原料天然氣初級旋流凈化數值模擬研究

李 煌，任海波，閆 淵，魏利平

(1. 中國石化達州天然氣凈化有限公司天然氣凈化廠，四川 達州 636156； 2. 陜西省天然氣股份有限公司，陜西 西安 710016； 3. 西北大學化工學院，陜西 西安 710069)

普光氣田是我國建設開發規模最大、豐度最高的高含硫氣田之一。從2010年全面投產到2017年4月底，該氣田已生產597.36億m3原料氣、423.18億m3商品氣和1 217萬t硫磺【1】。普光氣田地質條件復雜，產氣中的含硫量高，這就使輸氣系統管道中易產生硫磺沉積現象，導致輸氣管道易發生堵塞，影響生產安全。因此降低硫顆粒在管道中的沉積對保證高含硫氣田穩定、安全生產具有重要意義。

在井口采用旋流分離技術作為一級分離，除去水和硫磺顆粒，是保障下游集輸管線安全穩定運行的重要途徑之一。旋風分離器作為一種被動旋流分離器，因結構簡單、操作性好、制造成本和運行維護費用低等優點，被廣泛應用于能源、化工、食品、醫藥及冶金等行業的氣固兩相分離。它是一種基于離心沉降原理實現分離非均相混合流體的設備。其工作原理為，利用兩相或多相流體的密度差異，在離心力作用下實現分離。相較于重力分離器，流體旋流分離器工作時內部的離心場可達到更好的分離效果。該類型分離器已被應用于天然氣脫出液滴的實際生產當中【2】，取得了良好的效果。同時，該類型分離器還可以有效地分離固體顆粒，在額定工況下，對微米級別的顆粒都有很好的分離效果。旋流分離技術發展至今，已相對成熟，然而針對普光氣田的特殊工況，其旋風分離器必須適應井口壓力及流動波動，因此需要對其進行結構優化。……