在原油開采的過程中會有伴生氣的存在,若無效放空會造成空氣污染和資源浪費,同時還會增加油水兩相間的分離難度,增大污水處理成本也會降低原油收集效益。為解決夾雜油水兩相間的氣體對分離帶來的不利影響,本文基于旋流分離原理,設(shè)計了一種脫氣除油一體化旋流分離器,該裝置可對油、氣、水三相進行一體化的高效分離�；谟嬎懔黧w動力學(xué)方法(Computation Fluid Dynamic,CFD),對本文所設(shè)計的脫油除砂一體化旋流器初始結(jié)構(gòu)進行流體域建模、網(wǎng)格劃分、數(shù)值模擬分析,對其內(nèi)部速度場、壓力場、濃度場以及分離性能進行分析,掌握其流場分布規(guī)律。利用正交試驗方法對旋流器結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)選,確定出可使旋流器脫氣及除油均處于最佳效率的結(jié)構(gòu)參數(shù)。并通過數(shù)值模擬與實驗相結(jié)合的方法對結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)選后的旋流器分離性能及流場特性進行數(shù)值模擬分析,并完成優(yōu)化結(jié)構(gòu)與初始結(jié)構(gòu)的流場特性及分離性能對比。結(jié)果顯示優(yōu)化后旋流器的脫氣效率可提高20%,除油效率可提高25%。為分析脫氣除油旋流器的適用性,模擬分析了不同處理量、分流比、含油含氣量及介質(zhì)物性參數(shù)對其流場特性及分離性能的影響。確定出最佳處理量為23m3/h分流比為50%含油量為20%以內(nèi)。為了對旋流器可行性及數(shù)值模擬準確性進行驗證,設(shè)計了室內(nèi)分離性能實驗,開展了對旋流器不同入口流量、分流比和含油率的分離性能試驗研究。并對氣相分離效率、油相分離效率、壓力損失進行試驗結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果進行了對比分析,實驗結(jié)果與模擬結(jié)果相一致,證明脫氣除油一體化旋流器的應(yīng)用效果,同時也驗證了本文模擬結(jié)果的準確性。
【學(xué)位單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TE93
【部分圖文】：

圖 1.2 水力旋流器的基本結(jié)構(gòu)混合物進行分離的一種旋液分離設(shè)合液中的氣和砂、對固相中的顆粒[32]。出世界上第一臺圓錐形旋風(fēng)分離器混合介質(zhì)，將水中的固體顆粒進行此項技術(shù)。了液-液分離的觀點，但在研究過程要難。英國 Martin Thew[35]教授等人在南安 10 年的研究，證明用旋流器進行油。他們在 1983 年生產(chǎn)出第一臺商用段同心縮徑段、細錐段和平行尾端。才逐步對油水分離設(shè)備有所意識，[37]在 1991 年研究出具有

第一章 緒論研究人員在靜態(tài)旋流器的基礎(chǔ)上，通過增離旋流器。通過室內(nèi)試驗研究表明[43-45]，油效率高達 99%以上，表明了該新型旋流液-液旋流器和固-液旋流器結(jié)合設(shè)計出油固相顆粒等雜質(zhì)在旋流分離后由切向出口程中固相顆粒等雜質(zhì)對旋流器等操作裝等影響到油水分離環(huán)境。試驗表明，當該，下半部固-液分離流速較高時，油-水段的作用尤為重要，即上下連接的部分選這種密度差較大的介質(zhì)間的分離，可以通分離。

圖 1.3 油-砂-水三相分離旋流設(shè)備到三相旋流器研究的必要性，型氣-液-固三相分離旋流器，氣相經(jīng)旋流器分離通過頂部的離心力的作用下密度較大的固固相顆粒的分離。該旋流器結(jié)
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本文編號：2846362