bình chứa tạm thời
Dầu và nhũ tương từ bình tách phải được xử lý để loại bỏ nước. Hầu hết các hợp đồng mua bán dầu đều chỉ định một tỷ lệ tối đa của trầm tích cơ sở và nước có thể có trong dầu thô. Tùy theo từng loại mà nó có tỷ lệ khác nhau từ 0,5 đến 3%. Một số nhà máy lọc giới hạn về lượng muối trong dầu và có thể yêu cầu một số công đoạn pha loãng với nước ngọt và sau đó xử lý loại bỏ nước. Giới hạn muối chủ yếu là từ 10 đến 25 pounds muối/ 1000 thùng
Hình 1.4 và 1.5 là loại bình điển hình trực tiếp đốt nóng được sử dụng để loại bỏ nước từ dầu và nhũ tương. Những thiết bị này có thể nằm ngang hay đứng và được phân biệt bởi ống đốt, cửa hút khí, và khí thải thấy được. Dầu có thể xử lý bằng cách lắng hoặc thùng tách lắng ở đầu giếng, cái có ống thoát khí ở trong hoặc ngoài
Hình 1.5: Thiết bị xử lý nhiệt thẳng đứng
Đặc điểm: Với thiết bị này thì nhũ tương được đưa vào xử lý ở phía xa, các ống gia nhiệt làm nóng nhũ tương và dầu đi ra ở gần phía trên. Nước ra ở dưới qua các ống ở ngoài bên phải nơi vẫn duy trì độ cao thích hợp của mặt phân cách dầu và nước ở trong bình. Khí ra ở phía trên, một ít khí ra ở bình nhỏ hơn ở bên phải nơi nó được lọc trước khi làm nhiên liệu để đốt.
Hình 1.6: Thiết bị xử lý nhiệt nằm ngang với 2 buồng đốt
Nước được tách ra từ dầu có thể được thải xuống biển ở hầu hết các giàn ngoài khơi hoặc làm bốc hơi từ các hầm trên đất liền. Thông thường thì nước tách được cho vào các giếng xử lý hoặc sử dụng trong phương pháp bơm ép nước. Trong một vài trường hợp nước được tách ra phải được xử lý để loại bỏ một lượng dầu nhỏ. Nếu nước được bơm xuống giếng thì nó phải được lọc các hạt chất rắn. Nước có thể được xử lý ở các thùng vớt dầu nằm ngang hoặc đứng cái trông rất giống bình tách. Bất kỳ chất rắn ở trong dòng sản phẩm từ giếng phải được tách ra, làm sạch và xử lý đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường, bao gồm lắng ở bồn, bể chứa
Các thiết bị phải được kiểm tra và đo lường kỹ lưỡng. Khi đó khí, dầu, nước có thể chỉ ra đặc trương của mỗi giếng, điều này không chỉ cần thiết cho mục đích tính toán mà còn thực hiện nghiên cứu vỉa ở mỏ đã cạn kiệt
Có rất nhiều điều kiện làm việc khác nhau vì lưu lượng khác nhau, tính chất môi chất khác nhau, vị trí lắp đặt khác nhau, quá trình vận hành khác nhau…
Ở vùng đầm lầy có thể đặt gỗ, thép, bê tông, kết cấu thép hoặc giá đỡ bằng bê tông
Hình 1.7
Trong vùng nước nông thiết bị có thể lắp đặt ở các giàn khác nhau và được kết nối bằng cầu thép
Hình 1.8
Ở vùng nước sâu hơn cần thiết phải lắp đặt các thiết bị cùng với thiết bị đầu giếng của 1 giàn
Hình 1.9
Đôi khi trong thời tiết lạnh các trang thiết bị cần phải được che chắn, bao phủ
Hình 1.10
Các thiết bị có thể đặt trên các giàn bán tiềm thủy hoặc giàn tự nâng, tháp khoan, tàu khoan, hoặc đảo nhân tạo…..
Hình 1.11
Trên đất liền dùng các bình tách thẳng đứng 3 pha hoặc bình tách nằm ngang 2 pha có thêm bình gia nhiệt và bể chứa
Hình 1.12
* Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc của thiết bị tách.
Trong quá trình tách thì các yếu tố ảnh hưởng đến thiết bị tách như:
Tính chất của dòng chảy
Lưu lượng khí và chất lỏng (tối thiểu, trung bình và lớn nhất)
Hệ điều hành và áp suất, nhiệt độ
Tính chất ổn định của dòng chảy
Tính chất vật lý của chất lỏng như khả năng ngưng tụ, mật độ, khả năng nén…
Mức độ tách của bình tách (ví dụ loại bỏ 100% các hạt chất rắn lớn hơn 10 microns)
Sự hiện diện của các tạp chất ( cát, paraffin…)
Khuynh hướng tạo bọt của dầu thô
Khả năng ăn mòn của chất lỏng và khí
CHƯƠNG 2
THIẾT BỊ TÁCH SẢN PHẨM
2.1 Chức năng của thiết bị tách sản phẩm
Chức năng cơ bản bao gồm tách dầu khỏi khí, tách khí khỏi dầu và tách nước khỏi dầu.
Việc tách khí có thể được bắt đầu khi chất lỏng đi từ vỉa vào giếng, khi di chuyển trong ống nâng và ống xả. Vì vậy những trường hợp trước khi vào bình tách, dầu khí đã được tách hoàn toàn, lúc đo bình tách chỉ còn tạo không gian cho khí và dầu di theo đường riêng. Sự chênh lệch mật độ lỏng - khí nói chung bảo đảm cho quá trính tách dầu, tuy nhiên vẫn cần đến các phương tiện cơ khí chẳng hạn như bộ chiết sương và các phương tiện khác trước khi xả dầu, khí ra khỏi bình.
Tốc độ giải phóng khí ra khỏi dầu là một hàm số biến thiên theo áp suất và nhiệt độ. Thể tích khí tách ra khỏi dầu phụ thuộc vào tính chất vật lý và hoá học của dầu thô, áp suất và nhiệt độ vận hành, tốc độ lưu thông, hình dáng kích thước của bình tách và nhiều yếu tố khác. Tốc độ lưu thông qua bình và chiều sâu lớp chất lỏng ở phần thấp quyết định thời gian lưu giữ hoặc thời gian lắng. Thời gian này thường từ 1- 3 phút là thoả mãn trừ trường hợp dầu bọt, còn phải tăng lên từ 5 - 20 phút tùy theo độ ổn định của bọt và kết cấu của bình, chung nhất là từ 2 - 4 phút, loại 2 pha từ 20 giây đến 2 phút, loại 3 pha từ 2 đến 10 phút, khoảng thời gian có thể gặp là từ 20 giây đến 2 giờ. Hệ thống khai thác và xử lý đòi hỏi phải tách hoàn toàn khí hoà tan, bao gồm rung lắc, nhiệt, keo tụ, lắng. Nếu dầu có độ nhớt cao hoặc sức săng bề mặt lớn thì phải sử dụng các vật liệu lọc.
Nước trong chất lưu giếng cần được tách trước khi đi qua các bộ phận giảm áp như van, để ngăn ngừa sự ăn mòn, tạo thành hydrat hoặc tạo thành nhũ tương bền gây khó khăn cho việc xử lý. Việc tách nước thực hiện trong các thiết bị 3 pha bằng cơ chế trọng lực kết hợp với hoá chất. Nếu thiết bị có kích thước không đủ lớn để tách theo yêu cầu thì chúng sẽ được tách trong các bình tách nhanh lắp ở đường vào hoặc ra của thiết bị tách có vai trò tách sơ bộ hoặc bổ sung. Nếu nước bị nhũ hoá thì cần có hoá chất để khử nhũ.
Chức năng phụ của bình tách bao gồm duy trì áp suất tối ưu và mức chất lỏng trong bình tách.
Để thực hiện tốt chức năng cơ bản, áp suất trong bình tách cần được duy trì ở giá trị sao cho chất lỏng và chất khí thoát theo đường riêng biệt tương ứng vào hệ thống gom và xử lý. Việc duy trì được thực hiện bởi các van khí cho riêng mỗi bình hoặc một van chính kiểm soát áp suất cho một số bình. Giá trị tối ưu của áp suất là giá trị bảo đảm hiệu quả kinh tế cao nhất khi bán dầu và khí thương phẩm.
Để duy trì được áp suất, cần giữ một đệm chất lỏng ở phần thấp của bình tách, nó có tác dụng ngăn khí thoát theo chất lỏng, mức chất lỏng thường được khống chế bởi van điều khiển bằng rơle phao.
Các chức năng đặc biệt của thiết bị tách bao gồm tách dầu bọt, ngăn ngừa lắng đọng parafin, ngăn ngừa sự han gỉ và tách các tạp chất.
Trong một số loại dầu thô các bọt khí tách ra được bọc bởi một màng dầu mỏng, tạo thành bọt phân tán trong chất lỏng. Một số loại khác lại có độ nhớt và sức căng bề mặt cao, khí tách ra cũng bị giữ lại trong dầu tương tự như bọt. Bọt có độ ổn định khác nhau tuỳ theo thành phần và hàm lượng tác nhân tạo bọt có trong dầu. Dầu tạo bọt thường có tỷ trọng thấp hơn 40 độ API, độ nhớt lớn hơn 53 cp và nhiệt độ làm việc thấp hơn 160 độ F. Sự tạo bọt làm giảm khả năng tách của thiết bị, các dụng cụ đo làm việc không chính xác, tổn hao thế năng của dầu - khí một cách vô ích và đòi hỏi các tiết bị đặc biệt cản phá hoặc ngăn ngừa sự tạo bọt theo phương pháp rung lắc, lắng, nhiệt và hoá học.
Các thiết bị tách dầu nhiều parafin có thể gặp trở ngại do parafin lắng đọng làm giảm hiệu quả và có thể phải ngừng hoạt động do bình hẹp dần hoặc bộ chiết sương có đường dẫn chất lỏng bị lấp. Giải pháp hiệu quả có thể dùng hơi nóng hoặc dung môi để làm tan parafin. Tuy nhiên tốt nhất là dùng giải pháp ngăn ngừa bằng nhiệt và hoá chất, phía trong thiết bị sơn phủ một lớp chất dẻo.
Tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất của tầng chứa, chất lưu có thể mang theo các tạp chất cơ học như cát, bùn, muối kết tủa với hàm lượng đáng kể. Việc tách chúng trước khi chảy vào đường ống là một việc làm rất cần thiết. Các hạt tạp chất với số lượng nhỏ được tách theo nguyên tắc lắng trong các bình trụ đứng với đáy hình côn và xả cặn định kỳ. Muối kết tủa được hoà tan bởi nước và xả theo đường xả nước.
2.2 Các phương pháp tách dầu và khí trong bình tách
2.2.1 Các phương pháp tách dầu ra khỏi khí
Những hạt chất lỏng còn sót lại trong khi chất lưu đi qua các thiết bị tách ban đầu (khi mà trong bình tách đã phân biệt rõ hai dòng chất lưu khí và lỏng) được tách lần cuối bằng một bộ thiết bị gọi là bộ chiết sương hay màng ngăn. Hơi ngưng tụ trong khí không thể thu hồi bằng bộ chiết này. Sự ngưng tụ của hơi này xảy ra do sự giảm nhiệt độ hoặc sau khi khí vừa được thu hồi từ bình tách. Bởi vì khí vừa ngưng tụ có thể có những đặc tính tự nhiên ở nhiệt độ và áp suất của bình tách. Sự ngưng tụ của hơi này xảy ra nhanh chóng sau khi ra khỏi bình tách.
Sự khác nhau về tỷ trọng của chất lỏng và khí có thể hoàn thành việc tách những hạt chất lỏng còn lại trong khí khi mà tốc độ dòng khí chậm vừa phải để hoàn thành sự tách. Người ta có thể tính toán và giới hạn vận tốc của khí trong bình tách để đạt được sự tách một cách hoàn toàn khi không có bộ chiết sương. Tuy nhiên, theo quy ước thì các bộ chiết sương được lắp trong bình tách để hỗ trợ thêm công việc tách và làm giảm thấp nhất chất lượng chất lỏng khi bị khí mang theo.
Các phương pháp để tách dầu từ khí trong bình tách là:
Sự khác nhau về tỷ trọng
Sự va đập
Thay đổi hướng dòng chảy
Thay đổi tốc độ dòng chảy
Dùng lực ly tâm
Sự đông kết và lọc.
Bộ chiết sương dùng trong bình tách có nhiều kiểu khác nhau: Hình 2.2 là màng ngăn kiểu cánh quạt. Hình 2.3 là màng ngăn kiểu ly tâm. Hình 2.4 là màng ngăn dạng lưới.
2.2.1.1 Sự khác nhau về tỷ trọng
Khí tự nhiên nhẹ hơn hydrocacbon lỏng. Do sự khác nhau về tỷ trọng và lực hấp dẫn, những phần tử hydroccacbon lỏng lơ lửng trong dòng khí tự nhiên sẽ thoát khỏi dòng khí nếu như vận tốc dòng khí chậm vừa phải. Những hạt lớn sẽ lắng xuống nhanh hơn, và những hạt nhỏ sẽ lắng xuống chậm hơn.
Với điều kiện áp suất và nhiệt độ tiêu chuẩn thì những hạt hydrocacbon lỏng có tỷ trọng từ 400-1600 lần so với khí tự nhiên. Tuy nhiên khi áp suất và nhiệt độ khí tăng lên thì sự khác nhau về tỷ trọng sẽ giảm xuống, ở áp suất làm việc 53 at thì tỷ trọng hydrocacbon lỏng chỉ nặng gấp 6-10 lần so với khí. Vì vậy áp suất có ảnh hưởng tới kích thước của bình tách; kích thước và kiểu của màng ngăn để tách hoàn toàn chất lỏng và khí.
Trên lý thuyết các hạt chất lỏng có tỷ trọng từ 6-10 lần tỷ trọng khí có thể nhanh chóng lắng xuống và tách khỏi khí. Tuy nhiên điều này không xảy ra bởi vì những hạt chất lỏng quá nhỏ đến mức chúng có khuynh hướng trôi nổi trong khí và không thoát ra khỏi khí khi khí ở trong bình.
Trong hầu hết các bình tách có các kích thước trung bình, những phần tử hydrocacbon lỏng có đuờng kính 100 hoặc lớn hơn sẽ hoàn toàn lắng xuống khỏi khí. Tuy nhiên những màng ngăn dùng để lọc những phần tử chất lỏng nhỏ hơn còn lại trong khí. Khi áp suất làm việc của bình tăng lên sự khác nhau về tỷ trọng khí và chất lỏng giảm xuống. Vì thế cần phải vận hành bình tách ở áp suất thấp kết hợp với các phương pháp xử lý ở những điều kiện và yêu cầu khác nhau.
2.2.1.2. Sự va đập
Nếu dòng khí có chứa những phần tử chất lỏng chuyển động khi va đập vào thành (bề mặt) thì các phần tử có thể bám vào và ngưng tụ trên bề mặt. Khi chất lỏng ngưng tụ thành những hạt đủ lớn thì chúng rơi vào khoang chứa chất lỏng. Nếu hàm lượng chất lỏng trong khí cao hoặc các phần tử lỏng là nguyên chất, những mặt va đập được lắp đặt để thu hồi dầu dạng sương. Hình 2.1 là hình vẽ của một bộ màng ngăn sử dụng để lặp đi lặp lại sự va đập để thu hồi dòng chất lỏng trong khí
Hình 2.1 Thiết bị tách sương
2.2.1.3. Thay đổi hướng dòng chảy
Khi hướng chảy của dòng khí chứa chất lỏng bị thay đổi đột ngột thì quán tính sẽ làm cho chất lỏng chuyển động theo hướng dòng chảy. Sự tách sương chất lỏng từ khí sẽ bị ảnh hưởng bởi vì khí nhẹ hơn sẽ dễ dàng thay đổi hướng dòng chảy và tách khỏi những phần sương chất lỏng. Vì thế chất lỏng có thể ngưng tụ trên bề mặt hoặc rơi xuống buồng chứa chất lỏng phía duới. Màng ngăn ở hình 2.1 thể hiện sử dụng phương pháp này.
2.2.1.4. Thay đổi tốc độ dòng chảy
Việc tách chất lỏng và khí bị ảnh hưởng do sự tăng hay giảm tốc độ của khí một cách đột ngột. Cả hai yếu tố đều sử dụng sự khác nhau về quán tính của khí và lỏng. Khi giảm vận tốc thì quán tính của chất lỏng sẽ lớn hơn và sẽ mang nó theo và tách khỏi khí. Chất lỏng sau đó ngưng tụ trên các bề mặt và chảy vào trong khoang chất lỏng của bình tách. Khi tăng vận tốc của dòng khí, do có lực quán tính nhỏ cho nên pha khí vượt lên trước và tách khỏi pha dầu. Hình 2.1 là hình vẽ của một màng ngăn kiểu cánh quạt dùng để thay đổi vận tốc dòng chảy. Màng ngăn này được dùng trong bình tách đứng hình 2.2
Hình 2.2 Bình tách dầu khí dạng đứng
1. Cửa vào thiết bị; 7. Thiết bị điều khiển mức chất lỏng;
2. Bộ chiết sương; 8. Van dầu;
3. Van an toàn; 9. Ống chỉ mức chất lỏng;
4. Van điều khiển bằng áp suất; 10. Hộp bảo vệ phao;
5. Đầu an toàn; 11. Thiết bị tách cơ bản;
6. Áp kế; 12. Đường xả;
2.2.1.5. Dùng lực ly tâm
Nếu dòng khí có mang theo chất lỏng chuyển động theo đường tròn với vận tốc đủ lớn, lực ly tâm sẽ làm chất lỏng bắn vào thanh bình. Tại đây thì chất lỏng ngưng tụ thành những hạt chất lỏng có kích thước ngày càng lớn và cuối cùng chảy xuống khoang chất lỏng phía dưới bình. Phương pháp dùng lực ly tâm là một trong những phương pháp hiệu quả nhất trong việc tách sương chất lỏng từ khí. Hiệu quả của bộ màng ngăn này tăng khi tốc độ dòng khí tăng. Vì vậy với cùng tốc độ dòng chảy vào bình cho trước với bình tách ly tâm cần kích thứơc nhỏ hơn là đủ.
Hình 2.3 minh hoạ một bình tách 2 pha nằm ngang sử dụng hai giai đoạn chiết sương, ly tâm để tách sương chất lỏng khỏi khí. Thiết bị gây va đập cửa vào là một cái phễu với những cánh quạt hình xoắn ốc hướng ra ngoài truyền một chuyển động xoáy cho chất lưu khi chúng đi vào bình tách. Những hạt chất lỏng lớn hơn bị bắn vào vỏ của bình và rơi xuống khoang chứa chất lỏng. Khí chảy vào thiết bị thứ cấp gồm những cánh quạt hình xoắn ốc hướng vào trong để tăng tốc cho đến 0,7 2,7 m/s ở đầu ra của thiết bị thứ cấp. Dầu được tách từ thiết bị ly tâm sơ cấp chảy từ khoang trên xuống khoang dưới qua đường dẫn bên dưới ở bên phải. Khoang dưới của bình tách được chia thành hai ngăn, chất lỏng được lấy ra từ hai ngăn bằng hai bộ điều khiển mức chất lỏng và hai van thu hồi dầu.
Bình tách và bình lọc dùng lực ly tâm để thu hồi sương dầu từ khí có thể xử lý một lượng khí lớn.
Hình 2.3 Bình tách 2 pha sử dụng phương pháp lực ly tâm
Cửa vào hỗn hợp;
Cửa vào kiểu ly tâm;
Thiết bị tách thứ cấp dung lực ly tâm;
Đầu nối của van an toàn;
Đường khí ra;
Ống gom khí;
Đường dầu ở bậc thứ cấp;
Thiết bị nối với bộ điều khiển mức;
Bộ phận tách thứ cấp;
Đường ra của chất lỏng;
Đường xả;
2.2.1.6. Sự đông kết
Những tấm đệm đông kết được dùng như những phương tiện có hiệu quả trong việc tách và thu hồi sương dầu từ một dòng khí tự nhiên. Một trong những công dụng đặc biệt nhất là tách sương chất lỏng từ khí trong hệ thống vận chuyển và phân phối khí nơi mà lượng chất lỏng trong khí là nhỏ. Những tấm đông kết thường dùng làm ở dạng vòng, dạng lưới bằng những vật liệu khác nhau. Chúng sử dụng sự kết hợp giữa va đập, thay đổi hướng, thay đổi vận tốc và loại bỏ sương chất lỏng từ khí. Những tấm này cung cấp một diện tích bề mặt lớn lắng đọng sương chất lỏng. Hình 2.4 là lược đồ của một màng ngăn dạng lưới dùng trong một số bình tách và bình lọc khí. Những gói này được làm bằng vật liệu giòn nên có thể bị vỡ trong khi di chuyển và lắp đặt vì vậy chúng được lắp đặt ở nơi sản xuất trước khi đem 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 tấ