CN203269894U

CN203269894U - 超音速涡旋分离脱水/烃装置

Info

Publication number: CN203269894U
Application number: CN 201320176785
Authority: CN
Inventors: 杨渠忠
Original assignee: CHENGDU HUA DELEAP ENERGY ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHENGDU HUA DELEAP ENERGY ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2023-04-10

Abstract

本实用新型涉及一种超音速涡旋分离脱水/烃装置，由预分离器、高压分离器、低压分离器、预冷器及超音速涡旋分离管通过管路连接，湿气进口管与预分离器进口阀相连，预分离器的出口阀与预冷器通过预冷器的第一出口阀与高压分离器的进口阀相连，高压分离器的出口阀与超音速涡旋分离管的进口阀相连，超音速涡旋分离管的气相出口阀与预冷器的第二进口阀相连，预冷器的第二出口阀与干气出口管相连，超音速涡旋分离管的液相出口与低压分离器的进口阀相连，低压分离器的气相出口阀与超音速涡旋分离管的气相出口管相连；预分离器、高压分离器和低压分离器各液相出口汇入液相总管。本装置利用超音速涡旋分离管节流降温脱水脱烃，装置结构紧凑，节能环保。

Description

超音速涡旋分离脱水/烃装置

技术领域

本实用新型涉及一种天然气超音速涡旋分离脱水/烃装置。

背景技术

天然气又称油田气、石油气、石油伴生气。天然气的主要成分是甲烷，还含有饱和水蒸汽和少量C1~C5的烃类及二氧化碳、一氧化碳、硫化氢气体等杂质。从油田或气田井口采出的天然气在随后的输送和处理过程中，其含有的饱和水蒸汽凝结成液态水（下称水），烃类则凝结成凝析油，因此称为“湿气”。由于水易溶解酸性气体而形成具有强腐蚀性的酸液，会腐蚀设备；而且水也容易与甲烷结合成水合物，引起管线、设备、阀门以及仪表等堵塞，轻则降低传输效率，重则发生安全事故；而天然气中凝析油的存在同样会造成管道输送的安全隐患。为此，必须在管输系统的源头，对天然气进行脱水、脱油处理（处理后的天然气称为“干气”），使进入管网的天然气符合国家标准GB17820《天然气》对水（烃）露点的要求。

发明内容

目前常用的天然气脱水技术包括冷凝分离法（采用JT阀或膨胀机）、固体吸附法（采用分子筛为吸附剂）或溶剂吸收法（采用甘醇类化合物为溶剂）。以上方法存在流程复杂、设备庞大、能耗高、投资和运行费用高等弊端，还往往不符合节能环保要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种流程简单、结构紧凑、使用方便、成本低的超音速涡旋分离脱水/烃装置，用于天然气脱水、脱烃。

本超音速涡旋分离脱水/烃装置由预分离器、高压分离器、低压分离器、预冷器及超音速涡旋分离管通过管路连成系统，其中，湿气进口管与预分离器进口阀F3相连，预分离器的出口阀F4与预冷器的第一进口阀F5相连，预冷器的第一出口阀F6与高压分离器的进口阀F7相连，高压分离器的出口阀F8与超音速涡旋分离管的进口阀F9相连，超音速涡旋分离管的气相出口阀F10与预冷器的第二进口阀F2相连，预冷器的第二出口阀F1与系统的干气出口管相连；超音速涡旋分离管的液相出口与低压分离器的进口阀F11相连，低压分离器的气相出口阀F12与超音速涡旋分离管的气相出口管相连；所述预分离器、高压分离器和低压分离器通过各自的液相出口阀与水/混烃出口总管相连。

所述预分离器、高压分离器和低压分离器的各液相出口阀分别连接一个液位调节阀，通过各自的液位调节阀与水/混烃出口总管相连。

所述预冷器是板式换热器。

所述预分离器、高压分离器、低压分离器、预冷器、超音速涡旋分离管及其由管路连成的系统集成在一个底座上，形成可整体移位的橇块装置。

本超音速涡旋分离脱水/烃装置中的超音速涡旋分离管可实现压力能与动能的相互转换，天然气通过超音速涡旋分离管时，压力、温度、流速、密度急剧变化，达到使水、烃液化被分离的效果。超音速涡旋分离管起到脱水和低温分离脱烃双重作用，在瞬间将膨胀、分离和复压等功能集于一个喷管内完成，从而大大简化了脱除天然气中水分和液烃的工艺流程。它与预分离器、高压分离器和低压分离器配套连的系统使分离更完全，能量利用更合理。综上所述，本脱水/烃装置节能环保，操作方便；集成为橇块形式，结构紧凑、可在油田多个天然气井口之间方便地搬移，一机多用，降低运行成本。

附图说明

图1是本实用新型超音速涡旋分离脱水/烃装置结构示意图。

图中：1—水/混烃出口，2—湿气进口，3—预分离器， 4—预冷器，5—高压分离器，6—超音速涡旋分离管，7—低压分离器,8—干气出口，9、10、11 —液位调节阀，12—底座；F1—预冷器的第二出口阀，F2—预冷器的第二进口阀， F3—预分离器进口阀，F4—预分离器的气相出口阀，F5—预冷器的第一进口阀，F6—预冷器的第一出口阀，F7—高压分离器的进口阀，F8—高压分离器的气相出口阀，F9—超音速涡旋分离管进口阀，F10—超音速涡旋分离管气相出口阀， F11—低压分离器的进口阀，F12—低压分离器的气相出口阀， F13、F14、F15—液相出口阀。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的结构和工作过程。

如图1，超音速涡旋分离脱水/烃装置由预分离器3、高压分离器5、低压分离器7、预冷器4及超音速涡旋分离管6通过管路连接成系统，并集成于底座12，形成可整体移位的橇块装置。预分离器3是板式换热器。

本装置脱水、脱烃过程如下：来自油田井口的天然气（即本装置的原料气）由湿气进口2，通过预分离器进口阀F3进入预分离器3内，在此分离掉部分游离水和烃，然后天然气通过预分离器的气相出口阀F4、预冷器的第一进口阀F5进入预冷器4，被预冷降温后，通过预冷器的第一出口阀F6和高压分离器的进口阀F7进入高压分离器5内，进一步分离掉部分混烃后，通过高压分离器的气相出口阀F8和超音速涡旋分离管进口阀F9进入超音速涡旋分离管6内；超音速涡旋分离管6内由收缩段、喉部、扩张段、分离段和扩压段组成，天然气从分离管内通过时会产生节流、膨胀，在极短时间内温度和压力剧降，使气态的水和烃迅速凝成液滴并被涡旋器产生的强大的离心力甩向壁面，通过低压分离器的进口阀F11进入低压分离器7中，脱除了液滴的天然气（干气）经超音速涡旋分离管气相出口阀F10，由第二进口阀F2进入预冷器4，在预冷器4内换热后，通过预冷器的第二出口阀F1，由干气出口8输出至橇块外的管网系统。低压分离器7内上升的气相组分通过低压分离器的气相出口阀F12汇入超音速涡旋分离管6的出口管路中。预分离器3、高压分离器5、低压分离器7通过各自的液相出口阀F13、液相出口阀F14和液相出口阀F15，分别连接液位调节阀11、液位调节阀10和液位调节阀9，各液位调节阀可自动调节器内水和混烃的液位，并将多余的水和混烃汇入水/混烃总管，通过水/混烃出口1排出橇块（收集于混烃罐）。

Claims

1.超音速涡旋分离脱水/烃装置，其特征是由预分离器、高压分离器、低压分离器、预冷器及超音速涡旋分离管通过管路连成系统，其中，湿气进口管与预分离器进口阀（F3）相连，预分离器的出口阀（F4）与预冷器的第一进口阀（F5）相连，预冷器的第一出口阀（F6）与高压分离器的进口阀（F7）相连，高压分离器的出口阀（F8）与超音速涡旋分离管的进口阀（F9）相连，超音速涡旋分离管的气相出口阀（F10）与预冷器的第二进口阀（F2）相连，预冷器的第二出口阀（F1）与系统的干气出口管相连；超音速涡旋分离管的液相出口与低压分离器的进口阀（F11）相连，低压分离器的气相出口阀(F12)与超音速涡旋分离管的气相出口管相连；所述预分离器、高压分离器和低压分离器通过各自的液相出口阀与水/混烃出口总管相连。

2.根据权利要求1所述的超音速涡旋分离脱水/烃装置，其特征是所述预分离器、高压分离器和低压分离器的各液相出口阀分别连接一个液位调节阀，通过各自的液位调节阀与水/混烃出口总管相连。

3.根据权利要求2所述的超音速涡旋分离脱水/烃装置，其特征是所述预冷器是板式换热器。

4.根据权利要求1或2或3所述的超音速涡旋分离脱水/烃装置，其特征是所述预分离器、高压分离器、低压分离器、预冷器、超音速涡旋分离管及其由管路连成的系统集成在一个底座上，形成可整体移位的橇块装置。