Оставить вопрос

Электрические нагреватели в процессах сепарации нефти и газа

18.06.2024

Процессы сепарации играют ключевую роль в подготовке добытой нефти и газа к дальнейшей переработке и транспортировке. Их эффективность напрямую зависит от применения надежных и высокопроизводительных нагревательных систем. Среди различных типов нагревателей, используемых для нагрева пластовых смесей, электрические нагреватели занимают особое место благодаря своей универсальности, безопасности, точности регулирования и экологичности.

ТЭНы и другие аналоги осуществляют преобразование электрической энергии в тепловую за счет закона Джоуля-Ленца, который помогает рассчитать выделение тепла при протекании через проводник тока. Нагревательный элемент сделан из материала с высоким удельным электрическим сопротивлением. При пропускании тока часть энергии рассеивается в виде тепла. Оно тепло передается окружающей среде: полуфабрикату, трубопроводу или технологическому оборудованию, обеспечивая нагрев до требуемой температуры.

Выбор материалов для изготовления электронагревателей имеет критическое значение для обеспечения их надежности и долговечности в суровых условиях нефтегазовой промышленности. Нагревательные элементы должны быть устойчивы к воздействию агрессивных сред, таких как сероводород, соли, парафины и другие коррозионные компоненты пластовых смесей.

Наиболее распространенными материалами для производства нагревательных элементов являются сплавы на основе никеля, хрома и железа, обладающие высокой коррозионной стойкостью, жаропрочностью. Активно ведутся разработки по применению инновационных композитных материалов, способных выдерживать экстремальные условия эксплуатации.

electric-heaters-in oil.jpg

Какие задачи выполняют электронагреватели в нефтегазовой отрасли

Кроме недопущения формирования гидратов и других твёрдых отложений, разогрева нефтепродуктов для дальнейшей транспортировки, предотвращения замерзания их в холодное время года, ускорения ректификации, электрические нагреватели нужны для сепарации.

Термическая обработка является одним из ключевых процессов подготовки нефти и газа к дальнейшей транспортировке и переработке. На промыслах используются специализированные установки, в которых происходит разделение пластовой продукции на отдельные фракции за счет сочетания гравитационных сил и нагрева.

Работа этих установок основана на различиях в физических свойствах компонентов пластовой смеси, таких как плотность, вязкость и температура кипения. Поступающий со скважины поток, представляющий собой многокомпонентную смесь газа, нефти и воды, направляется в герметичный сосуд - сепаратор. Внутри него происходит интенсивный подогрев смеси с помощью различных видов нагревателей:

  • печи используют сжигание топливного газа для нагрева потока;
  • электрические нагреватели (трубчатые, погружные или нагревательные кабели) преобразуют энергию тока в тепло;
  • теплообменники передают термический потенциал от горячего теплоносителя к нефтегазовой смеси.

Это делается для достижения следующих результатов. Снижение вязкости нефтяной фракции облегчает ее отделение от газа и воды. Нагрев способствует интенсивному испарению легких углеводородов и воды из жидкой фазы. Разрушение нефтяных эмульсий улучшает разделение нефти и воды.

Благодаря разнице в плотностях, под действием силы тяжести более легкие компоненты (газ, пары легких углеводородов) поднимаются в верхнюю часть сепарационного сосуда, в то время как более тяжелые фракции (нефть, вода) оседают на дне.

Отделенный газ отводится из верхней части сепаратора и направляется на дальнейшую переработку или утилизацию. Слой нефти, образовавшийся в средней части аппарата, извлекается через специальные патрубки. Отделённая вода стекает в нижнюю часть сепаратора, где выводится через дренажные отверстия.

Конструкция сепарационных установок может различаться в зависимости от состава перерабатываемой продукции и требований к качеству подготовки. Однако принцип совмещения нагрева и гравитационного разделения лежит в основе работы большинства устройств для предварительной обработки нефти и газа.

При установке нагревателей предусматриваются системы автоматического регулирования для оптимизации температурного режима и энергозатрат на нагрев. Качественная и эффективная сепарация нефти, газа и воды невозможна без использования электрических нагревателей различных типов и конфигураций, способных задавать нужный температурный режим на всех стадиях обработки продукции.

Нагреватели электрического типа поддерживают оптимальный температурный режим для протекания технологических процессов, способствуя эффективности и бесперебойности работы нефтепромышленного оборудования. Их широкое применение обусловлено надежностью, простотой монтажа и универсальностью использования.

A_Extra_Heavy_and_Heavy_Crude_Oil_Separation.jpg

Важные аспекты применения

При выборе и эксплуатации электрических нагревателей необходимо учитывать такие ключевые факторы:

  • обеспечение требуемой температуры для эффективной сепарации компонентов добываемой смеси;
  • соответствие мощности нагревательных систем объемам перерабатываемой продукции и скорости нагрева;
  • устойчивость материалов нагревателей к воздействию сероводорода, солей, кислот, парафинов;
  • достижение электрическими помощниками высокой эксплуатационной надёжности;
  • получение значительного КПД устройств, точное регулирование температуры для экономии энергии;
  • отсутствие сложностей при установке нагревателей, их демонтаже, техническом обслуживании.

Виды нагревательных устройств, которые производит «Электронагрев»

В процессах сепарации нефти и газа применяются следующие основные типы электрических нагревателей:

  • трубчатые;
  • погружные;
  • термические кабели;
  • греющие бандажи, муфты.

Рассмотрим подробнее, что представляет собой каждый из этих видов.

  1. Трубчатые электронагреватели

ТЭНы представляют собой герметичные трубки, внутри которых расположена нагревательная спираль. Они широко применяются для повышения термического показателя субстанций, протекающих внутри трубопроводов, а также для обогрева технологического оборудования, такого как сепараторы, отстойники и резервуары. Преимущества ТЭНов заключаются в их высокой надежности, длительном сроке службы, компактности, простоте монтажа и возможности равномерного нагрева по всей длине.

  1. Погружные электронагреватели

Предназначены для непосредственного погружения в среду, которую необходимо нагреть. Состоят из герметичного корпуса, внутри которого размещены нагревательные элементы. Обеспечивают эффективный и равномерный нагрев жидкостей и вязких смесей в резервуарах, сепараторах и других емкостях. Их ключевые преимущества включают высокую производительность, быстрый нагрев, возможность применения в агрессивных средах. Клиенты, которые приобрели данный вид продукции, отмечают компактность, мобильность и простоту обслуживания погружных электронагревателей.

electric-heaters-in oil_3.jpg

  1. Нагревательные кабели

Это - гибкие кабельные конструкции, в которых нагревательные элементы расположены внутри изолированной оболочки. Они востребованы при обогреве трубопроводов, резервуаров и прочего оборудования. В ходе функционирования предотвращают образование гидратных пробок, кристаллизацию парафинов и другие нежелательные эффекты. Преимущества нагревательных кабелей включают возможность повышения температуры на протяженных объектах сложной формы. Формируют равномерный нагрев по всей длине. Отмечается простота монтажа и демонтажа, энергоэффективность, точное регулирование температуры.

  1. Греющие бандажи/муфты

Греющие бандажи представляют собой гибкие нагревательные элементы, предназначенные для установки на трубопроводы, арматуру и другое оборудование. Они обеспечивают локальный нагрев заданных участков, препятствуя образованию гидратов, парафиновых отложений и ледяных пробок. Основные преимущества греющих бандажей заключаются в их компактности, мобильности, быстром нагреве, простоте установки, возможности применения на объектах с ограниченным пространством, а также в безопасности эксплуатации.

Технологии электрического нагрева непрерывно совершенствуются. Разрабатываются более экономичные устройства, используются новые сплавы и композиты для повышения надежности, коррозионной стойкости и срока службы. С целью оптимизации процессов внедряются цифровые технологии, современные системы мониторинга.

Электрические нагреватели просто необходимы в обеспечении эффективных процессов сепарации нефти и газа. Грамотный выбор и применение с учетом специфики конкретных условий эксплуатации позволяет достичь высоких показателей производительности, энергоэффективности и качества подготовки продукции. Внедрение передовых решений в области электрических нагревателей способствует повышению конкурентоспособности и устойчивому развитию нефтегазовой отрасли. Это приводит к рациональному использованию ресурсов и минимизации негативного воздействия на окружающую среду. Тем, кто желает больше узнать о ТЭНах и сделать заказ продукции, предлагаем обратиться в «Электронагрев».



Последние статьи:

Современные технологии получения пластика: вакуумное и термическое формование
Промышленный нагрев
Современные технологии получения пластика: вакуумное и термическое формование
Основное отличие между вакуумным и обычным термоформованием пластика заключается в способе получения...
03-07-2024
Каковы граничные условия, касающиеся теплопроводности
Применение нагревателей
Каковы граничные условия, касающиеся теплопроводности
При решении дифференциального уравнения, определяющего теплопроводность тела, для получения решения ...
14-05-2024
Важность водяных батарей в нефтегазовой промышленности
Промышленный нагрев
Важность водяных батарей в нефтегазовой промышленности
Эффективное управление и переработка природных ресурсов имеют решающее значение в динамичном нефтега...
02-05-2024

Возврат к списку


Задать вопрос

Введите код: