CN114849283B - 一种精细分离的三相分离系统 - Google Patents

一种精细分离的三相分离系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114849283B
CN114849283B CN202210490002.8A CN202210490002A CN114849283B CN 114849283 B CN114849283 B CN 114849283B CN 202210490002 A CN202210490002 A CN 202210490002A CN 114849283 B CN114849283 B CN 114849283B
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
oil
weir plate
tank body
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210490002.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114849283A (zh
Inventor
王俊飞
张娄红
陆俊
何飞
陈徐飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nantong Star Graphite Co ltd
Original Assignee
Nantong Star Graphite Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nantong Star Graphite Co ltd filed Critical Nantong Star Graphite Co ltd
Priority to CN202210490002.8A priority Critical patent/CN114849283B/zh
Publication of CN114849283A publication Critical patent/CN114849283A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114849283B publication Critical patent/CN114849283B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/06—Separation of liquids from each other by electricity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/04—Breaking emulsions
    • B01D17/045—Breaking emulsions with coalescers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/12—Auxiliary equipment particularly adapted for use with liquid-separating apparatus, e.g. control circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/02—Foam dispersion or prevention

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

本发明涉及一种精细分离的三相分离系统，包括初级卧式三相分离器、二级立式水相分离器、二级立式油相分离器、油水界面识别机构和用于控制系统运行的控制器，初级卧式三相分离器包括水平设置的方形罐体，方形罐体内自三相进口起依次设有进口分布器、稳流板、消波器、聚结器和堰板，堰板底侧通过转轴转动安装在方形罐体上，转轴通过齿轮转动机构驱动转动，并带动堰板绕转轴中轴线转动，堰板靠近水相出口一侧端面通过密封机构密封安装在方形罐体上；本发明实现了水相与水相中分散油滴、油相与油相中分散水滴的二次分离，提高分离效果，同时，能够识别油水界面高度，并自动调整堰板高度，减少水相腔中油相残留，提高油相获取率，减少油相浪费。

Description

一种精细分离的三相分离系统
技术领域
本发明涉及三相分离器技术领域，尤其涉及一种精细分离的三相分离系统。
背景技术
现有技术中，油气水三相分离系统通常对油气水混合物进行一次分离，仅能够对液滴粒径大于30μm的分散相进行分离，分离精度较低，分离后获得的油相中仍分散有细小液滴，油水相分离不彻底；此外，三相分离系统中，用于油相、水相分离的堰板多设置在油水界面处，但是，在分离过程中，随着三相混合物中油水占比的改变，油水界面也随时发生改变，为保证油相的纯度，堰板高度通常设置在远高于常规油水界面的高度位置处，但是，这种方式无疑会使一部分油相仍在留在水相腔内并随水相排出，造成浪费。
因此，本发明提出一种精细分离的三相分离系统解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种精细分离的三相分离系统，实现水相与水相中分散油滴、油相与油相中分散水滴的二次分离，提高分离效果，同时，能够识别油水界面高度，并自动调整堰板高度，减少水相腔中油相残留，提高油相获取率，减少油相浪费。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种精细分离的三相分离系统，其创新点在于：包括初级卧式三相分离器、二级立式水相分离器、二级立式油相分离器、油水界面识别机构和用于控制系统运行的控制器；
所述初级卧式三相分离器包括水平设置的方形罐体，所述方形罐体的一侧设有三相进口，所述方形罐体内自三相进口起依次设有进口分布器、稳流板、消波器、聚结器和堰板，所述聚结器和堰板之间设有水相出口，所述堰板远离聚结器的一侧设有气相出口和油相出口，所述气相出口靠近聚结器的一侧设有除沫器，所述除沫器安装在堰板上方，并与堰板之间留有距离，所述堰板底侧通过转轴转动安装在方形罐体上，所述转轴水平安装在方形罐体底部，所述堰板安装在转轴顶部，所述转轴通过齿轮转动机构驱动转动，并带动堰板绕转轴中轴线转动，所述堰板靠近水相出口一侧端面通过密封机构密封安装在方形罐体上；
所述二级立式水相分离器与水相出口相连通，所述二级立式水相分离器内设有第一聚结滤芯，用于分离水相分散的细小油滴，所述二级立式油相分离器与油相出口相连通，所述二级立式油相分离器内设有第二聚结滤芯，用于分离油相中分散的细小水滴；
所述油水界面识别机构包括第一导电片、若干第二导电片和电源，所述第一导电片设置在方形罐体内的水相出口处，所述第二导电片纵向均匀分布在堰板靠近水相出口一侧端面上，所述第一导电片通过第一电路与电源的负极电连接，所述第二导电片各自通过第二电路与电源的正极电连接，所述第二电路上设有电信号传感器，用于将对应第二电路内有电流通过的信号传递至控制器。
进一步地，所述第一聚结滤芯和第二聚结滤芯结构相同，均为由金属丝和纤维丝相互盘绕形成的圆柱形笼状结构。
进一步地，所述聚结器为光滑平行斜板结构，所述消波器为波纹板结构。
进一步地，所述齿轮转动机构包括主动轮和从动轮，所述主动轮安装在方形罐体外侧并通过电机驱动旋转，所述电机由控制器控制，所述转轴转动安装在方形罐体内部，所述转轴的一端穿过方形罐体与从动轮固定连接，所述主动轮与从动轮啮合设置。
进一步地，所述密封机构包括两个侧边密封件和一个底边密封件，两个侧边密封件相对设置在底边密封件的两侧，所述侧边密封件和底边密封件均为折叠扇形结构，所述侧边密封件沿展开方向的两侧分别连接在堰板和方形罐体上，所述底边密封件沿展开方向的两侧分别连接在堰板和方形罐体上，所述底边密封件垂直于展开方向的两侧分别与两侧的侧边密封件连接，并与两个侧边密封件配合形成U形折叠扇形结构。
进一步地，各个所述第二电路上还设有油水界面指示灯。
进一步地，所述堰板上部两侧对称水平向外延伸有两个限位块，所述方形罐体内侧壁上开有容纳限位块并供限位块随堰板转动而移动的弧形限位槽，所述限位块设置在弧形限位槽内。
本发明的优点在于：
（1）本发明采用在油气水三相混合物进行初步分离后，对分离的油相与油相中分散水滴、水相与水相中分散油滴进行二次精细分离，提高了分离效果；并利用原油不导电、水导电的特性，通过堰板上各个第二导电片所处高度的不同，处于油水界面下方的第二导电片，经水相与第一导电片、电源形成电流通路，经相应的电信号传感器传至控制器，而位于油水界面上方的第二导电片则无电流流通，由此识别油水界面所在高度，再由控制器控制电机经主动轮、从动轮、转轴带动堰板转动，调整堰板上边缘高度，使堰板上边缘处于油水界面处，减少了水相腔中油相残留，提高了油相获取率，减少了油相浪费。
（2）本发明中的聚结器为光滑平行斜板结构，抗堵能力高，消波器为波纹板结构，能够有效抑制泡沫，消除液体波动。
（3）本发明中的第一聚结滤芯和第二聚结滤芯结构相同，均为由金属丝和纤维丝相互盘绕形成的圆柱形笼状结构，该结构无论是在水相中油滴分离，还是油相中水滴分离均可适用。
（4）本发明的侧边密封件和底边密封件均为折叠扇形结构，并配合形成U形折叠扇形结构，能够在堰板转动过程中，仍与方形罐体进行有效密封，有效避免水相流过堰板污染油相。
（5）本发明在第二电路上设置油水界面指示灯，方便操作人员肉眼识别油水界面的高度，使操作人员对于油水界面更加直观。
（6）本发明的限位块和弧形限位槽的设置，能够在堰板转动过程中，对堰板顶部进行限位，提高堰板转动的平稳性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明中精细分离的三相分离系统的连接布局图。
图2为本发明的初级卧式三相分离器的结构示意图。
图3为本发明的二级立式水相分离器的结构示意图。
图4为本发明的二级立式油相分离器的结构示意图。
图5为本发明的初级卧式三相分离器A-A方向的剖面图。
图6为本发明的堰板处B-B方向的局部剖面图。
图7为本发明的堰板及密封机构的俯视图。
图8为本发明的齿轮转动机构处的局部剖面图。
图9为本发明的油水界面识别机构的结构示意图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1-9所示，本发明提供的一种精细分离的三相分离系统，包括初级卧式三相分离器1、二级立式水相分离器2、二级立式油相分离器3、油水界面识别机构4和用于控制系统运行的控制器。
初级卧式三相分离器1包括水平设置的方形罐体101，方形罐体101的一侧设有三相进口102，初级卧式三相分离器1外的三相进口102处连接有前置过滤器7，方形罐体101内自三相进口102起依次设有进口分布器103、稳流板104、消波器105、聚结器106和堰板107，其中，进口分布器103用于液体与气体分离，稳流板104用于稳定液体流动，消波器105用于抑制泡沫和消除液体波动，同时过滤液体内杂质，聚结器106用于加速油相与水相分离，堰板107用于油相和水相分离，稳流板104和消波器105的方形罐体101底部设有杂质出口112，方便杂质清理，聚结器106和堰板107之间的方形罐体101底部设有水相出口109，堰板107远离聚结器106的一侧的方形罐体101顶部和底部分别设有气相出口108和油相出口110，气相出口108靠近聚结器106的一侧设有除沫器111，用于阻挡气相内携带的微小液滴，除沫器111安装在堰板107上方，并与堰板107之间留有距离供分离形成油相通过。堰板107底侧通过转轴1071转动安装在方形罐体101上，转轴1071水平安装在方形罐体101底部，堰板107安装在转轴1071顶部，转轴1071通过齿轮转动机构5驱动转动，并带动堰板107绕转轴1071中轴线转动。
齿轮转动机构5包括主动轮501和从动轮502，主动轮501安装在方形罐体101外侧并通过电机503驱动旋转，电机503安装在方形罐体101底侧，电机503由控制器控制，转轴1071转动安装在方形罐体101内部，转轴1071的一端穿过方形罐体101与从动轮502固定连接，主动轮501与从动轮502啮合设置。为提升堰板107移动的稳定性，堰板107上部两侧对称水平向外延伸有两个限位块1072，方形罐体101内侧壁上开有容纳限位块1072并供限位块1072随堰板107转动而移动的弧形限位槽1011，限位块1072设置在弧形限位槽1011内。
堰板107靠近水相出口109一侧端面通过密封机构6密封安装在方形罐体101上；密封机构6包括两个侧边密封件601和一个底边密封件602，侧边密封件601和底边密封件602均为折叠扇形结构，两个侧边密封件601相对设置在底边密封件602的两侧，底边密封件602垂直于展开方向的两侧分别与两侧的侧边密封件601侧面连接，底边密封件602与两个侧边密封件601配合形成U形折叠扇形结构，方形罐体内堰板107靠近水相出口109的一侧安装有U形连接件，U形连接件有两个竖板1012和一个横板1013组成的U形结构，横板1013密封安装在方形罐体101内底面上，竖板1012密封连接在方形罐体101内的侧面上，侧边密封件601沿展开方向的两侧分别连接在堰板107和竖板1012上，底边密封件602沿展开方向的两侧分别连接在堰板107和横板1013上，底边密封件602和侧边密封件601的设置，能够在堰板107即使在转动过程中，仍与方形罐体101进行有效密封，有效避免水相流过堰板污染油相。
二级立式水相分离器2与水相出口109相连通，二级立式水相分离器2内设有第一聚结滤芯202，用于分离水相分散的细小油滴，二级立式水相分离器2的两相进口201、重相出口203、轻相出口204分别设置在二级立式水相分离器2的顶端、底端和侧面上部；二级立式油相分离器3与油相出口110相连通，二级立式油相分离器3内设有第二聚结滤芯302，用于分离油相中分散的细小水滴，二级立式油相分离器3的两相进口301、轻相出口304分别设置在二级立式油相分离器3的侧面下部和顶端，二级立式油相分离器3的重相出口303设置在第二聚结滤芯302下方。
在本实施例中，聚结器106为光滑平行斜板结构，抗堵能力高，消波器105为波纹板结构，能够有效抑制泡沫，消除液体波动，第一聚结滤芯202和第二聚结滤芯302结构相同，均为由金属丝和纤维丝相互盘绕形成的圆柱形笼状结构，该结构无论是在水相中油滴分离，还是油相中水滴分离均可适用。
油水界面识别机构4包括第一导电片401、若干第二导电片402和电源403，第一导电片401设置在方形罐体101内的水相出口109处，第二导电片402纵向均匀分布在堰板107靠近水相出口109一侧端面上，第一导电片401通过第一电路405与电源403的负极电连接，第二导电片402各自通过第二电路406与电源403的正极电连接，第二电路406上设有电信号传感器407，用于将对应第二电路内有电流通过的信号传递至控制器，各个第二电路406上还设有油水界面指示灯404。
本发明提供的精细分离的三相分离系统，在油气水三相混合物进行初步分离后，对分离的油相与油相中分散水滴、水相与水相中分散油滴进行二次精细分离，提高了分离效果；并利用原油不导电、水导电的特性，通过堰板上各个第二导电片所处高度的不同，处于油水界面下方的第二导电片，经水相与第一导电片、电源形成电流通路，经相应的电信号传感器传至控制器，而位于油水界面上方的第二导电片则无电流流通，由此识别油水界面所在高度，再由控制器控制电机经主动轮、从动轮、转轴带动堰板转动，调整堰板上边缘高度，使堰板上边缘处于油水界面处，减少了水相腔中油相残留，提高了油相获取率，减少了油相浪费。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种精细分离的三相分离系统，其特征在于：包括初级卧式三相分离器、二级立式水相分离器、二级立式油相分离器、油水界面识别机构和用于控制系统运行的控制器；
所述初级卧式三相分离器包括水平设置的方形罐体，所述方形罐体的一侧设有三相进口，所述方形罐体内自三相进口起依次设有进口分布器、稳流板、消波器、聚结器和堰板，所述聚结器和堰板之间设有水相出口，所述堰板远离聚结器的一侧设有气相出口和油相出口，所述气相出口靠近聚结器的一侧设有除沫器，所述除沫器安装在堰板上方，并与堰板之间留有距离，所述堰板底侧通过转轴转动安装在方形罐体上，所述转轴水平安装在方形罐体底部，所述堰板安装在转轴顶部，所述转轴通过齿轮转动机构驱动转动，并带动堰板绕转轴中轴线转动，所述堰板靠近水相出口一侧端面通过密封机构密封安装在方形罐体上；
所述二级立式水相分离器与水相出口相连通，所述二级立式水相分离器内设有第一聚结滤芯，用于分离水相分散的细小油滴，所述二级立式油相分离器与油相出口相连通，所述二级立式油相分离器内设有第二聚结滤芯，用于分离油相中分散的细小水滴；
所述油水界面识别机构包括第一导电片、若干第二导电片和电源，所述第一导电片设置在方形罐体内的水相出口处，所述第二导电片纵向均匀分布在堰板靠近水相出口一侧端面上，所述第一导电片通过第一电路与电源的负极电连接，所述第二导电片各自通过第二电路与电源的正极电连接，所述第二电路上设有电信号传感器，用于将对应第二电路内有电流通过的信号传递至控制器。
2.根据权利要求1所述的精细分离的三相分离系统，其特征在于：所述第一聚结滤芯和第二聚结滤芯结构相同，均为由金属丝和纤维丝相互盘绕形成的圆柱形笼状结构。
3.根据权利要求1所述的精细分离的三相分离系统，其特征在于：所述聚结器为光滑平行斜板结构，所述消波器为波纹板结构。
4.根据权利要求1所述的精细分离的三相分离系统，其特征在于：所述齿轮转动机构包括主动轮和从动轮，所述主动轮安装在方形罐体外侧并通过电机驱动旋转，所述电机由控制器控制，所述转轴转动安装在方形罐体内部，所述转轴的一端穿过方形罐体与从动轮固定连接，所述主动轮与从动轮啮合设置。
5.根据权利要求1所述的精细分离的三相分离系统，其特征在于：所述密封机构包括两个侧边密封件和一个底边密封件，两个侧边密封件相对设置在底边密封件的两侧，所述侧边密封件和底边密封件均为折叠扇形结构，所述侧边密封件沿展开方向的两侧分别连接在堰板和方形罐体上，所述底边密封件沿展开方向的两侧分别连接在堰板和方形罐体上，所述底边密封件垂直于展开方向的两侧分别与两侧的侧边密封件连接，并与两个侧边密封件配合形成U形折叠扇形结构。
6.根据权利要求1所述的精细分离的三相分离系统，其特征在于：各个所述第二电路上还设有油水界面指示灯。
7.根据权利要求1所述的精细分离的三相分离系统，其特征在于：所述堰板上部两侧对称水平向外延伸有两个限位块，所述方形罐体内侧壁上开有容纳限位块并供限位块随堰板转动而移动的弧形限位槽，所述限位块设置在弧形限位槽内。
CN202210490002.8A 2022-05-07 2022-05-07 一种精细分离的三相分离系统 Active CN114849283B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210490002.8A CN114849283B (zh) 2022-05-07 2022-05-07 一种精细分离的三相分离系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210490002.8A CN114849283B (zh) 2022-05-07 2022-05-07 一种精细分离的三相分离系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114849283A CN114849283A (zh) 2022-08-05
CN114849283B true CN114849283B (zh) 2023-07-25

Family

ID=82636093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210490002.8A Active CN114849283B (zh) 2022-05-07 2022-05-07 一种精细分离的三相分离系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114849283B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992019349A1 (en) * 1991-05-02 1992-11-12 Conoco Specialty Products Inc. Oil and water separation system
KR20110005348A (ko) * 2009-07-10 2011-01-18 주식회사 포스코 쌍롤식 박판주조기의 위어 및 이를 이용한 탕면 불순물 제거 방법
CN204151294U (zh) * 2014-10-16 2015-02-11 李庆银 高频脉冲原油脱水装置
CN206554911U (zh) * 2017-03-06 2017-10-13 东营市成功石油科技有限责任公司 一种可调节式原油多相分离器
CN209025663U (zh) * 2018-10-18 2019-06-25 江苏华普泰克石油装备有限公司 一种高压气井三相分离测试装置
CN209048139U (zh) * 2018-09-25 2019-07-02 南京春之象电子技术有限公司 一种单芯片人体阻抗传感器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992019349A1 (en) * 1991-05-02 1992-11-12 Conoco Specialty Products Inc. Oil and water separation system
KR20110005348A (ko) * 2009-07-10 2011-01-18 주식회사 포스코 쌍롤식 박판주조기의 위어 및 이를 이용한 탕면 불순물 제거 방법
CN204151294U (zh) * 2014-10-16 2015-02-11 李庆银 高频脉冲原油脱水装置
CN206554911U (zh) * 2017-03-06 2017-10-13 东营市成功石油科技有限责任公司 一种可调节式原油多相分离器
CN209048139U (zh) * 2018-09-25 2019-07-02 南京春之象电子技术有限公司 一种单芯片人体阻抗传感器
CN209025663U (zh) * 2018-10-18 2019-06-25 江苏华普泰克石油装备有限公司 一种高压气井三相分离测试装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN114849283A (zh) 2022-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2317527C (en) Separators
US5352343A (en) Separation of the components of liquid dispersions
CN107723020A (zh) 一种油气水三相静电聚结分离器
CN204824746U (zh) 多功能油气水分离器
CN1541743A (zh) 压力、液位自控式油气分离器
CN114849283B (zh) 一种精细分离的三相分离系统
US4316805A (en) Oil separation and recovery process and apparatus
CN109260853A (zh) 一种航煤过滤分离器
US20200002623A1 (en) Systems and processes for separating emulsified water from a fluid stream
CN101653669A (zh) 连续式固液分离装置
CN210214870U (zh) 液液分离器
CN114164020A (zh) 海上油田原油脱水处理系统及工艺
CN210915944U (zh) 一种超声破乳及电脱水组合原油脱水装置
CN102284379A (zh) 下传动式液-液离心分离机
CN206613217U (zh) 一种双场错流聚结油水分离装置
CN2449779Y (zh) 互不相容介质分离设备
CN216320103U (zh) 一种高效混合澄清分离式萃取装置
US10100263B2 (en) Systems and processes for separating emulsified water from a fluid stream
CN203663645U (zh) 复挡式气液分离器
CN114482976A (zh) 高效卧式三相分离器
CN113041670A (zh) 一种旋液沉降分离设备
CN208829328U (zh) 一种带高频交流电压电源的油水分离装置
JP2006088144A (ja) 流体濾過装置
CN220003261U (zh) 一种高效分离器
GB2377397A (en) Separating components of liquid/liquid emulsion using electrostatic force

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant