EA014604B1

EA014604B1 - Циклонный сепаратор, предназначенный для дегазации жидкости, и способ дегазации жидкой смеси

Info

Publication number: EA014604B1
Application number: EA200900084A
Authority: EA
Inventors: Марко Беттинг; Барт Праст; Хелмар Ван Сантен; Корнелиус Йоханнес Шеллекенс; Паулус Хенрикус Йоаннес Вербик; Питер Мервин Уилкинсон
Original assignee: Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2010-12-30
Also published as: US20090205488A1; CA2654511C; US8105422B2; NO339807B1; AU2007263736A1; EA200900084A1; EP2032265B1; WO2008000753A8; MY148819A; BRPI0713294B1; EG25405A; NO20090316L; EP2032265A1; WO2008000753A1; CA2654511A1; BRPI0713294A2; AU2007263736B2; ATE522277T1

Abstract

Описаны способ и циклонный сепаратор, предназначенные для дегазации жидкой смеси, содержащей жидкость-носитель и газообразные и/или испаряющиеся компоненты, где жидкую смесь ускоряют в горловине (6, 21) вихревой трубы (1, 20) так, что статическое давление жидкой смеси уменьшается и испаряющиеся компоненты переходят в газообразную фазу и жидкая смесь течет через горловину, по существу, в виде однородно распределенной газожидкостной смеси; ускоренной жидкой смеси придают завихрение внутри цилиндрического среднего участка вихревой трубы так, что жидкую смесь разделяют с помощью центробежных сил на дегазированную жидкую фракцию и богатую газом фракцию; дегазированную жидкую фракцию вынуждают течь в кольцеобразный выпускной канал (3, 24) для жидкости. Достоинство того, что жидкую смесь вынуждают течь через горловину, по существу, в виде однородно распределенной газожидкостной смеси, состоит в том, что скорость звука в такой смеси меньше, тем самым увеличивается число Маха и уменьшается давление в горловине и улучшается испарение пузырьков газа в смеси.

Description

Изобретение относится к циклонному сепаратору и способу дегазации жидкой смеси.

Уровень техники

В патенте И8 6402799 описан циклонный сепаратор, в котором газожидкостную смесь впрыскивают через направленное по касательной впускное отверстие в горизонтальную вихревую трубу, в которой газообразную и жидкую фракцию, по меньшей мере, частично разделяют и жидкая фракция образует пленку вдоль внутренней стенки вихревой трубы и ее выпускают через радиальное выпускное отверстие, а газообразная фракция концентрируется рядом с центральной осью вихревой трубы, и газообразную фракцию выпускают через центральное выпускное отверстие.

В международных заявках УО 9901194 и УО 03029739 описаны циклонные сепараторы, в которых поток газа ускоряют в вихревой трубе до скорости, близкой к скорости звука, или сверхзвуковой скорости, затем расширяют и адиабатически охлаждают, так что образуются капли жидкости и твердые частицы, которые выпускают через выпускное отверстие, расположенное на внешней периферии трубы, причем фракцию сухого газа выпускают через центральное выпускное отверстие. Эти известные сепараторы сконструированы с целью удаления сжиженных и/или затвердевших компонентов из потока газа, а не удаления газовой фракции из жидкости-носителя.

В международной заявке УО 03/002227 описан гидроциклон, предназначенный для удаления газа из высоковязкой жидкости-носителя.

В патенте Великобритании СВ 2035150, патентах И8 2811219 и 4596586 и международной заявке УО 03055575 описаны циклонные сепараторы, в которых через направленное по касательной впускное отверстие газожидкостную смесь впрыскивают в вертикальную вихревую трубу, в верхнем конце которой расположен центральный выпускной канал для газа, через который выпускают газообразную фракцию, а в нижнем конце вихревой трубы расположен приемник для сбора жидкости, соединенный с каналом выпуска жидкости.

Недостаток последней группы известных циклонных сепараторов в общем состоит в их больших размерах и ограниченной эффективности сепарации.

Способ, соответствующий ограничительной части п.1 формулы изобретения, и сепаратор, соответствующий ограничительной части п.14 формулы изобретения, известны из патента И8 6517732, в котором описан способ удаления воздуха из крови в циклонном устройстве, в котором сначала благодаря винтовым канавкам (24) смеси из воздуха и крови сообщают вихревое движение, а затем завихренную смесь ускоряют в сопле и далее разделяют.

Недостаток известного способа состоит в том, что из-за действия центробежных сил вихревое движение, вызванное винтовыми канавками (24), приводит к нарушению однородности жидкой смеси. Такое нарушение однородности до сопла уменьшает эффективность сепарации для всего устройства.

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить компактный циклонный сепаратор, предназначенный для дегазации жидкой смеси, и эффективный способ дегазации жидкой смеси.

Еще одна цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить циклонный сепаратор, который предназначен для дегазации жидкой смеси и в котором из жидкости-носителя отделяют большую фракцию газа.

Сущность изобретения

Согласно изобретению предложен способ дегазации жидкой смеси, содержащей жидкость-носитель и один или несколько газообразных и/или испаряющихся компонентов, в циклонном сепараторе, включающий в себя следующее:

жидкую смесь ускоряют в горловине вихревой трубы, так что статическое давление жидкой смеси уменьшается и испаряющиеся компоненты переходят в газообразную фазу;

ускоренной жидкой смеси придают завихрение внутри вихревой трубы, так что жидкую смесь разделяют с помощью центробежных сил на дегазированную жидкую фракцию и богатую газом фракцию;

дегазированную жидкую фракцию вынуждают течь в выпускной канал для жидкости, который расположен у внешней периферии вихревой трубы или рядом с этой внешней периферией;

богатую газом фракцию вынуждают течь в выпускной канал для газа, который расположен у центральной оси вихревой трубы или рядом с центральной осью; и жидкую смесь вынуждают течь через горловину в виде, по существу, однородно распределенной газожидкостной смеси.

Преимущество однородности газожидкостной смеси состоит в том, что скорость звука в такой однородной смеси ниже, чем в неоднородной смеси. Скорость звука, по существу, в однородной газожидкостной смеси может быть менее 300 м/с.

Для того чтобы сделать газожидкостную смесь однородной, ее вынуждают течь, по существу, в режиме турбулентного потока и, по существу, в осевом направлении относительно центральной оси горловины.

При желании, в кольцеобразном пространстве расположены одна или несколько спрямляющих поток лопастей, которые вынуждают течь газожидкостную смесь, по существу, в осевом направлении через кольцеобразную горловину. Более того, для улучшения однородности газожидкостной смеси в нее может

- 1 014604 быть впрыснут, по существу, инертный газ.

В одном варианте осуществления изобретения способ, соответствующий изобретению, заключается в следующем:

с помощью одной или нескольких лопастей, расположенных в вихревой трубе ниже по потоку относительно горловины, дегазированную жидкость вынуждают течь в виде завихрения вдоль внутренней поверхности вихревой трубы в направлении вниз по потоку от ближайшего конца к дальнему концу вихревой трубы и указанную жидкость выпускают через кольцеобразный выпускной канал для жидкости, расположенный соосно между пулевидным отражающим элементом и внутренней поверхностью дальнего конца вихревой трубы; и богатую газом фракцию вынуждают течь в противоположную сторону в виде завихрения от носового участка пулевидного отражающего элемента к выпускному каналу для газа, который расположен соосно с ближайшем концом вихревой трубы.

Пулевидный отражающий элемент может содержать конический носовой участок и, по существу, цилиндрический хвостовой участок, а дальний конец вихревой трубы в направлении вниз по потоку может иметь расходящуюся форму.

Центральный выпускной канал для газа может быть расположен соосно вокруг имеющего форму торпеды центрального элемента с коническими носовым и хвостовым участками и, по существу, цилиндрическим средним участком; и в богатой газом фракции в центральном выпускном канале для газа может быть разрушено завихрение с помощью устройства из разрушающих завихрение лопастей, которое расположено в центральном выпускном канале для газа между внешней поверхностью центрального элемента и внутренней поверхностью стенки центрального выпускного канала для газа. Аналогично может быть разрушено завихрение жидкости в выпускном канале для жидкости.

В альтернативном варианте осуществления способа, соответствующего настоящему изобретению, ближайший конец вихревой трубы имеет воронкообразную форму, при этом указанный конец соединен с впускной трубой для жидкости, так что образуется кольцеобразный впускной канал для жидкости, который соосно окружает стенку центрального выпускного канала для газа и в котором последовательно расположены спрямляющие поток лопасти, которые вынуждают жидкую смесь течь, по существу, в осевом направлении в вихревой трубе. Спрямляющие поток лопасти могут быть расположены в участке кольцеобразного впускного канала для жидкости, причем в этом участке впускная труба для жидкости имеет больший внутренний диаметр по сравнению с другими частями впускной трубы для жидкости, при этом указанные лопасти вынуждают жидкую смесь течь через кольцеобразный впускной канал для жидкости с дозвуковой скоростью и газожидкостная смесь может быть ускорена, по существу, до околозвуковой или сверхзвуковой скорости в воронкообразном ближайшем конце вихревой трубы.

При желании газожидкостная смесь в качестве жидкости-носителя содержит сырую нефть, а газообразные и/или испаряющиеся компоненты содержат природный газ и/или конденсаты, такие как метан, этан, пропан, бутан и пентан, углекислый газ и/или сероводород.

Согласно изобретению дополнительно предложен циклонный сепаратор, предназначенный для дегазации жидкой смеси, содержащей жидкость-носитель и один или несколько газообразных и/или испаряющихся компонентов, указанный сепаратор включает в себя вихревую трубу, содержащую горловину, в которой жидкую смесь ускоряют, так что статическое давление жидкой смеси уменьшается и испаряющиеся компоненты переходят в газообразную фазу;

одну или несколько сообщающих вихревое движение лопастей, предназначенных для завихрения жидкой смеси внутри вихревой трубы, тем самым с помощью центробежных сил смесь разделяют на дегазированную жидкую фракцию и богатую газом фракцию;

выпускной канал для дегазированной жидкости, который расположен у внешней периферии вихревой трубы или рядом с ней и предназначен для выпуска дегазированной жидкой фракции; и выпускной канал для газа, который расположен у центральной оси вихревой трубы или рядом с этой осью и который предназначен для выпуска богатой газом фракции, указанный сепаратор отличается тем, что дополнительно содержит средство придания однородности жидкости, которое вынуждает жидкую смесь течь через горловину в виде, по существу, однородно распределенной газожидкостной смеси.

При желании указанное средство придания однородности содержит средство создания турбулентности, которое выполнено так, чтобы вынуждать газожидкостную смесь течь в режиме, по существу, турбулентного потока и, по существу, в осевом направлении относительно центральной оси горловины.

Замечено, что, по существу, в однородной газожидкостной смеси скорость звука ниже, чем в чистом газе или чистой жидкости. Скорость звука в чистом газе может равняться примерно 340 м/с, а скорость звука в чистой жидкости может равняться примерно 1000 м/с, причем скорость звука, по существу, в однородной газожидкостной смеси может равняться примерно 50 м/с.

Согласно изобретению газожидкостная смесь поддерживается, по существу, однородно распределенной, при этом смесь ускоряется до сверхзвуковой скорости, хотя скорость звука низка, в частности ниже 300 м/с.

В описании и формуле изобретения следующие термины означают следующее.

- 2 014604

По существу, однородно распределенная газожидкостная смесь содержит жидкость-носитель, в которой пузырьки газа распределены так, что плотность пузырьков/капель, по существу, постоянна в поперечном сечении канала, через который течет жидкость, при этом средний диаметр пузырька/капли составляет самое большее 100 мкм.

По существу, инертный газ - это газ, который не вступает в реакцию с жидкой смесью, текущей через сепаратор, примерами такого газа являются гелий, аргон, углекислый газ и/или пар.

Эти и другие признаки и варианты осуществления способа и циклонного сепаратора, которые соответствуют изобретению, описаны в прилагаемой формуле изобретения, реферате и последующем подробном описании, в котором присутствуют ссылки на прилагаемые чертежи.

Перечень фигур чертежей

Фиг. 1 - вид, схематически изображающий продольный разрез первого варианта осуществления циклонного сепаратора, предназначенного для дегазации жидкости и соответствующего изобретению, в указанном сепараторе из жидкой смеси удаляют газ, жидкую смесь подвергают сепарации и сепарированную дегазированную жидкую фракцию Ь и газообразную фракцию С выпускают с противоположных концов сепаратора;

фиг. 2 - вид, схематически изображающий продольный разрез второго варианта осуществления циклонного сепаратора, предназначенного для дегазации жидкости и соответствующего изобретению, в указанном сепараторе из жидкой смеси удаляют газ, жидкую смесь подвергают сепарации и как сепарированную дегазированную жидкую фракцию Ь, так и газообразную фракцию С выпускают с одного конца сепаратора; и фиг. 3 - вид, показывающий расчетные режимы течения и давления в различных частях циклонного сепаратора, предназначенного для дегазации жидкости и соответствующего изобретению.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

На фиг. 1 показан циклонный сепаратор, который предназначен для дегазации жидкости и который содержит вихревую трубу 1, впускной канал 2 для необработанной жидкости, выпускной канал 3 для газа и выпускной канал 4 для дегазированной жидкости.

Ближайший конец 1А вихревой трубы 1 имеет воронкообразную форму, а дальний конец 1В имеет расходящуюся форму.

Выпускной канал 4 для жидкости представляет собой кольцеобразное пространство между внутренней поверхностью расходящегося дальнего конца 1В вихревой трубы 1 и пулевидным отражающим элементом 5.

Воронкообразный ближайший конец 1А вихревой трубы 1 соединен с расходящейся внешней стенкой 2В впускного канала 2 для жидкости.

В расходящемся кольцеобразном концевом участке 2С впускного канала 2В расположены ряды спрямляющих поток лопастей 8, работа указанных лопастей 8 приводит к тому, что необработанная жидкая смесь течет, по существу, в осевом направлении относительно центральной оси 7 сепаратора, указанные лопасти 8 препятствуют вихревому движению жидкой смеси относительно центральной оси 7 в кольцеобразной горловине 6, расположенной между внутренней поверхностью воронкообразного ближайшего конца 1А вихревой трубы 1 и внешней поверхностью стенки ЗА выпускного канала 3 для жидкости.

Поперечное сечение кольцеобразной горловины 6 постепенно уменьшается и, таким образом, кольцеобразная горловина 6 служит в качестве так называемого сопла Лаваля, в котором жидкую смесь ускоряют до дозвуковой или предпочтительно до околозвуковой или сверхзвуковой скорости. В ускоренной жидкой смеси жидкость будет расширяться и статическое давление будет падать, так что фракция растворенного газа в жидкости-носителе будет испаряться и поток жидкости превращается в содержащей пузырьки газа поток жидкости-носителя и поток Б+С пузырьков газа. Одновременно спрямляющие поток лопасти 8 препятствуют вихревому движению потока Ь+С пузырьков. Одна или несколько сообщающих вихревое движение лопастей 14 расположены в кольцеобразном сообщающим вихревое движение участке 1А вихревой трубы 1, причем этот сообщающий вихревое движение участок 1А расположен ниже по потоку от кольцеобразной горловины 6. Вихревое движение может привести к тому, что на поток Ь+С пузырьков будут действовать центробежные силы, величиной 100000 д, в результате чего поток малой плотности из пузырьков С газа перемещается в направлении центральной оси 7 вихревой трубы 1, а жидкая фракция Ь, имеющая высокую плотность, перемещается по направлению к цилиндрической внутренней поверхности вихревой трубы 1.

Жидкая фракция Ь, имеющая высокую плотность, закручивается и в виде кольцеобразной пленки 11 перемещается вдоль цилиндрической внутренней поверхности вихревой трубы 1 в выпускной канал 3 для газа. Пузырьки С газа объединяются и образуют непрерывную газообразную фазу рядом с центральной осью 7 вихревой трубы 1, при этом газообразная фаза ударяется об остроконечный носовой участок пулевидного отражающего элемента 5 и далее отражается и течет в противоположную сторону в виде завихрения 12 от остроконечного носового участка от дальнего конца 1В к ближайшему концу 1А вихревой трубы 1 в выпускной канал 3 для газа. Имеющий форму кольца соосный вход ЗВ выпускного канала 3 для газа служит в качестве устройства обнаружения завихрения газообразного потока С. Имеющий

- 3 014604 форму торпеды центральный элемент расположен в выпускном канале 3 для газа и ряды разрушающих завихрение лопастей разрушают завихрения и спрямляют газообразный поток С внутри указанного канала 3.

Пулевидный отражающий элемент 5 можно перемещать по оси внутри расширяющегося дальнего конца 1В вихревой трубы, что показано стрелкой 15, так что можно регулировать ширину кольцеобразного выпускного канала 4 для жидкости и скорость течения дегазированной жидкости Ь.

На фиг. 2 показан альтернативный вариант осуществления циклонного сепаратора, предназначенного для дегазации жидкости и содержащего вихревую трубу 20 с узкой горловиной 21, в которой жидкую смесь из жидкости-носителя и растворенных и/или испаряющихся компонентов ускоряют до околозвуковой или сверхзвуковой скорости и завихряют с помощью одной или нескольких сообщающих вихревое движение лопастей 22, так что испаряющиеся компоненты испаряются и жидкая фракция Ь, имеющая высокую плотность, отделяется от газообразной фракции С, имеющей низкую плотность, благодаря действию центробежных сил. Жидкая фракция, имеющая высокую плотность, образует завихряющуюся кольцеобразную пленку, расположенную вдоль внутренней поверхность вихревой трубы 20, указанную пленку выпускают из вихревой трубы 20 через кольцеобразный выпускной канал 23, который расположен между внутренней поверхностью дальнего конца 20В вихревой трубы 20 и внешней поверхностью стенки 24 центрального выпускного канала 25 для газа, через который выпускают газообразную фракцию С. Ряды выпускных каналов 27А и 27В для жидкости соединены с кольцеобразным выпускным каналом 23, при этом количество выпускных каналов 27 А, 27В для жидкости выбирается так, чтобы уменьшить величину сдвигающих сил между стенками кольцеобразного выпускного канала 23 и вращающейся жидкостью и также между вращающимся газом и потоками жидкости. Кольцеобразный выпускной канал 23 и вихревая труба 20 могут содержать вращающиеся стенки, тем самым дополнительно уменьшая сдвигающие силы между вращающимся газом и потоками жидкостей. Кроме того, выпускные каналы 27А и 27В для жидкости могут содержать несколько щелевидных впускных отверстий, которые дополнительно уменьшают сдвигающие силы между вращающимся газом и потоками жидкости.

При желании впускные каналы циклонных сепараторов, показанных на фиг. 1 и 2, могут содержать нагревательный элемент, который уменьшает вязкость жидкости-носителя и улучшает диффузионный перенос и/или могут содержать гомогенизатор жидкости, например перфорированную пластину, который преобразует многофазную жидкую смесь, по существу, в однородную газожидкостную смесь.

Кроме того, циклонные сепараторы могут быть снабжены одним или несколькими сверхзвуковыми преобразователями или другими акустическими преобразователями, которые могут быть расположены в различных местах вдоль всего сепаратора и которые улучшают диффузионный перенос благодаря созданию колебаний давления в расширяющейся жидкой смеси.

Устройство (не показано) сепарации газа и жидкости, основанное на действии силы тяжести и содержащее механические перегородки под и над системами регулирования потока, могут разделять три фазы: нефть, воду и оставшийся газ, выпускаемый через кольцеобразный выпускной канал 23. Давление газа уравнивает давление для трех фаз, а различие в удельном весе обеспечивает различие границ уровней газ/жидкость и нефть/вода, необходимое для сепарации. Разные высоты перегородок перехватывают одну из фаз выше по направлению потока от перегородки, а другая фаза проходит под перегородкой или над ней.

На фиг. 3 показан схематический вид потока жидкости и уменьшения статического давления в циклонном сепараторе, который предназначен для дегазации жидкости и который соответствует изобретению. Показано, как в сепараторе, изображенном на фиг. 1, жидкий поток преобразуется в поток с мелкими пузырьками, представляющий собой, по существу, однородно распределенную жидкую смесь в горловине 6, и разделяется на кольцеобразную образующую завихрение жидкую фракцию Ь и центральную образующую завихрение фракцию С газа, перемещающуюся в противоположную сторону. Давление во впрыснутой жидкой смеси может составлять примерно 10 МПа, а давление выпущенной газообразной фракции в выпускном канале 3 для газа может равняться примерно 2 МПа.

Преимущество того, что многофазную жидкую смесь вынуждают течь через горловины 6, 21 циклонного сепаратора в виде, по существу, однородно распределенной газожидкостной смеси состоит в том, что скорость звука в однородной газожидкостной смеси значительно ниже, чем в неоднородной газожидкостной смеси. В многофазной жидкой смеси при увеличении в газе жидкой фракции скорость звука значительно уменьшается по сравнению со скоростью звука в газе. Если скорость звука падает, а скорость жидкой смеси остается постоянной, то число Маха для смеси значительно увеличивается. Далее при увеличении числа Маха увеличивается степень расширения (давление_впуск 2/давление_конец горловины 6, 21), так как чтобы получить значительное уменьшение давления (например, в 5 раз) при расширении двухфазной жидкости, ускорять ее необходимо не сильно (например, приблизительно до скорости в 100 м/с). В примере, показанном на фиг. 3, давление многофазной жидкой смеси на входе 2 циклонного сепаратора может составлять примерно 10 МПа, так что давление жидкости в горловине 6, 21 может быть уже примерно 2 МПа. Чем больше расширение (т.е. ниже давление), тем большая будет сила, вызывающая дегазацию многофазной жидкой смеси.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ дегазации жидкой смеси, содержащей жидкость-носитель и один или несколько газообразных и/или испаряющихся компонентов, в циклонном сепараторе, включающий в себя следующее:

жидкую смесь ускоряют в горловине вихревой трубы так, что статическое давление жидкой смеси уменьшается и испаряющиеся компоненты переходят в газообразную фазу;

ускоренной жидкой смеси придают завихрение внутри вихревой трубы так, что жидкую смесь разделяют с помощью центробежных сил на дегазированную жидкую фракцию и богатую газом фракцию;

дегазированную жидкую фракцию вынуждают течь в выпускной канал для жидкости, который расположен у внешней периферии вихревой трубы или рядом с этой внешней периферией; и богатую газом фракцию вынуждают течь в выпускной канал для газа, который расположен у центральной оси вихревой трубы или рядом с этой центральной осью, отличающийся тем, что при помощи одной или нескольких спрямляющих поток лопастей в горловине создают поток однородно распределенной газожидкостной смеси вдоль центральной оси.
2. Способ по п.1, в котором скорость звука, по существу, в однородной газожидкостной смеси составляет менее 300 м/с.
3. Способ по п.1, в котором создают турбулентный поток однородно распределенной газожидкостной смеси.
4. Способ по п.3, в котором турбулентный поток создают при помощи расположенного в горловине центрального элемента, придающего горловине кольцеобразную форму, причем ширина горловины достаточна для организации турбулентного потока.
5. Способ по п.4, в котором одна или несколько указанных спрямляющих поток лопастей расположены в кольцеобразном пространстве.
6. Способ по п.1, в котором для улучшения однородности газожидкостной смеси в нее впрыскивают, по существу, инертный газ.
7. Способ по п.1, в котором завихрение ускоренной жидкой смеси придают с помощью одной или нескольких лопастей, расположенных в вихревой трубе ниже по потоку относительно горловины, при этом дегазированную жидкую фракцию вынуждают течь в виде завихрения вдоль внутренней поверхности вихревой трубы в направлении вниз по потоку от ближайшего конца к дальнему концу вихревой трубы и указанную фракцию выпускают через кольцеобразный выпускной канал для жидкости, расположенный соосно продольной оси вихревой трубы между пулевидным отражающим элементом и внутренней поверхностью дальнего конца вихревой трубы, и богатую газом фракцию вынуждают течь в противоположную сторону в виде завихрения от носового участка пулевидного отражающего элемента к выпускному каналу для газа, который расположен соосно с ближайшим концом вихревой трубы.
8. Способ по п.7, в котором пулевидный отражающий элемент содержит конический носовой участок и, по существу, цилиндрический хвостовой участок, а дальний конец вихревой трубы имеет расходящуюся форму в направлении вниз по потоку.
9. Способ по п.7, в котором центральный выпускной канал для газа расположен вокруг имеющего форму торпеды центрального элемента с коническими носовым и хвостовым участками и, по существу, цилиндрическим средним участком и соосно с ним, и в богатой газом фракции в центральном выпускном канале для газа разрушают завихрение с помощью устройства из разрушающих завихрение лопастей, которое расположено в центральном выпускном канале для газа между внешней поверхностью центрального элемента и внутренней поверхностью стенки центрального выпускного канала для газа.
10. Способ по п.9, в котором центральный выпускной канал для газа содержит имеющий форму кольца вход, служащий в качестве устройства обнаружения завихрения для противоположно направленного потока богатой газом фракции, завихряющегося вокруг центральной оси вихревой трубы, при этом указанное противоположно направленное завихрение начинается от края носового участка пулевидного отражающего элемента.
11. Способ по п.5, в котором ближайший конец вихревой трубы имеет воронкообразную форму, при этом указанный конец соединен с впускной трубой для жидкости так, что образуется кольцеобразный впускной канал для жидкости, окружающий стенку центрального выпускного канала для газа и соосный с ним, в котором последовательно расположены спрямляющие поток лопасти, которые создают поток жидкой смеси, по существу, в осевом направлении в вихревой трубе.
12. Способ по п.11, в котором спрямляющие поток лопасти расположены в участке кольцеобразного впускного канала для жидкости, в котором впускная труба для жидкости имеет больший внутренний диаметр по сравнению с другими частями впускной трубы для жидкости, при этом указанные лопасти вынуждают жидкую смесь течь через кольцеобразный впускной канал для жидкости с дозвуковой скоростью и газожидкостную смесь ускоряют, по существу, до околозвуковой или сверхзвуковой скорости в воронкообразном ближайшем конце вихревой трубы.
13. Способ по любому из пп.1-12, в котором газожидкостная смесь в качестве жидкости-носителя содержит сырую нефть, а газообразные и/или испаряющиеся компоненты содержат природный газ и/или конденсаты, такие как метан, этан, пропан, бутан и пентан, углекислый газ и/или сероводород.

- 5 014604
14. Циклонный сепаратор, предназначенный для дегазации жидкой смеси, содержащей жидкостьноситель и один или несколько газообразных и/или испаряющихся компонентов, указанный сепаратор включает в себя вихревую трубу, содержащую горловину, в которой жидкую смесь ускоряют так, что статическое давление жидкой смеси уменьшается и испаряющиеся компоненты переходят в газообразную фазу;

одну или несколько сообщающих вихревое движение лопастей, предназначенных для завихрения жидкой смеси внутри вихревой трубы, тем самым с помощью центробежных сил смесь разделяют на дегазированную жидкую фракцию и богатую газом фракцию;

выпускной канал для дегазированной жидкости, который расположен у внешней периферии вихревой трубы или рядом с ней и предназначен для выпуска дегазированной жидкой фракции; и выпускной канал для газа, который расположен у центральной оси вихревой трубы или рядом с этой осью и который предназначен для выпуска богатой газом фракции, указанный сепаратор отличается тем, что дополнительно содержит средство придания однородности жидкой смеси, содержащее одну или несколько спрямляющих поток лопастей, предназначенное для создания в горловине потока однородно распределенной газожидкостной смеси, текущего в осевом направлении относительно центральной оси горловины.
15. Сепаратор по п.14, в котором указанное средство придания однородности жидкой смеси содержит средство создания турбулентности, выполненное для создания в горловине турбулентного потока газожидкостной смеси.
16. Сепаратор по п.15, в котором средство создания турбулентности содержит центральный элемент, который расположен в горловине, так что горловина имеет кольцеобразную форму и ее ширина достаточна для организации в кольцеобразной горловине турбулентного потока газожидкостной смеси.
17. Сепаратор по п.14, в котором одна или несколько спрямляющих поток лопастей расположены в кольцеобразном пространстве для создания потока газожидкостной смеси в кольцеобразную горловину, текущего, по существу, в осевом направлении.
18. Сепаратор по п.14, в котором для улучшения однородности жидкой смеси средство придания однородности жидкой смеси содержит средство, предназначенное для впрыска в жидкую смесь, по существу, инертного газа выше по потоку относительно горловины.
19. Сепаратор по п.14, в котором вихревая труба содержит ближайший конец и дальний конец;

сепаратор содержит одну или несколько сообщающих вихревое движение лопастей, которые вынуждают жидкую смесь течь в виде завихрения в направлении вниз по потоку вдоль внутренней поверхности вихревой трубы от ближайшего конца к дальнему концу вихревой трубы;

выпускной канал для жидкости имеет кольцеобразную форму и расположен между пулевидным отражающим элементом и внутренней поверхностью дальнего конца вихревой трубы соосно продольной оси вихревой трубы;

выпускной канал для газа расположен внутри ближайшего конца вихревой трубы соосно с ней; и пулевидный отражающий элемент содержит носовой участок, который вынуждает богатую газом фракцию течь в противоположную сторону в виде завихрения от носового участка пулевидного отражающего элемента к выпускному каналу для газа.
20. Сепаратор по п.19, в котором пулевидный отражающий элемент содержит, по существу, цилиндрический хвостовой участок, а дальний конец вихревой трубы в направлении вниз по потоку имеет расходящуюся форму.
21. Сепаратор по п.19, в котором центральный выпускной канал для газа расположен вокруг имеющего форму торпеды центрального элемента с коническими носовым и хвостовым участками и, по существу, цилиндрическим средним участком и соосно с ним; и устройство из разрушающих завихрение лопастей расположено в центральном выпускном канале для газа между внешней поверхностью центрального элемента и внутренней поверхностью стенки центрального выпускного канала для газа, указанное устройство предназначено для разрушения завихрения богатой газом фракции в центральном выпускном канале для газа.
22. Сепаратор по п.14, в котором ближайший конец вихревой трубы имеет воронкообразную форму, при этом указанный конец соединен с впускной трубой для жидкости так, что образуется кольцеобразный впускной канал для жидкости, окружающий стенку центрального выпускного канала для газа и соосный с ним, и в вихревой трубе расположены спрямляющие поток лопасти, которые создают завихрения в потоке жидкой смеси по меньшей мере в части вихревой трубы.
23. Сепаратор по п.14, в котором выпускной канал для дегазированной жидкости соединен с устройством гравитационной сепарации, которое содержит механические перегородки под и над системами разделения потока, которые предназначены для разделения нефти, воды и оставшегося газа, который выпускают по выпускному каналу для дегазированной жидкости.