新-20120318-超音速分离技术（3S）简介3.pptVIP

;;;;;3.研制单位及取得专利;3S技术已在俄罗斯取得专利：RU № 2272973 、 RU 2348871，等 国际发明专利：PCT/CA2005/001437。 美国、德国、法国、英国、意大利、荷兰、挪威、澳大利亚、中国、马来西亚等国和欧亚专利联盟获得专利 。 国际专利组织已向上述国家正面推荐使用3S技术 。;4.技术特点和优势;⑴ 基本技术特点;一次性分液 天然气温度降低后，凝结成液滴的水蒸气和重组分，在旋转产生的切向速度和离心力的作用下被“甩”到管壁上，通过专门设计的工作段出口排出。实现气液分离，一次性把液体分离排出。 ;不生成水合物 　　由于天然气气流在3S内的流动速度达550m/s以上,停留时间很短，所以在3S内不会生成水合物。 压降小 　虽然3S分离天然气中的水分和凝液也是通过降低天然气自身的压力，从而降低天然气的温度来实现的，但是由于天然气在扩散器内的压力回升，使3S设备的进出???压差大大小于超音速喷管的压差。;⑵ 应用技术优势;简化工艺 　　3S超音速分离器，是一种创新的致冷、脱水脱烃高效设备，集致冷、气液分离、一次性产生干气等功能于一体，应用于气体处理工艺流程，可以减少设备、实现真正意义的短流程，使效率低、能耗高、工艺复杂的常规的流程发生革命性创新。 ;低能耗 　 由于天然气在喷管后半部是扩散器的减速、增压、升温后作用，使天然气经3S喷管损失的压力能大部分得以恢复，从而大大减少了天然气的压力损失。与外加冷源相比，节省能耗。在一定的条件下，3S不仅比等焓节流膨胀制冷的J-T阀效率高，而且也比等熵节流膨胀的膨胀机效率高。在相同压差情况下，3S可使天然气产生更大的温降，在相同温降条件下，3S节省较大能耗。利用3S于高酸性气体处理中，将为节能降耗作出贡献。 ;长期可靠 3S本身无转动部件，无损耗，操作简单，运行成本低、稳定可靠，无维护工作量。 绿色环保 运行过程中，无噪声、无排放、无污染，对环境无影响，可实行全绿色工艺。 ;⑶ 与常用内制冷技术的比较;进出口压差与温差关系图;②. 在一定条件下，3S不仅比等焓节流膨胀制冷的J-T阀效率高，而且也比等熵节流膨胀的膨胀机效率高。;3S与J-T阀效率比较;;③.3S能耗低 ，适应性强 在凝液收率相同的情况下，使用3S可减少功耗50～70%；用3S替代膨胀机可减少压缩功15～20%。 特别是当膨胀机由于技术原因（诸如进口压力太高），或在中小油气田使用膨胀机不经济的场合，3S的优势更加突出。 ;高输出压力时，不同制冷工艺流程对比 ; 上图所示为，某天然气的温度为T1，压力为P1，要求输出压力为P2，采用J-T阀、膨胀机和3S工艺以分离天然气中NGL时的工作过程。从图中可见： 采用J-T阀直接节流膨胀制冷（A-D-F-E）流程是不可能从天然气中分离NGL组分的； 采用膨胀机节流膨胀制冷（A-D’-F’-E’-E）流程，虽然由于膨胀机的同轴压缩机能给输出气增压约20%，而使膨胀机的出口压力低于P2，使膨胀机出口温度低于天然气的临界温度（Tc），但其压力仍高于临界压力（Pc）而处于天然气相包络线外的气相区，因此也不可能从天然气中分离出NGL组分； 采用3S节流膨胀制冷（A-B-C）流程时，由于天然气在3S喷管中损失的压力能，可以在其后过程中大部分得到恢复，因此可以将天然气的压力降低到Ｐ3，温度也随之降到Ｔ3， 使天然气进入两相区，实现NGL分离，然后天然气再升压至P3，温度也随之升高至接近天然气的进口温度T1。; 如果要采用J-T阀和膨胀机节流膨胀制冷分离NGL组分，则需要进一步降低J-T阀和膨胀机出口压力，即增大膨胀比，使计算收敛的J-T阀和膨胀机的出口压力和温度低于天然气Tc和Pc才能进入天然气相包络线两相区。这样虽然能分离天然气中的NGL组分，使天然气的出口压力却低于要求的输出压力P2，其结果必然是要对装置出口天然气进行增压，这不仅要增加压缩设备，而且还要消耗大量能量，其中J-T阀能耗最大。 ;④ 在NTS UPMT项目中，3S与JT阀的对比;*;*;*;NTS中，3S与J-T阀的对比;3S出口干气组成; 低温分离器10C-2出口气体组成;在工况2(11.5Mpa)下，烃露点对比;1000×104.m3/day处理量的3S设计方案;1000×104.m3/day的3S设计方案;⑷ 一些研究成果;5、工艺应用和实际效果 ;⑴ 3S应用基本流程;基本流程二（无冷凝液损失）;⑵ Gubkinskoe 油田的UKPG 项目;Gubkinskoe 油田 UKPG-1 项目改造中采用的3S模块;3S运行照片(July 2007.); 3S运行验收证明;3S运行主要技术参数