專利名稱：天然氣復(fù)合分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油天然氣設(shè)備，特別是一種對天然氣中有害物質(zhì)進行分離的天然氣復(fù)合分離器。
背景技術(shù)：
從地層中開采出來的天然氣往往含有砂和混入的巖屑粉塵等固體雜質(zhì)，以及水，水蒸氣，硫化物和二氧化碳等有害物質(zhì)。天然氣必須在站場進行分離，除去氣體中的霧狀水滴和液烴。再經(jīng)計量、處理后進入輸氣干線或集中起來輸送到天然氣處理廠處理后外輸。因此，油田和天然氣地面工程中，需要大量的氣液分離設(shè)備。
目前工業(yè)上常用的主要有重力分離器、離心(旋風(fēng))分離器、過濾(聚結(jié))分離器、吸附分離器等幾種。這些分離器結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜，但分離原理單一，分液效果有限。因水分和凝析烴類存在，將增大下游處理成本或造成加工與外輸?shù)氖鹿?，無法保證商品氣的質(zhì)量。尤其是天然氣低溫集輸和低溫凈化工藝，不能有效脫除低溫狀態(tài)下霧狀的水分和凝析烴，將會造成巨大的能量浪費。而分離器分出液量越多，就意味著越節(jié)能、越安全，間接經(jīng)濟和社會效益越好。
目前長慶氣田的生產(chǎn)流程，集氣站使用了不同規(guī)格的雙筒式天然氣分離器或聚結(jié)器，以便對井口產(chǎn)出氣進行游離水分離和凝析油分離。但目前使用的分離器分離精度低，分離器內(nèi)件堵塞損壞嚴(yán)重且不易檢修，已不能完全滿足氣田的生產(chǎn)和發(fā)展需要，進一步研究開發(fā)高效天然氣分離器顯得十分迫切。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種天然氣復(fù)合分離器，它氣速較低，壓降小，噪音較小，克服了氣體出口對液體的二次夾帶現(xiàn)象，分離精度高，可靠性好，成本低，投資小。
本實用新型的技術(shù)方案是，設(shè)計一種天然氣復(fù)合分離器，其特征是它的罐體的頂部外端固定連接有捕霧器1，罐體內(nèi)腔自上而下連接有整流裝置2、落液管9、入口進氣調(diào)整裝置3、液位調(diào)節(jié)器8，罐體的中部下方一側(cè)連接有混合物進口4，與它對應(yīng)的罐體另一側(cè)的下方連接有液位調(diào)節(jié)器8，罐體的底部外端連接有固、液出口7，固、液出口7上端口的罐體內(nèi)連接有出口防渦裝置5，罐體底部固定有支座6。
所述的捕霧器1為簡體結(jié)構(gòu)，它下端有孔與復(fù)合分離器罐體上端連通，捕霧器1的上端連接有法蘭盤，捕霧器1筒體內(nèi)連接有金屬網(wǎng)墊和液滴過濾裝置；捕霧器1頂部法蘭式封頭上有氣體出口短管；在捕霧器1筒體內(nèi)氣體出口處有出口防渦裝置5。
所述的罐體為立式圓柱罐狀結(jié)構(gòu)，它的內(nèi)腔上部為整流室、中部為離心分離室、下部為儲液區(qū)，罐體內(nèi)固定的落液管9上口在整流室底部，下口在儲液區(qū)。
所述的整流裝置2固定連接在罐體上部的整流室內(nèi)，它是由一組波紋板連接在一起構(gòu)成。
所述罐體中部連接的混合物進口4與入口進氣調(diào)整裝置3連通，入口進氣調(diào)整裝置3固定在罐體離心分離室的支架上，支架上還連接有落液管9。
所述的液位調(diào)節(jié)器8它一端固定在罐體儲液區(qū)的接口法蘭上，它的另一端伸進罐體內(nèi)與儲液區(qū)液面相連。
所述的捕霧器1筒體內(nèi)連接的金屬網(wǎng)墊和液滴過濾裝置是可拆卸式。
本實用新型的特點是該設(shè)備在現(xiàn)有常用分離器的基礎(chǔ)上綜合利用了離心分離原理、重力分離原理以及過濾分離原理等，將幾種設(shè)備功能整合成一臺多功能設(shè)備，減少了外部連接口數(shù)量，實現(xiàn)了設(shè)備的一體化。尤其是增加了專有技術(shù)——超細(xì)過濾元件，極大提高了設(shè)備的分離精度。
該設(shè)備可極大地簡化工藝流程，降低地面投資。該設(shè)備與現(xiàn)有分離器相比氣速較低，壓降小，噪音較小，克服了氣體出口對液體的二次夾帶現(xiàn)象。經(jīng)過長慶油田對該設(shè)備的分離效果多次露點測試和鑒定，該設(shè)備可使天然氣平均外輸露點降為-14℃。


下面結(jié)合實施例附圖對本實用新型做進一步說明。
圖1是實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、捕霧器；2、整流裝置；3、入口進氣調(diào)整裝置；4、混合物進口；5、出口防渦裝置；6、支座；7、固、液出口；8、液位調(diào)節(jié)器；9、落液管。
具體實施方式
實施例如圖所示，該分離器采用立式多級分離結(jié)構(gòu)，罐體為立式圓柱罐狀結(jié)構(gòu)，它包括捕霧器1、整流裝置2、入口進氣調(diào)整裝置3、出口防渦裝置5、落液管9、混合物進口4、液位調(diào)節(jié)器8、固、液出口7、支座6。該分離器由上至下分為捕霧器、整流室、離心分離室、儲液區(qū)四個部分，罐體的頂部外端固定連接有捕霧器1，捕霧器1由一組金屬網(wǎng)墊、液滴過濾裝置和氣體出口組成。捕霧器1為小型筒體結(jié)構(gòu)，焊接在復(fù)合分離器筒體的頂部上，下端有通孔與罐體連通，上端為法蘭結(jié)構(gòu)；金屬網(wǎng)墊和液滴過濾裝置固定于小支架上，再焊接于捕霧器筒體內(nèi)，在捕霧器1簡體內(nèi)氣體出口處安裝有出口防渦裝置5。捕霧器1氣體出口為短管，焊接在捕霧器1頂部法蘭式封頭頂部，與絲網(wǎng)端部法蘭密封緊固。罐體的中部下方一側(cè)連接有混合物進口4，與進口4對應(yīng)的罐體另一側(cè)下方連接有液位調(diào)節(jié)器8，罐體的底部外端連接有固、液出口7，罐體下有支座6支撐。罐體內(nèi)上部為整流室，安裝有整流裝置2，用來捕集離心分離室上升氣體中攜帶的微小液滴(直徑＞0.2mm)，并匯集后經(jīng)落液管9流入儲液區(qū)，整流裝置2為一組波紋板配制的整體，焊接固定于整流室筒體內(nèi)。罐體內(nèi)中部為離心分離室，由混合物進口4、入口進氣調(diào)整裝置3、落液管9構(gòu)成。離心分離室在簡體內(nèi)焊有支架，在支架上再以焊接方式固定入口進氣調(diào)整裝置3、落液管9。離心分離室作用是將混合物進口4進氣中的固體和液體進行離心分離，并對上升氣體進行調(diào)整，防止氣體攜帶液體。落液管9作用是將上部整流室捕集到的液體匯集后導(dǎo)向儲液區(qū)，防止上升氣體將其攜帶回整流裝置2。罐體內(nèi)下部為儲液區(qū)由液位調(diào)節(jié)器8、出口防渦裝置5、固液出口7構(gòu)成，用來存儲氣體中分離出固體和液體。液位調(diào)節(jié)器8用法蘭固定在筒體接口法蘭上，出口防渦裝置5直接焊接于筒體下部固、液出口7的上端口。液位調(diào)節(jié)器8用來指示儲液區(qū)液面的高低，從而決定是否排放；出口防渦裝置5作用是阻止排液時形成渦流，將高壓氣體攜帶出來。
本實用新型的工作原理氣體(液烴、水、雜質(zhì)、氣體等)混合物由設(shè)置在罐體中部的混合物進口4從切向通過離心方式進入罐體設(shè)備內(nèi)，將氣液混合物進行初分離。
初分離后的氣體向上運動，經(jīng)過設(shè)置在罐體上部的整流裝置2對氣體進行整流，以滿足氣液分離的要求。其作用主要是對氣液進行最終的分離，根據(jù)其功能和作用選用比表面積大、對液體的潤濕性能好的填料式結(jié)構(gòu)。它適用于含液量低、固體含量小的混合物的最后分離。在此，直徑較小的懸浮液滴在整流裝置2表面得到捕集并互相碰撞聚集后，通過導(dǎo)液管淌入設(shè)備的儲液區(qū)中的出口防渦裝置5、固、液出口7、液位調(diào)節(jié)器8，經(jīng)過整流裝置處理后的氣體繼續(xù)流向出口捕霧器1。
本實用新型的結(jié)構(gòu)不僅局限在上述實施例中，在出口捕霧器1內(nèi)只要設(shè)有整流元件和捕霧元件，并設(shè)置有網(wǎng)墊除霧裝置和液滴過濾元件，采用可拆、可更換式，通過流通通量和精度的設(shè)計優(yōu)選，保證除霧效率和使用周期即可。網(wǎng)墊除霧裝置作為設(shè)備出口捕霧器1的第一級分離元件，主要作用是去除粒徑大于1μm的液滴，而液滴過濾元件將粒徑大于0.2μm的液滴全部去除。氣體經(jīng)過捕霧器1出口逸出設(shè)備，而儲液區(qū)(5\7\8)內(nèi)的液體通過液面調(diào)節(jié)器8調(diào)節(jié)后由固、液出口7流出設(shè)備，完成氣液分離過程。由于固體顆粒的密度大于液體，因此固體顆粒的分離與液體相似，而且比液體更容易。在固、液出口7處設(shè)置有效果良好的板框式出口防渦裝置5，以阻止液體出口的“二次夾帶”現(xiàn)象。
常規(guī)的液面調(diào)節(jié)器有機械式、氣動式和電動式。除機械式液面調(diào)節(jié)器外，氣動式和電動式液面調(diào)節(jié)器需要二次儀表組合完成液面的調(diào)節(jié)和控制功能。對設(shè)備的控制，考慮到該裝置在野外場合使用，為利于生產(chǎn)及管理，因此本項目將采用電動液面調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器將二次儀表與一次儀表(電動執(zhí)行機構(gòu))有機地結(jié)合在一起，可實現(xiàn)液位的遠(yuǎn)傳控制、調(diào)節(jié)；另外，為方便管理，還設(shè)置一套就地式液面計，實現(xiàn)液位的就地顯示。設(shè)置一套遠(yuǎn)傳式液面調(diào)節(jié)器和一套就地式液面計，安裝在液面處，通過液面調(diào)節(jié)器控制與調(diào)節(jié)氣液界面，以保證有穩(wěn)定的氣液界面和分離流場，并可實現(xiàn)液位的遠(yuǎn)傳控制、調(diào)節(jié)與就地顯示。
權(quán)利要求1.天然氣復(fù)合分離器，其特征是它的罐體的頂部外端固定連接有捕霧器(1)，罐體內(nèi)腔自上而下連接有整流裝置(2)、落液管(9)、入口進氣調(diào)整裝置(3)、液位調(diào)節(jié)器(8)，罐體的中部下方一側(cè)連接有混合物進口(4)，與它對應(yīng)的罐體另一側(cè)的下方連接有液位調(diào)節(jié)器(8)，罐體的底部外端連接有固、液出口(7)，固、液出口(7)上端口的罐體內(nèi)連接有出口防渦裝置(5)，罐體底部固定有支座(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣復(fù)合分離器，其特征是所述的捕霧器(1)為筒體結(jié)構(gòu)，它下端有孔與復(fù)合分離器罐體上端連通，捕霧器(1)的上端連接有法蘭盤，捕霧器(1)筒體內(nèi)連接有金屬網(wǎng)墊和液滴過濾裝置；捕霧器(1)頂部法蘭式封頭上有氣體出口短管；在捕霧器(1)筒體內(nèi)氣體出口處有出口防渦裝置(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣復(fù)合分離器，其特征是所述的罐體為立式圓柱罐狀結(jié)構(gòu)，它的內(nèi)腔上部為整流室、中部為離心分離室、下部為儲液區(qū)，罐體內(nèi)固定的落液管(9)上口在整流室底部，下口在儲液區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣復(fù)合分離器，其特征是所述的整流裝置(2)固定連接在罐體上部的整流室內(nèi)，它是由一組波紋板連接在一起構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣復(fù)合分離器，其特征是所述罐體中部連接的混合物進口(4)與入口進氣調(diào)整裝置(3)連通，入口進氣調(diào)整裝置(3)固定在罐體離心分離室的支架上，支架上還連接有落液管(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣復(fù)合分離器，其特征是所述的液位調(diào)節(jié)器(8)它一端固定在罐體儲液區(qū)的接口法蘭上，它的另一端伸進罐體內(nèi)與儲液區(qū)液面相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣復(fù)合分離器，其特征是所述的捕霧器(1)筒體內(nèi)連接的金屬網(wǎng)墊和液滴過濾裝置是可拆卸式。
專利摘要本實用新型涉及石油天然氣設(shè)備，特別是一種對天然氣中有害物質(zhì)進行分離的天然氣復(fù)合分離器，其特征是它的罐體的頂部外端固定連接有捕霧器(1)，罐體內(nèi)腔自上而下連接有整流裝置(2)、落液管(9)、入口進氣調(diào)整裝置(3)、液位調(diào)節(jié)器(8)，罐體的中部下方一側(cè)連接有混合物進口(4)，與它對應(yīng)的罐體另一側(cè)的下方連接有液位調(diào)節(jié)器(8)，罐體的底部外端連接有固、液出口(7)，固、液出口(7)上端口的罐體內(nèi)連接有出口防渦裝置(5)，罐體底部固定有支座(6)。它氣速低，壓降、噪音小，克服了氣體出口對液體的二次夾帶現(xiàn)象，分離精度高，可靠性好，成本低。
文檔編號B01D46/00GK2881089SQ20062007875
公開日2007年3月21日 申請日期2006年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月7日
發(fā)明者劉祎, 王文武, 郭信軍, 雷文賢, 徐東, 楊秀強, 李建武 申請人:西安立得工程建設(shè)有限公司