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重力式分离器计算书(卧立式)

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一、工艺委托参数（编号:集-01）
工作压力P：
2.4MPa（绝）工作温度：30℃
处理液量：25m3/d
轻烃组分：
C1 C2 C3 iC4 nC4 iC
5

90.284.040.210.060.080.06

nC5 C6 C7 N2 CO2 H2O
0.080.192.121.980.650.26

二、基本参数的确定：
1.天然气组分数据：

组分百分比yi(%)分子量(mi)临界压力Pci(Mpa)临界温度Tci(℃)
C
1
90.2816.0434.544-82.57

C
2
4.0430.074.81632.27

C
3
0.2144.0974.19496.67

iC
4
0.0658.1243.6134.97

nC
4
0.0858.1243.747152.03

iC
5
0.0627.1513.337187.28

nC
5
0.0827.1513.325196.5

C
6
0.1986.1782.973234.28

C
7
2.12100.2052.7267.11

N
2
1.9828.0133.355-146.89

CO
2
0.6544.017.28831.06

H2O
0.2618.0152.1833374.22

2.天然气分子量M：
19.086083.天然气相对密度△g：0.6589594.临界压力Pc:4.572505Mpa5.临界温度T'c：-68.191℃ =204.809K6.对比压力Pr：Pr=P/Pc=0.5248767.对比温度Tr：Tr=T/T'c=1.4794270.38720.38670.38270.38830.38640.3875卧式分离器工艺计算程序制-0271大气压下的定压比热Cpi(卡/克.℃)0.52660.40970.38810.24820.19911.0009M=∑yimi=

△g=M/28.964=
Pc=∑Pciyi=
T'c=∑yiTc
i=
8.压缩因子Z：
Z=1+(0.34Tr-0.6)Pr=0.94909
9.1大气压下定压比热C
0
p：

C0pi=∑yiCpi=0.511623(卡/克.℃)

C0p=C0piM=9.764885(卡/克.℃)
10.工程标准状态下气体密度ρgs:
ρgs=1.205△g=0.794045kg/m
3
11.分离条件下气体密度ρg:
ρg=ρgsPTs/(PSTZ)=17.85911kg/m
3
12.分离条件下气体动力粘度μg:
x=2.57+0.2781△g+1063.6/T=6.263487
y=1.11+0.04x=1.360539
c=2.415(7.77+0.1844△g)T1.5x10-4/(122.4+377.58△g+1.8T)=0.010966
μg=cexp[x(ρg/1000)y]=0.011257mPa.s
13.阿基米德准数Ar:
Ar=d3(ρ1-ρg)gρg/μg2=1011.124
14.油滴沉降状态处于过渡区，雷诺数Re:
Re=0.153Ar0.714=21.38562
15.液面高度与容器直径之比η:
η=h/D=0.5
16.油滴匀速沉降速度ω0:
ω0=μgRe/dρg=0.134803m/s
17.容器长度与直径之比K1：3~5
18.分离器允许气体流速ωgh:
ωgh=0.49(3~5)ω0/η=0.396321~0.660535m/s

三、分离器外形尺寸的确定：
1.处理液量Q1：25m3/d
2.载荷波动系数β(1~2)：1
3.集液面积与横截面积之比n2:
n2=[(2η-1)(1-(2η-1)2)1/2+arcsin(2η-1)]/π+1/2=0.5
4.出油口高度与容器直径之比：0.1
5.出油口以下弓形面积与横截面积之比n1:0.052044
6.油在分离器中的停留时间t:30min
7.分离器直径D：
D=[(Q1tβ)/(360πK1(n2-n1))]1/2=0.702467~0.544129m
5.分离器实际外形尺寸：
直径D=1.2m
长度L=5.6m

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立式重力气-液分离器的工艺设计

立式重力气-液分离器的工艺设计

立式重力气-液分离器的工艺设计许建华【摘要】Gravity gas-liquid separator has been widely used in the chemical industry,and the most used of which is the vertical gravity gas-liquid separator.In this paper,a brief introduction to the common gravity gas-liquid separator is introduced,and as an example,an engineering design of a gas-liquid separator is showed.The selection of equipment and the key parameters of vertical gravity gas-liquid separator are introduced in details,and several key issues which should be cared in the process design are also listed.%重力气-液分离器在化工生产中一直被广泛应用，其中以立式重力气-液分离器应用最多。

简单介绍了化工装置中常见的重力气-液分离器，并以一台气-液分离器的工程设计为例，就立式重力气-液分离器的设备选型和关键参数的工艺计算做了详细介绍，并指出了立式重力气-液分离器在工艺设计中应注意的几个问题。

【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2016(042)007【总页数】2页(P99-99,124)【关键词】重力气-液分离器;设备选型;工艺设计【作者】许建华【作者单位】南京扬子石油化工设计工程有限责任公司，江苏南京 210048【正文语种】中文【中图分类】TQ053.2重力气-液分离器因分离负荷范围大，在化工生产中一直被广泛应用。

立式重力气液分离器的工艺设计

立式重力气液分离器的工艺设计


size of st ruct ure
一般认为 ,气相段高度 H1 (直边段) 与气
液分离器直径相当即可 ,即
H1 = (018～112) D
(12)
气体入口流速较高时 ,气相段高度相应取
上限值 。
3 液相段高度的确定
气液分离器的液相段高度由被分离液体
在气液分离器中的停留时间决定 。
当连续排出气液分离器中的液体时 ,可将
5～10min 的液体量控制在液位计的可视范围
液相段直边高度 ,m ; t —被分离液体的停留时
间 ,可根据需要定为 2～8h 。
设计计算的立式重力气液分离器简图如
图 1 所示 。
图 1 立式重力气液分离器简图
4 接管尺寸
4. 1 入口管管径和高度的确定 入口尺寸不小于入口管接管直径 ,较低的
入口位置有利于气液分离 。
一般认为 ρG U 2 ≤1000Ρa
求出液滴的沉降速度 U t (等于气体流速 U ) 后 ,可用下式计算气液分离器的最小直径 :
D min
=
1818
( V) Ut
1/
2
(9)
式中 Dmin —气 液 分 离 器 的 最 小 直 径 , mm ;
V —气体流量 (操作状态下) ,m3/ h ; U t —同前
实际上 ,在一般化工过程的立式气液分离
器中 ,气液相对运动大多数处于过渡区 ,此时 ,
如要 U ≤U t ,根据式 (6) 求 U t ,而
U
=
π 4
V D2 ·3600
则
π
4
V D2 ·3600
≤017805
(ρL - ρG) 01714 d11143 ρL 01286μ≈01429
分离器结构尺寸计算设计

分离器结构尺寸计算设计

目录一、课程设计的基本任务 (2)（一）设计的目的、意义 (2)（二）设计要求 (2)（三）工艺计算步骤 (2)二、课程设计理论基础 (2)（一）分离器综述 (2)（二）油气分离器原理 (2)（三）从气泡中分离出油滴的计算 (3)（四）气体的允许速度 (5)（五）分离器结构尺寸计算 (6)三、实例计算 (7)(一)基础数据 (7)(二)计算分离器的结构尺寸 (8)四、结束语 (19)附录计算程序 (20)一、课程设计的基本任务（一）设计的目的、意义目的：在老师指导下，根据给定的原油组成、分离条件、停留时间等基础数据，按规范要求独立地完成分离器结构尺寸设计。

意义：为了满足计量、储存的需要，油井产品从井口出来后，首先要进行分离，分离的场所即油气分离器。

分离后所得油、气的数量和质量除了与油气的组成、分离压力、分离温度有关外，也与油气在分离器内停留的时间有关，当油气的组成、分离压力、分离温度及处理量一定时，分离效果由分离器的尺寸决定，合理的设计或选择分离器的尺寸对改善分离效果非常必要。

（二）设计要求1.初分离段应能将气液混合物中液体大部分分离出来2.储液段要有足够的容积，以缓冲来油管线的液量波动和油气自然分离3.有足够的长度和高度，是直径100um以上的油滴靠重力沉降4.在分离器的主体部分应有减少紊流的措施，保证液滴沉降5.要有捕集的器除雾，以捕捉二次分离后气体中更小的液滴6.要有压力和液面控制（三）工艺计算步骤1.根据油气平衡计算中所确定的气液处理量、物性、分离压力、分离温度等基础资料，并参照现场具体情况选择分离器类型。

2.按照从原油中分出气体的要求，由原油性质和操作经验确定原油在分离器内的停留时间，对缓冲分离器需考虑缓冲时间，据此初步确定分离器尺寸。

3.按照从气体中分出油滴的要求，计算100微米的油滴在气相中的匀速沉降速度Wo ，分离器允许的气体流速wg ，分离器直径D，长度l (或高度H)等尺寸。

立式分离器工艺计算程序DL1242

立式分离器工艺计算程序DL1242

一、工艺委托参数（编号:TPE03174BI ）工作压力P ：0.8MPa（绝）工作温度：20℃处理气量：1600m3/d 轻烃组分： C 1 C 2 C 3 iC 4 nC 4 iC 59232100 nC 5 C 6 C 7 N 2 CO 2 H 2O11二、基本参数的确定：17.7845993.天然气相对密度△g ：0.61402434.临界压力Pc:4.6105608Mpa5.临界温度T'c ：-72.7781℃ =200.2219K6.对比压力Pr ：Pr=P/Pc=0.17351477.对比温度Tr ：Tr=T/T'c=1.4633764T'c=∑y i Tc i=M=∑y i m i =△g=M/28.964=Pc=∑Pc i y i =立式分离器工艺计算程序8.压缩因子Z：Z=1+(0.34Tr-0.6)Pr=0.9969.1大气压下定压比热C0p：C0p i=∑y i Cp i=0.5120335(卡/克.℃)C0p=C0p i M=9.10631(卡/克.℃)10.工程标准状态下气体密度ρgs:ρgs=1.205△g=0.739899kg/m310.分离条件下气体密度ρg:ρg=ρgs PT s/(P S TZ)= 5.466242kg/m311.分离条件下气体动力粘度μg:x=2.57+0.2781△g+1063.6/T=6.3707943y=1.11+0.04x= 1.364832c=2.415(7.77+0.1844△g)T1.5x10-4/(122.4+377.58△g+1.8T)=0.01083003μg=cexp[x(ρg/1000)y]=0.0108866mPa.s12.阿基米德准数Ar:Ar=d3(ρ1-ρg)gρg/μg2=336.525513.油滴沉降状态处于过渡区，雷诺数Re:Re=0.153Ar0.714=9.74949814.油滴匀速沉降速度ω0:ω0=μg Re/dρg=0.194171m/s15.分离器允许气体流速ωgv:ωgv=0.7ω0=0.13592m/s三、分离器外形尺寸的确定：1.处理气量Q gs：1600m3/d2.载荷波动系数β： 1.23.分离器直径D：D=(1/260)[(Q gs P s TZβ)/(ωgv PT s)]1/2=0.1681814m4.分离器高度H0：H0=(3.5~5)D=0.5886351~0.8409072m四、网垫除雾器计算：1.分离条件下气体的实际处理量Q g:Q g=Q gs TP s Z/(PT s)=216.5727m3/d2.网垫除雾器的气体流速ωg:ωg=K[(ρ1-ρg)/ρg]0.5= 1.248767m3/s3.网垫面积A:A=Q g/(86400ωg)=0.002007m24.丝网单丝直径D0:0.00015m5.斯托克斯准数S t:S t=d2ρ1ωg/(18μg D0)= 3.1863136.单丝的捕集效率η:查图3-27η=0.817.捕雾效率E:0.988.网垫比表面积a:590m2/m39.除雾器网垫厚度H:H=-3πln(1-E)/(2aη)=0.038575m五、安全阀的计算：1.安全阀的安全泄放量W s：W s=Q gρg/24=49.326617kg/h2.安全阀出口侧压力P0：P0=0.1Mpa3.安全阀整定压力P s：P s=0.77Mpa4.安全阀排放压力P d：P d=0.947Mpa5.气体绝热系数k：C pi0=∑y i C pi=0.5120335C p0=C pi0M=9.10631查图2-27△C p=0.02C p=C p0+△C p=9.12631查图2-29C p-C v=2C v=C p-2=7.12631k=C p/C v = 1.28065026.临界条件：P0/P d=0.1055966<(2/(k+1))2/(k-1)=0.549249057.气体特性系数C：查表B1C=3438.安全阀排放面积A：A=W S/(7.6x10-2CKP d(M/ZT)1/2=12.452362mm29.安全阀喉径d0：d0=(4A/π)1/2=3.9828232mm结论：安全阀选用 A44Y-16 公称直径 DN80 数量1个C1 C2 C3 iC4 nC4 iC590.76 5.07 1.2700.470 nC5 C6 C7 N2 CO2 H2O0.070.170 1.620.480.09。