Сепарационная установка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii) 4760П

Со!оз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлсно 12.02.73 !21) 1881751/23-26 с присоединением заявки №

1всударстмннык ко!китет (3) ПРиоРитет (23) П ио итет

Совета МинистРов СССР Опуоликовано 05.07.75. Я!Оллетень ¹ 25 (51) М. Кл. В Old 45/02

В Old 45/12

В Old 19/00 (53) УДК 66.074.1(088.8) II0 делам изобретений ч открытий

Дата опубликования оппсаьп!я 11.11.75 (72) Авторы изобретения

Л. А. Пелевин, Г. Г. Корнилов, В. А. Крюков и И. M. Свинолупов (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов (54) СЕПАРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА

Предлагаемая сепарационная установка предназначается для использования на нефтяных промыслах.

Наряду с общим разделением нефте-газовой смеси на жидкую и газовую фазы газонефтяной сепаратор должен выполнять две основные функции — обеспечить качественную очистку газа от капель жидкости и высокую степень огделения жидкости от пузырь ков газа.

Из!вестна сепарационная установка для разделения газо-нефтяной смеси, включающая сепаратор для предварительного разделения газо-нефтяной смеси, буферную емкость с полками и разделительную камеру с отбойным устройством.

В известной сепар ационной установке вся масса газо-жидкостной смеси, вводимой в сепаратор, подвергается раскручиванию с ис?пользованием тангенциального ввода смеси.

Качество разделения зависит от скорости движения и времени пребывания нефти,в сепараторе, т. е. при небольшой скорости движения и малом времени пребывания нефти в сепараторе качество разделения недостаточное.

С целью повышения качества разделения газо-нефтяной смеси в предлагаемой сепарационной установке сепаратор снабжен кольцевой трубой, образующей торообразную камеру, соеднненну!о с разде,!птельно!! камерой трубопроводом возврата ?кидкости. С целью регулирования толщины отделяемого пристенного слоя жидкости разделительная

5 камера в верхней части выполнена в виде усеченного конуса и снабжена срезающей трубой с винтовой резьбой для перемещения трубы в вертикальном направлении.

На чертеже изооражепа предлагаемая ус-!

О тановка.

Сепарационпая установка состоит нз трубопровода 1 для подвода газо-нефтяной смеси, сепаратора 2 для предварительного разделения газо-нефтяной смеси, отстойной бу-!

5 ферной емкости 3, трубопровода 4 для от!вода газа из устройства предварительного разделения нефти и газа в центробежный (винтовой) разделитель 5, служащий для окончательно!! Оч!!сткп Газа От капельн(?й жпд20 кости, трубопровода б для возврата отделившейся в устройстве 5 жидкости, трубопровода 7 для отвода газа потребителю, трубопровода 8 для отвода жидкости пз отстойной емкости 3.

25 Сепаратор 2 для предварительного разделения нефти и газа состоит из корпуса 9, который представляет собой отрезок трубы.

Внутри корпуса концентрически расположена газоотводная труба 10. На наружной поверх30 ности ее разме11(еп конус 1 1, который может

476011 бЭ

65 перемещаться внутри конуса 12, расположенного внутри корпуса 9, При перемещении конусов относительно друг друга образуется кольцевая щель переменного сечения. Уплот е 1»е трубы 10 при работе осуществляется с помощью сальниковых узлов 13. Продолжением трубы 10 служат раструбы 14, выполненные по определенному профилю. Раструбы 14 служат в качестве направляющего аппарата для откидывания капель и струй жидкости на внутренню1о стенку корпуса 9.

Кольцевые щели в местах соединения раструбов, вставленных последовательно один в другой, служат для отвода газовой фазы.

На раструбах размещены концентрически расположенные конусообразные >калюзийные пластины 15, предотвращающие .перемешивание расслоившихся струек жидкости и газа и являющиеся направляющими элементами.

B камере 16 расположены каплеотбойники 17.

Трубопровод 18 служит для дренирования накопившейся в камере 16 жидкости в отстойную емкость 3, Центробежный винтовой разделитель 5 состоит из винтового завихрителя 19, срезающей трубы 20, образующей кольцевую разделительную камеру 21, служащую для накоп, 1ения жидкости и вОзврата ее с 11езна 1ительной частью газа в неразделенный поток газо-нефтяной смеси посредством кольцевой торообразной камеры 22, использ1 ющей эжектпрующий эффект в зоне сужения между ко11усами 1! и 12, Срезающая труба 20 имеет возмо>кпость с помощью винтовой резьбы перемещаться в сальниковом узле 23 для обеспечения регулирования толщины

«вырезаемого» слоя жидкости и газа. С этой целью верхняя часть камеры 21 выполнена в виде конуса; верхняя часть срезающей трубы 20 также имеет форму конуса. Образующие конусов камеры 21 и срезающей трубы

20 параллельны.

Б отстойной буферной емкости 3 установлены сливные полки 24. Предлагаемая уста>1GБка раоотает следующим образом.

Газо-нефтяная смесь подается по трубопро воду 1 в сепаратор 2 для предварительного разделения смеси, где она движется по кольцевому пространству сверху вниз. Попадая в сужающуюся кольцевую щель «конус в конусе», она за счет уменьшения площади сечения щели разгоняется до определенной скорости истечения, необходимой для сообщения частичкам жидкости кинетической энергии, способной вывести их при резком .повороте основного потока газа в противоположную сторону (вверх). При движении по направляющим раструбам 14 и через направляющие >калюзпйные пластины 15 частицы и струйки жидкости укрупняются и направля1стся на внутреннюю стенку корпуса 9, стекают по ней вниз и далее по сливпым по,ткам 24 в отстойную емкость 3, в которой под5

3:1

55 держивается определенный уровень известными способами.

Газовая часть предварительно разделенного потомака, направляясь вверх по трубопроводу 20, уносит с собой некоторое количество капсльной жидкости, часть которой благодаря прохождению через отбойники 17, задер>кивается в камере 16 и отводится также в отстойную емкость 3 по трубопроводу 18.

Окончательная очистка газа от капель жидкости осуществляется в центробежном разделителе 5, в котором газ, проходя через винтовой завихрптель 19, получает вращательное дви>кение. 3а счет центробе>кных сил капли >ки,1кости обогащают пристенный слой газа и создают жидкостный слой на стенках разделительной камеры 21, Кидкостный пристенный слой при дни>кении вниз изолируется от основного потока очищенного газа срезающей трубой 20 и накапливается в камере 21, откуда отсасывается по трубопроводу 6 в торообразную камеру 22 за счет использования эжектирующего эффекта, возникающего в сужении между конусами 11 и 12 при дви>кении через него газо-нефтяной смеси. Через кольцеву10 щель в торообразной камере жид кость и газ из нее возвращаются в общий поток газо-нефтяной смеси, идущей в сепаратор для предварительного разделеI I HsI.

Для регулирования толщины «вырезаемого» пристенного слоя с целью достижения необходимой степени разделения срезающая труба 20 может перемещаться вдоль своей

Оси, за счет чего меняется кольцевой зазор между верхней частью этой трубы и конусной частью разделительной камеры 21, В устройстве имеется указатель положения передней кромки подвижной срезающей трубы

20, а также и ширины кольца между наружной стенкой срезающей трубы и внутренней стенкой камеры разделения 21.

К тому же в центробежном разделителе наблюдается разделение потока газа на нагретый и обогащенный жидкой фазой пристенный слой, который возвращается через торообразную камеру 23 на прием сепаратора 2 предварительного разделения и на относительно холодное газовое «ядро», IKQTopoe направляется потребителю по трубопро,воду 8. Используемый при этом способ возврата на прием сепаратора, обогащенного жидкостью пристенного слоя, позволяет достичь более полного извлечения из нефти легких углеводородов, максимально сохранить в ней пропанбутановые фракции и более тяжелые углеводороды, Предмет изобретения

1. Сепарационная установка для разделения газо-нефтяной смеси, включающая сепаратор для предварительного разделения газо-нефтяной смеси, буферную емкость с полками и разделительную камеру с отоойным

476011

/а30 (/ Ч айка

/раза

Составитель О. Жучкова

Текред 3. Тараненко

Корректоры: Е. Давыдкина и В. Дод

Редактор В. Другова

Заказ 273777 Изд. № 893 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по дела ll изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4,5

Типография, пр Сапунова, 2 устройством, отлич а юща яся тем, что, с целью повышения качества разделения, сепаратор снабжен кольцевой трубой, образующей торообразную камеру, соединенную с разделительной камерой трубонроводом возврата жидкости.

2. Установка по п. 1, о Të и I II III III. <1 я с,I тем, что, с целью регулирования толгцииы OI деляемого пристенного слоя жидкости, разделительная камера в верхней части выполнена в виде усеченного конуса и снабжена срезающей трубой с винтовой резьбой для перемещения трубы в вертикальном направлении.