NL1025086C2 - Inlaat- en verdelingsinrichting. - Google Patents

Description

INLAAT- EN VERDELINGSINRICHTING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een scheidingsinrichting voor het scheiden van een vloeistof-gasmengsel in een hoofdzakelijk vloeistof bevattende zware fractie en hoofdzakelijk gas bevattende lichte fractie. De 5 onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een inlaat-inrichting van het vin-type voor voorbehandeling van een gasvloeistof mengsel dat in de scheidingsinrichting gescheiden wordt, en op een werkwijze voor het behandelen van een gas-vloeistofmengsel.

10 In de olie- en gasindustrie zijn scheiders bekend voor het scheiden van het inkomende mengsel van vloeistof (olie en/of water) en gas in een stroom van in hoofdzaak gas en een stroom van in hoofdzaak vloeistof. Er zijn verschillende scheiders bekend voor het scheiden van 15 dergelijke, gas7vloeistofmengsels.

In een bepaald type scheider wordt een scheidingsvat voorzien waarin een aantal cyclonen is gerangschikt. Het scheidingsvat omvat kenmerkend een»inlaat voor het toelaten van het vloeistof-/gasmengsel, een eerste uitlaat voor de 20 afvoer van een gescheiden zware fractie van het mengsel, dat wil zeggen een fractie van het mengsel die hoofdzakelijk de relatief zware vloeistof bevat, èn een uitlaat voor de afvoer van de lichte fractie van het mengsel, dat wil zeggen de fractie van het mengsel die hoofdzakelijk gas bevat.

25 Scheiding wordt tot stand gebracht door het door de cyclonen leiden van het vloeistof-/gasmengsel.

WO 00/25931 beschrijft een scheidingsvat waarin een aantal zogenoemde axiale terugvoer cyclonen is gerangschikt in een bovenste compartiment van het vat. Het vloeistof- 1025080* 2 /gasmengsel treedt een onderste compartiment van het vat binnen en wordt vervolgens door de cyclonen geleid. Het mengsel dat een axiale cycloon binnentreedt, wordt in een roterende beweging gebracht waardoor de zware fractie tegen 5 de buitenwand van de cycloon wordt geworpen, terwijl de lichte fractie in het midden van de cycloon blijft. De zware fractie wordt vervolgens afgevoerd via de openingen in de buitenwand naar een zogenoemde neergaander (downcomer) die de zware fractie naar het onderste compartiment van het vat 10 leidt. De gescheiden lichte fractie wordt afgevoerd via een uitvoer in het bovenste compartiment van het vat.

Het vloeistof-/gasmengsel zal onderworpen worden aan een voorbehandeling onmiddellijk na het scheidingsvat te zijn binnengetreden teneinde de algehele scheidingsefficiency van 15 de scheider te verbeteren. Een voorbehandeling is tevens raadzaam om een juiste scheiding van het mengsel in het vat bij een hoge snelheid tot stand te brengen, aangezien het mengsel anders dan de vatwand tegenover de inlaat met aanzienlijke kracht zal raken, hetgeen erin resulteert dat de 20 vloeistofdeeltjes meegenomen worden naar het bovenste compartiment.

Voor de voorbehandeling van het vloeistof-/gasmengsel zijn inlaatinrichtingen bekend, zoals bijvoorbeeld beschreven is in het Amerikaanse octrooischrift US 4 767 424, waarin het 25 mengsel dat het vat binnentreedt verdeeld wordt teneinde een uniformere ver-deling over de dwarsdoorsnede van het vat te verzekeren. Ook in een in het vakgebied als "Evenflow" inlaatinrichting van het vin-type bekende inrichting is een serie vinnen gerangschikt binnen het vat in de verlenging van 30 de middenlijn van de inlaat, waarbij de vinnen zijn gerangschikt om het binnenkomende mengsel op te vangen en zijwaarts af te buigen.

1025089- 3

Een van de bezwaren van de bekende inlaat inrichting van het vin-type is dat nog steeds een hoeveelheid vloeistof meegesleurd wordt in de richting van het bovenste deel van het vat, hetgeen een beperking van de scheidingsefficiency 5 van de inlaatinrichting en van de scheidingsinrichting in het algemeen veroorzaakt.

Het is het doel van de onderhavige uitvinding een inlaatinrichting van het vin-type te verschaffen, en/of een scheidingsinrichting die een inlaatinrichting van het vin-10 type omvat, met een verbeterde scheidingsefficiency te verschaffen.

Volgens een eerste aspect van de onderhavige uitvinding wordt dit doel bereikt in een scheidingsinrichting voor het scheiden van een vloeistof-/gasmengsel in een in 15 hoofdzaak vloeistof bevattende zware fractie en een hoofdzakelijk gas bevattende lichte fractie, omvattende: - een scheidingsvat omvattende ten minste één inlaat, ten minste een eerste uitlaat voor de afvoer van zware fractie en ten minste een tweede uitlaat voor de afvoer van 20 de lichte fractie,· - een met de inlaat verbonden inlaatinrichting van het vin-type voor het toelaten tot het gas-vloeistofmengsel tot het vat en voor het verdelen van het toegelaten gas-vloeistofmengsel in het vat, de inlaatinrichting van het vin- 25 type omvattende een steunstructuur en een aantal gekromde geleidingsvinnen die achter elkaar zijn geplaatst teneinde het toegelaten gas-vloeistofmengsel te onderscheppen en het toegelaten gas-vloeistofmengsel af te buigen, waarin één of meer van de geleidingsvinnen voorzien zijn van ten minste één 30 vloeistofkruiponderbreker voor het onderbreken van vloeistof dat langs het oppervlak van de geleidingsvin kruipt; - scheidingsmiddelen voor het verder scheiden van het mengsel tot in de zware en lichte fractie.

1025086“ 4

De uitvinder van de onderhavige uitvinding heeft met verrassenderwijs gevonden dat één van de oorzaken dat de vloeistof meegenomen wordt door de stroom en naar de gasuitlaat wordt gestuurd als volgt is. Vloeistof wordt 5 verzameld op de gekromde vinbladen wegens de op het gas-vloeistofmengsel uitgeoefende centrifugale krachten wanneer de vloeistof de geleidingsvinnen van de bestaande inlaat rangschikkingen passeert. De vloeistof kruipt langs de geleidingsvinnen en wordt in de gasruimte (meestal het 10 bovenste compartiment) van het scheidingsvat geworpen wanneer deze de geleidingsvinnen verlaat. Helaas wordt vervolgens een groot deel van deze vloeistof naar boven getransporteerd door de gasstroom en kan dit deel de scheidingsmiddelen bereiken. Door het verschaffen van vloeistofkruiponderbrekers voor het 15 onderbreken van de langs het oppervlak van de geleidingsvinnen kruipende vloeistof wordt verhinderd dat vloeistof de gasruimte van de scheider bereikt. De vloeistofkruiponderbreker maakt het mogelijk dat de vloeistof naar een vloeistofkamer wordt afgevoerd (drained), waardoor 20 tegengegaan wordt dat langs de geleidingsvinnen opkruipende vloeistof het gascompartiment van de scheider bereikt en als resultaat daarvan de scheidingsefficiency van de inrichting reduceert.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm definieert de 25 kromming van een geleidingsvin een binnenste vinoppervlak en een buitenste vinoppervlak, waarin de vloeistofkruiponderbreker een uitsteeksel is, bij voorkeur een flens, dat gerangschikt is op het binnenste oppervlak van de geleidingsvin. Het uitsteeksel onderbreekt de langs de 30 geleidingsvinnen kruipende vloeistof. In een op dit moment nog meer bevoorkeurde uitvoeringsvorm omvat de vloeistofkruiponderbreker een haakachtig element. De haken verzamelen de vloeistof die gescheiden wordt wanneer gas van 1025088^ 5 richting verandert terwijl dit langs de geleidingsvinnen stroomt.

In een andere voorkeursuitvoeringsvorm is de vloeistofkruiponderbreker gevormd door één of meer openingen 5 die zijn gerangschikt in de geleidingsvin. De langs het binnenoppervlak van de geleidingsvinnen kruipende vloeistof wordt afgevoerd via de gleuven (slots) voordat deze het achteruiteinde van de vinnen bereikt en meegenomen wordt met het mengsel dat tussen de vinnen stroomt. Bij voorkeur omvat 10 de vloeistofkruiponderbreker tevens één of meer flenzen die zijn gerangschikt op een buitenzijde van de geleidingsvin teneinde de door de openingen in de vin gekropen vloeistof te ontvangen. Dit verhindert het meenemen van door de openingen ontsnappende vloeistof door het mengsel dat tussen het 15 volgende paar vinnen stroomt. Teneinde het risico nog meer te verkleinen dat een deel van de door de opening afgevoerde vloeistof terechtkomt in de gasstroming, is het uitsteeksel aan de buitenzijde van de geleidingsvin zodanig gevormd dat een kamer gevormd wordt voor het verzamelen van de vloeistof. 20 Een verder voordeel van de toepassing van openingen (gleuven) in de geleidingsvinnen is dat het stromingsprofiel door de inlaatinrichting verbeterd wordt aangezien de mate van terugvoer binnen de bladen gereduceerd wordt wegens het door de flens of de kamer achter de gleuven ingenomen gebied. 25 In de bovengenoemde uitvoeringsvormen zijn de vloeistofkruiponderbrekers gevormd om de kruipende vloeistof in de richting van een vloeistofafvoer (liquid drain) te geleiden. Door geleiding van de vloeistof naar een vloeistofafvoer wordt verhinderd dat vloeistof ongewenst 30 terecht zou kunnen komen in een deel van de compartimenten van het vat waarin de vloeistof door een gasstroming meegenomen zou worden. De vloeistofafvoer zorgt in deze uitvoering voor de juiste afvoer van de vloeistof, *025086- 6 bijvoorbeeld door het geleiden van de verzamelde vloeistof naar het reservoir (sump) in de lagere sectie van het scheidingsvat.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat het 5 scheidingsvat een lagere sectie en een hogere sectie, waarbij de inlaatinrichting van het vin-type gerangschikt is tussen de bovenste en onderste sectie en de vloeistofafvoer gevormd is om de vloeistof naar de lagere sectie van het vat te geleiden.

10 Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm zijn de vloeistofkruiponderbrekers dichtbij of aan het achterste uiteinde van de geleidingsvin gerangschikt. Op deze wijze wordt verhinderd dat vloeistof stroomafwaarts van de vloeistofkruiponderbrekers verzameld wordt en verder langs de 15 geleidingsvinnen zou kruipen, waarbij de vloeistof uiteindelijk terecht zou komen in de opwaartse vloeistof-gasstromen. In sommige gevallen echter dienen de onderbrekers verderweg van de achterste randen van de geleidingsvinnen gerangschikt te worden.

20 Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm is de inlaatinrichting van het vin-type hoofdzakelijk horizontaal in een opstaand scheidingsvat gerangschikt en zijn de geleidingsvinnen gerangschikt om het inkomende mengsel hoofdzakelijk horizontaal af te buigen. Indien het mengsel 25 verticaal opwaarts afgebogen wordt, kan in verticale vaten een slechte gasverdeling in de stroomafwaartse apparatuur opgemerkt worden. Voor horizontale vaten kan vloeistofmeename vanaf het vloeistofoppervlak optreden aangezien gas dat de inlaatinrichting verlaat, de bovenzijde van het vat raakt en 30 neerwaarts wordt afgebogen in de richting van het vloeistofoppervlak. Indien het vloeistof-/gas verticaal neerwaarts afgebogen wordt in zowel de verticale als horizontale vaten, kunnen er hoge snelheden op het 1025088" 7 vloeistofoppervlak met corresponderend hoog risico voor wat betreft vloeistofmeename vanaf het oppervlak optreden.

De scheidingsinrichting is bij voorkeur van een type dat één of meer cycloonscheiders gebruikt voor het verder 5 scheiden van gas van het gas-vloeistofmengsel. Bijzonder voordelige uitvoeringsvormen van de cycloonscheiders zijn bekend uit WO 00/25931 van de onderhavige aanvraagster, de beschrijving waarvan hierin door verwijzing als opgenomen dient te worden beschouwd.

10 Volgens een ander aspect van de onderhavige uitvinding wordt een inlaat inrichting van het vin-type voor voorbehandeling van een gas-vloeistofmengsel dat in het scheidingsvat van het bovenbesproken type gescheiden dient te worden verschaft, waarbij het scheidingsvat ten minste een 15 inlaat voor het toelaten van het gas-vloeistofmengsel tot een bodemdeel van het vat, ten minste één schelder voor het scheiden van het gas-vloeistofmengsel in een hoofdzakelijk vloeistof bevattende zware fractie en een hoofdzakelijk gas bevattend lichte fractie, een eerste uitlaat voor het 20 afvoeren van de zware fractie en een tweede uitlaat voor het afvoeren van een lichte fractie omvat, waarbij de inlaatinrichting omvat: - een met de inlaat te verbinden langgerekte steunstructuur, waarbij de steunstructuur voorzien is van ten 25 minste één gedeeltelijk open zijde, - een aantal gekromde geleidingsvinnen die achter elkaar geplaatst zijn en die ten minste gedeeltelijk binnen de steunstructuur gerangschikt zijn, waarbij de geleidingsvinnen gerangschikt zijn om het toegelaten gas- 30 vloeistofmengsel te onderscheppen en af te buigen, en waarbij één of meer geleidingsvinnen voorzien is van ten minste een vloeistofkruiponderbreker voor het onderbreken van vloeistof dat langs het binnenoppervlak van de geleidingsvin kruipt.

10250864 8

In de uitvoeringsvormen waarin de vloeistofkruip-onderbreker gerangschikt is aan de binnenzijde van de vinnen, steekt de onderbreker tussen 1 mm en 100 mm uit vanaf dat binnenoppervlak. Testen hebben aangetoond dat de vooraf 5 gedefinieerde afstand tussen 1 en 100 mm in het bijzonder goede resultaten zal verschaffen. De afmetingen van het uitsteeksel zullen afhangen van een aantal factoren, en worden bepaald van geval tot geval, afhankelijk van bijvoorbeeld de gewenste vloeistofverwijderingsefficiency, 10 totale vloeistofhoeveelheid in het vat binnenkomende mengsel, de grootte van het vat, de grootte van de inlaatkop (inlet nozzle si ze) en de toelaatbare druk over de inrichting. Om soortgelijke redenen zal de breedte van de gleuven kenmerkend variëren tussen 1 en 100 mm.

15 Volgens een ander aspect van de onderhavige uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het toelaten van een gas-vloeistofmengsel tot een scheidingsvat en het vervolgens verdelen van het vloeistof en het gas in het vat, waarbij het gas-vloeistofmengsel door de bovengenoemde 20 inlaatinrichting of scheidingsinrichting wordt gestuurd. De werkwijze omvat bij voorkeur de stappen van: - het toevoeren van het gas-vloeistofmengsel door de inlaatinrichting, waardoor een deel van de zware fractie naar de lagere sectie van het vat en ten minste een deel van de 25 vloeistof langs de geleidingsvinnen naar de lagere sectie geleid wordt; - het geleiden van een deel van het mengsel door één of meer cycloonscheiders in het bovenste deel van het vat en het terugdragen van het gescheiden vloeistofdeel naar de 30 lagere compartiment en het voeren van het gescheiden gasdeel naar de tweede uitlaat; - het af voeren van het mengsel van het lagere compartiment uit de eerste uitlaat; 1025086“ 9 - het af voeren van het mengsel van het bovenste compartiment uit de tweede uitlaat.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvinding zullen duidelijk worden aan de hand 5 van de beschrijving van voorkeursuitvoeringsvormen daarvan.

In de beschrijving wordt verwezen naar de figuren, waarin: - fig. 1 een gedeeltelijk weggenomen aanzicht in perspectief toont van een scheider voor het scheiden van een mengsel van gas en vloeistof, 10 - fig. 2 een aanzicht in perspectief toont van een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de inlaatinrichting van het vin-type; - fig. 3 een dwarsdoorsnede toont van de eerste uitvoeringsvorm van de inlaatinrichting van het vin-type, 15 - fig. 4 een dwarsdoorsnede toont van de tweede uitvoeringsvorm van de inlaatinrichting van het vin-type, - fig. 5 een dwarsdoorsnede van een derde uitvoeringsvorm van de inlaatinrichting van het vin-type toont, 20 - fig. 6 een dwarsdoorsnede is van een vierde uitvoeringsvorm van de inlaatinrichting van het vin-type, - fig. 7 een schematisch getoonde langsdoorsnede is van een deel van het scheidingsvat en de inlaatinrichting van het vin-type, en 25 - fig. 8a tot en met 8f voorkeursuitvoeringsvormen tonen van de gleuven die zijn voorzien in de geleidingsvinnen volgens de onderhavige uitvinding.

Fig. 1 toont een opstaande scheidingsinrichting 1 voor het scheiden van een onder druk staande stroom van een 30 gas-vloeistof mengsel zoals aardgas vermengd met (zout zee-) water in een in hoofdzaak gas bevattend fractie, tevens de lichte fractie genoemd, en een in hoofdzaak (water en/of olie) bevattende fractie, tevens de zware fractie genoemd. De * 025086- 10 scheidingsinrichting omvat een vat 2 dat is voorzien van een verbindingsstomp 3 voor toevoer van het gas-vloeistofmengsel, een verbindingsstomp voor een vloeistofafvoerleiding 4 voor af voer van de zware fractie en een verbindingsstomp 5 voor 5 afvoer van de lichte fractie.

De in het vat 1 (Px) ingebrachte gas/vloeistofstroming wordt geleid door een voorbehandelingseenheid 6 naar een lager compartiment A van vat 2. In de getoonde uitvoeringsvorm is de voorbehandel ingseenheid 6 gevormd door 10 een aantal gekromde bladen of vinnen, die op uniforme wijze het moment van de binnenkomende gas/vloeistof-stromen absorberen. De vinnen geleiden vervolgens de gas/vloeistof stromen in laterale richting (Pa), waarbij een deel van de stroming neerwaarts in het lagere compartiment van het 15 scheidingsvat wordt geleid. Als gevolg van deze gestuurde intrede van het gas/vloeistofmengsel zal een eerste deel van de vloeistof (F) reeds gescheiden zijn en zich opeenhopen op de bodem van het vat 2 (P3) . De vloeistof wordt vervolgens afgevoerd via de zware fractie-uitvoer 4.

20 Het gescheiden deel van het mengsel dat, alhoewel het minder vloeistof bevat dan het vanaf de buitenzijde aangevoerde mengsel en een aanzienlijke vloeistofinhoud heeft, wordt naar boven toe verplaatst (P5) . De vloeistof die nog steeds aanwezig is in relatief grote druppels, wordt verder 25 gescheiden door een aantal cyclonen 7. De cyclonen worden in een aantal dozen (boxes) in het bovenste compartiment B van het vat 1 gerangschikt. Stroomafwaarts daarvan is de verbindingsstomp 5 voor afvoer van de lichte fractie (hoofdzakelijk gas) verschaft, welke lichte fractie aanzienlijk 3 0 gedroogd is. De cyclonen worden verbonden met één of meer neerkomers (downcomers) 7 die in verbinding staan met vloeistof F op de bodem van het vat voor het afvoeren van vloeistof vanuit elk van de cyclonen.

1025088“ 11

Bij voorkeur zijn de cyclonen axiale-terugvoer cyclonen (axial recycle cyclones) zoals beschreven in het eerder genoemde document WO 00/25931- Een algemene beschrijving van de door axiaal terugvoercyclonen uitgevoerde 5 scheiding is hierin door verwijzing opgenomen.

In een (niet weergegeven) uitvoeringsvorm die in het vakgebied bekend is als de "schoepentoeter" in de inlaatinrichting en in GB 1 119 699 beschreven is, omvat een inlaatinrichting van het vin-type twee platen tussen welke 10 platen een aantal gedeeltelijk rechte en gedeeltelijk gekromde linker en rechter geleidingsvinnen zijn geplaatst.

De geleidingsvinnen zijn zodanig ontworpen dat deze de inkomende stroom zijwaarts geleiden, respectievelijk naar de linker- en rechterzijde van het vat. In een inlaatinrichting 15 van het vin-type van een verschillend ontwerp, zoals is weergegeven in de onderhavige fig. 2-5, tevens bekend als de "Evenflow" inlaatinrichting, zijn de geleidingsvinnen aangebracht tussen een bovenste plaat 10 en een onderste plaat 11 en hebben deze een gekromde vorm over hun totale 20 lengte. De geleidingsvinnen in deze uitvoeringsvorm blijven opgesloten tussen de grenzen van de bovenste en onderste platen. De tussenruimtes tussen de opeenvolgende geleidingsvinnen neemt toe in de richting van de mengselstroming (P7) . In deze uitvoeringsvorm wordt het 25 basisprincipe van het onderscheppen van de mengselstroming en het afbuigen van de stroming in de richting van de wand van het vat eveneens toegepast.

Een vloeistof-/gasstroming die de inlaatinrichting binnentreedt (P7, fig. 2) wordt zijwaarts afgebogen door de 30 successievelijke geleidingsvinnen 13, 14. Meer specifiek wordt binnenkomende vloeistof onderschept door de voorste randen 17 van de linkergeleidingsvin 12 en/of een 1025086- 12 rechtergeleidingsvin 13 en lateraal afgebogen (Pe) in de richting van de achterranden 18 van de vinnen.

Als resultaat van de centrifugale krachten op het gas en de vloeistof deelt jes in de gas-/vloeistof stroming wordt 5 een deel van de vloeistof tegen het binnenoppervlak van de vinnen geworpen en vormt dit een dunne laag vloeistof op de vinnen. De vloeistof beweegt in de richting van de achterranden 18 van de vinnen. In bestaande vin-type inlaatrangschikkingen wordt de aldus op de geleidingsvinnen 10 verzamelde vloeistof vervolgens in het compartiment van het scheidingsvat geworpen. Een groot deel van deze vloeistof wordt vervolgens opwaarts (Ps) door de gasstroming getransporteerd. In de in fig. 2 getoonde uitvoering zijn echter vloeistofkruiponderbrekers in de vorm van haakachtige 15 onderdelen 14 voorzien bij de achtereinden 18 van de geleidingsvinnen 12, 13. De op de geleidingsvinnen 12, 13 verzamelde vloeistof die in de richting van de achterranden van de vinnen kruipt, wordt onderbroken door de haakachtige onderdelen 18.

20 De onderbrekers zoals de haakachtige onderdelen of, in een andere later te beschrijven uitvoeringsvorm, de zakken op de geleidingsvinnen kunnen open zijn in de bodem zodat de verzamelde vloeistof direct neerwaarts valt naar het vloeistofreservoir (sump) op de bodem in het lagere 25 compartiment A van het scheidingsvat 2. In een verbeterd ontwerp zijn echter één of meer afzonderlijke afvoerkamers voor de verzamelde vloeistof voorzien. In fig. 7 is getoond dat de afvoerkamer(s) juist onder (de lagere afvoerkamer 22) en/of boven de vinnen (bovenste afvoerkamer 23) van de 30 voorbehandelingseenheid 6 kan/kunnen zijn gelokaliseerd. De in de haken of de zakken verzamelde vloeistof wordt respectievelijk neerwaarts (P9) of opwaarts (P1X) afgevoerd naar de vloeistofverzamelkamers 22, 23, die respectievelijk 1025088* 13 onder en boven de geleidingsvinnen zijn gelokaliseerd en vervolgens naar het vloeistofcompartiment gestuurd door één of meer pijpen 28, 24 die zich neerwaarts uitstrekken in de richting van de bodemvloeistofsectie van het scheidingsvat 2.

5 De pijpen 24, 28 kunnen in de vloeistof F steken of juist boven het vloeistofoppervlak eindigen. De uiteindelijke positie van de pijpen wordt van geval tot geval bepaald aangezien de positie af zal hangen van de drukbalansen tussen de afzonderlijke vloeistofkamer 22, 23 van de 10 voorbehandelingseenheid 6 en de hoofdvloeistofkamer die gesitueerd is op de bodem van het scheidingsvat 2.

In elk geval wordt de onderbroken vloeistof neerwaarts afgevoerd naar een vloeistofkamer die onder de inlaatinrichting gelokaliseerd is. Vanaf de vloeistofkamer 15 wordt de vloeistof gestuurd naar het vloeistofreservoir (sump) (F) op de bodem van het scheidingsvat 2. Op deze wijze wordt een deel van de op de vinbladen verzamelde vloeistof gescheiden van het gas, hetgeen resulteert in een verhoogde algehele scheidingsefficiency van de scheider.

20 In een andere uitvoeringsvorm, zoals is getoond in fig. 4, zijn de vloeistofkruiponderbrekers uitgevoerd als flenzen 16, die voorzien zijn bij de achterranden 18 van de geleidingsvinnen 12, 13. De flenzen zijn gedimensioneerd teneinde tenminste gedeeltelijk vloeistofkruip langs de 25 geleidingsvinnen te verhinderen. De vloeistofkruip- onderbrekers in het algemeen en de flenzen in het bijzonder steken over een voorafbepaalde afstand D uit vanaf het binnenoppervlak van de geleidingsvin teneinde aan de ene kant ten minste gedeeltelijk kruip te verhinderen en aan de andere 30 kant de stroming van het gas-vloeistofmengsel in hoofdzaak onverstoord te laten. In de praktijk varieert de afstand D tussen 1 mm en 100 mm vanaf het binnenoppervlak van de geleidingsvin.

1025086- 14

In een andere uitvoeringsvorm zijn vloeistofkruip-onderbrekers 18 voorzien naast of in plaats van vloeistofkruiponderbrekers die zijn voorzien aan de achterranden van de vinnen, op een willekeurige positie 5 tussen de voorranden 17 en achterranden 18 van de geleidingsvinnen 12, 13. Deze uitvoeringsvorm is toegelicht in fig. 4, waarin de laatste twee geleidingsvinnen voorzien zijn van flenzen 18. Voor redenen van eenvoud zijn slechts twee additionele flenzen 18 afgebeeld. In de praktijk zullen 10 meer geleidingsvinnen of zelfs elk van de geleidingsvinnen uitgevoerd zijn met de elementen 18. De afstand waarover de flenzen 18 uitsteken vanaf de respectievelijke geleidingsvinnen is in het algemeen kleiner dan de bovengenoemde afstand.

15 Fig. 5 toont een dwarsdoorsnede van een derde uitvoeringsvorm van de inlaatinrichting van het vin-type. In deze uitvoeringsvorm is de vloeistofkruiponderbreker gevormd door een aantal gleuven 20 die zijn voorzien in de respectievelijke geleidingsvinnen 12. De gleuven zijn bij 20 voorkeur gerangschikt in de nabijheid van de achterranden 18 van de vinnen 12 en hebben een breedte die varieert tussen de 1 en 100 mm.

Fig. 8a - 8f tonen enige bevoorkeurde vormen van de gleuven 20, waarvan gebleken is dat deze in het bijzonder 25 voordelig zijn. Fig. 8a toont dat de gleuven verticaal gerangschikt kunnen zijn. Fig. 8b toont dat meer dan één gleuf, de een geplaatst achter de andere, gebruikt kan worden. Fig. 8c toont dat afhankelijk van het binnenkomende stromingsprofiel, dat wil zeggen in het bijzonder waar de 30 bulkvloeistof stroomt, de vorm van de gleuf kan variëren.

Fig. 8c toont bijvoorbeeld de situatie waarin aan de bovenzijde de gleuf breder is dan aan de onderzijde van de geleidingsvin. Deze uitvoeringsvorm heeft de voorkeur wanneer 1025086“ 15 bijvoorbeeld de vloeistofstroming bij de bodem van de inlaat inrichting minder sterk is dan aan de bovenzijde van de inlaatinrichting. In fig. 8d is de tegenovergestelde situatie weergegeven, waarin de gleuven minder breed zijn aan de 5 bovenzijde van de geleidingsvinnen dan aan de onderzijde van de geleidingsvinnen. Fig. 8e toont dat gleuven gerangschikt kunnen zijn onder een bepaalde hoek, waarbij de gleuven zich evenwijdig aan elkaar uitstrekken. Schuine, niet parallelle gleuven zijn eveneens denkbaar. In omgekeerde scenario's 10 kunnen de gleuven zich horizontaal langs de geleidingsvinnen uitstrekken.

In deze uitvoeringsvorm eindigt langs het binnen-oppervlak van de geleidingsvinnen kruipende vloeistof uiteindelijk in de nabijheid van de gleuven 20 en zal deze 15 via de gleuven (Pi2) afgevoerd worden. In de in fig. 5 getoonde uitvoeringsvorm wordt de onderbreking van de voortgekropen vloeistof verder verbeterd door het verschaffen van een kamer of zak 19 achter de respectievelijke gleuven 20 in de geleidingsvinnen 12. De vloeistof die de gleuven 20 is 20 binnengetreden, wordt verzameld in de zakken 19 en opwaarts of neerwaarts (resp. P1X en P9, fig. 9) afgevoerd naar één of meer vloeistofafvoerkamers.

In fig. 6 is een vierde uitvoeringsvorm getoond, waarin de zakken 19 vervangen zijn door flenzen 21. De 25 flenzen zijn voorzien aan de respectievelijke achteruiteinden van de geleidingsvinnen 12. De voortgekropen vloeistof wordt via de gleuven 20 geleid en wordt belemmerd om terug te keren in de stroming aan de achterzijde van respectievelijke geleidingsvinnen door de aanwezigheid van het uitsteeksel 21. 30 Opgemerkt wordt dat de exacte positie van de flenzen 21 bij voorkeur is aan het achtereinde van de geleidingsvinnen, zoals is getoond in fig. 6. Andere posities kunnen echter eveneens geschikt zijn, bijvoorbeeld halverwege tussen het 1025086- 16 achtereinde en het vooreinde van de geleidingsvin. In andere uitvoeringsvormen, die niet in de figuur zijn getoond, zijn 'twee of meer flenzen of zakken gerangschikt aan de achterzijde van de respectievelijke geleidingsvinnen.

5 Een additioneel voordeel van de uitvoeringsvormen waarin één of meer flenzen of één of meer zakken voorzien zijn aan de achterzijde van de geleidingsvinnen is dat het stroomprofiel door de gehele inlaatinrichting verbeterd wordt, aangezien de mate van terugvoer tussen de 10 geleidingsvinnen gereduceerd wordt wegens de door de flens en/of kamer achter de gleuven ingenomen ruimte.

De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de bovenbeschreven uitvoeringsvormen daarvan; de gevraagde rechten worden gedefinieerd door de volgende conclusies, 15 binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn. Alhoewel in de bovenstaande beschrijving van voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding een opstaand scheidingsvat is getoond, dient bijvoorbeeld begrepen te worden dat de uitvinding evenzeer toepasbaar is 20 op horizontaal of schuin opgestelde scheidingsvaten.

1025088a

Claims (26)

1. Scheidingsinrichtlng voor het scheiden van een vloeistof-gasmengsel in een hoofdzakelijk vloeistof bevattende zware fractie en een hoofdzakelijk gas bevattende lichte fractie, omvattende: 5. een scheidingsvat omvattende ten minste een inlaat, ten minste een eerste uitlaat voor de afvoer van de zware fractie en ten minste een tweede uit laat voor de af voer van de lichte fractie, - een met de inlaat verbonden inlaatinrichting van 10 het vin-type voor het toelaten van het gas-vloeistofmengsel tot het vat en voor het verdelen van het toegelaten gas-vloeistofmengsel in het vat, de inlaatinrichting van het vin-type omvattende een ondersteuningsstructuur en een aantal gekromde geleidingsvinnen die achter elkaar zijn gerangschikt 15 teneinde het toegelaten gas-vloeistofmengsel te onderscheppen en af te buigen; - scheidingsmiddelen voor het verder scheiden van het mengsel in de zware en lichte fractie; met het kenmerk, dat één of meer van de geleidingsvinnen 20 voorzien zijn van ten minste één vloeistofkruiponderbreker voor het onderbreken van langs het oppervlak van de geleidingsvin kruipende vloeistof.

2. Scheidingsinrichting volgens conclusie 1, waarin de kromming van de geleidingsvin een binnenste vinoppervlak 25 en een buitenste vinoppervlak definieert en waarin de vloeistofkruiponderbreker een op het binnenoppervlak van de geleidingsvin gerangschikt uitsteeksel is. 1025086-

3. Scheidingsinrichting volgens conclusie 1 of 2, waarin het uitsteeksel een flens is dat vanaf het binnenoppervlak van de geleidingsvin zich uitstrekt.

4. Scheidingsinrichting volgens één der voorgaande 5 conclusies, waarin de vloeistofkruiponderbreker een haakachtig element omvat.

5. Scheidingsinrichting volgens één der voorafgaande conclusies, waarin de vloeistofkruiponderbreker gevormd is door één of meer in de geleidingsvin gerangschikte openingen.

6. Scheidingsinrichting volgens conclusie 5, waarin de vloeistofkruiponderbreker één of meer flenzen of kamers omvat die zijn gerangschikt aan de buitenzijde van de geleidingsvin teneinde de door de openingen in de vin gekropen vloeistof op te vangen.

7. Scheidingsinrichting volgens één der voorafgaande conclusies, waarin de vloeistofkruiponderbrekers gevormd zijn teneinde de kruipvloeistof te geleiden in de richting van een vloeistofafvoer.

8. Scheidingsinrichting volgens één der voorafgaande 20 conclusies, waarin het scheidingsvat een onderste sectie en een bovenste sectie omvat, waarbij de inlaatinrichting van het vin-type gerangschikt is tussen de bovenste en onderste sectie en waarin de vloeistofafvoer gevormd is om de vloeistof naar de onderste sectie van het vat te geleiden.

9. Scheidingsinrichting volgens één der voorafgaande conclusies, waarin de vloeistofkruiponderbrekers gerangschikt zijn dichtbij of aan de achterrand van de geleidingsvin.

10. Scheidingsinrichting volgens één der voorafgaande conclusies, waarin de inlaatinrichting van het vin-type in 30 hoofdzaak horizontaal in een opwaarts scheidingsvat gerangschikt is en de geleidingsvinnen zijn gerangschikt om het binnenkomende mengsel in hoofdzaak horizontaal af te buigen. 1025089-

11. Scheidingsinrichting volgens één der voorafgaande conclusies, waarin de scheidingsmiddelen één of meer cycloonscheiders omvatten.

12. Inlaat inrichting van het vin-type voor 5 voorbehandeling van een in een scheidingsvat te scheiden gas-vloeistofmengsel waarbij het scheidingsvat ten minste een inlaat voor het toelaten van het gas-vloeistofmengsel tot een bodemdeel van het vat, ten minste één scheider voor het scheiden van het gas-vloeistofmengsel in een hoofdzakelijk 10 vloeistof bevattende zware fractie en een hoofdzakelijk gas bevattende lichte fractie, een eerste uitlaat voor het afvoeren van de zware fractie en een tweede uitlaat voor het afvoeren van de lichte fractie omvat, de inlaatinrichting omvattende: 15. een met de inlaat te verbinden langgerekte steunstructuur, waarbij de steunstructuur voorzien is van ten minste een gedeeltelijk open zijde; - een aantal achter elkaar geplaatste gekromde geleidingsvinnen die ten minste gedeeltelijk binnen in de 20 steunstructuur zijn gerangschikt, waarbij de geleidingsvinnen gerangschikt zijn om het toegelaten gas-vloeistofmengsel te onderscheppen en af te buigen; met het kenmerk, dat één of meer geleidingsvinnen voorzien is van ten minste één vloeistofkruiponderbreker voor het 25 onderbreken van de langs het binnenoppervlak van de geleidingsvin kruipende vloeistof.

13. Inlaatinrichting volgens conclusie 12, waarin de één of meer vloeistofkruiponderbrekers gevormd zijn teneinde de kruipvloeistof te geleiden, wanneer de inlaatinrichting 30 bevestigd is in het scheidingsvat, in de richting van een vloeistofafvoer. 1025080-

14. Inlaatinrichting volgens één der conclusies 12-13, waarin de vloeistofkruiponderbrekers dichtbij of aan de achterrand van de geleidingsvin gerangschikt zijn.

15. Scheidingsinrichting volgens één der conclusies 5 12-14, waarin de vloeistofkruiponderbreker een flens omvat die zich uitstrekt vanaf het oppervlak van de geleidingsvin.

16. Scheidingsinrichting volgens één der voorafgaande conclusies 12-15, waarin de vloeistofkruiponderbreker een haakachtig element omvat.

17. Inrichting volgens één der voorafgaande conclusies, waarin een vloeistofkruiponderbreker tussen 1 mm en 100 mm uitsteekt vanaf het binnen- of buitenoppervlak van de geleidingsvin.

18. Inrichting volgens één der voorafgaande 15 conclusies, waarin de breedte van de opening in de geleidingsvinnen zich bevindt tussen 1 en 100 mm.

19. Inrichting volgens één der voorafgaande conclusies, waarin het voorste einde van een geleidingsvin een scherpe hoek maakt met de stromingsrichting van het 20 toegelaten vloeistof-gasmengsel.

20. Inrichting volgens één der voorafgaande conclusies, waarin de geleidingsvinnen geplaatst zijn op een dergelijke afstand van elkaar dat een in hoofdzaak uniforme verdeling van vloeistof en gas verkregen wordt.

21. Inrichting volgens één der voorafgaande conclusies, waarin de afstand tussen opeenvolgende geleidingsvinnen toeneemt in de richting van de vloeistof-gasstroming.

22. Inrichting volgens één der voorafgaande 30 conclusies, waarin de steunstructuur een bovenste plaat en een onderste plaat omvat, tussen welke de geleidingsvinnen gerangschikt zijn, waarbij de geleidingsvinnen gehouden worden tussen de grenzen van de bovenste en onderste platen. 1025088-

23. Inrichting volgens één der voorafgaande conclusies, waarin de geleidingsvinnen in paren tegenover elkaar gerangschikt zijn, zodat elk paar een deel van het toegelaten vloeistof-gasmengsel afbuigt naar twee tegenover 5 gelegen zijden.

24. Werkwijze voor het toelaten van een gas-vloeistofmengsel aan een scheidingsvat en het vervolgens verdelen van de vloeistof en het gas in het vat, waarbij het gas-vloeistofmengsel een inlaatinrichting of een 10 scheidingsinrichting volgens één der voorafgaande conclusies passeert.

25. Werkwijze voor het behandelen van gas-vloeistofmengsel bij voorkeur in een scheidingsvat volgens één der voorafgaande conclusies 1-12, omvattende de stappen 15 van: - het toevoeren van het gas-vloeistofmengsel via de inlaatinrichting, waarbij een deel van de zware fractie naar een lagere sectie van het vat en ten minste een deel van de langs de geleidingsvinnen kruipende vloeistof naar de lagere 20 sectie wordt gedwongen; - het geleiden van een deel van het mengsel via één of meer cycloonscheiders in het bovenste deel van het vat en het terugleiden van de gescheiden vloeistof naar het lagere compartiment en het leiden van het gescheiden gasdeel naar de 25 tweede uitlaat; - het afvoeren van het mengsel vanaf het lagere compartiment uit de eerste uitlaat; - het afvoeren van het mengsel vanuit het bovenste compartiment uit de tweede uitlaat.

26. Inrichting of werkwijze volgens één der voorafgaande conclusies, waarin het mengsel aardgas en olie bevat. 1025086-