Факельные сепараторы

Факельные сепараторы предназначены для удаления мелкодисперсной жидкостной взвеси и механических примесей из газа, поступающего в факельный коллектор. Основной сферой их применения является нефтегазовая промышленность, но существуют сепараторы, предназначенные для очистки воздуха и прочих газовых смесей.

В нефтегазовой промышленности данные устройства применяются в составе факельных систем, газораспределительных станций, газорегуляторных пунктов на газовых и нефтяных месторождениях, а также на НПЗ.

Устройство и принцип действия

Конструктивно сепаратор факельного газа представляет собой горизонтальный цилиндрический резервуар с двумя механическими преградами — уголковой и сетчатой насадками. Первая предназначена для равномерного распределения газожидкостного потока и частичного удаления примесей. Вторая осуществляет остаточную очистку, после которой в газовой смеси остается не более 1 % от исходного количества загрязнителей.

Пошагово принцип работы факельного сепаратора можно описать следующим образом:

• Во входной штуцер под давлением порядка 4 МПа подается исходная газожидкостная смесь.
• Уголковая насадка выравнивает и равномерно распределяет поток смеси по сечению агрегата. Также на ней происходит частичное отделение конденсата, который стекает на дно камеры.
• На вертикальной сетчатой насадке (представляющей собой плотный пакет вертикальных струн) осуществляется окончательная очистка газа с эффективностью 99 %. Вертикальная ориентация позволяет добиться максимальной эффективности за счет быстрого стекания жидкости (гравитационное осаждение).
• Через специальные штуцеры очищенный газ поступает в факельный коллектор, а отделенная жидкость с механическими примесями выводится в дренажную емкость.

После отделения жидкость дополнительно может разделяться на нефтяные и газоконденсатные фракции, а также воду, степень очистки которой позволяет сбрасывать её в природные водоёмы.

В конструкции сепаратора имеется несколько основных и дополнительных технологических штуцеров, выполняющих следующие функции:

• впуск исходной газовоздушной смеси;
• выпуск очищенного газа;
• дренаж;
• отвод осажденной жидкости;
• подключение уравнительной линии.

Для упрощения процедуры обслуживания и регулярной очистки фильтрующих элементов в конструкции предусмотрен также широкий люк-лаз.

Варианты исполнения

Сепараторы факельного газа могут изготавливаться в двух основных климатических исполнениях:

1. Для умеренного климата, где средняя температура в самую холодную пятидневку не ниже -40 °C.
2. Для сурового климата с температурой самой холодной пятидневки до -60 °C.

Если присутствует необходимость, конструкция факельного сепаратора может включать теплообменное устройство и дополнительную термоизоляцию (или крепежи для её установки). Для эксплуатации в более суровых условиях, чем предусматривает климатическое исполнение, устройства следует устанавливать в дополнительно обогреваемых помещениях.

Для различных требований по производительности и условий работы изготавливаются сепараторы факельного газа объемом от 4 до 140 м³, рассчитанные на рабочее давление до 8,8 МПа.

Для работы с высокоагрессивными веществами в конструкции могут применяться стали с повышенной коррозионной стойкостью, способные выдерживать мольное содержание H₂S в обрабатываемом газе до 70 %. В рамках индивидуальных заказов возможна поставка факельных сепараторов в блочном исполнении.