天然氣處理

分離器是設計用來將井流分離成各個組分的大型罐體。它們通常被設計用於分離兩相(氣/液)或三相(氣/原油/水)井流。分離器也可根據安裝方式分為臥罐和豎罐（見下文），也可根據操作壓力，湍流或層流以及測試或生產分離進行分類。挑戰 界麵液位測量將啟動閥門來調整容器的液位。油/水界麵的乳化層可能是水汙染油或者油汙染水。如果氣液界麵處夾帶泡沫，可能導致液體殘留或氣體滲漏。

從活性藥物成分(api)到氣相緩蝕劑(vci),可以將1000種添加劑和任何一種試劑注入到特定工業的工藝流中,以改變或賦予新的產品特性或加強加工動態。注入係統和化學撬係統提供了各種不同的劑量控製選項。挑戰 化學品注入係統通常由一個或多個化學品供應罐或筒、一個計量罐、一個帶有攪拌器的容器(如果需要)、一個變量泵和過程控製器組成。化學罐和化學橇塊需要進行液位監測，以確保這些罐內的化學物質不會溢出或耗盡。

用於現場處理的化學試劑包括:鑽井液添加劑,用於儲層增產的甲醇注入,用於抑製水合物的乙二醇注入,采油汙水處理化學劑,泡沫和緩蝕劑,脫乳劑,脫鹽劑和減阻劑(半徑標注)。經常通過化學品注入撬塊的方式對化學品進行監管。挑戰 液位監測控製化學品的庫存，並確定儲罐填充時間。雖然精確的測量通常來自於化學計量泵，但對於儲罐來說，不要空罐或溢出是很重要的。

空壓站的洗滌器和過濾器捕捉廢液和有害的顆粒，將這些廢液運送到一個儲罐中。廢液可能是來自天然氣的水冷凝物或重質烴類。根據遠程空壓站的大小，廢液被收集在一個或幾個儲罐中。隨著廢液罐被裝滿，通常會安排罐車來定期清空廢液罐。由於這些廢液是有害物質，廢液儲存罐被歸類為第1類， 1區。挑戰 通常需要對冷凝烴和凝結水的總液位和界麵液位進行測量。當液位低於指定的低位時，液位監測可以提供溢流控製和報警係統或關閉泵。

天然氣可以穿越數千英裏的輸送管道。在關鍵區間放置的壓縮機可保持天然氣均勻可靠地傳輸。典型的壓縮機站包括入口洗滌塔，用於收集可能在氣體管道中形成的液體和殘渣。洗滌塔包括一個主設備和一個次級設備，液體和固體部分在主設備中與氣流分離，次級設備則負責去除油霧。挑戰從抽吸式洗滌塔收集的液體通常通過洗滌塔液位控製閥輸送到低壓(LP)罐。由閃蒸液體產生的蒸汽會排放到大氣或火炬中。低壓凝結水被定期運輸出去。洗滌塔通常配備高低液位報警。

天然氣分離器可以從連續的氣流中的固體顆粒和液體。可以去除灰塵，汙垢，沙子和管道水垢，以及水、天然氣液體和輕烴。在典型係統中，進氣分離器允許顆粒和液體沉降，氣體上升。分離器頂部收集的氣體通過氣體壓縮機排出。然後將收集的顆粒和液體被倒入一個水箱中。挑戰 液位控製可精確地調節抽出的水量，以確保水位不會升得太高而進入壓縮機進口。

天然氣需脫水除去水合物，防止這些水合物會結晶和堵塞管線，並阻礙氣態烴流的流動。脫水也可以減少腐蝕，消除泡沫，並防止催化劑下遊的問題。天然氣根據客戶的最大允許含水量規格進行脫水。挑戰最常見的脫水方法是用液態幹燥劑三甘醇(羊毛)來吸收水蒸氣。通過液位控製促使吸收器底部排出富含水的二元醇。高低液位關停也可以用於再沸器，緩衝罐和閃蒸分離器。

水力旋流器通過離心沉降分離固液懸浮液。攪拌式水力旋流器的進料罐給分離器提供物料。

排放氣流中的液體可以熄滅火焰或引起無規律的燃燒和冒煙。另外,燃燒的液體會產生一係列發熱的化學物質——俗稱“火焰之雨”——這會造成嚴重的安全隱患。在進入火炬係統之前，分液罐會收集這些液體。分液罐內置有液位計和排汙口。挑戰 當需要一個大的液體儲存容器並且蒸氣流量很高時，臥罐通常更經濟。當液體積液少，安裝空間有限或需要易於控製液位的工況下，可使用立式分離器。分液罐配備了液位監測儀表來控製泵或排汙裝置。分液罐中經常帶有高低位報警。

碳氫化合物氣體通常在高溫氧化過程中燃燒，燃燒廢棄物的可燃成分。環保法和有關限製條例要求對石油和天然氣平台上的燃燒氣體精確監測。這就需要使用流量計來監測廢氣。挑戰 需要考慮到流量變化的突然性，低壓和速度的大幅度變化。基於低流量靈敏度和高量程比的特點，熱擴散式流量計成為火炬流量測量應用上的理想儀器。

硫回收裝置將酸性氣體中的硫化氫轉化為元素硫。在這些轉化過程中,克勞斯(二段脫硫)法是迄今為止最著名的元素硫回收方法,而傳統的接觸法和WSA法是最常用於恢複硫的技術。克勞斯工藝產生的殘餘氣體通常被稱為尾氣。尾氣將被後麵的氣體處理裝置處理。挑戰 硫冷凝器在出口端配備有脫硫裝置，以便高效地將液態硫從工藝氣體中分離出來。配備有連續液位控製的收集容器，可用於含硫產品的存儲和去除。

如果被允許逸入大氣，碳氫化合物的蒸氣運營收入會因為體積減小而減少，並產生火災隱患和汙染問題。蒸汽回收裝置(VRU)從儲存和裝載設施中收集這些蒸汽,使蒸汽重新液化,並將液體碳氫化合物送回儲存。回收蒸汽的方法包括吸收、冷凝、吸附和簡單冷卻。挑戰:一個VRU是一個簡單,經濟的工藝單元,它符合EPA認證,並通過回收高達95%的逃逸排放物提高了運營收益。VRU的關鍵在於蒸汽重新液化的閃蒸罐。閃蒸罐的液位控製非常重要。

從純天然氣中把碳氫化合物和液體分離可以生產出符合管道外輸標準的幹燥天然氣。去除液態天然氣（天然氣凝析液）的兩種基本技術是溶劑吸收法和低溫分離法（膨脹製冷）。溶劑吸收法非常類似於脫水工藝，隻是用油替代了甘醇來作為吸收劑。一旦天然氣凝析液(天然氣凝析液)從天然氣中移除,它們就必須被分離或分餾。挑戰 吸收法中的液位控製通常在閃蒸罐，分離塔和回流係統中。低溫分離法的液位控製通常用於低溫分離器和脫水機。

管道規範要求去除管道中有害的酸性氣體二氧化碳(CO2)和硫化氫(H2S)。硫化氫有劇毒並對碳鋼有腐蝕性。二氧化碳也具有腐蝕性,降低了氣體的BTU(英國熱量單位)值。天然氣脫硫工藝可以去除這些酸性氣體，使天然成為適銷產品，適合運輸。挑戰 胺處理通過吸收和化學反應去除酸性氣體。四種常用胺(MEA, DEA, DGA和MDEA)中的每一種在特定應用中都具有明顯的優點。液位控製應用包含於反應器，分離器，吸收器，洗滌器和閃蒸罐。