[发明专利]气体静电聚结器

说明书

技术领域

一般来说，本公开的主题涉及处理流(process stream)中流体的分离，更确切地说，涉及聚结主要是气体的流体的静电聚结器。

背景技术

烃流体与水的分离是石油生产工业中的重要处理。在以石油为主的状况下，小水滴能够出现在连续的油相中，例如由于上游管道中的剪切。水滴尺寸是对分离速度的重要贡献因子。由于这些流体的不混溶性和比质量差异，与更大的水滴相比，油中的小水滴与油缓慢地分离。

油/水分离的一种常规方法利用重力并需要分离器内部的长时间驻留。可接受的分离性能需要长时间驻留，所以这种方法不适于流动速率高的管线式应用。使用化学品分解乳状液的其他技术要求化学品的后期去除，从而增加成本。采用加热的再其他的技术在分解乳状液方面不太有效。

从主要是气体的流体流分离液体也是工业中的重要处理。在许多情况下，具有高经济价值的气体在获得时包含非常微细的液滴。实例可以是天然气或化学工业中使用的许多其他气体，比如氯或二氧化硫。同样，在处理工业中，蒸汽可能部分地凝结，可能导致气体包含微细液滴，尤其是在高气速应用中(即高速为引出液滴提供了重要的力)。另外，流动途径上的任何障碍都可能产生高低压区域，与压力差异小得多的低气速应用相比导致在障碍处更多的凝结。

因为这些液滴能够腐蚀管道并且对泵和其他处理装备有害，所以应当先去除它们再包装或传送商业气体或者在处理工业中使用气体。另外，消费者希望其产品尽可能纯，外来的液体降低了这些气体的品质。在石化工业中，尤其是离岸处，天然气与盐水和石油一起获得，有益的是离井尽可能近地去除水和/或其他液体。为了以吸水剂去除水蒸气至浓度远低于饱和度，干燥天然气付出了重要的努力。不过，如果要被干燥的气体除了蒸汽外还包含液体水，这样的努力可能还不够。

从气体中去除液体的常规技术典型情况下针对改进传统的通过使用类重力的力从气体分离液体。一种很古老的技术基于以下观察：悬挂在雾中的一块布将从雾中收集水，因此降低雾强度并提供水。布用作水滴的凝结中心，而在水的情况下重力将使多余水流下。这项技术是使用金属网从气体分离液体的基础。

另一种技术涉及增加重力以使悬浮液滴在气体中更不稳定。通过旋转介质可以增加重力，它引起正常重力许多倍的向心力。以这种方式，分离进行的速率比仅仅在重力下快许多倍，使装置小得多。

然而，对于大规模的管线式运行，金属网技术和加速器都具有其缺点。网可能变得被塞住并且需要气体分子遵循复杂的路径通过网，耗费了机械能。由旋转增加重力也需要机械能，它一般取自要被分离的气体。这种消耗的机械能导致压降，它增加了泵的所需数目或尺寸。另外，两种技术都需要易受腐蚀的灵敏装备。

本文档的本节意在引入可能与以下介绍的和/或权利要求的所公开的主题的各种方面有关领域的各种方面。本节提供了背景信息以便于更好地理解所公开主题的各种方面。应当理解，本文档的本节中的论述要就此而论地阅读，而不作为现有技术的允许。所公开的主题针对克服或至少减少以上阐述的一个或多个问题的后果。

发明内容

以下呈现了所公开的主题的简化总结，以便提供所述公开的主题的某些方面的基本理解。这个总结不是所述公开的主题的详尽综述。并非意在标识所述公开的主题的关键的或必不可少的要素或者描绘所述公开的主题的范围。它的惟一目的是以简化的形式呈现某些概念，作为后面讨论的更详细说明的序言。

所述公开的主题的一方面在静电聚结器中可见。所述静电聚结器包括界定了用于接收主要包括气体的处理流体的流动路径的外壁，电源，以及耦接到所述电源以产生跨所述流动路径的电场的多个电极板。

所述公开的主题的另一方面被视为在处理流体中聚结分散相成分的方法。提供了用于接收主要包括气体的处理流体的流动路径。所述处理流体通过由多个电极板产生的以聚结分散相成分的液滴的电场。

附图说明

后文将参考附图介绍所述公开的主题，其中类似的引用号指示类似的要素，以及：

图1是根据本主题的一个展示性实施例的流体分离系统的简化图；

图2是图1的系统中静电聚结器的简化剖面图；

图3是图2的静电聚结器中使用的流动扰乱元件的图；

图4是图1的静电聚结器的控制电路的简化框图；

图5是图4的控制电路中AC发生器中可以采用的正回路的简化图；

图6是图4和图5的控制电路中可以采用的自发生器电路的简化框图；

图7是图1的静电聚结器的控制电路的替代实施例的简化框图；