CN206089246U - 一种带循环加热装置的油水气三相分离器及分离系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带循环加热装置的油水气三相分离器及分离系统，包括水平放置的罐体，所述罐体的上端一侧设有旋风分离器，另一侧设有油气分离器，所述罐体设有旋风分离器一端的端面上设有高温进液管，所述旋风分离器的出气管与油气分离器通过导气管连接，所述罐体内自油气分离器一端的端面向罐体内依次设有水室和油室，所述水室与油室之间设有水堰控制阀，所述油室与罐体之间由油堰控制阀隔开。本实用新型在水室内设置浮油收集器，使排水含油量大大降低；在油室底部设置油室排污管，使出油含水量大大降低；采用了外置管壳式换热器，方便了后期的维修、维护；在罐体底部加装集砂罐和吹砂管，避免了堵塞的问题，增长了换热器的使用寿命。

Description

一种带循环加热装置的油水气三相分离器及分离系统

技术领域

本实用新型涉及一种带循环加热装置的油水气三相分离器及分离系统。

背景技术

目前，在油田原油的集输处理过程中，原油脱水脱气是非常重要的环节，常规工艺先采用气液分离器先进行气液两相分离，分离后的原油再利用沉降进行加热、破乳分离。常规油、气、水三相分离器的加热为进分离器前，采用混合液加热器加热和分离器进口处盘管加热，这两种加热器都存在，加热工况复杂、泥沙多、易堵塞、易磨损等情况。加热设备热效率低，容易损坏，加热设备检修困难等缺点，传统三相分离出水含油达200-500mg/L，油中含水达0.5-2％。这种工艺存在工艺复杂、设备多、投资大，管理和维护工作量大的问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种带循环加热装置的油水气三相分离器及分离系统，本实用新型在水室内设置浮油收集器，排除了三相分离器水室中水的上层油水混合物，降低了水室中水的含油量，使三相分离器排水含油量大大降低；在油室底部设置油室排污管，排除了三相分离器油室中油的下层油水混合物，降低了油室中的油的含水量，使三相分离器的出油含水量大大降低；采用了外置管壳式换热器，被加热油水混合物无固体颗粒，改变了原有设备换热器在罐体内的换热方式，既方便了后期的维修、维护；在罐体底部加装集砂罐和吹砂管，使被加热的混合液中不含砂石杂质，避免了堵塞的问题，增长了换热器的使用寿命。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种带循环加热装置的油水气三相分离器，包括水平放置的罐体，所述罐体的上端一侧设有旋风分离器，另一侧设有油气分离器，所述旋风分离器的出液口朝向罐体内并延伸至罐体底部，所述罐体设有旋风分离器一端的端面上设有高温进液管，所述高温进液管向罐体内延伸并与旋风分离器的出液管连通，所述旋风分离器的出气管与油气分离器通过导气管连接，所述罐体内自油气分离器一端的端面向罐体内依次设有水室和油室，所述水室与油室之间设有水堰控制阀，所述油室与罐体之间由油堰控制阀隔开，所述油室底部设有油室排污口，侧壁上设有出油口，所述水室与罐体通过油室底部与罐体外壁形成的通道连通，所述水室底部设有出水口，所述水室内设有浮油收集器，所述浮油收集器底部设有浮油出口。

所述罐体内位于旋风分离器与油气分离器之间依次设有波纹整流板、第一波纹板聚结器、第二波纹板聚结器和第三波纹板聚结器。

所述第二波纹板聚结器的高度为罐体高度的1/2～3/2。

所述第三波纹板聚结器由罐体顶部向下安装，其高度小于罐体高度的1/2。

所述罐体底部设有集砂罐，所述集砂罐的上方设有吹砂管。

所述油室与罐体之间由隔板隔开，所述隔板上设有导向槽，所述导向槽内设有油堰控制阀。

所述油堰控制阀包括转轮、螺杆和挡板，所述螺杆的一端与挡板连接，另一端与转轮螺纹连接，通过转轮的转动使挡板升降。

一种分离系统，包括集油总管、油水气三相分离器和管壳式换热器，所述集油总管与旋风分离器的进液口连接，所述管壳式换热器的入口分别与油室底部的油室排污口和浮油出口连接，管壳式换热器的出口与高温进液管连接。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型在水室内设置浮油收集器，排除了三相分离器水室中水的上层油水混合物，降低了水室中水的含油量，使三相分离器排水含油量大大降低；

(2)本实用新型在油室底部设置油室排污管，排除了三相分离器油室中油的下层油水混合物，降低了油室中的油的含水量，使三相分离器的出油含水量大大降低；

(3)本实用新型采用了外置管壳式换热器，改变了原有设备换热器在罐体内的换热方式，既方便了后期的维修、维护；

(4)本实用新型的罐体底部加装集砂罐和吹砂管，使被加热的混合液中不含砂石杂质，避免了堵塞的问题，增长了换热器的使用寿命。

(5)本实用新型采用的管壳式换热器将油室排污口含水较多的油和浮油收集器排出的含油较多的水加热成高温水与进入三相分离器的原油混合，提高原油的进液温度

附图说明

图1是本实用新型带循环加热装置的油水气三相分离器整体结构示意图；

图2是图1中C-C剖面结构示意图；

图3是本实用新型分离系统的结构示意图；

其中，1、管壳式换热器，2、油水循环泵，3、油水气三相分离器，4、高温进液管，5、集砂罐，6、波纹整流板，7、第一波纹板聚结器，8、第二波纹板聚结器，9、吹砂管，10、 油室，11、油室排污口，12、排水口，13、浮油出口，14、浮油收集器，15、水堰控制阀，16、油堰控制阀，17、油气分离器，18、第三波纹板聚结器，19、导气管，20、旋风分离器，21、集油总管，22、出油口，23、挡板，24、螺杆，25、转轮。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

图1所示，一种带循环加热装置的油水气三相分离器，包括水平放置的罐体，罐体的横截面可以为矩形或者圆形，本申请中的罐体采用横截面为圆形的罐体，且将罐体水平放置，所述罐体的上端一侧设有旋风分离器20，另一侧设有油气分离器17，旋风分离器20和油气分离器17分别位于罐体上端的两侧，分别用于对原油的初步分离和油气的分离，所述旋风分离器20的出液口朝向罐体内并延伸至罐体底部，所述罐体设有旋风分离器20一端的端面上设有高温进液管4，所述高温进液管4向罐体内延伸并与旋风分离器20的出液管连通，高温进液管4将加热后的高温油水混合液喷入到罐体内，沿高温进液管4通入到旋风分离器20的出液管中，与初步分离的原油进行混合，使初步分离的原油流动更加顺畅，在旋风分离器出液管的下方形成一个混合区域，称之为“水洗室”，加热后的高温油水混合液在水洗室内与初步分离的原油进行充分混合，不断发生碰撞、摩擦等，使混合后的液体中油、水进行初步分离，所述旋风分离器20的出气管与油气分离器17通过导气管19连接，旋风分离器20与油气分离器17之间的导气管19从罐体内空腔的顶部通过，所述罐体内自油气分离器17一端的端面向罐体内依次设有水室和油室10，所述水室与油室10之间设有水堰控制阀15，所述油室10与罐体之间由油堰控制阀16隔开，所述油室10与罐体之间由隔板隔开，所述隔板上设有导向槽，所述导向槽内设有油堰控制阀16。图2所示，所述油堰控制阀16包括转轮25、螺杆24和挡板23，所述螺杆24的一端与挡板23连接，另一端与转轮25螺纹连接，通过转轮25的转动使挡板23升降，其结构与螺旋闸门的结构相同，而水堰控制阀15的结构与油堰控制阀16的结构也相同。所述油室10底部设有油室排污口11，侧壁上设有出油口22，根据罐体内油水的分界液面来调整油堰控制阀16的高度，是分离出的油从油堰控制阀16的顶部漫过，进入到油室10内，这样既能保证进入油室10内油的纯度，又能将水阻挡在罐体内，使其进入不了油室10，进入油室10的油可能也会存在少量的水，此时经过在油室10内静置分层后，含有较多水的油从油室10底部的油室排污口11流出，而油则从出油口22排出，所述油室10与罐体底部之间留有一定的空间，形成一个供水通过的通道，所述水室与罐体通过油室10底部与罐体外壁形成的通道连通，经分离后的水从罐体内径通道进入到水室，所述水室底部设有出水口，用于将分离后的水排出，分离后的水内会含有少许额油，经在水室内静置分层后，漂浮到水的上层，所述水室内设有浮油收集器14，漂浮在水上层的油漫过浮油收集器14顶部进入到浮油收集器14内，所述浮油收集器14底部设有浮油出口13，用于将浮油收集器14内收集的含有少量油的水排出。

所述罐体内位于旋风分离器20与油气分离器17之间依次设有波纹整流板6、第一波纹板聚结器7、第二波纹板聚结器8和第三波纹板聚结器18。位于第三波纹板聚结器18与油室之间的空间称之为“沉降室”，经过波纹整流板6、第一波纹板聚结器7、第二波纹板聚结器8和第三波纹板聚结器18后，油、水逐渐分离，并且流速趋于稳定，使油水稳定、聚结，并在沉降室内进行进一步的沉降，使油、水中的泥沙等杂质沉降到罐体底部，进入集砂罐5，并定期对集砂罐5内的泥沙等杂质使用吹砂管9进行清理，保证出油质量。所述第二波纹板聚结器8的高度为罐体高度的1/2～3/2。所述第三波纹板聚结器18由罐体顶部向下安装，其高度小于罐体高度的1/2。在水洗室中油水混合液发生碰撞、摩擦等降低界面膜的水洗过程，分离出了大部分的游离水，没有分离的混合液经波纹板整流板6整流和聚结器布液后进入沉降室，并在沉降室进行最终的油水分离，分离后的油、水分别进入油室和水室，并分别经出油口22和排水口12排出设备。

所述罐体底部设有集砂罐5，所述集砂罐5的上方设有吹砂管9，随着油水分离处理的进行，在原油或者油水混合物中的杂质逐步沉淀，落入罐体底部的集砂罐5，为了沉淀的杂质不堵塞集砂罐5，在集砂罐5的上方设置吹砂管9，定时对集砂罐5进行冲洗，保证集砂罐5的畅通。

图3所示，一种带循环加热装置的油水气三相分离器3的分离系统，包括集油总管21、油水气三相分离器3和管壳式换热器1，所述集油总管21与旋风分离器20的进液口连接，将各部分所供的原油经汇集后输入到旋风分离器20内，经旋风分离器20初步分离后，气体经导气管19进入到油气分离器17中，对初步分离出的油气进行进一步的分离，使排出的气体中含油量更低，而经初步分离的油水混合液进入到罐体内，与加热后的油水混合液混合，对刚进入罐体内的油水混合液进行加热，经加热后的油水混合液依次经过波纹整流板6、第一波纹板聚结器7、第二波纹板聚结器8和第三波纹板聚结器18，实现油水分层，上层的油漫过油堰控制阀16进入到油室10内，下层的水经油室10底部的通道进入到水室内，进入到油室10内的油继续进行分层，位于下层的含水较多的油经油室10底部的油室排污口11排出，位于上层的油经油室10侧壁上的出油口22排出，进入到水室内的水也继续进行分层，位于上层的含油较多的水漫过浮油收集器14顶部进入到浮油收集器14内，由浮油收集器14的浮油出口13将含油量较多的水排出，位于下层的水经水室底部的排水口12排出，并与污水处理装置进行连接并对其进行处理，所述管壳式换热器1的入口分别与油室10底部的油室排污口11和浮油出口13连接，将含水较多的油和含油较多的水汇集后的混合液加热，将管壳式换热器1的出口与高温进液管4连接，对初步分离后的原油进行加热，实现该混合液(含水较多的油和含油较多的水的混合液)的循环使用，提高油的生产效率，为了加速该混合液的循环速度，在进入管壳式换热器1之前设置油水循环泵2。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种带循环加热装置的油水气三相分离器，其特征是：包括水平放置的罐体，所述罐体的上端一侧设有旋风分离器，另一侧设有油气分离器，所述旋风分离器的出液口朝向罐体内并延伸至罐体底部，所述罐体设有旋风分离器一端的端面上设有高温进液管，所述高温进液管向罐体内延伸并与旋风分离器的出液管连通，所述旋风分离器的出气管与油气分离器通过导气管连接，所述罐体内自油气分离器一端的端面向罐体内依次设有水室和油室，所述水室与油室之间设有水堰控制阀，所述油室与罐体之间由油堰控制阀隔开，所述油室底部设有油室排污口，侧壁上设有出油口，所述水室与罐体通过油室底部与罐体外壁形成的通道连通，所述水室底部设有出水口，所述水室内设有浮油收集器，所述浮油收集器底部设有浮油出口。

2.如权利要求1所述的一种带循环加热装置的油水气三相分离器，其特征是：所述罐体内位于旋风分离器与油气分离器之间依次设有波纹整流板、第一波纹板聚结器、第二波纹板聚结器和第三波纹板聚结器。

3.如权利要求2所述的一种带循环加热装置的油水气三相分离器，其特征是：所述第二波纹板聚结器的高度为罐体高度的1/2～3/2。

4.如权利要求2所述的一种带循环加热装置的油水气三相分离器，其特征是：所述第三波纹板聚结器由罐体顶部向下安装，其高度小于罐体高度的1/2。

5.如权利要求1所述的一种带循环加热装置的油水气三相分离器，其特征是：所述罐体底部设有集砂罐，所述集砂罐的上方设有吹砂管。

6.如权利要求1所述的一种带循环加热装置的油水气三相分离器，其特征是：所述油室与罐体之间由隔板隔开，所述隔板上设有导向槽，所述导向槽内设有油堰控制阀。

7.如权利要求1所述的一种带循环加热装置的油水气三相分离器，其特征是：所述油堰控制阀包括转轮、螺杆和挡板，所述螺杆的一端与挡板连接，另一端与转轮螺纹连接，通过转轮的转动使挡板升降。

8.一种分离系统，其特征在于：包括权利要求1-7所述的任意一种带循环加热装置的油水气三相分离器、集油总管、油水气三相分离器和管壳式换热器，所述集油总管与旋风分离器的进液口连接，所述管壳式换热器的入口分别与油室底部的油室排污口和浮油出口连接，管壳式换热器的出口与高温进液管连接。