CN102489101B - 一种气液分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油化工技术领域，特别是涉及一种从混合气液流中分离气相物流和液相物流的气液分离器。该气液分离器壳体内部空间自下而上分成集液区（6）、旋分器排液尾气聚结区（7）、旋流分离区（8）、升气管分离区（9）和升气管排气尾液聚结区（10），一级分离采用旋流分离，二级分离采用升气管弹射分离或涡流分离，三级分离采用破沫网对气体进一步净化，实现气液完全分离。本发明的气液分离器结构灵活，实现了结构安排优化，一级和二级分离由两个以上的旋分器及其上的升气管分离器集成，在升气管分离区利用旋分器排气自身的动量强化分离效果来实现二次分离过程，改进了破沫网结构，整体上强化了分离效果。

Description

一种气液分离器

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，特别是涉及一种从混合气液流中分离气相物流和液相物流的气液分离器。

背景技术

气液分离是石油化工等行业一种基础性的化工过程，可实现物料的回收、目标物质的提纯等，其基本的分离方法有重力沉降、碰撞分离、离心分离、文丘里气液分离、电力沉降等，分别适用于不同的粒径范围；采用不同的分离原理，气液分离器的性能和结构也有较大差异，包括无分流式惯性分离器，丝网气液分离器、分液罐分离器、双相涡轮分离器、重力沉降分离器、平行蛇管分离器、旋流分离器、离心力分离器和螺旋分离器，破沫网和高效气液聚结器等。气液分离器是重整裂化和加氢裂化装置中的一个重要设备，它在工艺流程中的作用是通过重整裂化和加氢裂化除去循环氢气体中的含硫液滴等杂质，保证循环氢氨液洗涤脱H₂S塔的正常操作、减少其操作负荷以及保护加氢装置的心脏设备-循环氢压缩机。

200620168607.1公开了一种多级气液分离器，它包括带进水口、出气口和出液口的壳体，在壳体内的中部设置高速切线分离室，在高速切线分离室内组装多个小分离室，小分离室设置切向入口和集液管，在小分离室内设置导气管，导气管通向设置在上方的旋流板分离器，旋流板分离器的外周有导流通道通向集液室。

Shell Oil Company在US7594942中提供了一种气液分离器，包括垂直设置的具有气液混合物进口的壳体，在壳体内设置气液分离装置，该气液分离装置含有一个与壳体入口连通的气液入口、一个气液部分分离的出口、一个气体出壳体的在液体上方及液体内的与分离装置出口连通的气体出口、一个壳体内在液体下方及液体内的与分离装置出口连通的液体储液室、一个具有在壳体的储液室的液体收集端的液体出口，在储液室中，气液分离装置有一叶片进口，在气液分离装置与储液室之间设置液体收集托盘，形成收集区，在收集区内液体从托盘上方冲击托盘，从收集区流向储液室，该气液分离器采用旋转叶片实现一次分离、采用破沫网实现二次聚结分离、采用涡流管实现三次分离过程，分离效果明显，装置结构比较复杂。

为了满足工业生产的需要，必须进一步提高分离混合气液流的分离效率，提供通量大、操作弹性大、操作周期长、制造成本和操作成本少的气液分离器。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题，在于提供一种分离效率高、适于气液负荷波动范围大、应用范围广的气液分离器。

本发明至少提供了三种具体技术方案：

方案一： 

一种气液分离器，包括壳体、设于壳体侧壁的气液入口管、壳体顶部的排气管及壳体底部的排液管，该气液分离器壳体内部空间自下而上分成集液区、旋分器排液尾气聚结区、旋流分离区、升气管分离区和升气管排气尾液聚结区，其特征在于：

所述气液入口管与旋流分离区连通，排气管与升气管排气尾液聚结区连通，排液管与集液区连通；

所述旋分器排液尾气聚结区内水平设置有下部破沫网，该下部破沫网位于液位上方；液位由相应的液位计控制；

所述旋流分离区内设置两个以上旋分器，各旋分器竖向平行布置；每个旋分器设有进口、排液管和升气管；排液管底部设排液口，该排液口可设于液位下部或上部；

所述旋流分离区和升气管分离区间设置下隔板，升气管分离区和升气管排气尾液聚结区间设置上隔板，升气管分离区、升气管排气尾液聚结区分别通过第一回流管、第二回流管与旋分器排液尾气聚结区连通，第一回流管下部出口、第二回流管下部出口均设于下部破沫网下方；升气管出口穿出下隔板及上隔板延伸至升气管排气尾液聚结区内，在下隔板和上隔板之间的升气管的中部断开形成气液与升气管外部连通的通道，该通道将升气管分成下管和上管两部分；

所述升气管分离区内设有与旋分器一一对应的升气管分离器，升气管分离器包括通道；

所述升气管排气尾液聚结区内水平设置有上部破沫网，升气管出口位于上部破沫网下方。

在上述的气液分离器中，进一步地，下管直径D1、上管直径D2的关系是： D2≤D1。

在上述的气液分离器中，进一步地，：下管顶部设有扩径的锥筒，使液滴更易于脱离气流进入升气管外部的空间，锥筒上口直径D3与上管直径D2的关系是：D3＞D2，所述升气管分离器还包括锥筒。

在上述的气液分离器中，进一步地，在通道外部轴向设置筒体，筒体的高度大于通道的高度，所述升气管分离器还包括筒体。该筒体或者为上下开口的等径筒体，或者为上端密封的等径筒体，或者筒体下口直径大于其上口直径，有一个轴向倾角，以利于自气液通道弹射出的液滴沿筒体下流。

在上述的气液分离器中，进一步地，下管顶部设有水平挡板，在挡板下部、下管侧壁设置开口，所述升气管分离器还包括挡板、开口。

在上述的气液分离器中，进一步地，优先选用气液入口管切向设置于旋流分离区侧壁，使进入气液分离器的气液混合流产生旋转。

在上述的气液分离器中，进一步地，第一回流管或第二回流管设置于壳体的内部或外部。

在上述的气液分离器中，进一步地，下部破沫网和上部破沫网几何结构为倒V型，使聚结于破沫网上的大液滴在重力作用下沿破沫网向接近壳体的边壁导流并沿壳体内壁流下，避免了常规几何结构为水平圆盘型式破沫网中大液滴易被气流带走重新进入气体流的缺陷，有利于聚结的液滴回流收集。

在本方案的气液分离器中，下隔板的设置可以阻挡进入旋流分离区的气液混合流中的气体直接向上进入升气管分离区内，同时阻档升气管分离区内分离出的液滴再返回旋流分离区，上隔板的设置作用与下隔板的作用相同。

在本方案的气液分离器中，旋分器的结构与已有技术中旋分器的结构要求相同，不再赘述。

方案二： 

一种气液分离器，包括壳体、设于壳体侧壁的气液入口管、壳体顶部的排气管及壳体底部的排液管，该气液分离器壳体内部空间自下而上分成集液区、旋分器排液尾气聚结区、旋流分离区、升气管分离区和升气管排气尾液聚结区，其特征在于：

所述气液入口管与旋流分离区连通，排气管与升气管排气尾液聚结区连通，排液管与集液区连通；

所述旋分器排液尾气聚结区内水平设置有下部破沫网，该下部破沫网位于液位上方；液位由相应的液位计控制；

所述旋流分离区内设置两个以上旋分器，各旋分器竖向平行布置；每个旋分器设有进口、排液管和升气管，排液管底部设排液口，该排液口可设于液位下部或上部；

所述旋流分离区和升气管分离区间设置隔板，升气管分离区通过回流管与旋分器排液尾气聚结区连通，回流管下部出口设于下部破沫网下方；升气管出口穿出隔板延伸至升气管分离区内；

所述升气管分离区内设有与旋分器一一对应的升气管分离器，升气管分离器包括升气管出口、两个以上沿升气管出口外壁周向均布的弯曲涡旋通道及外筒体； 

所述升气管排气尾液聚结区内水平设置有上部破沫网。

进一步地，气液入口管切向设置于旋流分离区侧壁，使进入气液分离器的气液混合流产生旋转。

进一步地，回流管设置于壳体的内部或外部。

进一步地，下部破沫网和上部破沫网几何结构为倒V型，有利于聚结的液滴回流收集。

方案三： 

一种气液分离器，包括壳体、设于壳体侧壁的气液入口管、壳体顶部的排气管及壳体底部的排液管，该气液分离器壳体内部空间自下而上分成集液区、旋分器排液尾气聚结区、旋流分离区、升气管分离区和升气管排气尾液聚结区，其特征在于：

所述排气管与升气管排气尾液聚结区连通，排液管与集液区连通；

所述旋分器排液尾气聚结区内水平设置有下部破沫网，该下部破沫网位于液位上方；液位由相应的液位计控制；

所述旋流分离区内设置两个以上旋分器，各旋分器竖向平行布置；每个旋分器设有进口、排液管和升气管，排液管底部设排液口，该排液口可设于液位下部或上部；升气管出口穿出隔板延伸至升气管分离区内；

所述气液入口管与一级旋流分离区内各个旋分器的进口直接连通，气液入口管与进口切向设置，使进入旋分器的气液混合流产生旋转；

所述升气管分离区内设有与旋分器一一对应的升气管分离器，升气管分离器包括升气管出口、两个以上沿升气管出口外壁周向均布的弯曲涡旋通道及外筒体；

所述升气管排气尾液聚结区内水平设置有上部破沫网。

进一步地，下部破沫网和上部破沫网几何结构为倒V型，有利于聚结的液滴回流收集。

采用本发明提供的气液分离器，至少具有以下有益效果： 

首先，本发明提供的气液分离器采用三级分离过程，运行可靠，分离效率高，提高了气液分离器的处理能力和处理精度；

其次，该气液分离器结构灵活，实现了结构安排优化，由两个以上的旋分器及其上的升气管分离器集成，可以根据实践中处理量要求设计旋分器、升气管分离器的个数并调整具体结构设置，适应各种工况操作弹性变化的需要；

第三，在升气管分离区利用旋分器排气自身的动量强化分离效果来实现二次分离过程；

第四，改进了破沫网结构，避免了常规除破沫网形成的大液滴易被气流再次带出而影响效果的弊端；

第五，设置的下部破沫网实现了旋分器排液尾气的净化，强化了分离效果。

附图说明

图1：本发明的气液分离器方案一总体结构示意图。

图2：图1所示的气液分离器A-A向视图，气液入口切向设置。

图3：图1所示的气液分离器A-A向视图，气液入口径向设置。

图4：图1所示的气液分离器升气管分离器结构型式一示意图，上管直径D2＜下管直径D1，双线代表液体流向。

图5：图1所示的气液分离器升气管分离器结构型式二示意图，设有锥筒，双线代表液体流向。

图6：图1所示的气液分离器升气管分离器结构型式二示意图，设有筒体，双线代表液体流向。

图7：图1所示的气液分离器升气管分离器结构型式二示意图，设有挡板和开口，双线代表液体流向。

图8：本发明的气液分离器方案二总体结构示意图。

图9：图8所示的气液分离器C-C向视图。

图10：本发明的气液分离器方案三总体结构示意图。

图11：图10所示的气液分离器D-D向视图。

图中主要编号说明：1气液分离器；2壳体；3气液入口管；4排气管；5排液管；6集液区；7旋分器排液尾气聚结区；8旋流分离区；9升气管分离区；10升气管排气尾液聚结区；11液位；12下部破沫网；13旋分器；14进口；15排液口；16升气管；17下隔板；18升气管分离器；19上隔板；20上部破沫网；21第一回流管；22第二回流管；23升气管出口；24气液混合流；25液体；26气体；27通道；28锥筒；29筒体；30挡板；31开口；32下管；33外筒体；34弯曲涡旋通道；35排液管；36隔板；37回流管；38回流管下部出口；39第一回流管下部出口；40第二回流管下部出口；41上管。

具体实施方式  

以下结合附图详细说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围包括但是不限于此：

实施方式一：

图1为本发明的气液分离器方案一总体结构示意图，采用一级旋流分离、二级升气管出口弹射分离、三级破沫网聚结分离的气液分离过程实现气液完全分离；

该气液分离器1，包括壳体2、设于壳体上部侧壁的气液入口管3、壳体顶部的排气管4及壳体底部的排液管5，在壳体内设置有下部破沫网12、旋分器13、升气管分离器18和上部破沫网20，壳体内部空间自下而上分成集液区6、旋分器排液尾气聚结区7、旋流分离区8、升气管分离区9和升气管排气尾液聚结区10。集液区6与排液管5连通，升气管排气尾液聚结区10与排气管4连通，气液入口管3与旋流分离区8连通；

旋流分离区8内的旋分器13为六个，竖向平行布置，每个旋分器13设有进口14、排液管35和升气管16，排液管35底部设排液口15，排液口15位于液位11上方，上述下部破沫网12水平设于排液口15上部，在液位11上方；设有液位计以控制液位11。

旋流分离区8和升气管分离区9通过下隔板17隔开，升气管分离区9和升气管排气尾液聚结区10之间通过上隔板19隔开，升气管分离区9、升气管排气尾液聚结区10分别通过第一回流管21、第二回流管22与旋分器排液尾气聚结区7连通，第一回流管下部出口39与第二回流管下部出口40均设于下部破沫网12下部；升气管出口23分别穿出下隔板17及上隔板19延伸至升气管排气尾液聚结区10内，在下隔板17和上隔板19之间的升气管16的中部断开形成通道27，通道27可使气液与升气管外部联通，通道27将升气管16分成下管32和上管41两部分；

升气管分离区9内设有与旋分器13一一对应的六个升气管分离器18，升气管分离器18包括通道27。 

在图1所示的气液分离器中，气液混合流可以沿切线方向进入也可以沿径向方向进入壳体内，即气液入口管3可切向或径向设置于旋流分离区8上部侧壁，切向设置的气液入口管结构如图2的A-A向视图所示，气液混合流24自入口管3切向进入壳体2内直接产生旋转力，沿壳体2与旋分器13外壁间的空间朝一个方向旋转流动，有初步分离作用，经进口14进入各个旋分器13内加速旋转进行一级分离。径向设置的气液入口管3结构如图3的A-A向视图所示，气液混合流24自入口管3径向进入壳体2内，沿壳体2与旋分器13外壁间的空间向不同方向流动，并经进口14进入各个旋分器13内进行旋转加速，进行一级分离过程；

在旋分器13内，流体依靠旋转产生离心力，使气液分开，实现一级分离，分离出的液体沿排液管35流入旋分器排液尾气聚结区7内，气流则沿升气管16上升并保持旋转； 

在图1所示的气液分离器中，经旋分器完成一级分离过程的气体携带未分离的液体沿升气管16向上流动进入升气管分离区9，，上升气流中的液滴主要分布在升气管关闭区域，且仍然保持旋转，在升气管分离区9内设置与旋分器13一一对应的六个升气管分离器18，由于比重和动量的差别，液滴靠离心作用弹射到外部区域，离开气流，气体由于密度和动量较小，容易转向，沿升气管排出，来实现二级分离过程。升气管分离器18至少可以有如图4-7各种具体结构设计型式。

图4为升气管分离器18结构型式一示意图，其中下管32直径D1、上管41直径D2的关系是：D2＜D1；上述沿升气管16旋转上升的气流中的液滴25经过通道27时，依靠自身旋转的离心动量弹射到通道27外部，聚集在下隔板17上方，并沿第一回流管21流入旋分器排液尾气聚结区7，而气体26则携带未分离的尾液向上经升气管出口23进入升气管排气尾液聚结区10内进行下一级分离过程；

图5为升气管分离器18结构型式二示意图，在下管32顶部设有扩径的锥筒28，锥筒28上口直径D3与上管41直径D2的关系是：D3＞D2；上述沿升气管16旋转上升的气流中的液滴25经过锥筒28及通道27时，由于锥筒28的结构设计使液流25更容易依靠自身旋转的离心动量脱离气流弹射到通道27外部，聚集在下隔板17上方，并沿第一回流管21流入旋分器排液尾气聚结区7，而气体26则携带未分离的尾液向上经升气管出口23进入升气管排气尾液聚结区10内进行下一级分离过程；

图6为升气管分离器18结构型式三示意图，在通道27外部轴向设置筒体29，筒体29的高度大于通道27的高度，上述沿升气管16旋转上升的气流中的液体25经过通道27时，液体25依靠自身旋转的离心动量弹射到通道27外部的筒体29内壁上，沿筒体29内壁流下并聚集在下隔板17上方，并沿第一回流管21流入旋分器排液尾气聚结区7，而气体26则携带未分离的尾液向上经升气管出口23进入升气管排气尾液聚结区10内进行下一级分离过程；

工程设计上，筒体29可以为如图6所示上下开口的等径筒体，也可以为上端密封的等径筒体，还可以设置成筒体下口直径大于其上口直径型式，有一个轴向倾角，以利于自通道27弹射出的液滴25沿筒体下流。

图7为升气管分离器18结构型式四示意图，在下管32顶部设有水平挡板30，在挡板30下部、升气管16侧壁设置开口31；上述沿升气管16旋转上升的气流中的液体25经过通道27时，液体25依靠自身旋转的离心动量经开口31弹射到通道27外部，聚集在下隔板17上方，并沿第一回流管21流入旋分器排液尾气聚结区7，而气体26由于挡板30的阻挡则沿开口31、气液通道27路径携带未分离的尾液向上经升气管出口23进入升气管排气尾液聚结区10内进行下一级分离过程。

上述经过一级旋流分离、二级升气管弹射分离的仅含有极少量液体的气体向上进入升气管排气尾液聚结区10内，尾液在上部破沫网20的网状孔眼中聚结成较大的液滴，并在上隔板19上汇集成液体流，沿第二回流管22流入旋分器排液尾气聚结区7，气体则穿过上部破沫网20通过排气管4排出气液分离器1，完成气液混合流的完全分离过程。

本发明中，沿第一回流管21回流的液体、沿第二回流管22回流的液体均进入旋分器排液尾气聚结区7中；经旋分器13排液口排出的液体中夹带部分尾气向上穿过下部破沫网12时，尾气携带的液滴聚结于下部破沫网12上分离下来，流入集液区6，经排液管5排出气液分离器1，完成尾气的净化。

在本发明的气液分离器中，第一回流管21或第二回流管22可以设置于壳体2的内部或外部，设置于壳体2内部时，设备结构紧凑，可节省外部空间。

在本发明的气液分离器中，下部破沫网12和上部破沫网20优先选用几何结构为倒V型，由于导流作用，聚结的大液滴可以先沿锥面向边壁流动，再沿壳体内壁流下，增加液滴径向聚集、流动的机会，防止垂直降落到壳体内而被上升气体再次携带，避免了常规破沫网形成的大液滴易被气流再次带出而影响效果的弊端。

实施方式二：

图8为本发明的气液分离器方案二总体结构示意图，采用一级旋流分离、二级升气管出口涡流分离、三级破沫网聚结分离的气液分离过程实现气液完全分离；

该气液分离器1，包括壳体2、设于壳体上部侧壁的气液入口管3、壳体顶部的排气管4及壳体底部的排液管5，在壳体内设置有下部破沫网12、旋分器13、升气管分离器18和上部破沫网20，壳体内部空间自下而上分成集液区6、旋分器排液尾气聚结区7、旋流分离区8、升气管分离区9和升气管排气尾液聚结区10。集液区6与排液管5连通，升气管排气尾液聚结区10与排气管4连通，气液入口3与旋流分离区8连通；

旋流分离区8内的旋分器13为六个，竖向平行布置，每个旋分器13设有进口14、排液管35和升气管16，排液管35底部设排液口15，排液口15位于液位11上方，上述下部破沫网12水平设于排液口15上部，在液位11上方；设有液位计以控制液位11。

旋流分离区8和升气管分离区9通过隔板36隔开，升气管分离区9通过回流管37与旋分器排液尾气聚结区7连通，回流管下部出口38设于下部破沫网12下部；升气管出口23穿出隔板36延伸至升气管分离区9内；

升气管分离区9内设有与旋分器13一一对应的升气管分离器18，升气管分离器18包括升气管出口23、三个沿升气管出口外壁周向均布的弯曲涡旋通道34及外筒体33；升气管分离器18的结构如图9即图8的C-C向视图所示；

在图8所示的气液分离器中，气液混合流可以沿切线方向进入也可以沿径向方向进入壳体内，如同实施方式一，即气液入口管3可切向或径向设置于旋流分离区8上部侧壁（图2），气液混合流24自入口管3切向进入壳体2内直接产生旋转力，沿壳体2与旋分器13外壁间的空间朝一个方向旋转流动，有初步分离作用，经进口14进入各个旋分器13内加速旋转进行一级分离。径向设置时（图3），气液混合流24自入口管3径向进入壳体2内，沿壳体2与旋分器13外壁间的空间向不同方向流动，并经进口14进入各个旋分器13内进行旋转加速，进行一级分离过程；

在旋分器13内，流体依靠旋转产生离心力，使气液分开，实现一级分离，分离出的液体沿排液管35流入旋分器排液尾气聚结区7内，气流则沿升气管16上升并保持旋转； 

在图8所示的气液分离器中，经旋分器完成一级分离过程的气体携带未分离的液体沿升气管16向上流动进入升气管分离区9，上升气流中的液滴主要分布在升气管关闭区域，且仍然保持旋转，在升气管分离区9内设置与旋分器13一一对应的六个升气管分离器18，气液靠离心作用沿弯曲涡旋通道34流动时，自身旋转携带动量的液体被强制加速旋转离心而甩到外筒体33内壁上，沿外筒体33内壁流下，聚集在隔板36上方形成液流，并沿回流管37流入旋分器排液尾气聚结区7，气体由于密度和动量较小，容易转向，沿升气管排出，来实现二级分离过程。

上述经过一级旋流分离、二级升气管涡流分离的仅含有极少量液体的气体向上进入升气管排气尾液聚结区10内，液体在上部破沫网20的网状孔眼中聚结成较大的液滴，沿壳体内壁流下聚集在隔板36上方形成液流，并沿回流管37流入旋分器排液尾气聚结区7，气体则穿过上部破沫网20通过排气管4排出气液分离器1，完成气液混合流的完全分离过程。

本发明中，沿回流管37回流的液体进入旋分器排液尾气聚结区7中，经旋分器13排液口排出的液体中夹带部分尾气向上穿过下部破沫网12时，尾气携带的液滴聚结于下部破沫网12上分离下来，流入集液区6，经排液管5排出气液分离器1，完成尾气的净化。

在本发明的气液分离器中，回流管37可以设置于壳体2的内部或外部，设置于壳体2内部时，设备结构紧凑，可节省外部空间。

在本发明的气液分离器中，下部破沫网12和上部破沫网20优先选用几何结构为倒V型，其导流原理与实施方式一相同，此处不再赘述。

本方案的气液分离器优先用于气液混合流含液量较高的工况。

实施方式三：

图10为本发明的气液分离器方案三总体结构示意图，采用一级旋流分离、二级升气管出口涡流分离、三级破沫网聚结分离的气液分离过程实现气液完全分离，气液入口分别与各个旋分器进口直接连通，不需设隔板；

该气液分离器1，包括壳体2、设于壳体上部侧壁的气液入口管3、壳体顶部的排气管4及壳体底部的排液管5，在壳体内设置有下部破沫网12、旋分器13、升气管分离器18和上部破沫网20，壳体内部空间自下而上分成集液区6、旋分器排液尾气聚结区7、旋流分离区8、升气管分离区9和升气管排气尾液聚结区10；

集液区6与排液管5连通，升气管排气尾液聚结区10与排气管4连通；

旋流分离区8内的旋分器13为六个，竖向平行布置，每个旋分器13设有进口14、排液管35和升气管16，排液管35底部设排液口15，排液口15位于液位11上方，上述下部破沫网12水平设于排液口15上部，在液位11上方；设有液位计以控制液位11。

升气管分离区9内设有与旋分器13一一对应的升气管分离器18，升气管分离器18包括升气管出口23、三个沿升气管出口外壁周向均布的弯曲通道34及外筒体33；升气管分离器18的结构同实施方式二；

本实施方式中，气液入口管3与旋流分离区8内六个旋分器13的进口14直接连通，且气液入口管3与各进口14为切向设置，如图11即图10的D-D向视图所示，使进入各个旋分器13的气液混合流产生旋转。

本实施方式的三级气液分离过程与实施方式二相同，区别仅在于方式三中气液入口管3与各个旋分器进口14直接连通，气液混合流直接进入一级旋流分离过程，无需设置隔板和回流管，结构较方式一和方式二简化，但方式三中因气液入口管3与各个旋分器进口14直接连通要求的限制，旋分器13的数目一般在8个以下，数目太多则设备制造复杂。

实施例：

采用如图8所示的气液分离器进行某液化气-胺液分离，过程如下：

一级旋流分离：含胺气体在一定的压力作用下从旋分器进口沿切线方向进入旋分器的内部进行高速旋转，因流道截面的改变，使液流增速并形成螺旋流态，当气体进入尾锥后因流道截面的进一步缩小，旋流速度继续增加，在旋分器的内部形成了一个稳定的离心力场，气体排液管的中心区聚结成气芯，从升气管排出，从而实现胺液和气体的一级分离；

升气管涡流分离：气体继续在升气管中心上升，而在二级升气管分离器内，根据旋流动能原理，利用涡旋进行气液分离，液体会随着器壁向下流，达到了二级分离的效果；

三级尾液聚结分离：破沫网采用锥型丝网，液雾在容器内上升，微小的液滴由于与丝网的粘合性而滞留聚结在网上，液滴积大后沿器壁流下，形成内在循环，而不会产生逆流，最终达到良好的三级气液分离的效果。 

实施结果显示，当进口气体中胺液含量 1000-5000ppm时，经三级气液分离后的净化气体中胺含量 ≤50 ppm。 

本发明的气液分离器适用于干气夹带的溶剂回收、LPG夹带的溶剂回收、天然气井场和集气站的气液（固）分离处理、加氢及重整装置中循环氢与烃组份的分离、油田地面含油污水和海洋石油钻井平台上排 放的含油污水处理、液化气脱除胺液、炼油厂干气脱硫系统中干气分离、天然油气开采后所含砂粒及液滴的处理等气液分离过程，用途广泛。

最后所应说明的是：以上说明仅用以说明本发明而非限制，尽管参照较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种气液分离器（1），包括壳体（2）、设于壳体侧壁的气液入口管（3）、壳体顶部的排气管（4）及壳体底部的排液管（5），该气液分离器壳体内部空间自下而上分成集液区（6）、旋分器排液尾气聚结区（7）、旋流分离区（8）、升气管分离区（9）和升气管排气尾液聚结区（10），其特征在于：

所述气液入口管（3）与旋流分离区（8）连通，排气管（4）与升气管排气尾液聚结区（10）连通，排液管（5）与集液区（6）连通；

所述旋分器排液尾气聚结区（7）内水平设置有下部破沫网（12），该下部破沫网（12）位于液位（11）上方；

所述旋流分离区（8）内设置两个以上旋分器（13），各旋分器（13）竖向平行布置；每个旋分器（13）设有进口（14）、排液管（35）和升气管（16）；

所述旋流分离区（8）和升气管分离区（9）间设置下隔板（17），升气管分离区（9）和升气管排气尾液聚结区（10）间设置上隔板（19），升气管分离区（9）、升气管排气尾液聚结区（10）分别通过第一回流管（21）、第二回流管（22）与旋分器排液尾气聚结区（7）连通，第一回流管下部出口（39）、第二回流管下部出口（40）均设于下部破沫网（12）下方；升气管出口（23）穿出下隔板（17）及上隔板（19）延伸至升气管排气尾液聚结区（10）内，在下隔板（17）和上隔板（19）之间的升气管（16）的中部断开形成气液与升气管外部连通的通道（27），该通道（27）将升气管（16）分成下管（32）和上管（41）两部分；

所述升气管分离区（9）内设有与旋分器（13）一一对应的升气管分离器（18），升气管分离器（18）包括通道（27）；

所述升气管排气尾液聚结区（10）内水平设置有上部破沫网（20），升气管出口（23）位于上部破沫网（20）下方。

2.如权利要求1所述的气液分离器（1），其特征在于：所述下管（32）直径D1、上管（41）直径D2的关系是： D2≤D1。

3.如权利要求1所述的气液分离器（1），其特征在于：所述下管（32）顶部设有扩径的锥筒（28），锥筒（28）上口直径D3与上管（41）直径D2的关系是：D3＞D2，所述升气管分离器（18）还包括锥筒（28）。

4.如权利要求1所述的气液分离器（1），其特征在于：在通道（27）外部轴向设置筒体（29），筒体（29）的高度大于通道（27）的高度，所述升气管分离器（18）还包括筒体（29）。

5.如权利要求1所述的气液分离器（1），其特征在于：所述下管（32）顶部设有水平挡板（30），在挡板（30）下部、下管（32）侧壁设置开口（31），所述升气管分离器（18）还包括挡板（30）、开口（31）。

6.一种气液分离器（1），包括壳体（2）、设于壳体侧壁的气液入口管（3）、壳体顶部的排气管（4）及壳体底部的排液管（5），该气液分离器壳体内部空间自下而上分成集液区（6）、旋分器排液尾气聚结区（7）、旋流分离区（8）、升气管分离区（9）和升气管排气尾液聚结区（10），其特征在于：

所述气液入口管（3）与旋流分离区（8）连通，排气管（4）与升气管排气尾液聚结区（10）连通，排液管（5）与集液区（6）连通；

所述旋分器排液尾气聚结区（7）内水平设置有下部破沫网（12），该下部破沫网（12）位于液位（11）上方；

所述旋流分离区（8）内设置两个以上旋分器（13），各旋分器（13）竖向平行布置；每个旋分器（13）设有进口（14）、排液管（35）和升气管（16）；

所述旋流分离区（8）和升气管分离区（9）间设置隔板（36），升气管分离区（9）通过回流管（37）与旋分器排液尾气聚结区（7）连通，回流管下部出口（38）设于下部破沫网（12）下方；升气管出口（23）穿出隔板（36）延伸至升气管分离区（9）内；

所述升气管分离区（9）内设有与旋分器（13）一一对应的升气管分离器（18），升气管分离器（18）包括升气管出口（23）、两个以上沿升气管出口外壁周向均布的弯曲涡旋通道（34）及外筒体（33）；

所述升气管排气尾液聚结区（10）内水平设置有上部破沫网（20），升气管出口（23）位于上部破沫网（20）下方。

7.如权利要求1或6所述的气液分离器（1），其特征在于：气液入口管（3）切向设置于旋流分离区（8）侧壁。

8.如权利要求1或6所述的气液分离器（1），其特征在于：第一回流管（21）、第二回流管（22）或回流管（37）设置于壳体（2）的内部或外部。

9.一种气液分离器（1），包括壳体（2）、设于壳体侧壁的气液入口管（3）、壳体顶部的排气管（4）及壳体底部的排液管（5），该气液分离器壳体内部空间自下而上分成集液区（6）、旋分器排液尾气聚结区（7）、旋流分离区（8）、升气管分离区（9）和升气管排气尾液聚结区（10），其特征在于：

所述排气管（4）与升气管排气尾液聚结区（10）连通，排液管（5）与集液区（6）连通；

所述旋分器排液尾气聚结区（7）内水平设置有下部破沫网（12），该下部破沫网（12）位于液位（11）上方；

所述旋流分离区（8）内设置两个以上旋分器（13），各旋分器（13）竖向平行布置；每个旋分器（13）设有进口（14）、排液管（35）和升气管（16）；升气管出口（23）穿出隔板（36）延伸至升气管分离区（9）内；

所述气液入口管（3）与旋流分离区（8）内各个旋分器（13）的进口（14）直接连通，气液入口管（3）与进口（14）切向设置；

所述升气管分离区（9）内设有与旋分器（13）一一对应的升气管分离器（18），升气管分离器（18）包括升气管出口（23）、两个以上沿升气管出口外壁周向均布的弯曲涡旋通道（34）及外筒体（33）；

所述升气管排气尾液聚结区（10）内水平设置有上部破沫网（20），升气管出口（23）位于上部破沫网（20）下方。

10.如权利要求1、6或9所述的气液分离器（1），其特征在于：下部破沫网（12）和上部破沫网（20）几何结构为倒V型，有利于聚结的液滴回流收集。

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