專利名稱：天然氣復(fù)合分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油天然氣設(shè)備，特別是一種對(duì)天然氣中有害物質(zhì)進(jìn)行分離的天然氣復(fù)合分離器。
背景技術(shù)：
從地層中開采出來(lái)的天然氣往往含有砂和混入的巖屑粉塵等固體雜質(zhì)，以及水，水蒸氣，硫化物和二氧化碳等有害物質(zhì)。天然氣必須在站場(chǎng)進(jìn)行分離，除去氣體中的霧狀水滴和液烴。再經(jīng)計(jì)量、處理后進(jìn)入輸氣干線或集中起來(lái)輸送到天然氣處理廠處理后外輸。因此，油田和天然氣地面工程中，需要大量的氣液分離設(shè)備。
目前工業(yè)上常用的主要有重力分離器、離心(旋風(fēng))分離器、過濾(聚結(jié))分離器、吸附分離器等幾種。這些分離器結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜，但分離原理單一，分液效果有限。因水分和凝析烴類存在，將增大下游處理成本或造成加工與外輸?shù)氖鹿剩瑹o(wú)法保證商品氣的質(zhì)量。尤其是天然氣低溫集輸和低溫凈化工藝，不能有效脫除低溫狀態(tài)下霧狀的水分和凝析烴，將會(huì)造成巨大的能量浪費(fèi)。而分離器分出液量越多，就意味著越節(jié)能、越安全，間接經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益越好。
目前長(zhǎng)慶氣田的生產(chǎn)流程，集氣站使用了不同規(guī)格的雙筒式天然氣分離器或聚結(jié)器，以便對(duì)井口產(chǎn)出氣進(jìn)行游離水分離和凝析油分離。但目前使用的分離器分離精度低，分離器內(nèi)件堵塞損壞嚴(yán)重且不易檢修，已不能完全滿足氣田的生產(chǎn)和發(fā)展需要，進(jìn)一步研究開發(fā)高效天然氣分離器顯得十分迫切。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種天然氣復(fù)合分離器，它氣速較低，壓降小，噪音較小，克服了氣體出口對(duì)液體的二次夾帶現(xiàn)象，分離精度高，可靠性好，成本低，投資小。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，設(shè)計(jì)一種天然氣復(fù)合分離器，其特征是它的罐體的頂部外端固定連接有捕霧器1，罐體內(nèi)腔自上而下連接有整流裝置2、落液管9、入口進(jìn)氣調(diào)整裝置3、液位調(diào)節(jié)器8，罐體的中部下方一側(cè)連接有混合物進(jìn)口4，與它對(duì)應(yīng)的罐體另一側(cè)的下方連接有液位調(diào)節(jié)器8，罐體的底部外端連接有固、液出口7，固、液出口7上端口的罐體內(nèi)連接有出口防渦裝置5，罐體底部固定有支座6。
所述的捕霧器1為簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)，它下端有孔與復(fù)合分離器罐體上端連通，捕霧器1的上端連接有法蘭盤，捕霧器1筒體內(nèi)連接有金屬網(wǎng)墊和液滴過濾裝置；捕霧器1頂部法蘭式封頭上有氣體出口短管；在捕霧器1筒體內(nèi)氣體出口處有出口防渦裝置5。
所述的罐體為立式圓柱罐狀結(jié)構(gòu)，它的內(nèi)腔上部為整流室、中部為離心分離室、下部為儲(chǔ)液區(qū)，罐體內(nèi)固定的落液管9上口在整流室底部，下口在儲(chǔ)液區(qū)。
所述的整流裝置2固定連接在罐體上部的整流室內(nèi)，它是由一組波紋板連接在一起構(gòu)成。
所述罐體中部連接的混合物進(jìn)口4與入口進(jìn)氣調(diào)整裝置3連通，入口進(jìn)氣調(diào)整裝置3固定在罐體離心分離室的支架上，支架上還連接有落液管9。
所述的液位調(diào)節(jié)器8它一端固定在罐體儲(chǔ)液區(qū)的接口法蘭上，它的另一端伸進(jìn)罐體內(nèi)與儲(chǔ)液區(qū)液面相連。
所述的捕霧器1筒體內(nèi)連接的金屬網(wǎng)墊和液滴過濾裝置是可拆卸式。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是該設(shè)備在現(xiàn)有常用分離器的基礎(chǔ)上綜合利用了離心分離原理、重力分離原理以及過濾分離原理等，將幾種設(shè)備功能整合成一臺(tái)多功能設(shè)備，減少了外部連接口數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的一體化。尤其是增加了專有技術(shù)——超細(xì)過濾元件，極大提高了設(shè)備的分離精度。
該設(shè)備可極大地簡(jiǎn)化工藝流程，降低地面投資。該設(shè)備與現(xiàn)有分離器相比氣速較低，壓降小，噪音較小，克服了氣體出口對(duì)液體的二次夾帶現(xiàn)象。經(jīng)過長(zhǎng)慶油田對(duì)該設(shè)備的分離效果多次露點(diǎn)測(cè)試和鑒定，該設(shè)備可使天然氣平均外輸露點(diǎn)降為-14℃。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、捕霧器；2、整流裝置；3、入口進(jìn)氣調(diào)整裝置；4、混合物進(jìn)口；5、出口防渦裝置；6、支座；7、固、液出口；8、液位調(diào)節(jié)器；9、落液管。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例如圖所示，該分離器采用立式多級(jí)分離結(jié)構(gòu)，罐體為立式圓柱罐狀結(jié)構(gòu)，它包括捕霧器1、整流裝置2、入口進(jìn)氣調(diào)整裝置3、出口防渦裝置5、落液管9、混合物進(jìn)口4、液位調(diào)節(jié)器8、固、液出口7、支座6。該分離器由上至下分為捕霧器、整流室、離心分離室、儲(chǔ)液區(qū)四個(gè)部分，罐體的頂部外端固定連接有捕霧器1，捕霧器1由一組金屬網(wǎng)墊、液滴過濾裝置和氣體出口組成。捕霧器1為小型筒體結(jié)構(gòu)，焊接在復(fù)合分離器筒體的頂部上，下端有通孔與罐體連通，上端為法蘭結(jié)構(gòu)；金屬網(wǎng)墊和液滴過濾裝置固定于小支架上，再焊接于捕霧器筒體內(nèi)，在捕霧器1簡(jiǎn)體內(nèi)氣體出口處安裝有出口防渦裝置5。捕霧器1氣體出口為短管，焊接在捕霧器1頂部法蘭式封頭頂部，與絲網(wǎng)端部法蘭密封緊固。罐體的中部下方一側(cè)連接有混合物進(jìn)口4，與進(jìn)口4對(duì)應(yīng)的罐體另一側(cè)下方連接有液位調(diào)節(jié)器8，罐體的底部外端連接有固、液出口7，罐體下有支座6支撐。罐體內(nèi)上部為整流室，安裝有整流裝置2，用來(lái)捕集離心分離室上升氣體中攜帶的微小液滴(直徑＞0.2mm)，并匯集后經(jīng)落液管9流入儲(chǔ)液區(qū)，整流裝置2為一組波紋板配制的整體，焊接固定于整流室筒體內(nèi)。罐體內(nèi)中部為離心分離室，由混合物進(jìn)口4、入口進(jìn)氣調(diào)整裝置3、落液管9構(gòu)成。離心分離室在簡(jiǎn)體內(nèi)焊有支架，在支架上再以焊接方式固定入口進(jìn)氣調(diào)整裝置3、落液管9。離心分離室作用是將混合物進(jìn)口4進(jìn)氣中的固體和液體進(jìn)行離心分離，并對(duì)上升氣體進(jìn)行調(diào)整，防止氣體攜帶液體。落液管9作用是將上部整流室捕集到的液體匯集后導(dǎo)向儲(chǔ)液區(qū)，防止上升氣體將其攜帶回整流裝置2。罐體內(nèi)下部為儲(chǔ)液區(qū)由液位調(diào)節(jié)器8、出口防渦裝置5、固液出口7構(gòu)成，用來(lái)存儲(chǔ)氣體中分離出固體和液體。液位調(diào)節(jié)器8用法蘭固定在筒體接口法蘭上，出口防渦裝置5直接焊接于筒體下部固、液出口7的上端口。液位調(diào)節(jié)器8用來(lái)指示儲(chǔ)液區(qū)液面的高低，從而決定是否排放；出口防渦裝置5作用是阻止排液時(shí)形成渦流，將高壓氣體攜帶出來(lái)。
本實(shí)用新型的工作原理氣體(液烴、水、雜質(zhì)、氣體等)混合物由設(shè)置在罐體中部的混合物進(jìn)口4從切向通過離心方式進(jìn)入罐體設(shè)備內(nèi)，將氣液混合物進(jìn)行初分離。
初分離后的氣體向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過設(shè)置在罐體上部的整流裝置2對(duì)氣體進(jìn)行整流，以滿足氣液分離的要求。其作用主要是對(duì)氣液進(jìn)行最終的分離，根據(jù)其功能和作用選用比表面積大、對(duì)液體的潤(rùn)濕性能好的填料式結(jié)構(gòu)。它適用于含液量低、固體含量小的混合物的最后分離。在此，直徑較小的懸浮液滴在整流裝置2表面得到捕集并互相碰撞聚集后，通過導(dǎo)液管淌入設(shè)備的儲(chǔ)液區(qū)中的出口防渦裝置5、固、液出口7、液位調(diào)節(jié)器8，經(jīng)過整流裝置處理后的氣體繼續(xù)流向出口捕霧器1。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不僅局限在上述實(shí)施例中，在出口捕霧器1內(nèi)只要設(shè)有整流元件和捕霧元件，并設(shè)置有網(wǎng)墊除霧裝置和液滴過濾元件，采用可拆、可更換式，通過流通通量和精度的設(shè)計(jì)優(yōu)選，保證除霧效率和使用周期即可。網(wǎng)墊除霧裝置作為設(shè)備出口捕霧器1的第一級(jí)分離元件，主要作用是去除粒徑大于1μm的液滴，而液滴過濾元件將粒徑大于0.2μm的液滴全部去除。氣體經(jīng)過捕霧器1出口逸出設(shè)備，而儲(chǔ)液區(qū)(5\7\8)內(nèi)的液體通過液面調(diào)節(jié)器8調(diào)節(jié)后由固、液出口7流出設(shè)備，完成氣液分離過程。由于固體顆粒的密度大于液體，因此固體顆粒的分離與液體相似，而且比液體更容易。在固、液出口7處設(shè)置有效果良好的板框式出口防渦裝置5，以阻止液體出口的“二次夾帶”現(xiàn)象。
常規(guī)的液面調(diào)節(jié)器有機(jī)械式、氣動(dòng)式和電動(dòng)式。除機(jī)械式液面調(diào)節(jié)器外，氣動(dòng)式和電動(dòng)式液面調(diào)節(jié)器需要二次儀表組合完成液面的調(diào)節(jié)和控制功能。對(duì)設(shè)備的控制，考慮到該裝置在野外場(chǎng)合使用，為利于生產(chǎn)及管理，因此本項(xiàng)目將采用電動(dòng)液面調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器將二次儀表與一次儀表(電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu))有機(jī)地結(jié)合在一起，可實(shí)現(xiàn)液位的遠(yuǎn)傳控制、調(diào)節(jié)；另外，為方便管理，還設(shè)置一套就地式液面計(jì)，實(shí)現(xiàn)液位的就地顯示。設(shè)置一套遠(yuǎn)傳式液面調(diào)節(jié)器和一套就地式液面計(jì)，安裝在液面處，通過液面調(diào)節(jié)器控制與調(diào)節(jié)氣液界面，以保證有穩(wěn)定的氣液界面和分離流場(chǎng)，并可實(shí)現(xiàn)液位的遠(yuǎn)傳控制、調(diào)節(jié)與就地顯示。
權(quán)利要求1.天然氣復(fù)合分離器，其特征是它的罐體的頂部外端固定連接有捕霧器(1)，罐體內(nèi)腔自上而下連接有整流裝置(2)、落液管(9)、入口進(jìn)氣調(diào)整裝置(3)、液位調(diào)節(jié)器(8)，罐體的中部下方一側(cè)連接有混合物進(jìn)口(4)，與它對(duì)應(yīng)的罐體另一側(cè)的下方連接有液位調(diào)節(jié)器(8)，罐體的底部外端連接有固、液出口(7)，固、液出口(7)上端口的罐體內(nèi)連接有出口防渦裝置(5)，罐體底部固定有支座(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣復(fù)合分離器，其特征是所述的捕霧器(1)為筒體結(jié)構(gòu)，它下端有孔與復(fù)合分離器罐體上端連通，捕霧器(1)的上端連接有法蘭盤，捕霧器(1)筒體內(nèi)連接有金屬網(wǎng)墊和液滴過濾裝置；捕霧器(1)頂部法蘭式封頭上有氣體出口短管；在捕霧器(1)筒體內(nèi)氣體出口處有出口防渦裝置(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣復(fù)合分離器，其特征是所述的罐體為立式圓柱罐狀結(jié)構(gòu)，它的內(nèi)腔上部為整流室、中部為離心分離室、下部為儲(chǔ)液區(qū)，罐體內(nèi)固定的落液管(9)上口在整流室底部，下口在儲(chǔ)液區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣復(fù)合分離器，其特征是所述的整流裝置(2)固定連接在罐體上部的整流室內(nèi)，它是由一組波紋板連接在一起構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣復(fù)合分離器，其特征是所述罐體中部連接的混合物進(jìn)口(4)與入口進(jìn)氣調(diào)整裝置(3)連通，入口進(jìn)氣調(diào)整裝置(3)固定在罐體離心分離室的支架上，支架上還連接有落液管(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣復(fù)合分離器，其特征是所述的液位調(diào)節(jié)器(8)它一端固定在罐體儲(chǔ)液區(qū)的接口法蘭上，它的另一端伸進(jìn)罐體內(nèi)與儲(chǔ)液區(qū)液面相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣復(fù)合分離器，其特征是所述的捕霧器(1)筒體內(nèi)連接的金屬網(wǎng)墊和液滴過濾裝置是可拆卸式。
專利摘要本實(shí)用新型涉及石油天然氣設(shè)備，特別是一種對(duì)天然氣中有害物質(zhì)進(jìn)行分離的天然氣復(fù)合分離器，其特征是它的罐體的頂部外端固定連接有捕霧器(1)，罐體內(nèi)腔自上而下連接有整流裝置(2)、落液管(9)、入口進(jìn)氣調(diào)整裝置(3)、液位調(diào)節(jié)器(8)，罐體的中部下方一側(cè)連接有混合物進(jìn)口(4)，與它對(duì)應(yīng)的罐體另一側(cè)的下方連接有液位調(diào)節(jié)器(8)，罐體的底部外端連接有固、液出口(7)，固、液出口(7)上端口的罐體內(nèi)連接有出口防渦裝置(5)，罐體底部固定有支座(6)。它氣速低，壓降、噪音小，克服了氣體出口對(duì)液體的二次夾帶現(xiàn)象，分離精度高，可靠性好，成本低。
文檔編號(hào)B01D46/00GK2881089SQ20062007875
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月7日
發(fā)明者劉祎, 王文武, 郭信軍, 雷文賢, 徐東, 楊秀強(qiáng), 李建武 申請(qǐng)人:西安立得工程建設(shè)有限公司