Вход
  1. Главная
  2. Журналы
  3. «Газовая промышленность»
  4. Газовая промышленность 9.2023
Газовая Промышленность 9.2023

Научный отчет

УДК 66.074.5+622.279.8
(UDK 66.074.5+622.279.8)

Для получения доступа к статьям

Авторизуйтесь
Купить журнал

ДОБЫЧА ГАЗА И ГАЗОВОГО КОНДЕНСАТА (GAS AND GAS CONDENSATE EXTRACTION)

СНИЖЕНИЕ ПОТЕРЬ МАСЛА В КОМПРЕССОРНЫХ УСТАНОВКАХ ПРИ ОХЛАЖДЕНИИ И ПЕРЕКАЧИВАНИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА. ЧАСТЬ 1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА

(REDUCTION OF OIL LOSS IN COMPRESSOR UNITS DURING COOLING AND PUMPING OF NATURAL GAS. PART 1. DESCRIPTION OF THE PROCESS FLOW DIAGRAM AND PROCESS MATHEMATICAL MODEL)

Процесс очистки перекачиваемого природного газа от примесей дисперсной фазы компрессорного масла в винтовых маслозаполненных компрессорах – важная стадия в работе технологических установок комплексной подготовки газа в местах его добычи. В статье рассматриваются закономерности трубной сепарации и коалесценции дисперсной масляной фазы на примере оборудования модульной компрессорной установки ТАКАТ 78.2–7 М3а ХЛ1 производства АО «Казанькомпрессормаш», работающей на одном из кустов газовых скважин Ямбургского нефтегазоконденсатного месторождения (Ямало-Ненецкий авт. окр.) и предназначенной для перекачки природного газа по газопроводу-шлейфу до установки комплексной подготовки газа. Основные элементы маслосистемы и рассматриваемого оборудования модульной компрессорной установки включают маслоотделитель МО101, аппарат воздушного охлаждения газа и фильтр-коалесцер ФК101. Целью статьи стало определение эффективности сепарирующей способности трубок аппаратов воздушного охлаждения газа.
Для обосновывающих расчетов использована математическая модель из теории турбулентной миграции частиц к стенке каналов при больших скоростях движения газа.
Приведены дифференциальные уравнения, описывающие турбулентный перенос частиц в плоскопараллельном канале и цилиндрической трубе. Даны формулы для расчета параметров уравнений (коэффициента турбулентной диффузии частиц и коэффициента скорости турбулентной миграции), которые связаны с гидромеханическими характеристиками газового потока.
Показана применимость использованной модели в зависимости от угла расположения труб.
Рассмотрен механизм центробежной сепарации в трубках аппарата воздушного охлаждения газа. Представлены результаты расчетов сепарационной эффективности для частиц диаметром до 5 мкм. Приведены принципиальные схемы модульной компрессорной установки с аппаратами газоочистки (маслоотделителями).

The process of removing the admixtures of compressor oil disperse phase from the pumped natural gas in oil-flooded screw compressors is an essential phase in the operation of comprehensive gas treatment units at gas production sites. The article deals with the regular patterns in pipe separation and coalescence of oil disperse phase by the example of a modular compressor unit TAKAT 78.2-7 M3a KhL1 manufactured by Kazancompressormash operating on one of the gas well clusters at Yamburgskoye oil, gas, and gas condensate field (Yamalo-Nenets Autonomous Okrug) and intended for pumping of natural gas via the gas flowline to the comprehensive gas treatment unit. Core elements of the oil system and the modular compressor unit comprise deoiler MO101, gas air cooling unit, and coalescer filter FK101. The aim of this article is to estimate the separating efficiency of gas air cooling unit tubes.
Justifying calculations are based on a mathematical model borrowed from the theory of turbulent particle migration to channel walls at high gas velocities. Differential equations describing the turbulent transport of particles in a plane-parallel channel and a circular pipe are provided. Formulas for calculating equation parameters (particles turbulent diffusion coefficient and turbulent migration velocity coefficient) related to the hydromechanical properties of the gas flow are given. The applicability of the used model depending on the pipe angle is demonstrated. The mechanism of centrifugal separation in gas air cooling unit tubes is considered. Results of calculating the separating performance for particles seized under 5 μm are given. Schematic diagrams of the modular compressor unit with gas treatment units (deoilers) are shown.

АЭРОЗОЛЬ, ПРЯМОТОК ФАЗ, ТУРБУЛЕНТНАЯ МИГРАЦИЯ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ СЕПАРАЦИИ, КОАЛЕСЦЕНЦИЯ, СЕПАРАТОР, МОДУЛЬНАЯ ВИНТОВАЯ МАСЛОЗАПОЛНЕННАЯ КОМПРЕССОРНАЯ УСТАНОВКА

AEROSOL, PARALLEL PHASE FLOW, TURBULENT MIGRATION, SEPARATING EFFICIENCY, COALESCENCE, SEPARATOR, MODULAR OIL-FLOODED SCREW COMPRESSOR UNIT

Т.Ф. Кадыров, ООО «Газпром добыча Ямбург» (Новый Уренгой, Россия), T.Kadyrov@yamburg.gazprom.ru

А.А. Касьяненко, к.т.н., ООО «Газпром добыча Ямбург», priemnaia@ygd.gazprom.ru

А.Г. Лаптев, д.т.н., ФГБОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет» (Казань, Россия), tvt_kgeu@mail.ru

В.В. Моисеев, ООО «Газпром добыча Ямбург», priem1@ygd.gazprom.ru

М.М. Фарахов, к.т.н., ООО «ИВЦ «Инжехим» (Казань, Россия), farahovMM@ingehim.ru

Д.А. Яхонтов, ООО «Газпром добыча Ямбург», D.Yahontov@yamburg.gazprom.ru

T.F. Kadyrov, Gazprom dobycha Yamburg LLC (Novy Urengoy, Russia), T.Kadyrov@yamburg.gazprom.ru

A.A. Kasyanenko, PhD in Engineering, Gazprom dobycha Yamburg LLC, priemnaia@ygd.gazprom.ru

А.G. Laptev, DSc in Engineering, Kazan State Power Engineering University (Kazan, Russia), tvt_kgeu@mail.ru

V.V. Moiseev, Gazprom dobycha Yamburg LLC, priem1@ygd.gazprom.ru

М.М. Farakhov, PhD in Engineering, LLC EPC “Ingehim” (Kazan, Russia), farahovMM@ingehim.ru

D.A. Yakhontov, Gazprom dobycha Yamburg LLC, D.Yahontov@yamburg.gazprom.ru

Farakhov M.I., Laptev A.G., Basharov M.M. Import substitution of industrial devices for gas purification from the disperse phase in petrochemical industry // Chem. Pet. Eng. 2016. Vol. 52, No. 5–6. P. 316–319. DOI: 10.1007/s10556-016-0192-7.

Чохонелидзе А.Н., Галустов B.C., Холпанов Л.П., Приходько В.П. Справочник по распыливающим, оросительным и каплеулавливающим устройствам. М.: Энергоатомиздат, 2002. 608 с.

Bespalov V.V., Belyaev L.A., Kuchman L.S. Simulation of surface-type condensing units for heat recovery from the flue gas with air heating // MATEC Web Conf. 2017. Vol. 91. Article ID 01003. DOI: 10.1051-matecconf-20179101003.pdf.

Лаптев А.Г., Башаров М.М., Лаптева Е.А. Математические модели и методы расчетов тепломассообменных и сепарационных процессов в двухфазных средах. Старый Оскол: Тонкие наукоемкие технологии, 2021. 288 с.

Laptev A.G., Lapteva E.A. Determining the efficiency of packed gas separators of droplets taking into account the nonuniformity of the gas velocity profile // Theor. Found. Chem. Eng. 2021. Vol. 55, No. 2. P. 301–306. DOI: 10.1134/S0040579521020068.

Voinov N.A., Deryagina N.V., Zemtsov D.A., et al. Intensification of heat removal in diabatic columns // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. Vol. 1679, No. 5. Article ID 052080. DOI: 10.1088/1742-6596/1679/5/052080.

Агеев А.Л., Яхонтов Д.А., Кадыров Т.Ф. и др. Расчет и внедрение высокоэффективных сепарационных аппаратов очистки природного газа от дисперсной фазы // Газовая промышленность. 2020. № 1 (795). С. 82–87.

Ageev A.A., Yakhontov D.A., Kadyrov T.F., et al. Mathematical model of dispersed phase gas separation in a combined equipment // Chem. Pet. Eng. 2019. Vol. 55, No. 7–8. P. 611–618. DOI: 10.1007/s10556-019-00669-8.

Boyadjiev C.B., Dzhonova D.B., Popova-Krumova P.G., et al. Liquid wall flow in counter-current column apparatuses for absorption processes with random packings // Bulg. Chem. Commun. 2020. Vol. 52, No. F. P. 74–79. DOI: 10.34049/bcc.52.F.0013.

Медников Е.П. Турбулентный перенос и осаждение аэрозолей. М.: Наука, 1981. 174 с.

Агеев А.А., Яхонтов Д.А., Кадыров Т.Ф. и др. Эффективность очистки газов от аэрозольных частиц в режиме сильного взаимодействия газа с пленкой жидкости // Вестник Технологического университета. 2021. Т. 24, № 11. С. 34–38.

Farakhov MI, Laptev AG, Basharov MM. Import substitution of industrial devices for gas purification from the disperse phase in petrochemical industry. Chem. Pet. Eng. 2016; 52(5–6): 316–319. https://doi.org/10.1007/s10556-016-0192-7.

Chokhonelidze AN, Galustov BC, Kholpanov LP, Prikhodko VP. Handbook of Spraying, Irrigation, and Drip Collection Devices. Moscow: Energy Literature State Publishing [Gosenergoizdat]; 2002. (In Russian)

Bespalov VV, Belyaev LA, Kuchman LS. Simulation of surface-type condensing units for heat recovery from the flue gas with air heating. MATEC Web Conf. 2017; 91: article ID 01003. https://doi.org/10.1051-matecconf-20179101003.pdf.

Laptev AG, Basharov MM, Lapteva EA. Mathematical Models and Methods for Calculating Heat and Mass Transfer and Separation Processes in Two-Phase Media. Stary Oskol, Russia: Subtle High Technologies [Tonkie naukoemkie tekhnologii]; 2021. (In Russian)

Laptev AG, Lapteva EA. Determining the efficiency of packed gas separators of droplets taking into account the nonuniformity of the gas velocity profile. Theor. Found. Chem. Eng. 2021; 55(2): 301–306. https://doi.org/10.1134/S0040579521020068.

Voinov NA, Deryagina NV, Zemtsov DA, Bogatkova AV, Zhukova OP. Intensification of heat removal in diabatic columns. J. Phys.: Conf. Ser. 2020; 1679(5): article ID 052080. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1679/5/052080.

Ageev AL, Yakhontov DA, Kadyrov TF, Farakhov MM, Farakhov MI. Calculation and implementation of highly efficient dispersed phase separators for natural gas. Gas Industry [Gazovaya promyshlennost’]. 2020; 795(1): 82–87. (In Russian)

Ageev AA, Yakhontov DA, Kadyrov TF, Farakhov MM, Lapteva EA. Mathematical model of dispersed phase gas separation in a combined equipment. Chem. Pet. Eng. 2019; 55(7–8): 611–618. https://doi.org/10.1007/s10556-019-00669-8.

Boyadjiev CB, Dzhonova DB, Popova-Krumova PG, Stefanova KV, Pavlenko AN, Zhukov VE, et al. Liquid wall flow in counter-current column apparatuses for absorption processes with random packings. Bulg. Chem. Commun. 2020; 52(F): 74–79. https://doi.org/10.34049/bcc.52.F.0013.

Mednikov EP. Turbulent Transport and Deposition of Aerosols. Moscow: Science [Nauka]; 1981. (In Russian)

Ageev AA, Yakhontov DA, Kadyrov TF, Lapteva EA, Farakhov MM. Efficiency of gas purification from aerosol particles in the mode of strong interaction of gas with a liquid film. Bulletin of the Technological University [Vestnik Tekhnologicheskogo universiteta]. 2021; 24(11): 34–38. (In Russian)
Назад к журналу
NEFTEGAS.info

Внимание к деталям — от идеи
до воплощения! Только актуальная информация и свежие новости.

О нас

 

 

Контакты

108811, г. Москва, Киевское ш.,
Бизнес-парк «Румянцево», корп. Б,
подъезд 5, офис 506 Б

+7 (495) 240-54-57