CN114931831B - 一种石油化工用油气分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油化工技术领域，具体是一种石油化工用油气分离器，包括设备机架，以及设置于设备机架上的多级分离组件和油气分离组件；多级分离组件包括若干依次排布的分离机筒，自始端的分离机筒至终端的分离机筒，其内部压强呈依次降低，相邻的分离机筒之间设置有周转管路，分离机筒的顶部还设置导气管路，导气管路均外接天然气输送管道；油气分离组件包括分离釜，分离釜内置有油气分隔机件，油气分隔机件的两侧分别设置有聚油腔和聚气腔，聚油腔的输出端外接有排油箱，聚气腔的输出端外接有离心分离器。本发明能够有效保证了分离出的原油和天然气的物质纯度，提高所得分离产物的品质。

Description

一种石油化工用油气分离器

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体是一种石油化工用油气分离器。

背景技术

油气分离设备，适用于石油钻井、炼油厂、油料加工、化工、钢铁、冶金、机械等行业石油与工业用，它是把油井生产出的原油和伴生天然气分离开来的一种装置，油气分离设备置于潜油和保护器之间，现有的油气分离器主要包括：将油气大体分开的入口分离装置，如挡油槽、筛板等；从气体中捕捉油滴的伞状或网状捕雾器。这种筛分方式比较单一，油气分离的纯度存在很大问题，对分离出的原油以及天然气的质量存在影响。

中国专利（授权公告号：CN214389196U）公布了一种石油化工用油气分离器，设计包括支架、支板、分离仓、支撑板、油气分离器、进料管、排气管、出液管、支杆、滑块、过滤仓、转动轴、固定板和电机；该专利设计转动轴带动过滤仓旋转，过滤仓旋转过程中产生的离心力促进了原油在过滤仓上多组过滤孔的排出到分离仓的腔室内。采用对油液进行离心分离的方式进行油气分离，但是油液本身为粘稠状物质，这种离心过滤的方式，不仅仅对设备的作业负荷较大，而从滤孔排出油液时存在堵塞的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石油化工用油气分离器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种石油化工用油气分离器，包括设备机架，以及设置于设备机架上的多级分离组件和油气分离组件；

所述多级分离组件包括若干依次排布的分离机筒，位于始端的分离机筒连接油液输入管道，位于终端的分离机筒的输出端通过输出管道与油气分离组件相连接，自始端的分离机筒至终端的分离机筒，其内部压强呈依次降低，相邻的分离机筒之间设置有周转管路，所述分离机筒的顶部还设置导气管路，所述导气管路均外接天然气输送管道；

所述油气分离组件包括分离釜，所述分离釜内置有油气分隔机件，所述油气分隔机件的两侧分别设置有聚油腔和聚气腔，所述聚油腔的输出端外接有排油箱，所述聚气腔的输出端外接有离心分离器，所述离心分离器的气体输出端通过二级气导管与天然气输送管道相连接，离心分离器的油液输出端通过二级液导管与排油箱相连接。

作为本发明进一步的方案：所述分离机筒的主体为内容桶，自始端的分离机筒至终端的分离机筒，其内容桶的容积呈依次增大，所述内容桶均外接有降压器件，所述内容桶的外筒壁上设置有降温导管。

作为本发明进一步的方案：所述导气管路包括安装于内容桶顶部的接气支筒，所述接气支筒外接输气支管，输气支管与天然气输送管道相连接。

作为本发明进一步的方案：所述周转管路包括伸入至内容桶内部的抽离管道，以及安装于抽离管道上的周转泵，抽离管道的另一端再伸入至下一个内容桶内部。

作为本发明进一步的方案：所述分离釜内置有缓存内筒，所述输出管道输出端通过增压泵与缓存内筒相连接，所述缓存内筒的一端设置有分流器，所述分流器与油气分隔机件相对接。

作为本发明进一步的方案：所述油气分隔机件设置与聚气腔内，聚气腔的顶部设置有集气斗，所述集气斗外接输气导管，输气导管通入至离心分离器中，所述缓存内筒的另一端设置有下油阀，所述下油阀的输出端与聚油腔相连接，聚油腔的输出端再通过输液阀与排油箱相连接。

作为本发明进一步的方案：所述分流器包括设置于缓存内筒顶部的外凸腔，以及呈等距排布于外凸腔上的若干分流支管。

作为本发明进一步的方案：所述油气分隔机件包括主支框架、安装于主支框架上的若干对接支管，所述对接支管通过衔接口与分流支管呈一一对接，所述对接支管的另一端为封闭结构；对接支管的管壁上开设有若干二级分流口，所述二级分流口处外接有滤气支筒，所述滤气支筒的筒壁上设置为油微粒滤层。

作为本发明再进一步的方案：所述滤气支筒沿着对接支管呈依次排布，相邻的滤气支筒之间存在间隔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明设计油液先通入至多级分离组件中，多级分离组件由若干依次排分离机筒的内部压强呈依次降低，压力降到某一数值时，把压降过程析出的气体排出；脱除气体的原油继续沿管路流动，压力降到另一较低值时，把该段降压过程从油中析出的气体排出，如此反复，产品进入分离釜为止。利用压强降低，天然气的汽化点随之降低的原理，这样每次降压时，都会析出部分气体，析出的气体随之排入至天然气输送管道中，从而在输气过程中，降低原油中的天然气含量。

还在多级分离组件分级析出天然气的基础上，通过油气分隔机件再对油液进行油气过滤处理，再通过离心分离器对天然气进行离心处理，保证油气分离的彻底程度，有效保证了分离出的原油和天然气的物质纯度，提高所得分离产物的品质；并且本发明于气液过滤后，以天然气为主体进行离心处理，从而降低离心分离器本身的作业负荷，避免了原油堵塞离心分离器的风险，极大提高的作业效率，延长了机械使用寿命。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，以示出符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。同时，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

图1为本发明实施例提供的石油化工用油气分离器的整体结构示意图。

图2为本发明实施例提供的分离机筒的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的分离釜的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的分流器的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的油气分离组件的结构示意图。

图中：1、设备机架；11、多级分离组件；12、油液输入管道；13、导气管路；14、周转管路；15、天然气输送管道；16、输出管道；17、分离机筒；21、油气分离组件；22、分离釜；24、油气分隔机件；25、聚气腔；26、聚油腔；27、排油箱；28、离心分离器；29、二级气导管；20、二级液导管；31、内容桶；32、接气支筒；33、输气支管；34、降压器件；35、抽离管道；36、周转泵；37、降温导管；41、缓存内筒；42、分流器；43、增压泵；44、集气斗；45、输气导管；46、下油阀；47、输液阀；51、外凸腔；52、分流支管；61、对接支管；62、衔接口；63、二级分流口；64、滤气支筒；65、油微粒滤层；66、主支框架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或同种要素。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

在一个实施例中；

请参阅图1，提供了一种石油化工用油气分离器，包括设备机架1，以及设置于设备机架1上的多级分离组件11和油气分离组件21；

所述多级分离组件11包括若干依次排布的分离机筒17，位于始端的分离机筒17连接油液输入管道12，位于终端的分离机筒17的输出端通过输出管道16与油气分离组件21相连接，自始端的分离机筒17至终端的分离机筒17，其内部压强呈依次降低，相邻的分离机筒17之间设置有周转管路14，所述分离机筒17的顶部还设置导气管路13，所述导气管路13均外接天然气输送管道15；

所述油气分离组件21包括分离釜22，所述分离釜22内置有油气分隔机件24，所述油气分隔机件24的上下两端分别设置有聚油腔26和聚气腔25，所述聚油腔26的输出端外接有排油箱27，所述聚气腔25的输出端外接有离心分离器28，所述离心分离器28的气体输出端通过二级气导管29与天然气输送管道15相连接，离心分离器28的油液输出端通过二级液导管20与排油箱27相连接。

本实施例作业时，油液先通入至多级分离组件11中，多级分离组件11由若干依次排布的分离机筒17组成，并且相互之间通过周转管路14相连接，分离机筒17的内部压强呈依次降低，压力降到某一数值时，把压降过程析出的气体排出；脱除气体的原油继续沿管路流动，压力降到另一较低值时，把该段降压过程从油中析出的气体排出，如此反复，产品进入分离釜22为止。本实施例采用呈阶梯式多次降压的操作方式，这样每次降压时，都会析出部分气体，析出的气体随之排入至天然气输送管道15中，从而在输气过程中，降低原油中的天然气含量。

油液进入至分离釜22，分离釜22内置有油气分隔机件24，油气分隔机件24再对油液进行油气过滤处理，过滤出的天然气从顶部的聚气腔25导出，被阻挡的原油则从底部的聚油腔26输出至排油箱27中；本实施例采用过滤天然气的方式，会存在少量微型原油颗粒混入至天然气中，故而还设置离心分离器28与聚气腔25相连接，对天然气进行离心处理，利用密度差异，分离天然气以及混入的原油颗粒，将离心后的天然气汇入至天然气输送管道15，将离心出的原油颗粒再导入至排油箱27中。

本实施例在多级分离组件11分级析出天然气的基础上，通过油气分隔机件24再对油液进行油气过滤处理，再通过离心分离器28对天然气进行离心处理，保证油气分离的彻底程度，有效保证了分离出的原油和天然气的物质纯度，提高所得分离产物的品质；并且本实施例于气液过滤后，以天然气为主体进行离心处理，从而降低离心分离器28本身的作业负荷，避免了原油堵塞离心分离器28的风险，极大提高的作业效率，延长了机械使用寿命。

在一个实施例中；

在上述实施例的基础上，对于多级分离组件11的具体实施结构，本实施例作如下设计：

请参阅图1和图2，所述分离机筒17的主体为内容桶31，自始端的分离机筒17至终端的分离机筒17，其内容桶31的容积呈依次增大，所述内容桶31均外接有降压器件34，所述内容桶31的外筒壁上设置有降温导管37。

本实施例采用三种降压的方式：其一，在油液传输的过程中，内容桶31的容积呈依次增大，使得油液充盈的空间更大，这样起到逐级降压的效果；其二，内容桶31均外接有降压器件34，采用抽真空的方式，根据实际压力需要，起到逐级降压的效果；其三，内容桶31的外筒壁上设置有降温导管37，降温导管37内灌注有制冷溶液，采用降温的方式，辅助逐级降压。实际作业时，上述三种降压可根据实际的需要选择性开启，保持降压幅度为需要的作业范围内。

所述导气管路13包括安装于内容桶31顶部的接气支筒32，所述接气支筒32外接输气支管33，输气支管33与天然气输送管道15相连接。接气支筒32用于收集析出的天然气，从而通过输气支管33引入至天然气输送管道15收集，

所述周转管路14包括伸入至内容桶31内部的抽离管道35，以及安装于抽离管道35上的周转泵36，抽离管道35的另一端再伸入至下一个内容桶31内部。抽离管道35周转输送油液，每个内容桶31中先析出天然气，但天然气析出完毕后，在开启周转泵36输送油液。

在一个实施例中；

在上述实施例的基础上，对于油气分离组件21的具体实施结构，本实施例作如下设计：

请参阅图3，所述分离釜22内置有缓存内筒41，所述输出管道16输出端通过增压泵43与缓存内筒41相连接，所述缓存内筒41的一端设置有分流器42，所述分流器42与油气分隔机件24相对接。

所述油气分隔机件24设置与聚气腔25内，聚气腔25的顶部设置有集气斗44，所述集气斗44外接输气导管45，输气导管45通入至离心分离器28中，所述缓存内筒41的另一端设置有下油阀46，所述下油阀46的输出端与聚油腔26相连接，聚油腔26的输出端再通过输液阀47与排油箱27相连接。

分离釜22为呈竖向设置的釜体式结构，聚气腔25位于分离釜22的上部，聚油腔26位于分离釜22的下部；作业时，终端的分离机筒17将油液输入至输出管道16，输出管道16输出端通过增压泵43与缓存内筒41相连接，从而将降压后的油液再增压注入至缓存内筒41中；缓存内筒41底部的下油阀46关闭，使得油液充盈于缓存内筒41的内腔，并且分流进入至油气分隔机件24，油气分隔机件24为过滤结构，阻挡原油但是可以通过天然气，从而使得天然气透过油气分隔机件24进入至聚气腔25中，从聚气腔25处外排，进而达到油气分离的效果。后续在打开下油阀46，使得原油下沉从而在聚油腔26中聚集，原油充盈于聚油腔26后再打开输液阀47，使得排油箱27注入至排油箱27中，进行原油收集。

对于从油气分隔机件24滤出的天然气，天然气进入至离心分离器28，本实施例中其离心分离器28设计为螺旋椎体结构，离心分离器28的顶部设置有气流输出口，离心分离器28的底部设置有原油输出口，在高速离心的作用下，天然气的密度较小。聚集于离心分离器28的中线位置，并且由顶部的气流输出口导出于二级气导管29，二级气导管29再输出至天然气输送管道15中收集；原油的密度较大，从而位于离心分离器28的边沿位置，并且在离心分离器28的底部锥角区域收集，聚集后再通过二级液导管20导入至排油箱27。

在一个实施例中；

在上述实施例的基础上，对于油气分隔机件24的具体结构，本实施例设计如下：

请参阅图4和图5，所述分流器42包括设置于缓存内筒41顶部的外凸腔51，以及呈等距排布于外凸腔51上的若干分流支管52。所述油气分隔机件24包括主支框架66、安装于主支框架66上的若干对接支管61，所述对接支管61通过衔接口62与分流支管52呈一一对接，所述对接支管61的另一端为封闭结构；对接支管61的管壁上开设有若干二级分流口63，所述二级分流口63处外接有滤气支筒64，所述滤气支筒64的筒壁上设置为油微粒滤层65。

本实施中设计分流支管52呈环形排布于外凸腔51的外沿，对接支管61同样呈环形排布于主支框架66上，对接支管61与分流支管52呈一一对接；油液充盈于缓存内筒41的内腔，上升分流于对接支管61中，对接支管61再分流于外壁的若干滤气支筒64。从而将油液存在的天然气充分进行分离，提高油气分离的效果；

所述滤气支筒64沿着对接支管61呈依次排布，相邻的滤气支筒64之间存在间隔，从而给予天然气输出的空间，天然气输出后进入至聚气腔25，再聚集于集气斗44中；油微粒滤层65采用微米级玻纤滤料层，可以过滤1μm以下的悬浮油微粒，对于低于1μm的悬浮油微粒，再通过后续的离心分离器28进行分离。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种石油化工用油气分离器，包括设备机架，以及设置于设备机架上的多级分离组件和油气分离组件；其特征在于，

所述多级分离组件包括若干依次排布的分离机筒，位于始端的分离机筒连接油液输入管道，位于终端的分离机筒的输出端通过输出管道与油气分离组件相连接，自始端的分离机筒至终端的分离机筒，其内部压强呈依次降低，相邻的分离机筒之间设置有周转管路，所述分离机筒的顶部还设置导气管路，所述导气管路均外接天然气输送管道；

所述油气分离组件包括分离釜，所述分离釜内置有油气分隔机件，所述油气分隔机件的两侧分别设置有聚油腔和聚气腔，所述聚油腔的输出端外接有排油箱，所述聚气腔的输出端外接有离心分离器，所述离心分离器的气体输出端通过二级气导管与天然气输送管道相连接，离心分离器的油液输出端通过二级液导管与排油箱相连接；

所述分离机筒的主体为内容桶，自始端的分离机筒至终端的分离机筒，其内容桶的容积呈依次增大，所述内容桶均外接有降压器件，所述内容桶的外筒壁上设置有降温导管；

所述分离釜内置有缓存内筒，所述输出管道输出端通过增压泵与缓存内筒相连接，所述缓存内筒的一端设置有分流器，所述分流器与油气分隔机件相对接；

所述油气分隔机件设置与聚气腔内，聚气腔的顶部设置有集气斗，所述集气斗外接输气导管，输气导管通入至离心分离器中，所述缓存内筒的另一端设置有下油阀，所述下油阀的输出端与聚油腔相连接，聚油腔的输出端再通过输液阀与排油箱相连接；

所述分流器包括设置于缓存内筒顶部的外凸腔，以及呈等距排布于外凸腔上的若干分流支管，所述油气分隔机件包括主支框架、安装于主支框架上的若干对接支管，所述对接支管通过衔接口与分流支管呈一一对接，所述对接支管的另一端为封闭结构；对接支管的管壁上开设有若干二级分流口，所述二级分流口处外接有滤气支筒，所述滤气支筒的筒壁上设置为油微粒滤层；

所述滤气支筒沿着对接支管呈依次排布，相邻的滤气支筒之间存在间隔。

2.根据权利要求1所述的石油化工用油气分离器，其特征在于，所述导气管路包括安装于内容桶顶部的接气支筒，所述接气支筒外接输气支管，输气支管与天然气输送管道相连接。

3.根据权利要求1所述的石油化工用油气分离器，其特征在于，所述周转管路包括伸入至内容桶内部的抽离管道，以及安装于抽离管道上的周转泵，抽离管道的另一端再伸入至下一个内容桶内部。

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