6.2.1 采出气的分离
从气井采出的天然气在出来时带有一部分液体和固体杂质,如凝析油、凝析水或地层水、岩屑粉尘等。这些杂质不仅磨蚀阻塞设备和管线,降低输送效率,还会造成脱硫塔溶液污染和液泛。因此,采出气在井场和集气站必须进行分离处理。
采出气的分离主要采用重力分离和旋风分离两种方法。
图6.2 重力分离器工作原理示意图
6.2.1.1 重力分离
重力分离通常用于分离含液量较多、液体或固体颗粒较大的天然气,以及对净化要求不高的采气井口、集气站的天然气初级分离。重力分离可除去10～30μm及以上直径的颗粒,而且受气体压力和流量波动的影响较小。重力分离的主要设备是重力分离器。
1)重力分离器工作原理
重力分离器按放置方式可分为立式和卧式两种,其工作过程可分为4段（见图6.2)。
（1)分离段
含有液滴和固体粒子的天然气进入分离器后,由于离心力作用（立式)或气流方向急剧改变的作用（卧式),大量的液滴和固体颗粒从天然气中初步分离出来。
（2)沉降段
仍悬浮在天然气中的较小液滴和固体颗粒在此段由于气速的减小,在自身重力的作用下从气流中沉降下来。为增强沉降分离效果,在沉降段内还加有叶片式导流板等构件,以缩短小液滴和固体粒子的沉降距离。
（3)除雾段
天然气中尚未除去的雾状液滴和固体微粒在此段中用捕雾器进一步除去。捕雾器一般有2种结构:
①折流板式捕雾器:由多层折流板交错叠放构成。携带雾液微粒的天然气进入捕雾器时被迫折流,由于惯性作用,一部分液滴和微粒被湿润的折流板吸附。随着气体流向的不断折回,雾滴和微粒不断被吸附。直至离开此段,天然气中的雾滴和微粒已基本除尽（捕集率约为95%)。被吸附的雾滴和微粒在折流板上累积到一定程度后,沿板面成大滴流下,汇集到储液段中,如图6.3所示。
②网状捕雾器:由金属丝编织成网状结构,做成圆盘型,按一定的堆密度堆集在除雾段内。丝网捕雾段内的自由截面较大,气体很容易通过,因此,该段阻力降较折流板式小。气体在通过网层时,其中的雾滴和微粒与丝网相碰,并在丝网交织处凝结成大滴下落到储液段。丝网捕雾器捕雾效果一般较折流板好,可达98%以上的除雾率,如图6.4所示。
（4)储液段
前三部分分离出的液体和夹带的固体粒子通过不同渠道流入此段。该段除应有足够的容积外,还应设置液位计和自动排液装置。
图6.3 折流板捕雾器工作原理 
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