擺動下液體分布器流體分布的數值模擬研究

周桂娟，郭志芳，聶 傲，陳建娟，孫希瑾

(1. 中國石化工程建設有限公司，北京 100101； 2. 海洋石油工程股份有限公司，天津 300451)

油田伴生氣是天然氣資源的一種，過去被認為是沒有價值的天然氣而被直接燃燒處理【1-3】,不僅造成資源浪費，還造成一定的環境污染。設立輕烴回收裝置不僅可以綜合利用輕烴資源，還能保證油氣的儲藏、運輸安全，減少大氣污染，具有重要的現實意義【4-6】。

海上平臺與地面平臺的最大區別在于海上平臺會隨著海浪左右搖擺，特別是季風期間，海上平臺的搖擺幅度更為劇烈。作為海上輕烴回收裝置的重要組成部分，脫丁烷塔的作用為脫除伴生氣凝液中的碳五及以上的重質組分。然而海上平臺的左右搖擺將顯著影響脫丁烷塔中分布器出口的液相分布，進而影響脫丁烷塔的運行效果【7-8】。

采用CFD數值模擬方法計算脫丁烷塔液體分布器內的液相流場，分析在搖擺狀態下，脫丁烷塔液體分布器出口的流量分配情況及壓降，可為液體分布器的結構優化提供理論依據【9-10】。

1 模擬對象和數值方法

1.1 液體分布器結構與網格劃分

液體分布器結構如圖1所示。液相從液體分布器的上部進口進入分布器，首先經變徑進入主槽(方形的腔體，下部均勻分布著8根接管)，隨后經8根接管進入下方方形的封閉槽體內，并從槽體底部的底孔流出。

圖1 脫丁烷塔液體分布器的幾何結構與網格劃分

采用非結構性網格對模擬區域進行網格劃分，經網格無關性分析，確定模擬區域的最大網格尺寸為40 mm。……