Трехфазный сепаратор

Авторы патента:

B01D17/025 - под действием силы тяжести в отстойных резервуарах

(19)SU(11)1073925(13)A1(51) МПК ⁵ _B01D17/025(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 27.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) ТРЕХФАЗНЫЙ СЕПАРАТОР

Изобретение может быть использовано в нефтяной, газовой и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности в аппаратах для разделения газожидкостных смесей при наличии двух жидкостей с различной плотностью. Известен трехфазный сепаратор для отделения газа и разделения двух несмешивающихся жидкостей с различной плотностью, включающий штуцер ввода смеси, штуцеры вывода газа, легкой и тяжелой жидких фаз, отсеки для сбора тяжелой и легкой жидких фаз, сетчатые отбойники. Недостатком этих аппаратов является большой унос легкой жидкости с газом. Для отделения мелких капель требуются малые скорости газа. При малых скоростях газа имеют место большие объемы зон сепарации, а следовательно, значительные габариты аппарата. Применение сетчатых отбойников снижает объемы сепарационных газовых зон в сепараторе за счет сталкивания частиц жидкости с материалом отбойников и его смачивания, при котором происходит укрупнение частиц и сток их под действием гравитационных сил. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является трехфазный сепаратор, включающий корпус, патрубки ввода газожидкостной смеси и вывода продуктов разделения, сетчатый отбойник, установленный перед патрубком вывода газа, установленные друг за другом поперечные перегородки, образующие отсек для сбора легкой жидкой фазы, перегородку, прикрепленную к дну корпуса, образующую с ним отсек сбора тяжелой жидкой фазы, разделительную тарелку перед штуцером выхода легкой жидкой фазы. При больших расходах газа в трехфазном сепараторе площадь сечения сетчатого отбойника, а следовательно, его линейные размеры получаются значительными. При таком техническом решении также требуются увеличенные диаметры аппарата, так как для нормальной работы сетчатых отбойников требуется выдерживать определенные размеры от штуцера выхода газа до отбойника, а также от низа отбойника до уровня жидкой смеси (более 0,45 его длины). Целью изобретения является снижение металлоемкости трехфазных сепараторов за счет снижения габаритов аппарата и повышение эффективности разделения за счет увеличения расстояния от уровня жидкости до отбойника. Цель достигается тем, что трехфазный сепаратор, включающий корпус, патрубки ввода и вывода компонентов, сетчатый отбойник, перегородку, образующую с корпусом отсек сбора тяжелой жидкой фазы, камеру сбора легкой жидкой фазы, снабжен сборником отсепарированной жидкости, размещенным под отбойником, переливной трубой, соединяющей сборник с камерой сбора легкой жидкой фазы, а сетчатый отбойник расположен в отсеке сбора тяжелой жидкой фазы. Сборник отсепарированной жидкости расположен с наклоном в сторону камеры сбора легкой жидкой фазы. На чертеже показан описываемый трехфазный сепаратор. Трехфазный сепаратор содержит горизонтальный корпус 1, в верхней части которого расположен патрубок 2 ввода газожидкостной смеси и патрубок 3 вывода газа, а в нижней части - патрубок 4 вывода легкой жидкой фазы и патрубок 5 вывода тяжелой жидкой фазы. К патрубку 2 примыкает криволинейный коллектор 6, на выходе которого расположен сетчатый пакет 7. Криволинейный коллектор 6 снабжен дренажной трубкой 8. На выходе коллектора 6 установлен просечно-вытяжной лист 9. Перед патрубком 3 вывода газа установлен сетчатый отбойник 10, который помещен в отсеке 11 сбора тяжелой фазы, образованном стенкой корпуса 1 и перегородкой 12. Перед перегородкой 12 расположена камера 13 сбора легкой жидкой фазы. В камере 13 размещены разделительная тарелка 14 и датчик 15 регулятора уровня. Под сетчатым отбойником 10 расположен сборник 16 отсепарированной жидкости, соединенный переливным устройством 17 с камерой 13 сбора легкой жидкой фазы. Сборник 16 отсепарированной жидкости расположен выше максимальных уровней легкой и тяжелой жидких фаз соответственно в камере 13 сбора легкой жидкой фазы и в отсеке 11 сбора тяжелой жидкой фазы. Для предотвращения уноса жидкости из сборника 16 отсепарированной жидкости и улучшения стока жидкости в камеру 13 сбора легкой жидкой фазы сборник расположен с наклоном в сторону камеры 13 сбора легкой жидкой фазы. Сепаратор работает следующим образом. Газожидкостная смесь поступает через патрубок 2 ввода газожидкостной смеси внутрь корпуса 1. В патрубке 2 смесь движется с определенной скоростью и поступает в криволинейный коллектор 6. Газ через выходной торец криволинейного коллектора 6 поступает на сетчатый отбойник 10, где доочищается от капельной жидкости и через патрубок 3 вывода газа выходит из сепаратора. Жидкость из криволинейного коллектора стекает по дренажной трубке 8 в нижнюю часть корпуса 1. Унесенная капельная жидкость проходит через сетчатый пакет 7 и стекает через просечно-вытяжной лист 9 в нижнюю часть корпуса 1, а предварительно отсепарированный газ поступает на сетчатый отбойник 10. В корпусе жидкая смесь разделяется под действием гравитационных сил, перетекает в камеру 13 для сбора легкой фазы, где датчик 15 поддерживает определенный ее уровень, и через патрубок 4 вывода легкой жидкой фазы выводится из сепаратора. Более тяжелая жидкость скапливается в нижней части корпуса 1, перетекает через перегородку 13 и выводится из аппарата через патрубок 5 вывода тяжелой фазы. Жидкость, отсепарированная сетчатым отбойником 10, стекает в сборник 16 отсепарированной жидкости, откуда через переливное устройство 17 перетекает в камеру 13 сбора легкой жидкой фазы. Так как уровень тяжелой жидкой фазы всегда меньше, чем уровень разделяемой смеси, и может быть снижен за счет увеличения длины аппарата, сетчатый отбойник в описываемом сепараторе может быть установлен в отсеке сбора тяжелой жидкой фазы с соблюдением всех необходимых расстояний без увеличения диаметра сепаратора. Увеличение длины аппарата не приводит к увеличению толщины стенки корпуса, а ведет к снижению металлоемкости разделительного оборудования, так как увеличение длины в меньшей степени влияет на увеличение массы аппарата, чем увеличение диаметра, особенно для аппаратов, работающих под давлением. (56) Авторское свидетельство СССР N 722555, кл. B 01 D 19/00, 1978. Авторское свидетельство СССР N 801847, кл. B 01 D 17/04, 1979.

Формула изобретения

1. ТРЕХФАЗНЫЙ СЕПАРАТОР, включающий корпус, патрубки ввода трехфазной газожидкостной смеси и вывода продуктов разделения, сетчатый отбойник, установленный перед патрубком вывода газа, перегородку для слива тяжелой фазы, прикрепленную к дну сепаратора, образуют с корпусом отсек сбора тяжелой жидкой фазы, камеру сбора легкой жидкой фазы, отличающийся тем, что, с целью снижения металлоемкости и повышения эффективности разделения, он снабжен сборником отсепарированной жидкости, размещенным под отбойником, переливной трубой, соединяющий сборник с камерой сбора легкой жидкой фазы, а сетчатый отбойник расположен в отсеке сбора тяжелой жидкой фазы. 2. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что сборник отсепарированной жидкости расположен с наклоном в сторону камеры сбора легкой жидкой фазы.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Изобретение относится к устройствам для разделения смесей газ-жидкость-жидкость

Способ отстаивания // 2104737

Устройство по разделению двух несмешивающихся жидкостей радиального типа // 2289001

Изобретение относится к устройствам по разделению двух несмешивающихся жидкостей и может быть применено для очистки сточных вод ливневой канализации от нефтепродуктов

Устройство для разделения многофазных текучих сред // 2340384

Изобретение относится к устройству для разделения многофазных текучих сред и может использоваться в любых отраслях промышленности

Система и способ разделения потока флюида // 2412738

Изобретение относится к системе разделения потока флюида, содержащего газ, легкую жидкость и тяжелую жидкость, и может использоваться для обработки продукции скважин

Способ разделения потока воды, имеющей сложные загрязнения, по видам загрязнения и устройство для его осуществления // 2457011

Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности и касается способа разделения потока воды, имеющей сложные загрязнения, по видам загрязнения и устройства для его осуществления

Устройство для разделения жировых суспензий // 1562001

Изобретение относится к устройствам для разделения жировых суспензий, может найти применение в нефтехимической, химической и других отраслях промышленности и позволяет повысить эффективность разделения суспензий за счет организации зон агрегирования жировых частиц и обеспечения возможности увеличения их концентрации при струйном течении по одной линии тока в емкости для разделения

Устройство для очистки сточных вод от нефтепродуктов // 1703161

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод промышленных предприятий и может быть использовано в топливной промышленности для централизации сбора смеси, для утилизации в качестве основного или резервного топлива на ТЭЦ

Способ разделения неустойчивых эмульсий и устройство для его осуществления (варианты) // 2536143

Группа изобретений относится к химической, металлургической и другим областям промышленности, в частности к технологическим процессам, связанным с разделением несмешивающихся жидкостей различной плотности. Способ разделения неустойчивых эмульсий включает процессы гравитационной сепарации с отводом фракций: обогащенной легкими компонентами - вверх, а тяжелыми компонентами - вниз. При этом в сепарационную емкость вводят буферный блок и производят гашение скорости входного потока жидкости, затем распределяют его равномерно по всей ширине сепарационной емкости, при этом вводят тонкослойный отстойник и интенсифицируют процесс разделения на слои - верхний и нижний, соответственно, легких и тяжелых фракций жидкости путем отстаивания в тонком слое. Для оптимизации гидрофобной, например углеводородов, и гидрофильной, например воды, сепарации регулируют положения границы раздела между легкой и тяжелой фракциями жидкости с помощью регулировочного устройства, изменяющего уровень выхода тяжелой фракции жидкости в зависимости от отношения плотностей легкой и тяжелой фракций жидкости. Процесс сепарации производят при значении высоты слоя легкой фракции жидкости в сепараторе, соответствующем интервалу 0,3-0,5 от значения общей высоты сепарационной емкости, а для выгрузки механических примесей дно устройства выполняют либо пирамидальным для удаления механических примесей с помощью насоса, либо на ровное дно устройства устанавливают короба для сбора и удаления механических примесей. Согласно первому варианту устройство для разделения неустойчивых эмульсий включает гравитационный сепаратор, выгрузной узел для удаления разделенных жидкостей из устройства. При этом в сепарационную емкость введена и установлена буферная емкость, в которой выполнено щелевидное отверстие по всей ширине устройства, с возможностью вытекания по ней жидкости, и введен тонкослойный отстойник, который выполнен из одного или нескольких последовательно установленных модулей в виде V- или W-образных набранных пластин. Выгрузной узел содержит подвижное корыто и выполнен регулируемым с возможностью изменения высоты отбора тяжелой фракции жидкости при помощи подвижного корыта или при помощи установки проставок различной высоты, а для выгрузки механических примесей дно устройства выполнено пирамидальным, в котором расположена система форсунок для размыва механических примесей. Согласно второму варианту в сепарационную емкость устройства для разделения неустойчивых эмульсий введена система перегородок, установленных в шахматном порядке и поднятых относительно дна на 150-200 мм, при этом выгрузной узел содержит подвижное корыто и выполнен регулируемым с возможностью изменения высоты отбора тяжелой фракции жидкости при помощи подвижного корыта или при помощи установки проставок различной высоты, а для выгрузки механических примесей дно сепарационной емкости устройства выполнено плоским, по торцам которого расположены люки. Техническим результатом группы изобретений является повышение эффективности разделения неустойчивых эмульсий. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 7 ил.

Сепарационная установка // 2563505

Изобретение относится к области оборудования для нефтедобывающей промышленности, а именно к установкам для разделения продукции нефтяных скважин на нефть и воду. Сепарационная установка содержит колонну с трубопроводами подвода газожидкостной смеси и отвода нефти, воды и газа, при этом колонна выполнена составной из соединенных между собой двух и более секций, каждая из которых содержит прямолинейный участок трубы, трубопроводы подвода газожидкостной смеси и отвода нефти и воды соединены с секциями патрубками подвода газожидкостной смеси и отвода нефти и воды, а выводы патрубков отвода нефти и воды соединены, соответственно, с нефтеотстойными и водоотстойными участками секций. Нижний конец каждой секции заглушен. При этом диаметры секций выполнены равными или неравными, углы наклона секций выполнены равными или неравными. Секции выполнены в виде шурфов. Оси секций расположены перпендикулярно или наклонно к горизонтальной поверхности, длины секций равные или неравные, гидравлические сопротивления патрубков подвода газожидкостной смеси равные или неравные. Патрубки отвода воды расположены внутри секций. Патрубки отвода нефти подсоединены к боковым стенкам секций. Патрубки отвода воды выполнены с возможностью изменения длины. Расстояние между осями секций равное или неравное, оси секций расположены в одной или разных вертикальных плоскостях. Стенки секций контактируют или не контактируют между собой, верхний конец каждой секции заглушен. Техническим результатом является повышение интенсивности процесса сепарации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ кустового сброса и утилизации попутно добываемой воды // 2588234

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для кустового сброса и утилизации попутно добываемой воды на нефтяных месторождениях поздней стадии разработки. Технический результат - повышение эффективности кустового сброса и утилизации попутно добываемой воды. По способу замеряют приемистость нагнетательной скважины. Подают продукцию одной или более добывающих скважин в скважину или шурф для предварительного сброса воды. Замеряют количество сырой нефти и газа, а также обводненность сырой нефти, плотность нефти и воды, поступающих в скважину или шурф для предварительного сброса воды. Делят скважинную продукцию на частично обезвоженную нефть, газ и воду. Направляют частично обезвоженную нефть и газ в сборный коллектор. Подают сброшенную воду в нагнетательную скважину. Определяют совместимость сброшенной воды с водой пласта. При совместимости вод нагнетательную скважину оснащают устройством для создания давления воды, достаточного для закачки воды в пласт, выполненного с возможностью изменения подачи и, в том числе, минимальной подачи. Определяют соответствие качества сброшенной воды геологическим условиям пласта. При неудовлетворительном качестве сброшенной воды ее направляют в сборный коллектор. При удовлетворительном качестве сброшенной воды ее направляют в нагнетательную скважину. Замеряют количество поступающей в нагнетательную скважину сброшенной воды. Затем с выбранным постоянным или переменным шагом производят увеличение подачи устройства для создания давления воды. Увеличение подачи воды производят до тех пор, пока качество сброшенной воды удовлетворяет геологическим условиям пласта. При этом, когда из скважины или шурфа для предварительного сброса воды частично обезвоженная сырая нефть с газом поступает в сборный коллектор, то на входе в скважину или шурф повышают давление поступающей скважинной продукции по меньшей мере на величину потерь давления при сепарации, и/или повышают количество сбрасываемой воды, и/или пропускают через скважину или шурф всю скважинную продукцию, проходящую по сборному коллектору. Повышение давления обеспечивают таким образом, что всю частично обезвоженную нефть с газом направляют в сборный коллектор. При этом исключают возможность попадания нефти в трубопровод отвода воды. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.