CN104676249A - 一种闪蒸分液集成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种闪蒸分液集成装置，包括罐体，所述罐体沿垂直方向通过封堵将罐体分为闪蒸腔和分液腔；所述闪蒸腔的一端入口与第一进液口通过管线连通，闪蒸腔的上部设置有上出气口，所述闪蒸腔的下部出口通过管线与第一排液口连通，该管线上设置有第五手动球阀，所述分液腔的上端出口通过管线与右出气口连通，分液腔的下部出口通过管线与第二排液口连通，分液腔的上部入口通过管线与进气口连通，所述进气口与上出气口之间设置有单向止回阀。具有闪蒸、放空分液的组合装置，降低了投资、减少了占地和缩短了施工周期。能实现集气站正常运行条件下的自动排液，段塞流情况下的应急排液能力，提高了站场运行的可靠性和稳定性。

Description

一种闪蒸分液集成装置

技术领域

本发明涉及一种闪蒸分液集成装置。

背景技术

在石油天然气行业和石化行业的天然气站场中，为满足生产需要，站场常设置有具有放空分液和分离采气水带闪蒸功能的放空分液罐（以下简称分液罐）。放空总管在接入火炬前，要经过放空分液罐，以避免原料气放空时将油、水带出火炬，形成“火雨”，危及站场安全；还要将站内分离器、压缩机等其他工艺设备分离出的采出水闪蒸，减少烃类气体（含H₂S等酸性组分）的排放，减少环境污染。

常规分液罐流程，来自排污总管的液体经进液口进入分液罐，闪蒸后的液体经排液口输往下游储罐。放空总管来气经进气口进入分液罐，分液后经出气口接入放空火炬。分液罐为常压排液，并设置有液位计，排液系统从排液出口分为两路，一路为手动球阀、疏水阀、手动球阀，另一路为手动球阀，此后两路液体进入污水罐储存。正常运行时，当分液罐内液位高于疏水阀进口高度时，液体经疏水阀排至储罐，液位低于疏水阀进口后，停止排液。当疏水阀排液不及时或出现堵塞时，通过人工开关阀进行临时排液。

在实际生产运行过程中，由于上游来液量及其波动幅度较大，分液罐排液流程管径较小且运行压力为常压，上述分液罐系统在生产运行过程中存在以下问题：一是分液罐为常压罐，依靠重力流入，疏水阀排液速度慢，当出现段塞流等工况时，其他工艺设备常压排液速度快、液量大，分液罐排液、储液能力不足，导致分液罐液量超过设定值。二是当疏水阀排液不及时或出现堵塞时，需要人工排液，因此站场全天需要值班人员，运行成本高；三是气田正常生产时，液量较小，因此疏水阀、手动球阀的口径小，当站内进行放空操作或上游来液量较大时，疏水阀排液能力不足，短时间分液罐内液量增加，影响闪蒸分液效果，也导致原料气将油、水带出火炬，形成“火雨”。四是当站内分离器等其他工艺设备在排液，而同时有管线放空时，其两种工况易相互影响，易产生“火雨”。

发明内容

为了克服现有排液慢，易堵，储液力不足，人员耗费多的问题，本发明提供一种闪蒸分液集成装置，具有闪蒸、放空分液的组合装置，以实现降低投资、减少占地和缩短施工周期，并能实现集气站正常运行条件下的自动排液，段塞流情况下的应急排液能力，以提高站场运行的可靠性和稳定性。

本发明的具体技术方案如下：

一种闪蒸分液集成装置，包括罐体，所述罐体沿垂直方向通过封堵将罐体分为闪蒸腔和分液腔；

所述闪蒸腔的一端入口与第一进液口通过管线连通，闪蒸腔的上部设置有上出气口，所述闪蒸腔的下部出口通过管线与第一排液口连通，该管线上设置有第五手动球阀，第五手动球阀与第一排液口之间还设置有第二电动球阀和第三电动球阀，所述闪蒸腔的一端设置有第一液位计，所述第一液位计与第二电动球阀和第三电动球阀均为电连接；

所述分液腔的上端出口通过管线与右出气口连通，分液腔的下部出口通过管线与第二排液口连通，该管线上设置有疏水阀，疏水阀两端的管线上分别设置有第三手动球阀、第四手动球阀；

分液腔的上部入口通过管线与进气口连通，所述进气口与上出气口之间设置有单向止回阀。

所述闪蒸腔的下部出口与第一排液口之间还设置有与第四电动球阀并列连接的第一电动球阀，所述第一电动球阀与第一液位计电连接，第一电动球阀的两端管线上还分别设置有第一手动球阀和第二手动球阀。

所述分液腔的一端设置有第二液位计。

所述分液腔的下部出口与第二排液口之间还设置有与疏水阀并列连接的的第四电动球阀，所述第四电动球阀与第二液位计电连接，所述第四电动球阀的两端管线分别上设置有第六手动球阀和第七手动球阀。

所述封堵与罐体密封连接。

本发明的有益效果为：

本发明具有闪蒸、放空分液的组合装置，降低了投资、减少了占地和缩短了施工周期。

闪蒸分液集成装置本体内腔由封堵分隔为同径的闪蒸腔和分液腔。当站内分离器等其他工艺设备排液时，排出的液体进入闪蒸腔，管线进行放空操作时，放空气进入分液腔，两种工况同时进行互不影响。

单向止回阀进入分液腔上进气口进入分液腔后接入火炬，避免采出水中闪蒸气就地排放对环境的影响。

单向止回阀具有定压功能，可以根据排液需求进行调整，实现了闪蒸腔的带压排液，提高了排液能力。

能实现集气站正常运行条件下的自动排液，段塞流情况下的应急排液能力，提高了站场运行的可靠性和稳定性。

以下将结合附图进行详细的说明。

附图说明

图1　闪蒸分液集成装置系统示意图。

图中，附图标记为：1，闪蒸腔；2、分液腔；3、进液口；4、上出气口；5、单向止回阀；6、进气口；7、右出气口；8、第一液位计；9、封堵；10、第二液位计；11、第一手动球阀；12、第一电动球阀；13、第二手动球阀；14、第二电动球阀；15、第三电动球阀；16、第三手动球阀；17、第一排液口；18、第四手动球阀；19、疏水阀；20、第五手动球阀；21、第六手动球阀；22、第四电动球阀；23、第七手动球阀；24、第二排液口。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有排液慢，易堵，储液力不足，人员耗费多的问题，本发明提供一种闪蒸分液集成装置，具有闪蒸、放空分液的组合装置，以实现降低投资、减少占地和缩短施工周期，并能实现集气站正常运行条件下的自动排液，段塞流情况下的应急排液能力，以提高站场运行的可靠性和稳定性。

如图1所示，一种闪蒸分液集成装置，包括罐体25，所述罐体25沿垂直方向通过封堵9将罐体25分为闪蒸腔1和分液腔2；

所述闪蒸腔1的一端入口与第一进液口3通过管线连通，闪蒸腔1的上部设置有上出气口4，所述闪蒸腔1的下部出口通过管线与第一排液口17连通，该管线上设置有第五手动球阀16，第五手动球阀16与第一排液口17之间还设置有第二电动球阀14和第三电动球阀15，所述闪蒸腔1的一端设置有第一液位计8，所述第一液位计8与第二电动球阀14和第三电动球阀15均为电连接；

所述分液腔2的上端出口通过管线与右出气口7连通，分液腔2的下部出口通过管线与第二排液口24连通，该管线上设置有疏水阀19，疏水阀19两端的管线上分别设置有第三手动球阀18、第四手动球阀20；

分液腔2的上部入口通过管线与进气口6连通，所述进气口6与上出气口4之间设置有单向止回阀5。

所述分液腔2的一端设置有第二液位计10，第二液位计10与第四电动球阀22电连接。

本发明提供的罐体25内腔由封堵9分隔为同径的闪蒸腔1和分液腔2。当站内分离器等其他工艺设备排液时，排出的液体进入闪蒸腔1，管线进行放空操作时，放空气进入分液腔2，两种工况同时进行互不影响。

排污总管来液经闪蒸腔1进液口3进入闪蒸腔1，经惯性碰撞、重力分离后闪蒸出溶解于其中的烃类气体，闪蒸出的气体聚集于闪蒸腔1的上部，闪蒸腔1上出气口4上设有控制压力为0.15MPa的单向止回阀5，当闪蒸腔1内闪蒸出的气体压力达到0.15MPa时，气体经由上出气口4、单向止回阀5进入分液腔2上进气口6进入分液腔2后在右出气口7处接入火炬，避免采出水中闪蒸气就地排放对环境的影响。闪蒸腔1气体出口上设置的单向止回阀5具有定压功能，可以根据排液需求进行调整，实现了闪蒸腔1的带压排液，提高了排液能力。

当闪蒸腔1内液体达到第一液位计8设定的中液位时，第三电动球阀15开始排液，当排至低液位时，第三电动球阀15关闭，完成一次正常的排液。

进气口6进的放空天然气，当站场进行放空作业时，放空总管在接入火炬前，要经过放空分液罐，以避免原料气放空时将油、水带出火炬，形成“火雨”，危及站场安全。

分液腔2内的液体进口也是从进气口6进入，因为在放空作业时，放空气内会携带有液体。

分液腔2内部安装有聚结分离器及丝网捕雾器，可以有效将气体和液体分离。

分液腔2液体出口设有疏水阀19，在放空作业时，疏水阀19可实现自动排液。

实施例2：

基于实施例1的基础上，所述闪蒸腔1的下部出口与第一排液口17之间还设置有与第四电动球阀15并列连接的第一电动球阀12，所述第一电动球阀12与第一液位计8电连接，第一电动球阀12的两端管线上还分别设置有第一手动球阀11和第二手动球阀13。

当上游来液量大，采气管线内出现段塞流现象，短时间内液量大幅增加的情况下，第三电动球阀15排液不及，液位达到高液位时，启动应急排液，第一电动球阀12开始排液，当液位排至低液位时，第一电动球阀12关闭。通过第一液位计8，可以实现第三电动球阀15和第一电动球阀12的自动控制，提高了闪蒸腔1运行的可靠性。

放空总管来气与闪蒸腔1来气进入分液腔2，经过腔内的分离内件和水封筒进一步气液分离后，气体经右出气口7至放空火炬。

实施例3：

基于上述两个实施例的基础上，所述分液腔2的下部出口与第二排液口24之间还设置有与疏水阀19并列连接的的第四电动球阀22，所述第四电动球阀22的两端管线分别上设置有第六手动球阀21和第七手动球阀23。

疏水阀19的作用就是将蒸汽系统中的凝结水、空气和二氧化碳气体尽快排出；同时最大限度地自动防止蒸汽的泄露。本实施例中经过2气液分离后通过疏水阀19排液，疏水阀19将携带在液体中的气体液化，保证排液的安全性，同时防止气体向下泄露。

当集气站内紧急放空液量大幅增加疏水阀19排液不及时，液位计10检测到设置的高液位时，启动应急排液，第四电动球阀22开始排液，液位排至液位计10设置的低液位时，第四电动球阀22关闭。

通过疏水阀19的自动排液，液位计10实现了第四电动球阀22的自动排液，提高了分液腔2运行的可靠性。

闪蒸腔1的操作压力为0.15MPa，分液腔2的操作压力为常压，闪蒸腔1的第一排液口17与分液腔2的第二排液口24不相连，需分别接至下游采出水罐。

当经常开关的第一电动球阀12、第二电动球阀22，第三电动球阀15出现故障，疏水阀19出现堵塞的情况时，可以关闭第一手动球阀11、第二手动球阀13、第三手动球阀16、第四手动球阀18、第五手动球阀20、第六手动球阀21、第七手动球阀23、第二电动球阀14，实现在线更换或维修，不影响集气站正常生产。

将罐体25封堵成闪蒸腔1和分液腔2两个腔室，经闪蒸腔1出气口单向止回阀5将腔体的操作压力控制在0.15MPa，增加了闪蒸腔1的排液能力。闪蒸腔1和分液腔2的排液系统均设有两路排液，即正常排液和应急排液。闪蒸腔1正常排液依次为第二电动球阀14、第三电动球阀15、第三手动球阀16，应急排液依次为第一手动球阀11、第一电动球阀12，第二手动球阀13，第一排液口17单独接至下游污水罐，闪蒸腔1上设置了液位计8。分液腔2正常排液依次为第四手动球阀18、疏水阀19、第五手动球阀20，应急排液依次为第六手动球阀21、第四电动球阀22，第七手动球阀23，第二排液口24单独接至下游污水罐，分液腔2上设置有液位计10。

单向止回阀5具有定压开启的功能，实现了闪蒸腔1的带压排液。闪蒸腔1的排液设置有第一液位计8，控制第一电动球阀12、第三电动球阀15，实现了闪蒸腔1的自动排液。

分液腔2的排液设置有自动排液功能的疏水阀19，第二液位计10控制的第四电动球阀22，实现了分液腔2的自动排液。

闪蒸腔1的第一排液口17与分液腔2的第二排液口24不相连，需分别接至下游采出水罐。

具有闪蒸、放空分液的组合装置，降低了投资、减少了占地和缩短了施工周期，并能实现集气站正常运行条件下的自动排液，段塞流情况下的应急排液能力，提高了站场运行的可靠性和稳定性。

Claims (5)

1.一种闪蒸分液集成装置，其特征在于：包括罐体（25），所述罐体（25）沿垂直方向通过封堵（9）将罐体（25）分为闪蒸腔（1）和分液腔（2）；

所述闪蒸腔（1）的一端入口与第一进液口（3）通过管线连通，闪蒸腔（1）的上部设置有上出气口（4），所述闪蒸腔（1）的下部出口通过管线与第一排液口（17）连通，该管线上设置有第五手动球阀（16），第五手动球阀（16）与第一排液口（17）之间还设置有第二电动球阀（14）和第三电动球阀（15），所述闪蒸腔（1）的一端设置有第一液位计（8），所述第一液位计（8）与第二电动球阀（14）和第三电动球阀（15）均为电连接；

所述分液腔（2）的上端出口通过管线与右出气口（7）连通，分液腔（2）的下部出口通过管线与第二排液口（24）连通，该管线上设置有疏水阀（19），疏水阀（19）两端的管线上分别设置有第三手动球阀（18）、第四手动球阀（20）；

分液腔（2）的上部入口通过管线与进气口（6）连通，所述进气口（6）与上出气口（4）之间设置有单向止回阀（5）。

2.根据权利要求1所述的一种闪蒸分液集成装置，其特征在于：所述闪蒸腔（1）的下部出口与第一排液口（17）之间还设置有与第四电动球阀（15）并列连接的第一电动球阀（12），所述第一电动球阀（12）与第一液位计（8）电连接，第一电动球阀（12）的两端管线上还分别设置有第一手动球阀（11）和第二手动球阀（13）。

3.根据权利要求1所述的一种闪蒸分液集成装置，其特征在于：所述分液腔（2）的一端设置有第二液位计（10）。

4.根据权利要求3所述的一种闪蒸分液集成装置，其特征在于：所述分液腔（2）的下部出口与第二排液口（24）之间还设置有与疏水阀（19）并列连接的的第四电动球阀（22），所述第四电动球阀（22）与第二液位计（10）电连接，所述第四电动球阀（22）的两端管线分别上设置有第六手动球阀（21）和第七手动球阀（23）。

5.根据权利要求1所述的一种闪蒸分液集成装置，其特征在于：所述封堵（9）与罐体（25）密封连接。