Zweck der Stufentrennung

Bei der einstufigen Trennung unter hohem Druck werden die Flüssigkeiten im Großteil entfernt, während gelöste leichte Kohlenwasserstoffe im Gas verbleiben. Durch die Druckreduzierung auf die zweite Stufe kommt es zu einer zusätzlichen Kondensation. Der niedrigere Druck sorgt zudem dafür, dass leichtere Bestandteile flüssig bleiben, anstatt zu verdampfen. Durch die mehrstufige Trennung lässt sich die Gesamtflüssigkeitsausbeute im Vergleich zur einstufigen Trennung um 10–30 % steigern.

Betriebsdruck

Die zweite Stufe arbeitet typischerweise bei 50–150 psig, während die erste Stufe bei 300–1500 psig arbeitet. Der Druckunterschied sorgt für eine zusätzliche Flüssigkeitsabscheidung. Ist der Druck zu niedrig, geht Gas verloren, das aus den Flüssigkeiten entweicht. Ist er zu hoch, verbleiben rückgewinnbare Flüssigkeiten im Gas. Die Optimierung hängt von der Gaszusammensetzung und wirtschaftlichen Gesichtspunkten ab.

Schiffskonstruktion

Horizontaler oder vertikaler Abscheider mit Gaseinlass aus der ersten Stufe, Flüssigkeitsraum zur Sammlung von Kondensat und Wasser, Gasauslass zur Verdichtung oder Entwässerung, Ölauslass zum Speicher und Wasserauslass zur Aufbereitung. Bei der Dreiphasentrennung werden Öl, Wasser und Gas mithilfe der Dichteschichtung getrennt.

Flüssigkeitsrückgewinnung

Horizontaler oder vertikaler Abscheider mit Gaseinlass aus der ersten Stufe, Flüssigkeitsraum zur Sammlung von Kondensat und Wasser, Gasauslass zur zweiten Stufe; der Druckabfall von der ersten zur zweiten Stufe kondensiert C5+-Kohlenwasserstoffe. Eine niedrigere Betriebstemperatur fördert die Kondensation. Die zurückgewonnene Flüssigkeit hat eine API-Dichte von 50–70 und ist damit wertvoller als das schwerere Kondensat der ersten Stufe. In einigen Betrieben wird zwischen den Stufen eine Kühlung eingesetzt, um die Rückgewinnung zu maximieren, oder zur Entwässerung, wobei das Öl in den Speicher und das Wasser zur Aufbereitung geleitet wird. Bei der Dreiphasentrennung werden Öl, Wasser und Gas anhand ihrer Dichte getrennt...

Materialauswahl

Griffe aus Kohlenstoffstahl sind für süßes Kondensat und Gas geeignet. Für den Einsatz in sauren Umgebungen sind NACE-konforme Werkstoffe erforderlich, die gegen H₂S beständig sind. Innenbeschichtungen schützen vor CO₂-Korrosion und Produktionswasser. Die Konstruktion ist auf Druck- und Temperaturwechsel während des Betriebs ausgelegt.

Anwendungen

Stufenweise Trennung in Produktionsanlagen, Aufbereitung am Einlauf von Gasanlagen, Flüssigkeitsrückgewinnung im Sammelsystem, Optimierung der Förderleistung an Bohrlochköpfen sowie alle Betriebsabläufe, bei denen eine stufenweise Trennung die Wirtschaftlichkeit der Flüssigkeitsrückgewinnung verbessert. Häufig anzutreffen in Gaskondensatfeldern mit reichhaltigem Gas.

Pegelsteuerung

Die Schnittstellensteuerung sorgt für die Aufrechterhaltung der Öl-Wasser-Trennung. Füllstandsmessgeräte regeln den Abfluss und sorgen so für die Aufrechterhaltung des Lagerbestands. Ablassventile leiten Flüssigkeiten in den Speicher oder zur Aufbereitung weiter. Der Hochwasserschutz verhindert ein Überlaufen in den Gasauslass. Die Steuerungen sind auf den Betrieb der ersten Stufe abgestimmt.

Gasqualität

Das Gas aus der zweiten Stufe wird in der Regel in Kompressions-, Entwässerungs- oder Verkaufsleitungen geleitet. Durch eine weitere Reinigung werden verbleibende Flüssigkeiten entfernt, um die Pipelinespezifikationen zu erfüllen. Bei einigen Systemen wird eine dritte Stufe bei nahezu atmosphärischem Druck hinzugefügt, um die Rückgewinnung vor der Kompression zu maximieren.

Leistungsvorteile

Erhöht die Kondensatrückgewinnung und verbessert so die Wirtschaftlichkeit des Feldes. Liefert saubereres Gas an nachgeschaltete Anlagen, wodurch Ablagerungen und Betriebsprobleme reduziert werden. Trennt Wasser vom Kondensat und vereinfacht so die Aufbereitung. Bewährtes, stufenweises Trennverfahren, das weltweit eingesetzt wird.

Integration

Die zweite Stufe ist auf die Druckregelung der ersten Stufe und die nachgeschaltete Kompression abgestimmt. Das Gas aus der zweiten Stufe kann vor der Aufbereitung mit Gas aus anderen Quellen gemischt werden. Flüssigkeiten werden zur Stabilisierung oder Lagerung weitergeleitet. Die Systemauslegung optimiert die Gesamtleistung der Anlage.

Baunormen

Auslegung gemäß ASME Abschnitt VIII für den Druckbetrieb. Werkstoffe, die für Kondensat, Wasser und Gas geeignet sind. Überdruckschutz, der sowohl für Gas- als auch für Flüssigkeitsszenarien ausgelegt ist. Vollständige Dokumentation mit Trennberechnungen und Werkstoffspezifikationen.

ERGIL-Separatoren der zweiten Stufe maximieren die Flüssigkeitsrückgewinnung und die Gasqualität durch eine stufenweise Druckreduzierung in der Förderung und in der Gasaufbereitung.