tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động của bình tách dầu khí ở mỏ bạch hổ - tính toán cho bình tách dầu khí ngs tại giàn khai thác số 8 mỏ bạch hổ

Dầu thô được khai tháctrên các mỏ ở Việt Nam là dầu có hàm lượng parafin tương đối cao, độnhớt ,nhiệt độ đông đặc cao nên việc khai thác, vận chuyển hỗn hợp dầu khígặp nhiều khó khăn, đò

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành dầu khí Việt Nam ngày càng phát triển, sản lượng khai thác dầuthô và khí đồng hành ngày càng tăng Dầu thô và khí đồng hành chủ yếu đượckhai thác tại phần thềm lục địa phía Nam Việt Nam Dầu thô được khai tháctrên các mỏ ở Việt Nam là dầu có hàm lượng parafin tương đối cao, độnhớt ,nhiệt độ đông đặc cao nên việc khai thác, vận chuyển hỗn hợp dầu khígặp nhiều khó khăn, đòi hỏi phải xử lý nhiều sự cố kỹ thuật xảy ra trên đườngống vận chuyển như: sự cố tắc đường ống do lắng đọng parafin, xung độngtrong hệ thống vận chuyển hỗn hợp dầu khí, làm giảm công suất tách, giảmmức độ an toàn với thiết bị công nghệ

Với mục đích áp dụng lý thuyết và thực tế sản xuất trong quá trình thugom, vận chuyển hỗn hợp dầu khí, với sự giúp đỡ của các cán bộ trong công

ty Dầu Khí Sông Hồng và Xí nghiệp Liên doanh Vietsovpetro Em đã kết thúcđợt thực tập sản xuất, thực tập tốt nghiệp, thu thập tài liệu và hoàn thành đồ

án dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy Nguyễn Văn Thịnh

Đồ án mang tên ‘‘Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động của bình

tách dầu khí ở mỏ Bạch Hổ Chuyên đề: Tính toán cho bình tách dầu khí NGS tại giàn khai thác số 8 mỏ Bạch Hổ.”

Đồ án tốt nghiệp là công trình nghiên cứu khoa học được xây dựng dựatrên quá trình học tập, nghiên cứu tại truờng kết hợp với thực tế sản xuấtnhằm giúp cho sinh viên nắm vững kiến thức đã học Với mức độ tài liệu vàthời gian nghiên cứu hoàn thành đồ án cũng như kiến thức và kinh nghiệmcòn hạn chế nên sẽ không tránh khỏi có những thiếu sót Em rất mong nhậnđược sự góp ý bổ sung của các thầy cô, các nhà chuyên môn và các bạn đồngnghiệp Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Bộ môn Thiết bị dầu khí

và Công trình- Khoa dầu khí, các bạn cùng lớp và đặc biệt là thầy NguyễnVăn Thịnh đã giúp đỡ, hướng dẫn tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án này.Nhân đây em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các cán bộ nhân viên thuộccông ty Dầu Khí Sông Hồng và Xí nghiệp Liên doanh Vietsovpetro đã giúp

đỡ trong việc hướng dẫn thực tập và thu thập tài liệu để hoàn thành đồ án tốtnghiệp

Sinh viên thực hiện

Vũ Trọng Vĩnh

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ TÁCH SẢN PHẨM DẦU KHÍ

Nhiệm vụ của thiết bị xử lý sản phẩm dầu khí là tách dòng sản phẩm từgiếng thành 3 phần hay được gọi là các pha (dầu, khí, nước) và quá trình xử lýnhững pha này thành sản phẩm thương mại hay đủ tiêu chuẩn để thải ra môitrường Trong các thiết bị được gọi là bình tách thì khí được tách ra từ môichất và nước tự do được tách ra từ dầu Các bước loại bỏ các hydrocacbon đủnhẹ để sản xuất dầu thô ổn định với độ bay hơi đáp ứng được các tiêu chuẩnhàng hóa (thương phẩm)

Hình 1.1 và 1.2 chỉ ra loại bình tách được sử dụng để tách khí từ chấtlỏng hay nước từ dầu Các loại bình tách có thể để nằm ngang hay thẳng đứngtùy từng loại hình dáng Khí được tách ra phải được nén và xử lý để trở thànhthương phẩm, quá trình nén được thực hiện bằng máy nén piston Trong cácthiết bị lớn hay cần áp suất cao thì máy nén tua bin ly tâm được sử dụng hoặccác máy nén piston lớn cũng được sử dụng

Thông thường khí được tách ra bão hòa với hơi nước và phải loại bỏnước để đạt tiêu chuẩn, thường ít hơn 7 lb/MMscf điều này thường thực hiệnbằng thiết bị tách nước glycol như hình 1.3

Glycol khô được bơm vào tháp tiếp xúc lớn thẳng đứng nơi nó hút hơinước, các glycol ướt sau đó chảy qua 1 bình tách lớn nằm ngang nơi nó đượcgia nhiệt và nước sôi lên bốc hơi

Ở một vài nơi nó có thể cần thiết để loại bỏ hydrocacbon nặng hơn và

hạ thấp điểm sương của hydrocacbon Các chất gây ô nhiễm như H2S và CO2

có thể xuất hiện ở mức cao hơn các khí thương phẩm Trong trường hợp nàycần thiết bổ xung thêm các thiết bị làm “ngọt” khí

Hình 1.1: Bình tách 2 pha thẳng đứng

Đặc điểm của bình tách 2 pha thẳng đứng thường có đầu vào ở bên trái,khí thoát ra ở trên đỉnh và chất lỏng đi ra ở phía dưới bên phải của bình tách

Hình 1.2: Bình tách nằm ngang

Hình 1.3: Bình tách hình cầu

Hình 1.4: Hệ thống tách hơi nước khỏi khí Glycol

Đặc điểm: Đây là 1 loại bình chứa lớn nằm ngang bên trái là tháp tiếpxúc nơi glycol tiếp xúc với khí và hấp thụ hơi nước Bình chứa đứng cao hơngia nhiệt lại hay bình tách nước nơi glycol ướt được làm nóng và làm sôinước, từ đó nước ra khỏi đường ống đứng ở đầu ngay sau tháp tiếp xúc, bìnhnằm ngang thấp hơn là 1 bình chứa tạm thời

Dầu và nhũ tương từ bình tách phải được xử lý để loại bỏ nước Hầuhết các hợp đồng mua bán dầu đều chỉ định một tỷ lệ tối đa của trầm tích cơ

sở và nước có thể có trong dầu thô Tùy theo từng loại mà nó có tỷ lệ khácnhau từ 0,5 đến 3% Một số nhà máy lọc giới hạn về lượng muối trong dầu và

có thể yêu cầu một số công đoạn pha loãng với nước ngọt và sau đó xử lý loại

bỏ nước Giới hạn muối chủ yếu là từ 10 đến 25 pounds muối/ 1000 thùng Hình 1.4 và 1.5 là loại bình điển hình trực tiếp đốt nóng được sử dụng

để loại bỏ nước từ dầu và nhũ tương Những thiết bị này có thể nằm nganghay đứng và được phân biệt bởi ống đốt, cửa hút khí, và khí thải thấy được.Dầu có thể xử lý bằng cách lắng hoặc thùng tách lắng ở đầu giếng, cái có ốngthoát khí ở trong hoặc ngoài

Hình 1.5: Thiết bị xử lý nhiệt thẳng đứng

Đặc điểm: Với thiết bị này thì nhũ tương được đưa vào xử lý ở phía xa,các ống gia nhiệt làm nóng nhũ tương và dầu đi ra ở gần phía trên Nước ra ởdưới qua các ống ở ngoài bên phải nơi vẫn duy trì độ cao thích hợp của mặtphân cách dầu và nước ở trong bình Khí ra ở phía trên, một ít khí ra ở bìnhnhỏ hơn ở bên phải nơi nó được lọc trước khi làm nhiên liệu để đốt

Hình 1.6: Thiết bị xử lý nhiệt nằm ngang với 2 buồng đốt

Nước được tách ra từ dầu có thể được thải xuống biển ở hầu hết cácgiàn ngoài khơi hoặc làm bốc hơi từ các hầm trên đất liền Thông thường thìnước tách được cho vào các giếng xử lý hoặc sử dụng trong phương pháp bơm

ép nước Trong một vài trường hợp nước được tách ra phải được xử lý để loại

bỏ một lượng dầu nhỏ Nếu nước được bơm xuống giếng thì nó phải được lọccác hạt chất rắn Nước có thể được xử lý ở các thùng vớt dầu nằm ngang hoặcđứng cái trông rất giống bình tách Bất kỳ chất rắn ở trong dòng sản phẩm từgiếng phải được tách ra, làm sạch và xử lý đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường,bao gồm lắng ở bồn, bể chứa

Các thiết bị phải được kiểm tra và đo lường kỹ lưỡng Khi đó khí, dầu,nước có thể chỉ ra đặc trương của mỗi giếng, điều này không chỉ cần thiết chomục đích tính toán mà còn thực hiện nghiên cứu vỉa ở mỏ đã cạn kiệt

Có rất nhiều điều kiện làm việc khác nhau vì lưu lượng khác nhau, tínhchất môi chất khác nhau, vị trí lắp đặt khác nhau, quá trình vận hành khácnhau…

Ở vùng đầm lầy có thể đặt gỗ, thép, bê tông, kết cấu thép hoặc giá đỡbằng bê tông

Hình 1.7

Trong vùng nước nông thiết bị có thể lắp đặt ở các giàn khác nhau vàđược kết nối bằng cầu thép

Hình 1.8

Ở vùng nước sâu hơn cần thiết phải lắp đặt các thiết bị cùng với thiết bịđầu giếng của 1 giàn

Hình 1.9

Đôi khi trong thời tiết lạnh các trang thiết bị cần phải được che chắn,

bao phủ

Hình 1.10

Các thiết bị có thể đặt trên các giàn bán tiềm thủy hoặc giàn tự nâng,tháp khoan, tàu khoan, hoặc đảo nhân tạo…

* Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc của thiết bị tách.

Trong quá trình tách thì các yếu tố ảnh hưởng đến thiết bị tách như:

 Tính chất của dòng chảy

 Lưu lượng khí và chất lỏng (tối thiểu, trung bình và lớn nhất)

 Hệ điều hành và áp suất, nhiệt độ

 Sự hiện diện của các tạp chất ( cát, paraffin…)

 Khuynh hướng tạo bọt của dầu thô

 Khả năng ăn mòn của chất lỏng và khí

CHƯƠNG 2 THIẾT BỊ TÁCH SẢN PHẨM

2.1 Chức năng của thiết bị tách sản phẩm

 Chức năng cơ bản bao gồm tách dầu khỏi khí, tách khí khỏi dầu và táchnước khỏi dầu

Việc tách khí có thể được bắt đầu khi chất lỏng đi từ vỉa vào giếng, khi

di chuyển trong ống nâng và ống xả Vì vậy những trường hợp trước khi vàobình tách, dầu khí đã được tách hoàn toàn, lúc đo bình tách chỉ còn tạo khônggian cho khí và dầu di theo đường riêng Sự chênh lệch mật độ lỏng - khí nóichung bảo đảm cho quá trính tách dầu, tuy nhiên vẫn cần đến các phương tiện

cơ khí chẳng hạn như bộ chiết sương và các phương tiện khác trước khi xảdầu, khí ra khỏi bình

Tốc độ giải phóng khí ra khỏi dầu là một hàm số biến thiên theo áp suất

và nhiệt độ Thể tích khí tách ra khỏi dầu phụ thuộc vào tính chất vật lý vàhoá học của dầu thô, áp suất và nhiệt độ vận hành, tốc độ lưu thông, hìnhdáng kích thước của bình tách và nhiều yếu tố khác Tốc độ lưu thông quabình và chiều sâu lớp chất lỏng ở phần thấp quyết định thời gian lưu giữ hoặcthời gian lắng Thời gian này thường từ 1- 3 phút là thoả mãn trừ trường hợpdầu bọt, còn phải tăng lên từ 5 - 20 phút tùy theo độ ổn định của bọt và kếtcấu của bình, chung nhất là từ 2 - 4 phút, loại 2 pha từ 20 giây đến 2 phút, loại

3 pha từ 2 đến 10 phút, khoảng thời gian có thể gặp là từ 20 giây đến 2 giờ

Hệ thống khai thác và xử lý đòi hỏi phải tách hoàn toàn khí hoà tan, bao gồmrung lắc, nhiệt, keo tụ, lắng Nếu dầu có độ nhớt cao hoặc sức săng bề mặt lớnthì phải sử dụng các vật liệu lọc

Nước trong chất lưu giếng cần được tách trước khi đi qua các bộ phậngiảm áp như van, để ngăn ngừa sự ăn mòn, tạo thành hydrat hoặc tạo thànhnhũ tương bền gây khó khăn cho việc xử lý Việc tách nước thực hiện trongcác thiết bị 3 pha bằng cơ chế trọng lực kết hợp với hoá chất Nếu thiết bị cókích thước không đủ lớn để tách theo yêu cầu thì chúng sẽ được tách trongcác bình tách nhanh lắp ở đường vào hoặc ra của thiết bị tách có vai trò tách

sơ bộ hoặc bổ sung Nếu nước bị nhũ hoá thì cần có hoá chất để khử nhũ

 Chức năng phụ của bình tách bao gồm duy trì áp suất tối ưu và mứcchất lỏng trong bình tách.

Để thực hiện tốt chức năng cơ bản, áp suất trong bình tách cần đượcduy trì ở giá trị sao cho chất lỏng và chất khí thoát theo đường riêng biệttương ứng vào hệ thống gom và xử lý Việc duy trì được thực hiện bởi cácvan khí cho riêng mỗi bình hoặc một van chính kiểm soát áp suất cho một sốbình Giá trị tối ưu của áp suất là giá trị bảo đảm hiệu quả kinh tế cao nhất khibán dầu và khí thương phẩm

Để duy trì được áp suất, cần giữ một đệm chất lỏng ở phần thấp củabình tách, nó có tác dụng ngăn khí thoát theo chất lỏng, mức chất lỏng thườngđược khống chế bởi van điều khiển bằng rơle phao

 Các chức năng đặc biệt của thiết bị tách bao gồm tách dầu bọt, ngănngừa lắng đọng parafin, ngăn ngừa sự han gỉ và tách các tạp chất

Trong một số loại dầu thô các bọt khí tách ra được bọc bởi một màngdầu mỏng, tạo thành bọt phân tán trong chất lỏng Một số loại khác lại có độnhớt và sức căng bề mặt cao, khí tách ra cũng bị giữ lại trong dầu tương tựnhư bọt Bọt có độ ổn định khác nhau tuỳ theo thành phần và hàm lượng tácnhân tạo bọt có trong dầu Dầu tạo bọt thường có tỷ trọng thấp hơn 40 độAPI, độ nhớt lớn hơn 53 cp và nhiệt độ làm việc thấp hơn 160 độ F Sự tạobọt làm giảm khả năng tách của thiết bị, các dụng cụ đo làm việc không chínhxác, tổn hao thế năng của dầu - khí một cách vô ích và đòi hỏi các tiết bị đặcbiệt cản phá hoặc ngăn ngừa sự tạo bọt theo phương pháp rung lắc, lắng, nhiệt

Tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất của tầng chứa, chất lưu có thể mangtheo các tạp chất cơ học như cát, bùn, muối kết tủa với hàm lượng đáng kể.Việc tách chúng trước khi chảy vào đường ống là một việc làm rất cần thiết.Các hạt tạp chất với số lượng nhỏ được tách theo nguyên tắc lắng trong các

bình trụ đứng với đáy hình côn và xả cặn định kỳ Muối kết tủa được hoà tanbởi nước và xả theo đường xả nước.

2.2 Các phương pháp tách dầu và khí trong bình tách

2.2.1 Các phương pháp tách dầu ra khỏi khí

Những hạt chất lỏng còn sót lại trong khi chất lưu đi qua các thiết bịtách ban đầu (khi mà trong bình tách đã phân biệt rõ hai dòng chất lưu khí vàlỏng) được tách lần cuối bằng một bộ thiết bị gọi là bộ chiết sương hay màngngăn Hơi ngưng tụ trong khí không thể thu hồi bằng bộ chiết này Sự ngưng

tụ của hơi này xảy ra do sự giảm nhiệt độ hoặc sau khi khí vừa được thu hồi

từ bình tách Bởi vì khí vừa ngưng tụ có thể có những đặc tính tự nhiên ởnhiệt độ và áp suất của bình tách Sự ngưng tụ của hơi này xảy ra nhanhchóng sau khi ra khỏi bình tách

Sự khác nhau về tỷ trọng của chất lỏng và khí có thể hoàn thành việctách những hạt chất lỏng còn lại trong khí khi mà tốc độ dòng khí chậm vừaphải để hoàn thành sự tách Người ta có thể tính toán và giới hạn vận tốc củakhí trong bình tách để đạt được sự tách một cách hoàn toàn khi không có bộchiết sương Tuy nhiên, theo quy ước thì các bộ chiết sương được lắp trongbình tách để hỗ trợ thêm công việc tách và làm giảm thấp nhất chất lượng chấtlỏng khi bị khí mang theo.

Các phương pháp để tách dầu từ khí trong bình tách là:

 Sự khác nhau về tỷ trọng

 Sự va đập

 Thay đổi hướng dòng chảy

 Thay đổi tốc độ dòng chảy

 Dùng lực ly tâm

 Sự đông kết và lọc

Bộ chiết sương dùng trong bình tách có nhiều kiểu khác nhau: Hình 2.2

là màng ngăn kiểu cánh quạt Hình 2.3 là màng ngăn kiểu ly tâm Hình 2.4 làmàng ngăn dạng lưới

2.2.1.1 Sự khác nhau về tỷ trọng

Khí tự nhiên nhẹ hơn hydrocacbon lỏng Do sự khác nhau về tỷ trọng

và lực hấp dẫn, những phần tử hydroccacbon lỏng lơ lửng trong dòng khí tự

nhiên sẽ thoát khỏi dòng khí nếu như vận tốc dòng khí chậm vừa phải Nhữnghạt lớn sẽ lắng xuống nhanh hơn, và những hạt nhỏ sẽ lắng xuống chậm hơn.

Với điều kiện áp suất và nhiệt độ tiêu chuẩn thì những hạthydrocacbon lỏng có tỷ trọng từ 400-1600 lần so với khí tự nhiên Tuy nhiênkhi áp suất và nhiệt độ khí tăng lên thì sự khác nhau về tỷ trọng sẽ giảmxuống, ở áp suất làm việc 53 at thì tỷ trọng hydrocacbon lỏng chỉ nặng gấp 6-

10 lần so với khí Vì vậy áp suất có ảnh hưởng tới kích thước của bình tách;kích thước và kiểu của màng ngăn để tách hoàn toàn chất lỏng và khí

Trên lý thuyết các hạt chất lỏng có tỷ trọng từ 6-10 lần tỷ trọng khí cóthể nhanh chóng lắng xuống và tách khỏi khí Tuy nhiên điều này không xảy

ra bởi vì những hạt chất lỏng quá nhỏ đến mức chúng có khuynh hướng trôinổi trong khí và không thoát ra khỏi khí khi khí ở trong bình

Trong hầu hết các bình tách có các kích thước trung bình, những phần

tử hydrocacbon lỏng có đuờng kính 100m hoặc lớn hơn sẽ hoàn toàn lắngxuống khỏi khí Tuy nhiên những màng ngăn dùng để lọc những phần tử chấtlỏng nhỏ hơn còn lại trong khí Khi áp suất làm việc của bình tăng lên sự khácnhau về tỷ trọng khí và chất lỏng giảm xuống Vì thế cần phải vận hành bìnhtách ở áp suất thấp kết hợp với các phương pháp xử lý ở những điều kiện vàyêu cầu khác nhau

2.2.1.2 Sự va đập

Nếu dòng khí có chứa những phần tử chất lỏng chuyển động khi va đậpvào thành (bề mặt) thì các phần tử có thể bám vào và ngưng tụ trên bề mặt.Khi chất lỏng ngưng tụ thành những hạt đủ lớn thì chúng rơi vào khoang chứachất lỏng Nếu hàm lượng chất lỏng trong khí cao hoặc các phần tử lỏng lànguyên chất, những mặt va đập được lắp đặt để thu hồi dầu dạng sương Hình2.1 là hình vẽ của một bộ màng ngăn sử dụng để lặp đi lặp lại sự va đập đểthu hồi dòng chất lỏng trong khí

Hình 2.1 Thiết bị tách sương

2.2.1.3 Thay đổi hướng dòng chảy

Khi hướng chảy của dòng khí chứa chất lỏng bị thay đổi đột ngột thìquán tính sẽ làm cho chất lỏng chuyển động theo hướng dòng chảy Sự táchsương chất lỏng từ khí sẽ bị ảnh hưởng bởi vì khí nhẹ hơn sẽ dễ dàng thay đổihướng dòng chảy và tách khỏi những phần sương chất lỏng Vì thế chất lỏng

có thể ngưng tụ trên bề mặt hoặc rơi xuống buồng chứa chất lỏng phía duới.Màng ngăn ở hình 2.1 thể hiện sử dụng phương pháp này

2.2.1.4 Thay đổi tốc độ dòng chảy

Việc tách chất lỏng và khí bị ảnh hưởng do sự tăng hay giảm tốc độ củakhí một cách đột ngột Cả hai yếu tố đều sử dụng sự khác nhau về quán tínhcủa khí và lỏng Khi giảm vận tốc thì quán tính của chất lỏng sẽ lớn hơn và sẽmang nó theo và tách khỏi khí Chất lỏng sau đó ngưng tụ trên các bề mặt vàchảy vào trong khoang chất lỏng của bình tách Khi tăng vận tốc của dòngkhí, do có lực quán tính nhỏ cho nên pha khí vượt lên trước và tách khỏi phadầu Hình 2.1 là hình vẽ của một màng ngăn kiểu cánh quạt dùng để thay đổivận tốc dòng chảy Màng ngăn này được dùng trong bình tách đứng hình 2.2

Hình 2.2 Bình tách dầu khí dạng đứng

1 Cửa vào thiết bị; 7 Thiết bị điều khiển mức chất lỏng;

2 Bộ chiết sương; 8 Van dầu;

3 Van an toàn; 9 Ống chỉ mức chất lỏng;

4 Van điều khiển bằng áp suất; 10 Hộp bảo vệ phao;

5 Đầu an toàn; 11 Thiết bị tách cơ bản;

6 Áp kế; 12 Đường xả;

2.2.1.5 Dùng lực ly tâm

Nếu dòng khí có mang theo chất lỏng chuyển động theo đường tròn vớivận tốc đủ lớn, lực ly tâm sẽ làm chất lỏng bắn vào thanh bình Tại đây thìchất lỏng ngưng tụ thành những hạt chất lỏng có kích thước ngày càng lớn vàcuối cùng chảy xuống khoang chất lỏng phía dưới bình Phương pháp dùnglực ly tâm là một trong những phương pháp hiệu quả nhất trong việc táchsương chất lỏng từ khí Hiệu quả của bộ màng ngăn này tăng khi tốc độ dòngkhí tăng Vì vậy với cùng tốc độ dòng chảy vào bình cho trước với bình tách

ly tâm cần kích thứơc nhỏ hơn là đủ

Hình 2.3 minh hoạ một bình tách 2 pha nằm ngang sử dụng hai giaiđoạn chiết sương, ly tâm để tách sương chất lỏng khỏi khí Thiết bị gây vađập cửa vào là một cái phễu với những cánh quạt hình xoắn ốc hướng rangoài truyền một chuyển động xoáy cho chất lưu khi chúng đi vào bình tách.Những hạt chất lỏng lớn hơn bị bắn vào vỏ của bình và rơi xuống khoangchứa chất lỏng Khí chảy vào thiết bị thứ cấp gồm những cánh quạt hình xoắn

ốc hướng vào trong để tăng tốc cho đến 0,7 2,7 m/s ở đầu ra của thiết bị thứcấp Dầu được tách từ thiết bị ly tâm sơ cấp chảy từ khoang trên xuốngkhoang dưới qua đường dẫn bên dưới ở bên phải Khoang dưới của bình táchđược chia thành hai ngăn, chất lỏng được lấy ra từ hai ngăn bằng hai bộ điềukhiển mức chất lỏng và hai van thu hồi dầu

Bình tách và bình lọc dùng lực ly tâm để thu hồi sương dầu từ khí cóthể xử lý một lượng khí lớn

Hình 2.3 Bình tách 2 pha sử dụng phương pháp lực ly tâm

1 Cửa vào hỗn hợp;

2 Cửa vào kiểu ly tâm;

3 Thiết bị tách thứ cấp dung lực ly tâm;

4 Đầu nối của van an toàn;

2.2.1.6 Sự đông kết

Những tấm đệm đông kết được dùng như những phương tiện có hiệuquả trong việc tách và thu hồi sương dầu từ một dòng khí tự nhiên Một trongnhững công dụng đặc biệt nhất là tách sương chất lỏng từ khí trong hệ thốngvận chuyển và phân phối khí nơi mà lượng chất lỏng trong khí là nhỏ Nhữngtấm đông kết thường dùng làm ở dạng vòng, dạng lưới bằng những vật liệukhác nhau Chúng sử dụng sự kết hợp giữa va đập, thay đổi hướng, thay đổivận tốc và loại bỏ sương chất lỏng từ khí Những tấm này cung cấp một diệntích bề mặt lớn lắng đọng sương chất lỏng Hình 2.4 là lược đồ của một màngngăn dạng lưới dùng trong một số bình tách và bình lọc khí Những gói nàyđược làm bằng vật liệu giòn nên có thể bị vỡ trong khi di chuyển và lắp đặt vìvậy chúng được lắp đặt ở nơi sản xuất trước khi đem đến nơi sử dụng Lướiđan có thể bị kẹt, tắc nghẽn do sự lắng đọng của parafin và các vật liệu khác

vì thế làm bình tách hoạt động không hiệu quả sau một thời gian sử dụng.Mặc dù các tấm đông kết hoạt động rất hiệu quả trong việc thu hồi dầu từ khínhưng màng ngăn kiểu cánh quạt được sử dung rộng rãi hơn vì chúng có thểdùng trong nhiều điều kiện khác nhau Do nhược điểm của các tấm đông kết,công dụng của chúng chỉ hạn chế trong máy lọc khí và dùng trong hệ thốngphân phối, vận chuyển thu gom khí

Hình 2.4 Màng ngăn dạng lưới kiểu ngưng tụ.

1 Đường khí ra;

2 Các lớp đệm;

3 Giọt dầu ngưng tụ;

4 Đường vào của hỗn hợp dầu khí;

5 Đường ra của chất lỏng;

2.2.1.7 Lọc bằng phin lọc

Dùng phin lọc dễ thấm qua rất có hiệu quả trong việc thu hồi dầu từkhí Vật liệu có tính thấm lọc sương chất lỏng từ khí có thể sử dụng nguyên lýcủa sự va đập, thay đổi hướng dòng chảy và hỗ trợ cho việc tách sương chất

lỏng từ khí, áp suất giảm qua mang ngăn càng thấp càng tốt trong khi hiệuquả tách tối đa vẫn được duy trì Tóm lại sự giảm áp suất qua màng ngăn làlớn nhất nếu ta sử dụng phương pháp phin lọc và nhỏ nhất là phương pháp kết

tụ Còn những kiểu khác thì thay đổi trong khoảng này

2.2.2 Các phương pháp tách khí ra khỏi dầu

Do nhiều nguyên nhân khác nhau như đảm bảo chất lượng dầu thô vàlợi ích từ khí tự nhiên cũng không nhỏ Vì vậy phải tách khí không hoà tankhỏi dầu trong quá trình xử lý Các cơ chế để tách khí ra khỏi dầu trong bìnhtách là: lắng đọng, khuấy, làm lệch, nung nóng, hoá học và lực ly tâm

2.2.2.1 Sự lắng đọng

Khí chứa trong dầu thô là khí không hoà tan và thường tách khỏi dầukhi có đủ thời gian để dầu lắng xuống Khi tăng thời gian lưu giữ chất lỏngđòi hỏi phải tăng kích thước của bình hay độ sâu của mực chất lỏng trongbình tách Sự tăng độ sâu của mực chất lỏng trong bình tách có thể sẽ khônglàm tăng sự tách của khí không hoà tan khỏi dầu bởi vì ‘‘sự chồng chất’’ củadầu sẽ ngăn cản khí nổi lên trên bề mặt của chất lỏng Việc tách tối đa của khí

ra khỏi dầu đạt được khi phần chứa dầu trong bình tách là mỏng (tỷ số diệntích bề mặt và thể tích dầu lớn)

2.2.2.2 Sự khuấy trộn

Phương pháp này rất cần thiết trong việc thu hồi khí không hoà tan bịgiữ lại trong dầu do sức căng bề mặt và độ nhớt của dầu Khi có hoạt độngkhuấy trong bình thì thời gian để các bọt khí trong dầu tách ra ngắn hơn nhiều

so với không có hoạt động khuấy Tuy vậy các hoạt động khuấy này cũngđược điều chỉnh ở một mức thích hợp để không xảy ra phản tác dụng Mặtkhác trong thiết kế và lắp đặt các chi tiết bên trong sao cho hợp lý

2.2.2.3 Sự đổi hướng

Một thiết bị khử khí ở cửa vào như hình 2.5 có thể lắp đặt ở cửa vàocủa bình tách để hỗ trợ trong việc hướng dòng chất lưu đi vào bình táchkhông bị khuấy động mạnh và cũng hỗ trợ trong việc tách khí ra khỏi dầu.Thiết bị này làm cho dầu đi qua nó sẽ tán xạ hay tạo thành lớp mỏng để khítách ra khỏi dầu nhanh hơn.Thiết bị này cũng khử sự va đập của chất lỏng ởtốc độ cao vào thành đối diện của bình tách Hình 2.5 là hình vẽ của bộ làmlệch hướng dòng chảy được lắp trong bình tách giữa đầu vào và mức dầu làm

cho dầu khi chảy từ cửa vào đến khoang dầu luôn ở dạng lớp mỏng Khi dầuchảy qua thiết bị này nó được dàn mỏng ra và có xu hướng cuộn tròn làm tănghiệu quả làm tan các bọt khí, đặc biệt chúng có hiệu quả trong việc xử lý dầu

có bọt Bộ làm lệch có đục lỗ được dùng để tách khí không hoà tan trong dầu,chúng gây nên sự khuấy động nhẹ làm cho khí thoát ra khỏi dầu thô khi dòngdầu chảy qua

2.2.2.4 Nung nóng

Nung nóng làm giảm sức căng bề mặt và độ nhớt của dầu, vì vậy nó hỗtrợ cho việc thoát khí khỏi dầu dễ dàng hơn Phương pháp hiệu quả nhất trongviệc nung dầu thô là cho chúng đi qua một thùng nước được nung nóng Mộtcái đĩa làm tán xạ chất lỏng thành dòng hay lớp mỏng sẽ làm tăng ảnh hưởngcủa bình nước nóng, dòng dầu đi lên qua bình nuớc nóng sẽ tạo ra sự khuấyđộng nhẹ rất cần thiết cho sự kết tụ và tách khí sủi bọt từ trong dầu Bìnhnước nóng cũng làm tăng hiệu quả của việc tách khí ra khỏi dầu thô dạng bọt.Trên thực tế bình nước nóng không được lắp trong một số bình tách nhưngnhiệt lượng có thể cung cấp cho dầu bằng những bộ nung nóng bằng lửa ,bộtrao đổi nhiệt…một cách gián tiếp hay trực tiếp Những bộ xử lý nhũ tươngcũng được dùng như vậy

2.2.2.5 Hóa chất

Hoá chất làm giảm sức căng bề mặt của dầu thô và hỗ trợ trong việc giải phóng khí ra khỏi dầu Những hoá chất như thế làm giảm đáng kể khuynhhướng tạo bọt của dầu và vì vậy làm tăng công suất của bình tách khi mà bọt dầu đã được xử lý

Hình 2.5 Sơ đồ bình tách đứng đặc biệt để tách dầu thô nhiều bọt

1 Đầu vào chất lỏng; 5 Thiết bị dẫn hướng;

2 Bộ chiết sương; 6 Đầu ra chất lỏng;

3. Thiết bị tách cửa vào; 7 Đầu ra của khí;

4 Đĩa làm lệch;

2.3 Những khó khăn thường gặp trong quá trình tách dầu khí

2.3.1 Tách dầu thô có bọt

Khi áp suất giảm tới một mức độ nào đó, những bọt khí được bao bọcbởi một lớp dầu mỏng khi có khí hoà tan trong dầu Điều này gây nên hiệntượng bọt, váng hoặc bị tán xạ lơ lửng trong dầu và tạo nên những chất gọi làbọt dầu Độ nhớt và sức căng bề mặt của dầu có thể giữ khí trong dầu và gâytạo bọt trong dầu Dầu thô sẽ dễ dàng tạo bọt khi:

2.3.2 Lắng đọng paraffin

Parafin lắng đọng trong thiết bị tách làm giảm hiệu suất tách của thiết

bị và nó có thể lắng đọng cục bộ trong bình cản trở hoạt động của màng chiết

Để loại trừ ảnh hưởng của parafin lắng đọng có thể dùng hơi nóng hoặcdung môi hoà tan hoàn toàn parafin

Giải pháp tốt nhất là ngăn cản sự lắng đọng ban đầu của nó bằng nhiệthay hoá chất Một phương pháp khác là phủ bọc bên trong của bình một lớpnhựa (phù hợp mọi thời điểm) Độ nặng của parafin sẽ làm cho nó rơi khỏi bềmặt trước khi tụ lại một lớp dày đến mức gây hại

2.3.3 Cát, bùn, cặn khoan, muối và các tạp chất khác

Nếu dòng chất lưu đi lên chứa một lượng đáng kể cát và các vật liệukhác thì cần phải loại bỏ chúng trước khi đưa chúng vào đường ống Nhữnghạt cát vừa với số lượng nhỏ có thể loại bỏ bằng lắng đọng trong bình đứngvới một cái phễu dưới đáy và loại bỏ chúng theo định kỳ Muối có thể loại bỏchúng bằng cách cho thêm nước vào trong dầu và khi muối hoà tan thì nướcđược tách khỏi dầu và được xả ra ngoài

2.3.4 Chất lỏng ăn mòn

Chất lỏng trong giếng có chứa các tạp chất gây ăn mòn, sự ăn mòn này

có thể gây ngưng hoạt động của bình tách Chất lưu trong giếng dễ gây rỉ sétnhất là nước và H2S ,CO2 Hai loại khí này có thể tồn tại trong bình tách với sốlượng lớn từ 40-50% thể tích khí Trong khí tự nhiên có chứa một hàm lượngnước nào đó, hàm lượng này có thể thấp hơn hoặc cao hơn mức bão hoà Sựtạo thành nước tự do cùng với sự giảm áp suất và nhiệt độ sẽ tạo thành hydratnếu nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ hydrat Mặt khác, khi nước lắng xuống phầndưới của ống làm giảm diện tích chảy của khí và làm rỉ sét đường ống vì nước

là chất gây rỉ mạnh Khí chua (khí có chứa H2S ) gây rỉ sét khi gặp nứơctrong đường ống, hơn nữa khi cháy nó tạo thành SO rất độc Trong khí có COnhưng không hại bằng H2S, và cũng có đặc tính rỉ sét khi có sự hiện diện củanước Nó là khí không cháy được nên nó làm giảm nhiệt lượng của khí tựnhiên và càng nghiêm trọng nếu lượng nước lớn

2.4 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động chung của bình tách

2.4.1 Cấu tạo chung của bình tách

Hình 2.6 Sơ đồ bình tách 2 pha trụ đứngChú thích:

1- Đường vào của hỗn hợp; 5- Bộ phận chiết sương; 2- Tấm lệch dòng; 6- Đường xả khí;

3- Thiết bị điều khiển mức; 7- Van an toàn;

4- Đường xả chất lỏng;

2.4.1.1 Bộ phận tách cơ bản A

Được lắp đặt trực tiếp ở cửa vào đảm bảo nhiệm vụ tách khí ra khỏidầu, tức là giải phóng được các bọt khí tự do Hiệu quả làm việc phụ thuộcvào cấu trúc đường vào

Có 2 cách bố trí bộ phận tách cơ bản: hướng tâm và ly tâm

a Theo nguyên tắc hướng tâm

Hình 2.7 Tách cơ bản kiểu cửa vào hướng tâmChú thích:

Hỗn hợp sản phẩm khai thác theo đường số 5 vào ống phân tán, qua cácvòi phun số 4 được tăng tốc và đập vào các tấm chặn số 3 làm đổi chiềuchuyển động và giảm tốc độ thoát qua khe hở giữa các tấm chặn Khí bay lênphần cao Còn chất lỏng phần lớn bám vào các tấm chặn, kết dính và đi xuống

bộ phận tách thứ cấp theo các lỗ thoát số 6

b Theo nguyên tắc ly tâm

Hình 2.8 Tách cơ bản bằng lực ly tâm

1 Cửa vào hỗn hợp;

2 Cửa vào kiểu ly tâm;

3 Thiết bị tách thứ cấp dung lực ly tâm;

4 Đầu nối của van an toàn;

Phương án phổ biến là bố trí cửa vào theo hướng tiếp tuyến với thànhbình Thường được thiết kế bởi 2 ống hình trụ đồng tâm Dòng sản phẩm hỗnhợp sẽ đi vào khoảng không gian giữa 2 ống theo hướng tiếp tuyến với thànhống Dầu có xu hướng bám dính vào thành ống.

 Đối với bình trụ đứng: bộ phận tách cơ bản là 2 ống hình trụđồng tâm có đường kính không thay đổi Ống trong có rãnh kiểu nan chớp.Khi dòng hỗn hợp sản phẩm khai thác đi vào theo hướng tiếp tuyến với thànhống và chuyển động theo quỹ đạo xoắy Do khí có lực ly tâm nhỏ hơn sẽ đivào ống hình trụ bên trong qua các màng chớp và thoát lên trên Còn dầu cólực ly tâm lớn hơn sẽ văng ra và bám vào thành trong của ống hình trụ bênngoài, kết dính lại và lắng xuống dưới đến bộ phận tách thứ cấp

 Đối với bình trụ ngang: sử dụng 2 ống hình trụ đồng tâm, ốnghình trụ bên trong có đường kính thay đổi Dòng hỗn hợp sẽ đi vào theohướng rãnh xoắn ốc để tạo lực ly tâm để dễ dàng phân ly dầu - khí

 Ngoài ra còn tách sơ bộ bằng đầu xoắy lốc thuỷ lực

2.4.1.2 Bộ phận tách thứ cấp B

Là phần lắng trọng lực, thực hiện tách bổ sung các bọt khí còn sót lại ởphần A chưa tách triệt để Để tăng hiệu quả tách các bọt khí ra khỏi dầu, cầnhướng các lớp mỏng chất lưu theo các mặt phẳng nghiêng (tấm lệch dòng),phía trên có bố trí các gờ chặn nhỏ, đồng thời phải kéo dài đường chuyểnđộng bằng cách tăng số lượng các tấm lệch dòng

2.4.1.3 Bộ phận lưu giữ chất lỏng C

Là phần thấp nhất của thiết bị dùng để gom dầu và xả dầu ra khỏi bìnhtách Dầu ở đây có thể là một pha hoặc hỗn hợp dầu - khí tuỳ thuộc vào hiệuquả làm việc của phần A và phần B, vào độ nhớt và thời gian lưu giữ Trườnghợp hỗn hợp thì phần này có nhiệm vụ lắng để tách khí, hơi ra khỏi dầu Ởthiết bị 3 pha, nó còn có chức năng tách nước

2.4.1.4 Bộ phận chiết sương D

Là bộ phận được lắp ráp ở phần cao nhất của thiết bị nhằm giữ lại cácgiọt dầu nhỏ bị cuốn theo dòng khí Dầu thu giữ ở đây thì theo đường tháokhô chảy trực tiếp xuống phần lưu giữ chất lỏng

 Bộ phận chiết sương kiểu đồng tâm

Gồm 3 ống hình trụ đồng tâm, có lỗ thoát khí ở phía trên cao nhất vàthấp nhất của trụ để hướng dòng khí đi lên xuống với trị số tốc độ khác nhau

ở mỗi ống hình trụ trước khi ra đầu xả Các giọt dầu bám vào thành ống sẽchảy xuống phần lắng

- Ưu điểm: chế tạo đơn giản, giá thành thấp và quá trình tách nhanh

- Nhược điểm: tách các bụi dầu ra khỏi dòng khí không triệt để

 Bộ phận chiết sương kiểu nan chớp:

Hình 2.9 Bộ chiết sương kiểu nan chớpBao gồm các tấm uốn lượn sóng và các tấm đục lỗ sau khi qua bộ phậntách cơ bản ở đầu vào, khí bay lên đi vào chi tiết gồm các tấm lượn sóng songsong không đục lỗ, khí sẽ chuyển động theo khe hở giữa các tấm, chiềuchuyển động được thay đổi liên tục, dầu sẽ bám dính vào các tấm này, sau đó

va đập vào các tấm chắn thẳng đứng có đục lỗ, hướng các giọt dầu chảyxuống phần thu và theo đường ống chảy xuống phần thấp nhất của thiết bị.Hiệu quả sẽ được tăng lên khi trên các tấm lượn sóng có các gờ và các cánhphụ

+ Ưu điểm: chế tạo đơn giản, giá thành thấp, quá trình tách nhanh vàkhả năng tách bụi dầu là tốt hơn so với bộ chiết sương dạng đồng tâm

2.4.2 Nguyên lý hoạt động của bình tách

Bình tách hoạt động theo 4 giai đoạn sau:

 Giai đoạn 1: là giai đoạn đầu của quá trình tách Hỗn hợp sảnphẩm được tạo rối và phân tán để tách các bọt khí

 Giai đoạn 2: là sự tách bằng trọng lực, thực hiện tách bổ sung cácbọt khí còn sót mà giai đoạn 1 chưa tách được bằng cách trải hỗn hợpthành những lớp mỏng trên mặt phẳng nghiêng Để tăng hiệu quả tách, trênmặt phẳng nghiêng có bố trí các gờ chặn nhỏ, đồng thời tăng số lượng cáctấm lệch dòng

 Giai đoạn 3: là sự tách sương, sử dụng bộ chiết sương để giữ lạicác giọt dầu bị cuốn theo dòng khí Sự tách các giọt lỏng ra khỏi dòng khídựa trên tập hợp các cơ chế: va đập, trọng lực, thay đổi hướng và tốc độdòng khí

 Giai đoạn 4: là giai đoạn lắng trọng lực, sự phân lớp các chấtlỏng: pha lỏng nhẹ hơn sẽ nổi trên pha lỏng nặng hơn Sự sa lắng các giọtchất lỏng tuân theo định luật Stock.

Hỗn hợp sản phẩm khai thác qua đường vào tới bộ tách cơ bản Tại đâypha khí được tách khỏi lỏng rồi đi lên bộ phận chiết sương để lọc các giọtlỏng bị cuốn theo dòng khí Chất lỏng chảy xuống bộ phận tách thứ cấp là cáctấm lệch dòng có bố trí các gờ để tách hiệu quả tách các bọt khí còn sót trongpha lỏng mà bộ phận tách cơ bản chưa tách được Sau đó pha lỏng chảyxuống phần lắng, tại đây khí được tách triệt để và dầu nước được phân lớp rồiđược xả ra ngoài qua các van xả tương ướng Pha lỏng được lưu giữ ở phầnlắng một thời gian theo thiết kế

 Bình làm sạch khí kiểu khô hay ướt

Bình tách dầu và khí thường dùng trong thu gom, đường ống phânphối, những chỗ không yêu cầu phải kiểm soát slugg hoặc heads của chấtlỏng Bình làm sạch khí kiểu khô dùng thiết bị tách sương và thiết bị bêntrong còn lại tương tự như bình tách dầu và khí

Bình tách làm sạch khí kiểu ướt hướng dòng khí qua bồn chứa dầu hoặccác chất lỏng khác để rửa sạch bụi và các tạp chất khác còn lại khỏi khí Khíđược đưa qua một thiết bị tách sương để tách chất lỏng khỏi nó Một thiết bịlọc có thể coi như một thiết bị đặt trước một tổ hợp thiết bị tách khí để bảo vệ

nó khỏi chất lỏng hay nước

 Bình tách và lọc

2.5.2 Phân loại theo hình dạng

Hình 2.11 : Bình tách đứng

1 Dòng vào;

2 Bộ phận lưu trữ chất lỏng;

3 Bộ phận chiết sương;

4 Van kiểm tra áp suất;

5 Lắng trọng lực;

6 Van đo mức chất lỏng;

Hình 2.12 Bình tách hình trụ đứng 3 phaChú thích:

1- Đường vào của hỗn hợp

Cả hai loại này đều có thể áp dụng tách 2 pha hoặc 3 pha.

- Các thiết bị tách hình trụ nằm ngang được minh hoạ ở các bình táchsau:

+ Bình tách trụ ngang 2 pha hoạt động (dầu – khí)

+ Bình tách trụ ngang một ống, 3 pha hoạt động (dầu – khí –nước)

+ Bình tách hình cầu 2 pha hoạt động (dầu – khí).

+ Bình tách hình cầu 3 pha hoạt động (dầu – khí – nước)

Hình 2.16 Bình tách hình cầu 2 pha

1- Bộ phận ly tâm - kiểu thiết bị thay đổi hướng cửa vào.2- Màng chiết.

3- Phao đo mức chất lỏng

4- Thiết bị điều khiển mức chất lỏng trong bình

5- Van xả dầu tự động

Hình 2.17 Bình tách hình cầu 3 pha1- Thiết bị đầu vào

2- Bộ phận chiết sương

3- Phao báo mức dầu trong bình

4- Phao báo mức nước trong bình

5- Thiết bị điều khiển mức nước trong bình

6- Thiết bị điều khiển mức dầu trong bình

7- Phao xả dầu tự động

8- Phao xả nước tự động

2.5.3 Phân loại theo phạm vi sử dụng

- Bình tách thử giếng: dùng để tách và đo chất lỏng, có trang bị các loạiđồng hồ để đo tiềm năng dầu, khí, nước, thử định kỳ các giếng khai thác hoặcthử các giếng ở biên mỏ Thiết bị có 2 kiểu: tĩnh tại và di động, có thể 2 phahoặc 3 pha, trụ đứng hay nằm ngang hoặc hình cầu

- Bình tách đo: có nhiệm vụ tách dầu, khí , nước và đo các chất lưu cóthể thực hiện trong cùng một bình, các kiểu thiết kế đảm bảo đo chính xáccác loại dầu khác nhau, có thể 2 hoặc 3 pha Ở loại 2 pha, sau khi tách chấtlỏng được đo ở phần thấp nhất của bình Trong thiết bị tách 3 pha có thể chỉ

đo dầu hoặc cả dầu lẫn nước Việc đo lường được thực hiện theo giải pháp:tích luỹ, cách ly và xả vào buồng đo ở phần thấp nhất.

Với dầu nhiều bọt hoặc độ nhớt cao, thường không đo thể tích mà đotrọng lượng thông qua bộ khống chế cột áp thuỷ tĩnh của chất lỏng

- Bình tách khai thác: là một kiểu bình đặc biệt, chất lỏng giếng có ápsuất cao chảy vào bình qua van giảm áp sao cho nhiệt độ bình tách giảm đáng

kể thấp hơn nhiệt độ chất lỏng giếng.Sự giảm thực hiện theo hiệu ứng Thomson khi giãn nở chất lỏng qua van giảm áp nhờ đó xảy ra sự ngưng tụ.Chất lỏng thu hồi lúc đó cần phải được ổn định để ngăn bay hơi thái quá trong

Joule-bể chứa

2.5.4 Phân loại theo áp suất làm việc

Các bình tách làm việc với áp suất từ giá trị chân không khá cao cho tới

300 at và phổ biến là trong giới hạn 1,5 – 100 at

- Loại thấp áp: áp suất làm việc của bình là 0,7- 15 at

- Loại trung áp: áp suất làm việc của bình là 16- 45 at

- Loại cao áp: áp suất làm việc của bình là 45- 100 at

2.5.5 Phân loại theo nguyên lý tách cơ bản

- Nguyên lý trọng lực: Dựa vào sự chênh lệch mật độ của các thànhphần chất lưu Các bình tách loại này ở cửa vào không thiết kế các bộ phậntạo va đập, lệch dòng hoặc đệm chắn Còn ở cửa ra của khí có lắp đặt bộ phậnchiết sương

- Nguyên lý va đập hoặc keo tụ: Gồm tất cả các thiết bị ở cửa vào có bốtrí các tấm chắn va đập, đệm chắn để thực hiện tách sơ cấp

- Nguyên lý tách ly tâm: Có thể dùng cho tách sơ cấp và cả thứ cấp, lực

ly tâm được tạo ra theo nhiều phương án:

+ Dòng chảy vào theo hướng tiếp tuyến với thành bình

+ Phía trong bình có cấu tạo hình xoắn, phần trên và dưới được mởrộng hoặc mở rộng từng phần

Lực ly tâm tạo ra các dòng xoáy với tốc độ cao đủ để tách chất lỏng.Tốc độ cần thiết để tách ly tâm thay đổi từ 3- 20 m/sec và giá trị phổ biến từ6- 8 m/sec Đa số thiết bị ly tâm có hình trụ đứng Tuy nhiên các thiết bị hìnhtrụ ngang cũng có thể lắp bộ phận tạo ly tâm ở đầu vào để tách sơ cấp và ởđầu ra của khí để tách lỏng