Газожидкостный сепаратор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»>856501 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.10.79 (21) 2834412/23-26 (51) М.К . с присоединением заявки №вЂ”

В 01 D 45/12

Геауднретаанный камитат (23) Приоритет—

Опубликовано 23.08.81. Бюллетень №31 (53) УДК 66.074.

1 621 928 .93 (088.8) но делам нзобретаний

N аткрмтий

Дата опубликования описания 28.08.81 (72) Авторы изобретения

В. М. Киселев, В. Т. Градюк и С. А. Киселева (71) Заявитель (54) ГАЗОЖИДКОСТНЫй СЕПАРАТОР

Изобретение относится к технике сепарации капельной жидкости от.газового потока и может быть использовано в газовой, нефтяной и химической промышленности для отделения тонкодисперсных капель из трехфазной смеси типа природный газ — конденсат — гликоль.

Известен газожидкостный сепаратор, включающий вертикально установленный на тарелке со сливной перегородкой цилиндрический корпус с лопастным завихрителем и с отверстиями на входе лопастей, и рас- тО положенный над цилиндрическим корпусом сепарационный патрубок с диафрагмирующими элементами на выходе (1).

НедостатКом известного газожидкостного сепаратора является низкая эффективность при выделении из газового потока малых количеств туманообразных капель газового конденсата в смеси с каплями водных растворов ингибиторов гидратообразования (гликолей, метанола или хлористого кальция).

Цель изобретения — интенсификация сепарации тонкодисперсных капель из трехфазной дисперсной смеси типа природный газ — конденсат — гликоль подачей на орошение исходной смеси газового конденсата.

Поставленная цель достигается тем, что сепаратор снабжен дополнительной перегородкой, установленной перед сливной перегородкой, а стенка цилиндрического корпуса выполнена с отверстиями, расположенным ) выше нижнего края дополнительной перегородки, и с обтекателем на уровне этих от-. верстий, образующим местное сужение в цилиндрическом корпусе.

Сужение выполняют в виде установленного перед завихрителем осесимметричного обтекаемого тела вращения, образующего с внутренней стенкой цилиндра кольцевой зазор площадью, не более 70% от общего поперечного сечения цилиндра. Это упрощает процесс изготовления сепарационных патрубков малого диаметра и улучшает контакт жидкости с исходным газом.

На чертеже изображен предлагаемый сепаратор, продольный разрез.

Сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, перфорированный ярусом отверстий 2 в зоне осевого неподвижного завихрителя 3, и под завихрителем—

856501

3 ярусом отверстий 4. Над цилиндрическим корпусом расположен се пар ационный патрубок 5 с нижней зоной 6 сепарации, верхней зоной 7 сепарации и отверстиями 8 для отвода сепаратора. Перед завихрителем вдоль оси цилиндра в зоне перфорации установлено обтекаемое тело 9 вращения, об1 азующее кольцевой проходной канал 10. а тарелке 11 сепаратор закрепляется с помощью крестовины 12. Сливная система имеет высокую сливную перегородку 13, перед которой установлена дополнительная перегородка 14, образующая с ней канал 15, а с основанием тарелки — канал 16.

Газожидкостный сепаратор работает следующим образом..

Содержащий капли жидкости поток газа поступает в кольцевой канал 10, где дополнительно орошается из отверстий 4 жидкостью, находящейся на тарелке, что способствует эффективной коагуляции туманообразных капель жидкости в капли укрепненных размеров. При площади кольцевого канала более 70О/о коагуляция малоэффективна.

Проходя завихритель 3, поток захватывает через отверстия 2 часть газа из сепарационной зоны 6 и в виде закрученной струи проходит последнюю, в которой под действием центробежных сил жидкость отделяется и стекает на тарелку. Через отверстия 2 часть газа из сепарационной зоны 6 возвращается на циркуляцию в исходный поток, что улучшает эффективность сепарации.

Проскочившие капли выделяются из вращающейся струи газа в верхней зоне 7 сепарации, газ покидает сепаратор, а жидкость через отверстия 8 стекает на тарелку.

Через отверстия 4 в канале 10 самотеком поступает конденсат на орошение исходной газожидкостной смеси и коагулирует мелкие капли туманнообразного конденсата, которые легко сепарируются из газа в укрупненных размерах. Выделенная из газа двухфазная жидкая смесь под действием сил тяжести расслаивается на тарелке на верхний слой конденсата и нижний слой водного раствора ингибитора (гликоля, метанола и т. д.) . Высота настройки сливной перегородки 13 определяет интенсивность циркуляции орошения. Поступающая двухфазная жидкость отводится через

4 нижний канал 16 и боковой канал 15 в виде двухфазной эмульсии на слив.

Основным технико-экономическим преимуществом предлагаемого газожидкостного сепаратора является интенсификация сепарации. Так, например, при сепарации холодного потока газа при -5 С на входе в сепаратор при факторе скорости Ф =4лфф„ = 22, где Гг — скорость газа; Я. — плотность газа, удается получить расхождение темпера1о тур сепарации и точки росы по углеводороо дам 0,5 С против 2,4 С для известного сепаратора.

Указанные данные получаются для потока природного газа при давлении 52 сгс/см, когда в исходном газе содержится 2 г/нмз конденсата и 5,8 г водного раствора диэтиленгликоля на 1000 нмз газа, а благодаря искусственному орошению потоком отсепарированного конденсата на рециркуляцию, подается поток его до общего конденсатного го фактора сепарируемого газа 95 г/нм, эффективность сепарации при этом достигает

99,97/р против 93,84 /o для известного сепаратора, т. е. абсолютный унос жидкости ,снижается в 5 раз по сравнению с известным сепаратором.

Формула изобретения

Газожидкостный сепаратор, включающий вертикально установленный на тарелке со сливной перегородкой цилиндрический корЗО пус с лопастным завихрителем и с отверстиями на входе, и расположенный над цилиндрическим корпусом сепарационный патрубок с диафрагмирующими элементами на выходе, отличающийся тем, что, с целью интенсификации сепарации тонкодисперсных капель из потока газа, сепаратор снабжен дополнительной перегородкой, установленной перед сливной перегородкой над тарелкой, а стенка цилиндрического корпуса выполнена с отверстиями, расположенными

40 выше нижнего края дополнительной перегородки, и снабжен обтекателем, установленным на уровне этих отверстий.

Источники информации, 45 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Хо 501?65, кл. В 01 D 45/00, 31.05.74.

856501

Редактор Н. Егорова

Заказ 7053/6

Составитель В. Апарин

Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4