氣液分離系統的製作方法

2023-06-06 14:02:51 1

專利名稱：氣液分離系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於流體分離的技術領域，特別是指一種能最終實現氣、液雙相分離的氣 液分離系統。
背景技術：
目前在油田地面集輸系統中，主要運用各種分離器，將油井採出的氣液混合物中 的天然氣和油水混合物進行分離，繼而實現液計量或生產計量。傳統的氣液分離器僅依靠 重力而自然地實現氣、液的分離，最後輸出的液體中含氣量還是較高，分離效果不夠理想， 而且分離速度慢，效率較低。為提高分離相物的純度，保證分離性能，現行在用的許多氣液分離器，它們大多是 通過一個裝置或設備，採用一些物理處理法，比如重力法、離心法、氣浮法、過濾法和膜分離 法等，而實現氣與液的兩相分離。如專利號為ZL200720108504.0(公開號為CN201055811Y) 的中國實用新型專利《一種旋流式氣液分離器》，公開的是一種通過高速旋轉氣液混合物而 依靠離心力分離氣相物和液相物的氣液分離器。這種旋流式氣液分離器的體積小、分離速 度快、效果好，而具有較好的發展潛力。它包括有柱狀筒體，該柱狀筒體側壁的上部、中部、 下部分別設置有與柱狀筒體相連通的出氣管、原油輸入管、出液管，其中，原油輸入管相對 柱狀筒體傾斜向下，並與柱狀筒體的側壁相切。該氣液分離器通過傾斜向下的原油輸入管 使氣液混合物能在柱狀筒體內形成旋流，繼而使氣體與液體分離開來，實現氣液分離。實際 運用中，氣體在高速旋轉過程中，易將液滴帶出，使得最後輸出的氣相物中含液較多，分離 效果還是不夠理想，而且遇到氣體含量較少的氣液混合物，如果仍舊統一地通入到旋流式 氣液分離器內，工作效率不是很高，因而需要進一步改進。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀而提供一種氣液分離系統，其 分離效果十分理想，分離相物純度較高，具有較高的計量能力，而且對液相物具有預分離作 用，對於氣相物含量較少的情況，工作效率非常高。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為該氣液分離系統，其特徵在於 包括一原液輸入管、一預分離器、一旋流式氣液分離器和一捕霧器；其中，所述預分離器包括第一柱狀筒體，該第一柱狀筒體的頂部設置有第一輸入 管、底部設置有第一出液管，該第一輸入管同時作為液體的入口和氣體的出口 ；所述旋流式氣液分離器包括第二柱狀筒體，該第二柱狀筒體的筒壁自上至下部依 次設置有第二出氣管、第二輸入管、第二出液管，該第二輸入管的第二端相對第二柱狀筒體 傾斜向下且與第二柱狀筒體的側壁相切；所述原液輸入管豎直向上設置，其頂部和第二輸入管的第一端相連通，該第二輸 入管的中部則與第一輸入管相連通；所述捕霧器包括罐體，該罐體頂部設置有第三出氣管、側壁設置有第三輸入管、底部設置有第三出液管，所述第二柱狀筒體上的第二出氣管與該第三輸入管相連通。上述的預分離器、旋流式氣液分離器和捕霧器可以採用現有的各種技術，其中，氣 液混合物從原液輸入管的底部向上輸入到第二輸入管，通過重力作用，液相物自然位於氣 相物的下方，通過傾斜向下設置的第二輸入管，大多液相物就會自然地進入到預分離器，預 分離器是對氣液混合物的預分離處理；所述旋流式氣液分離器將切向輸入的氣液混合物進行分離，氣體從第二出氣管輸 出，液體從第二出液管輸出，可與預分離器的第一出液管匯流而統一計量；
所述捕霧器就將從第二出氣管輸出的氣體進行進一步的氣、液分離，從第三出氣 管輸出的氣體而進行氣相物的最終計量，從第三出液管輸出的液體和與旋流式氣液分離器 的第二出液管匯流而統一計量。為保證旋流式氣液分離器的氣體的收集純度，降低最後輸出的氣體所帶的液滴， 可以進行如下改進在所述旋流式氣液分離器中，該第二出氣管的出口端開在第二柱狀筒 體的側壁上部，第三出氣管的進口端自下往上伸入到第二柱狀筒體的頂部內中央，並且，在 第三出氣管進口端的上方還設置有一傘狀頂蓋，在傘狀頂蓋與進口端之間連接有支撐杆。 如此，液滴遇到傘狀頂蓋就可凝聚在傘狀頂蓋上，而提到從第二出氣管輸出的氣相物的純 度。優選地，所述第二柱狀筒體上可以設置有一對液位計，以穩定控制旋流式氣液分
罔^ ο為提高捕霧器捕捉液滴的效果，實現良好的氣液分離效果，所述捕霧器可以為一 旋流式捕霧器，具體地該第三輸入管與罐體的側壁相切，而所述第三出氣管從罐體的頂部 伸入到罐體的內部中央，該第三出氣管的底端開口而作為第三出氣管的入口。該捕霧器氣 液流通暢通，使得罐體的處理速度能大幅增加，從而能提高捕霧器的工作效率。夾帶有液滴的氣體切向地輸入到捕霧器的罐體中，並在罐體發生旋流，利用離心 力的作用，相對較重的液滴被甩到罐體內壁而順著內壁流入到罐體底部的第三出液管，相 對較輕的氣體則匯集到罐體中央，從伸入到罐體內中央的第三出氣管的底部開口進入到第 三出氣管中，最後從第三出氣管的頂部輸出而進行氣相物的最終計量。由於捕霧器體積相對較小，所述捕霧器罐體的底部可以設置有一支架，用以架高 整個捕霧器。與現有技術相比，本發明通過預分離器、旋流式氣液分離器、捕霧器以及傾斜設置 的第二輸入管的配合，分離效果十分理想，分離相物純度較高，具有較高的計量能力，同時， 本發明氣液分離系統中的預分離器，能將氣液混合物進行預分離，對於氣相物含量較少的 情況，能明顯提高系統整體的工作效率。另外，捕霧器捕捉液滴能力強，處理工作效率非常
尚ο


圖1為本發明實施例的結構示意圖；圖2為本發明實施例中預分離器的結構示意圖；圖3為本發明實施例中旋流式氣液分離器的結構示意圖；圖4為本發明實施例中捕霧器的結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。如圖1 圖4所示，該氣液分離系統，包括一原液輸入管I、一預分離器A、一旋流 式氣液分離器B和一捕霧器C。其中，如圖2所示，所述預分離器A包括第一柱狀筒體1，該第一柱狀筒體1的頂部 設置有第一輸入管11、底部設置有第一出液管12，該第一輸入管11同時作為液體的入口和 氣體的出口，該第一柱狀筒體1的下方設置有支座13而支承整個預分離器A。如圖3所示，所述旋流式氣液分離器B包括第二柱狀筒體2，該第二柱狀筒體2的 筒壁自上至下部依次設置有第二出氣管22、第二輸入管21、第二出液管23，該第二輸入管 21的第二端21b相對第二柱狀筒體2傾斜向下且與第二柱狀筒體2的側壁相切；所述第二柱狀筒體2上設置有一對液位計LIT ；同時，該第二出氣管22的出口端22a開在第二柱狀筒體2的側壁上部，第三出氣 管22的進口端22b自下往上伸入到第二柱狀筒體2的頂部內中央，並且，在第三出氣管22 進口端22b的上方還設置有一傘狀頂蓋22c，在傘狀頂蓋22c與進口端22b之間連接有支撐 杆 22d。所述原液輸入管I豎直向上設置，其頂部和第二輸入管21的第一端21a相連通， 該第二輸入管21的中部則與第一輸入管11相連通。如圖4所示，所述捕霧器C為一旋流式捕霧器，該捕霧器C包括罐體3，該罐體3頂 部設置有第三出氣管32、側壁設置有第三輸入管31、底部設置有第三出液管33，所述第二 柱狀筒體2上的第二出氣管22與該第三輸入管31相連通；同時，該第三輸入管31與罐體3的側壁相切，而所述第三出氣管32從罐體3的頂 部伸入到罐體3的內部中央，該第三出氣管32的底端32a開口而作為第三出氣管32的入 口，罐體3的底部設置有一支架34，該支架34的高度視實際需要而調整。工作流程如下帶有一定壓力的氣液混合物從原液輸入管I輸入到該氣液分離系統，氣液混合物 通過原液輸入管I從下向上輸入到第二輸入管21，設置在第二輸入管21中部上的預分離器 A，將液相物從氣液混合物中預分離出來；從第二輸入管21切向輸入的氣液混合物通過旋流式氣液分離器B進行分離氣液 分離，氣體從第二出氣管22輸出，液體從第二出液管23輸出；而從第二出氣管22輸出的氣相物繼而切向地進入到捕霧器B內，捕霧器B對氣相 物中的液滴進行捕捉，而進行進一步的氣、液分離，最後，氣相物從第三出氣管32輸出，液 滴匯集後從第三出液管33輸出。
權利要求
一種氣液分離系統，其特徵在於包括一原液輸入管(I)、一預分離器(A)、一旋流式氣液分離器(B)和一捕霧器(C)；其中，所述預分離器(A)包括第一柱狀筒體(1)，該第一柱狀筒體(1)的頂部設置有第一輸入管(11)、底部設置有第一出液管(12)，該第一輸入管(11)同時作為液體的入口和氣體的出口；所述旋流式氣液分離器(B)包括第二柱狀筒體(2)，該第二柱狀筒體(2)的筒壁自上至下部依次設置有第二出氣管(22)、第二輸入管(21)、第二出液管(23)，該第二輸入管(21)的第二端(21b)相對第二柱狀筒體(2)傾斜向下且與第二柱狀筒體(2)的側壁相切；所述原液輸入管(I)豎直向上設置，其頂部和第二輸入管(21)的第一端(21a)相連通，該第二輸入管(21)的中部則與第一輸入管(11)相連通；所述捕霧器(C)包括罐體(3)，該罐體(3)頂部設置有第三出氣管(32)、側壁設置有第三輸入管(31)、底部設置有第三出液管(33)，所述第二柱狀筒體(2)上的第二出氣管(22)與該第三輸入管(31)相連通。
2.根據權利要求1所述的氣油水分離系統，其特徵在於在所述旋流式氣液分離器(B) 中，該第二出氣管(22)的出口端(22a)開在第二柱狀筒體(2)的側壁上部，第三出氣管 (22)的進口端(22b)自下往上伸入到第二柱狀筒體(2)的頂部內中央，並且，在第三出氣管 (22)進口端(22b)的上方還設置有一傘狀頂蓋(22c)，在傘狀頂蓋(22c)與進口端(22b) 之間連接有支撐杆(22d)。
3.根據權利要求1所述的氣油水分離系統，其特徵在於所述第二柱狀筒體(2)上設 置有一對液位計(LIT)。
4.根據權利要求1或2或3所述的氣油水分離系統，其特徵在於所述捕霧器(C)為 一旋流式捕霧器，該第三輸入管(31)與罐體(3)的側壁相切，而所述第三出氣管(32)從罐 體(3)的頂部伸入到罐體(3)的內部中央，該第三出氣管(32)的底端(32a)開口而作為第 三出氣管(32)的入口。
5.根據權利要求4所述的氣油水分離系統，其特徵在於所述捕霧器(C)罐體(3)的 底部設置有一支架(34)。
全文摘要
本發明公開了一種氣液分離系統，包括原液輸入管(I)、預分離器(A)、旋流式氣液分離器(B)和捕霧器(C)，其中，預分離器(A)包括第一柱狀筒體(1)，第一柱狀筒體(1)上設置有第一輸入管(11)、第一出液管(12)，旋流式氣液分離器(B)包括第二柱狀筒體(2)，該第二柱狀筒體(2)上設置有第二出氣管(22)、第二輸入管(21)、第二出液管(23)，原液輸入管(I)的頂部和第二輸入管(21)的第一端(21a)相連通，第二輸入管(21)的中部則與第一輸入管(11)相連通，第二出氣管(22)與捕霧器(C)的第三輸入管(31)相連通。與現有技術相比，本發明的分離效果十分理想，分離相物純度較高，具有較高的計量能力，而且對液相物具有預分離作用，對於氣相物含量較少的情況，工作效率非常高。
文檔編號B01D50/00GK101972579SQ20101055064
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月11日 優先權日2010年11月11日
發明者王守波 申請人:寧波威瑞泰默賽多相流儀器設備有限公司