天然气处理

分离器是设计用来将井流分离成各个组分的大型罐体。 它们通常被设计用于分离两相(气/液)或三相(气/原油/水)井流。 分离器也可根据安装方式分为卧罐和竖罐（见下文），也可根据操作压力，湍流或层流以及测试或生产分离进行分类。 挑战 界面液位测量将启动阀门来调整容器的液位。油/水界面的乳化层可能是水污染油或者油污染水。 如果气液界面处夹带泡沫，可能导致液体残留或气体渗漏。

从活性药物成分(APIs)到气相缓蚀剂(VCIs)，可以将1000种添加剂和任何一种试剂注入到特定工业的工艺流中，以改变或赋予新的产品特性或加强加工动态。注入系统和化学撬系统提供了各种不同的剂量控制选项。 挑战 化学品注入系统通常由一个或多个化学品供应罐或筒、一个计量罐、一个带有搅拌器的容器(如果需要)、一个变量泵和过程控制器组成。化学罐和化学橇块需要进行液位监测，以确保这些罐内的化学物质不会溢出或耗尽。

用于现场处理的化学试剂包括：钻井液添加剂、用于储层增产的甲醇注入、用于抑制水合物的乙二醇注入、采油污水处理化学剂、泡沫和缓蚀剂、脱乳剂、脱盐剂和减阻剂(DRAs)。经常通过化学品注入撬块的方式对化学品进行监管。 挑战 液位监测控制化学品的库存，并确定储罐填充时间。虽然精确的测量通常来自于化学计量泵，但对于储罐来说，不要空罐或溢出是很重要的。

空压站的洗涤器和过滤器捕捉废液和有害的颗粒，将这些废液运送到一个储罐中。 废液可能是来自天然气的水冷凝物或重质烃类。根据远程空压站的大小，废液被收集在一个或几个储罐中。 随着废液罐被装满，通常会安排罐车来定期清空废液罐。 由于这些废液是有害物质，废液储存罐被归类为第1类， 1区。 挑战 通常需要对冷凝烃和凝结水的总液位和界面液位进行测量。当液位低于指定的低位时，液位监测可以提供溢流控制和报警系统或关闭泵。

天然气可以穿越数千英里的输送管道。 在关键区间放置的压缩机可保持天然气均匀可靠地传输。 典型的压缩机站包括入口洗涤塔，用于收集可能在气体管道中形成的液体和残渣。 洗涤塔包括一个主设备和一个次级设备，液体和固体部分在主设备中与气流分离，次级设备则负责去除油雾。 挑战 从抽吸式洗涤塔收集的液体通常通过洗涤塔液位控制阀输送到低压（LP）罐。 由闪蒸液体产生的蒸汽会排放到大气或火炬中。 低压凝结水被定期运输出去。 洗涤塔通常配备高低液位报警。

天然气分离器可以从连续的气流中的固体颗粒和液体。 可以去除灰尘，污垢，沙子和管道水垢，以及水、天然气液体和轻烃。 在典型系统中，进气分离器允许颗粒和液体沉降，气体上升。分离器顶部收集的气体通过气体压缩机排出。然后将收集的颗粒和液体被倒入一个水箱中。 挑战 液位控制可精确地调节抽出的水量，以确保水位不会升得太高而进入压缩机进口。

天然气需脱水除去水合物，防止这些水合物会结晶和堵塞管线，并阻碍气态烃流的流动。 脱水也可以减少腐蚀，消除泡沫，并防止催化剂下游的问题。 天然气根据客户的最大允许含水量规格进行脱水。 挑战 最常见的脱水方法是用液态干燥剂三甘醇（TEG）来吸收水蒸气。 通过液位控制促使吸收器底部排出富含水的二元醇。 高低液位关停也可以用于再沸器，缓冲罐和闪蒸分离器。

水力旋流器通过离心沉降分离固液悬浮液。搅拌式水力旋流器的进料罐给分离器提供物料。

排放气流中的液体可以熄灭火焰或引起无规律的燃烧和冒烟。 另外，燃烧的液体会产生一系列发热的化学物质 - 俗称“火焰之雨” - 这会造成严重的安全隐患。 在进入火炬系统之前，分液罐会收集这些液体。分液罐内置有液位计和排污口。 挑战 当需要一个大的液体储存容器并且蒸气流量很高时，卧罐通常更经济。当液体积液少，安装空间有限或需要易于控制液位的工况下，可使用立式分离器。分液罐配备了液位监测仪表来控制泵或排污装置。分液罐中经常带有高低位报警。

碳氢化合物气体通常在高温氧化过程中燃烧，燃烧废弃物的可燃成分。环保法和有关限制条例要求对石油和天然气平台上的燃烧气体精确监测。这就需要使用流量计来监测废气。 挑战 需要考虑到流量变化的突然性，低压和速度的大幅度变化。基于低流量灵敏度和高量程比的特点，热扩散式流量计成为火炬流量测量应用上的理想仪器。

硫回收装置将酸性气体中的硫化氢转化为元素硫。 在这些转化过程中，克劳斯（二段脱硫）法是迄今为止最著名的元素硫回收方法，而传统的接触法和WSA法是最常用于恢复硫的技术。 克劳斯工艺产生的残余气体通常被称为尾气。 尾气将被后面的气体处理装置处理。 挑战 硫冷凝器在出口端配备有脱硫装置，以便高效地将液态硫从工艺气体中分离出来。 配备有连续液位控制的收集容器，可用于含硫产品的存储和去除。

如果被允许逸入大气，碳氢化合物的蒸气运营收入会因为体积减小而减少，并产生火灾隐患和污染问题。蒸汽回收装置(VRU)从储存和装载设施中收集这些蒸汽，使蒸汽重新液化，并将液体碳氢化合物送回储存。回收蒸汽的方法包括吸收、冷凝、吸附和简单冷却。 挑战: 一个VRU是一个简单，经济的工艺单元，它符合EPA认证，并通过回收高达95％的逃逸排放物提高了运营收益。 VRU的关键在于蒸汽重新液化的闪蒸罐。 闪蒸罐的液位控制非常重要。

从纯天然气中把碳氢化合物和液体分离可以生产出符合管道外输标准的干燥天然气。去除液态天然气（天然气凝析液）的两种基本技术是溶剂吸收法和低温分离法（膨胀制冷）。溶剂吸收法非常类似于脱水工艺，只是用油替代了甘醇来作为吸收剂。一旦天然气凝析液（NGLs）从天然气中移除，它们就必须被分离或分馏。 挑战 吸收法中的液位控制通常在闪蒸罐，分离塔和回流系统中。低温分离法的液位控制通常用于低温分离器和脱水机。

管道规范要求去除管道中有害的酸性气体二氧化碳（CO2）和硫化氢（H2S）。 H2S有剧毒并对碳钢有腐蚀性。 二氧化碳也具有腐蚀性，降低了气体的BTU(英国热量单位)值。 天然气脱硫工艺可以去除这些酸性气体，使天然成为适销产品，适合运输。 挑战 胺处理通过吸收和化学反应去除酸性气体。 四种常用胺（MEA，DEA，DGA和MDEA）中的每一种在特定应用中都具有明显的优点。 液位控制应用包含于反应器，分离器，吸收器，洗涤器和闪蒸罐。