CN104818980A - 一种新型高效四相分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型高效四相分离器，包括混合仓，所述混合仓顶部的一侧设有进料分离筒、其另一侧设有气体分离筒，所述进料分离筒的顶部设有出气口、进料分离筒的侧壁上设有物料进口，出气口上设有气体连通管，所述气体连通管的另一端与气体分离筒相连，在气体分离筒的顶部设有天然气出口，在混合仓底部一侧设有除沙装置、另一侧设有油水分离装置，所述进料分离筒经管道通过物料分离装置与混合仓相连通。本发明极大的降低了天然气中液滴的携带率，气液分离效率大于99.9％，实现了原油中油泥沙、污水、原油和天然气四相的分离，抑制了设备内液面气浪和气体对液体的二次夹带；方便混合仓内部清洗。
Description
技术领域
本发明属于原油分离领域，具体涉及一种新型高效四相分离器。
背景技术
在石油储运过程中，从地底开采的原油是油气水混合物，从采油井进入到原油处理站（场）的原油都含有天然气、水及油泥，需要对原油的几种组分进行分离处理，并进入各自的处理容器中，进行输运，如果分离不彻底，容易造成计量不准确，甚至导致设备产生波动，沉降在分离器底部的油泥沙，容易加速设备的腐蚀，由于清洗不方便，经常是人钻进设备内进行人工清理，容易造成员工中毒、窒息，存在很大的安全隐患，同时，清理出的油泥沙，容易给环境造成污染。
另外，从油井中采出的原油混合物中含有水、伴生气、泥沙等杂质，该种原油混合物不具备商业用油品质要求，因此，需要对原油进行净化处理，分离出其中的杂质。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种新型高效四相分离器，有效的解决了含多种成分的原油的分离，使污泥、水、原油和天然气自下而上按照各自的相序来分布，并使原油中的天然气99.9％分离出，且安全清洗、排出分离器内部油泥沙，并且不对环境造成任何污染。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种新型高效四相分离器，包括混合仓，所述混合仓顶部的一侧设有进料分离筒、其另一侧设有气体分离筒，所述进料分离筒的顶部设有出气口、进料分离筒的侧壁上设有物料进口，出气口上设有气体连通管，所述气体连通管的另一端与气体分离筒相连，在气体分离筒的顶部设有天然气出口，在混合仓底部一侧设有除沙装置、另一侧设有油水分离装置，所述进料分离筒经管道通过物料分离装置与混合仓相连通。
所述除沙装置包括沿混合仓长度方向设置的清洗管和设置在混合仓底部和清洗管相对应的排污口，在清洗管上设有伸出混合仓的连接管；所述清洗管为圆柱筒状，在清洗管的圆柱筒壁上沿长度方向分布有圆孔组，所述圆孔组包括清洗管的圆柱筒壁上设置的两个圆孔，每个圆孔组中两个圆孔的中轴线之间的夹角α为 90°；所述每个圆孔的中轴线与清洗管的圆柱筒壁之间的夹角β为45°。
所述物料分离装置包括置于进料分离筒内水平设置的圆形横板，所述圆形横板下表面上呈十字交叉设有整流预分离板和来液旋流同心板，所述整流预分离板和来液旋流同心板构成十字交错状将管道分隔成四个空间。
所述来液旋流同心板上设有圆形通孔，相邻圆形通孔之间的间距为50-80mm，圆形通孔的直径为10-15mm。
所述油水分离装置包括设置在混合仓底部的混合仓挡板（17）、油水室挡板（18）、集水管（20）、水室（21）、油室（22），集油口（23），所述混合仓下端和水室相通设有出水口（24）、混合仓下端和油室相通设有出油口（25），所述混合仓挡板焊接在混合仓内，所述油水室挡板和混合仓挡板呈垂直分布，并且相焊接，把混合仓和油室、水室之间分为三个独立的腔室，并且相焊接；所述混合仓中上部和油室通过集油口相通，污水通过集水管进入水室并经出水口排出，原油通过集油口进入到油室并经出油口排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：①本发明极大的降低了天然气中液滴的携带率，气液分离效率大于99.9％，实现了原油中油泥沙、污水、原油和天然气四相的分离，抑制了设备内液面气浪和气体对液体的二次夹带；②方便混合仓内部清洗，定期除沙排污，延长了设备的使用寿命，保障了清洗人员的安全，并且不对环境造成污染；③本发明可以实现不停产清洗容器，无安全隐患，运行中安全、可靠、环保无污染。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明除沙装置的剖视图。
图3为图2的A-A向视图。
图4为本发明物料分离装置的主视图。
图5为图4的仰视图。
图6为图1的B-B向视图。
具体实施方式
实施例1
本实施例新型高效四相分离器，包括混合仓1，所述混合仓顶部的一侧设有进料分离筒2、其另一侧设有气体分离筒3，所述进料分离筒的顶部设有出气口4、进料分离筒的侧壁上设有物料进口5，出气口上设有气体连通管6，所述气体连通管的另一端与气体分离筒相连，在气体分离筒的顶部设有天然气出口7，在混合仓底部一侧设有除沙装置、另一侧设有油水分离装置，所述进料分离筒经管道8通过物料分离装置与混合仓相连通。
本实施例除沙装置包括沿混合仓长度方向设置的清洗管9和设置在混合仓底部和清洗管相对应的排污口10，在清洗管上设有伸出混合仓的连接管11；所述清洗管为圆柱筒状，在清洗管的圆柱筒壁上沿长度方向分布有圆孔组，所述圆孔组包括清洗管的圆柱筒壁上设置的两个圆孔12，每个圆孔组中两个圆孔的中轴线之间的夹角α为 90°；所述每个圆孔的中轴线与清洗管的圆柱筒壁之间的夹角β为45°。
本实施例物料分离装置包括置于进料分离筒内水平设置的圆形横板13，所述圆形横板下表面上呈十字交叉设有整流预分离板14和来液旋流同心板15，所述整流预分离板和来液旋流同心板构成十字交错状将管道分隔成四个空间；所述来液旋流同心板上设有圆形通孔16，相邻圆形通孔之间的间距为50mm，圆形通孔的直径为10mm。
本实施例油水分离装置包括设置在混合仓底部的混合仓挡板17、油水室挡板18、集水管20、水室21、油室22，集油口23，所述混合仓下端和水室相通设有出水口24、混合仓下端和油室相通设有出油口25，所述混合仓挡板焊接在混合仓内，所述油水室挡板和混合仓挡板呈垂直分布，并且相焊接，把混合仓和油室、水室之间分为三个独立的腔室，并且相焊接；所述混合仓中上部和油室通过集油口相通，污水通过集水管进入水室并经出水口排出，原油通过集油口进入到油室并经出油口排出，完成了油和水的彻底分离并向外输送。
本实施例的工作过程包括以下步骤：
（1）原油通过物料进口进入进料分离筒内时，利用液体自身的重力，先落到圆形横板上，通过原油和圆形横板之间的撞击打破原油，产生相变，使原油和天然气分离初步分离，经初步分离后的原油进一步下落，落入进料分离筒底部的原油内仍有大量天然气，（2）落入底部的原油冲击整流预分离板和来液旋流同心板，由于来液旋流同心板上有圆形通孔，对已经发生相变初步分离后的原油再次进行机械破乳分离，抑制了设备内液面起浪和气体对液体的再次夹带，使天然气和原油基本完全分离，基本使原油里的 99.9％的天然气分离出，（3）原油通过管道进入混合仓后，原油内的泥沙等杂质依靠重力的作用沉降在混合仓底部，使脱气原油发生相变，并自下而上形成油泥沙、污水、初步分离的原油和天然气四个相层，（4）通过连接管连接水泵，利用除沙装置定期对混合仓底部的油泥沙进行反清洗和排污，外部水从连接管进入清洗管，水从圆孔内排出并搅动泥沙，与水稀释形成混合物，然后打开混合仓底部排污口，使混合物排出，达到清洗、排污目的，可以实现不停产清洗容器，无安全隐患，运行中安全、可靠、环保无污染；（5）油泥沙上层依次是污水、初步分离后的原油和天然气，原油始终分布在污水的上面；当混合仓内的污水量增加时，原油上浮，原油通过集油口流到油室，并通过出油口外输到输油管道；同时，混合仓里的污水通过连通管原理，通过集水管流到水室内，并通过出水口排走，并且始终保持水室内集水管最上部的高度。
实施例2
本实施例新型高效四相分离器，包括混合仓1，所述混合仓顶部的一侧设有进料分离筒2、其另一侧设有气体分离筒3，所述进料分离筒的顶部设有出气口4、进料分离筒的侧壁上设有物料进口5，出气口上设有气体连通管6，所述气体连通管的另一端与气体分离筒相连，在气体分离筒的顶部设有天然气出口7，在混合仓底部一侧设有除沙装置、另一侧设有油水分离装置，所述进料分离筒经管道8通过物料分离装置与混合仓相连通。
本实施例除沙装置包括沿混合仓长度方向设置的清洗管9和设置在混合仓底部和清洗管相对应的排污口10，在清洗管上设有伸出混合仓的连接管11；所述清洗管为圆柱筒状，在清洗管的圆柱筒壁上沿长度方向分布有圆孔组，所述圆孔组包括清洗管的圆柱筒壁上设置的两个圆孔12，每个圆孔组中两个圆孔的中轴线之间的夹角α为 90°；所述每个圆孔的中轴线与清洗管的圆柱筒壁之间的夹角β为45°。
本实施例物料分离装置包括置于进料分离筒内水平设置的圆形横板13，所述圆形横板下表面上呈十字交叉设有整流预分离板14和来液旋流同心板15，所述整流预分离板和来液旋流同心板构成十字交错状将管道分隔成四个空间；所述来液旋流同心板上设有圆形通孔16，相邻圆形通孔之间的间距为80mm，圆形通孔的直径为15mm。
本实施例油水分离装置包括设置在混合仓底部的混合仓挡板17、油水室挡板18、集水管20、水室21、油室22，集油口23，所述混合仓下端和水室相通设有出水口24、混合仓下端和油室相通设有出油口25，所述混合仓挡板焊接在混合仓内，所述油水室挡板和混合仓挡板呈垂直分布，并且相焊接，把混合仓和油室、水室之间分为三个独立的腔室，并且相焊接；所述混合仓中上部和油室通过集油口相通，污水通过集水管进入水室并经出水口排出，原油通过集油口进入到油室并经出油口排出，完成了油和水的彻底分离并向外输送。
本实施例的工作过程包括以下步骤：
（1）原油通过物料进口进入进料分离筒内时，利用液体自身的重力，先落到圆形横板上，通过原油和圆形横板之间的撞击打破原油，产生相变，使原油和天然气分离初步分离，经初步分离后的原油进一步下落，落入进料分离筒底部的原油内仍有大量天然气，（2）落入底部的原油冲击整流预分离板和来液旋流同心板，由于来液旋流同心板上有圆形通孔，对已经发生相变初步分离后的原油再次进行机械破乳分离，抑制了设备内液面起浪和气体对液体的再次夹带，使天然气和原油基本完全分离，基本使原油里的 99.9％的天然气分离出，（3）原油通过管道进入混合仓后，原油内的泥沙等杂质依靠重力的作用沉降在混合仓底部，使脱气原油发生相变，并自下而上形成油泥沙、污水、初步分离的原油和天然气四个相层，（4）通过连接管连接水泵，利用除沙装置定期对混合仓底部的油泥沙进行反清洗和排污，外部水从连接管进入清洗管，水从圆孔内排出并搅动泥沙，与水稀释形成混合物，然后打开混合仓底部排污口，使混合物排出，达到清洗、排污目的，可以实现不停产清洗容器，无安全隐患，运行中安全、可靠、环保无污染；（5）油泥沙上层依次是污水、初步分离后的原油和天然气，原油始终分布在污水的上面；当混合仓内的污水量增加时，原油上浮，原油通过集油口流到油室，并通过出油口外输到输油管道；同时，混合仓里的污水通过连通管原理，通过集水管流到水室内，并通过出水口排走，并且始终保持水室内集水管最上部的高度。
Claims (5)
1.一种新型高效四相分离器，其特征在于：包括混合仓（1），所述混合仓顶部的一侧设有进料分离筒（2）、其另一侧设有气体分离筒（3），所述进料分离筒的顶部设有出气口（4）、进料分离筒的侧壁上设有物料进口（5），出气口上设有气体连通管（6），所述气体连通管的另一端与气体分离筒相连，在气体分离筒的顶部设有天然气出口（7），在混合仓底部一侧设有除沙装置、另一侧设有油水分离装置，所述进料分离筒经管道（8）通过物料分离装置与混合仓相连通。
2.根据权利要求1所述的新型高效四相分离器，其特征在于：所述除沙装置包括沿混合仓长度方向设置的清洗管（9）和设置在混合仓底部和清洗管相对应的排污口（10），在清洗管上设有伸出混合仓的连接管（11）；所述清洗管为圆柱筒状，在清洗管的圆柱筒壁上沿长度方向分布有圆孔组，所述圆孔组包括清洗管的圆柱筒壁上设置的两个圆孔（12），每个圆孔组中两个圆孔的中轴线之间的夹角α为 90°；所述每个圆孔的中轴线与清洗管的圆柱筒壁之间的夹角β为45°。
3.根据权利要求1或2所述的新型高效四相分离器，其特征在于：所述物料分离装置包括置于进料分离筒内水平设置的圆形横板（13），所述圆形横板下表面上呈十字交叉设有整流预分离板（14）和来液旋流同心板（15），所述整流预分离板和来液旋流同心板构成十字交错状将管道分隔成四个空间。
4.根据权利要求3所述的新型高效四相分离器，其特征在于：所述来液旋流同心板上设有圆形通孔（16），相邻圆形通孔之间的间距为50-80mm，圆形通孔的直径为10-15mm。
5.根据权利要求4所述的新型高效四相分离器，其特征在于：所述油水分离装置包括设置在混合仓底部的混合仓挡板（17）、油水室挡板（18）、集水管（20）、水室（21）、油室（22），集油口（23），所述混合仓下端和水室相通设有出水口（24）、混合仓下端和油室相通设有出油口（25），所述混合仓挡板焊接在混合仓内，所述油水室挡板和混合仓挡板呈垂直分布，并且相焊接，把混合仓和油室、水室之间分为三个独立的腔室，并且相焊接；所述混合仓中上部和油室通过集油口相通，污水通过集水管进入水室并经出水口排出，原油通过集油口进入到油室并经出油口排出。
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