1.3. Очистка газа от механических примесей

От механических примесей природный газ очищают в призабойной зоне, на промысле, на линейной части, на КС и ГРС.

Призабойную зону скважины оборудуют фильтрами, представляющими собой стальные трубы с перфорацией. Гравийные фильтры более качественно предохраняют колонну скважины от выноса песка, известняка и других примесей. На промысле газ очищают от воды, конденсата, частиц породы и пыли в наземных сепараторах. На компрессорных станциях газопровода предусматривают очистку газа от механических примесей (твёрдых и жидких частиц). На ГРС осуществляют окончательную очистку газа перед потреблением.

Для очистки природного газа от механических примесей используются аппараты 2-х типов:

- работающие по принципу «мокрого» улавливания пыли, песка и других твёрдых частиц (масляные пылеуловители);

-работающие по принципу «сухого» отделения (циклонные пылеуловители);

Масляные пылеуловители представляют собой вертикальный цилиндрический сосуд со сферическими днищами, состоящий из трёх секций: промывочной (от нижнего днища до нижней перегородки), в которой всё время поддерживается постоянный уровень масла; осадительной (от нижней перегородки до верхней перегородки), где газ освобождается от крупных частиц масла, и отбойной (скрубберной) секции (от верхней перегородки до верхнего днища сосуда), где происходит окончательная очистка газа от захваченных частиц масла.

Пылеуловитель работает следующим образом. Очищаемый газ попадает в сосуд, встречаясь на своём пути с пылеотбойниками, металлическими пластинами, расположенными по всему периметру сосуда, меняет направление своего движения. Крупные же частицы мехпримесей, пыли и жидкости по инерции продолжают двигаться горизонтально. При ударе о козырёк (пылеотбойник) их скорость гасится и под действием силы тяжести они выпадают в масло. Далее газ направляется в контактные трубки, нижний конец которых расположен в 20-50мм над поверхностью масла. При этом газ увлекает за собой масло в контактные трубки, где оно обвалакивает взвешенные частицы пыли. В осадительной секции скорость газа резко снижается. Выпадающие при этом крупные частицы пыли и жидкости по дренажным трубкам стекают вниз. Наиболее лёгкие частицы из осадительной секции увлекаются газовым потоком в верхнюю скрубберную секцию. Её основной элемент – скруббер, состоящий из нескольких рядов перегородок, расположенных в шахматном порядке. Проходя через лабиринт перегородок, газ многократно меняет направление движения, а частицы масла по инерции ударяются о перегородки и стекают сначала на дно скрубберной секции, а затем по дренажным трубкам в нижнюю часть пылеуловителя. Очищенный газ выходит из аппарата через газоотводящий патрубок.

Осевший на дно пылеуловителя шлам периодически (раз в 2-3 месяца) удаляют через люк. Загрязнённое масло через трубку сливают в отстойник. Взамен загрязнённого в пылеуловитель по трубке доливают очищенное масло. Контроль за уровнем ведётся по шкале указателя уровня.

Достоинством вертикальных масляных пылеуловителей является высокая степень очистки газа (97-98%). Основные их недостатки: большая металлоёмкость, большое гидравлическое сопротивление, унос промывочной жидкости, в качестве которой применяют соляровое масло.

Наряду с «мокрым» для очистки газов от твёрдой и жидкой взвеси применяют «сухое» пылеулавливание. К аппаратам сухого отделения пыли относятся:

1. гравитационные сепараторы (степень очистки 70-80%);

2. циклонные пылеуловители (степень очистки 85-98%);

3. фильтры и фильтры-сепараторы (степень очистки до 99%, очищают поток газа от капель воды и конденсата).

Наибольшее распространение получили пылеуловители циклонного типа. Пылеуловитель циклонного типа представляет собой сосуд цилиндрической формы со сферическими днищами. Газ входит в аппарат через патрубок и попадает в батарею циклонов. Под действием центробежной силы твёрдые и жидкие частицы отбрасываются к периферии, затормаживаются о стенку циклона и выпадают в нижнюю часть аппарата, откуда выводятся через патрубок. А очищенный газ, изменяя направление движения, попадает в верхнюю часть аппарата, откуда выводится через патрубок.

В товарном газе содержание мехпримесей не должно превышать 0,05мг/м³.