[发明专利]一种气油水三相分离装置

说明书

技术领域

本发明涉及气、油、水分离处理的技术领域，特别是指一种应用在气油水三相分离工艺中，采用旋流法分离气液、重力法分离气液油，而最终实现三相分离的气油水三相分离装置。

背景技术

石油、天然气生产过程中的含油水是来自石油、天然气开采、加工、提炼、储存及运输等各个环节，含油水水质成分复杂，既有原油，又有各种杂质以及后续生产加工过程中添加的化学药剂和一些微生物。

一般含油水中油存在的物理状态大致可分为五种：浮油、分散油、乳化油、溶解油和固体附着油，通常多以上述几种物理状态并存。而通常采用的物理处理法主要包括重力法、离心法、气浮法、过滤法和膜分离法等。

其中的气浮法，是预先在含油水中通入气体，使含油水成为水-气-油滴三相混合体系，由于大量的微细气泡从水中析出而粘附在悬浮颗粒(即油滴)上，使悬浮颗粒(即油滴)的整体密度小于水而易与水发生分离，从而达到油水分离的目的。

如专利号为ZL200520003944.0(公告号为CN2764456Y)的中国实用新型专利《带气浮装置的三相分离器》就公开了一种采用气浮法、重力法相结合的三相分离装置。该三相分离装置是在传统三相分离器的基础上增设了溶气释放器和溶气发生器，其具体技术手段是：通过传统的三相分离器、依靠重力法而实现气、油、水的分离；在三相分离器中设置溶气释放器和与其相连通的溶气发生器，通过溶气发生器从三相分离器中吸入水和气，并经过溶气水管以及溶气释放器，将溶气液体喷入到三相分离器内，以气泡助油滴上浮，也即依靠气浮法而进一步实现气、油、水的分离。

而现有的溶气释放器，其基本工作原理是：通过射流孔和环形间隙形成高速射流、涡流，瞬间降压消能释气。各种释放器均装在气浮分离装置内部，因释放器会经常发生堵塞，需要增加外能清洗系统，有时需要整个气浮分离装置停止运行，将释放器放空后才能检修，维护操作复杂、麻烦，而且还影响生产效率。因此，采用释放器的三相分离装置，有待于进一步改进。

另一方面，传统的三相分离器仅依靠重力而自然地实现气、油、水的分离，最后输出的水中含油量还是较高，分离效果不够理想，而且体积庞大，不是十分适用于海底油井的海上平台。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种不采用溶气释放器、溶气发生器而使得检修维护工作更加省力、方便的气油水三相分离装置，该气油水三相分离装置对于相同的原油处理量，能够缩小卧式罐体的体积，还能使气、油、水分离效果更为理想。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该气油水三相分离装置，包括有一柱状旋流式气液分离器和一卧式三相分离器，其中，所述的柱状旋流式气液分离器包括柱状筒体，该柱状筒体侧壁的上部、中部、下部分别设置有出气管、原油进入管、出液管，所述原油进入管的连接端相对柱状筒体倾斜向下，并与柱状筒体的侧壁相切，其特征在于：

所述的卧式三相分离器包括卧式罐体，该卧式罐体内、向右侧偏离地竖立有一挡板，该挡板将罐体内部分隔成位于其左侧的相对较大的集液区(重力分离区)和位于其右侧的相对较小的集油区，该挡板顶部与罐体顶部之间留有间距，同时，该卧式罐体在靠近左侧端部的侧壁上设置有液体输入管，该卧式罐体在靠近右侧端部的侧壁上设置有排油管，该卧式罐体位于所述挡板左侧的底部上设置有排水管，该卧式罐体的顶部连通有一向上凸出的集气包，该集气包顶部具有排气管，其中，所述旋流式气液分离器中的出液管末端与该液体输入管相连通，而所述旋流式气液分离器中的出气管末端与该集气包相连通。

作为进一步改进，所述卧式罐体上的液体输入管可以具有向卧式罐体底部延伸的延伸部，所述卧式罐体底部在正对液体输入管延伸部的末端开口的位置设置有一雷达形稳流板，并且，在该液体输入管的延伸部与该稳流板之间还设置有一个俯卧式L型多孔板，该L型多孔板的横向部分和竖直部分的边沿分别与卧式罐体的内壁相衔接，该雷达形稳流板可防止输入到罐体内的液体直接冲击罐体底部，由于原油在柱状筒体旋流的时候，流体的流速是变化不稳定，雷达形稳流板配合L型多孔板的设计，能减缓流速，减少对集液区中液体的冲击，使含油水(即液体)在卧式罐体的分布更加均匀，从而使含油水(即液体)在卧式罐体内的气、油、水分离更加充分。

作为进一步改进，所述卧式罐体的底部位于排水管的上方可以设置有一两侧横向贯通的罩盖，如此设计，可以保证位于集液区底部的水流能向排水管流出，而防止因排水速度过快使得位于排水管开口上方的水流连同油滴一起进入排水管内，有助于提高气、油、水分离效果。