[发明专利]一种气液分离器

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，特别是涉及一种从混合气液流中分离气相物流和液相物流的气液分离器。

背景技术

气液分离是石油化工等行业一种基础性的化工过程，可实现物料的回收、目标物质的提纯等，其基本的分离方法有重力沉降、碰撞分离、离心分离、文丘里气液分离、电力沉降等，分别适用于不同的粒径范围；采用不同的分离原理，气液分离器的性能和结构也有较大差异，包括无分流式惯性分离器，丝网气液分离器、分液罐分离器、双相涡轮分离器、重力沉降分离器、平行蛇管分离器、旋流分离器、离心力分离器和螺旋分离器，破沫网和高效气液聚结器等。气液分离器是重整裂化和加氢裂化装置中的一个重要设备，它在工艺流程中的作用是通过重整裂化和加氢裂化除去循环氢气体中的含硫液滴等杂质，保证循环氢氨液洗涤脱H₂S塔的正常操作、减少其操作负荷以及保护加氢装置的心脏设备-循环氢压缩机。

200620168607.1公开了一种多级气液分离器，它包括带进水口、出气口和出液口的壳体，在壳体内的中部设置高速切线分离室，在高速切线分离室内组装多个小分离室，小分离室设置切向入口和集液管，在小分离室内设置导气管，导气管通向设置在上方的旋流板分离器，旋流板分离器的外周有导流通道通向集液室。

Shell Oil Company在US7594942中提供了一种气液分离器，包括垂直设置的具有气液混合物进口的壳体，在壳体内设置气液分离装置，该气液分离装置含有一个与壳体入口连通的气液入口、一个气液部分分离的出口、一个气体出壳体的在液体上方及液体内的与分离装置出口连通的气体出口、一个壳体内在液体下方及液体内的与分离装置出口连通的液体储液室、一个具有在壳体的储液室的液体收集端的液体出口，在储液室中，气液分离装置有一叶片进口，在气液分离装置与储液室之间设置液体收集托盘，形成收集区，在收集区内液体从托盘上方冲击托盘，从收集区流向储液室，该气液分离器采用旋转叶片实现一次分离、采用破沫网实现二次聚结分离、采用涡流管实现三次分离过程，分离效果明显，装置结构比较复杂。

为了满足工业生产的需要，必须进一步提高分离混合气液流的分离效率，提供通量大、操作弹性大、操作周期长、制造成本和操作成本少的气液分离器。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题，在于提供一种分离效率高、适于气液负荷波动范围大、应用范围广的气液分离器。

本发明至少提供了三种具体技术方案：

方案一： 

一种气液分离器，包括壳体、设于壳体侧壁的气液入口管、壳体顶部的排气管及壳体底部的排液管，该气液分离器壳体内部空间自下而上分成集液区、旋分器排液尾气聚结区、旋流分离区、升气管分离区和升气管排气尾液聚结区，其特征在于：

所述气液入口管与旋流分离区连通，排气管与升气管排气尾液聚结区连通，排液管与集液区连通；

所述旋分器排液尾气聚结区内水平设置有下部破沫网，该下部破沫网位于液位上方；液位由相应的液位计控制；

所述旋流分离区内设置两个以上旋分器，各旋分器竖向平行布置；每个旋分器设有进口、排液管和升气管；排液管底部设排液口，该排液口可设于液位下部或上部；

所述旋流分离区和升气管分离区间设置下隔板，升气管分离区和升气管排气尾液聚结区间设置上隔板，升气管分离区、升气管排气尾液聚结区分别通过第一回流管、第二回流管与旋分器排液尾气聚结区连通，第一回流管下部出口、第二回流管下部出口均设于下部破沫网下方；升气管出口穿出下隔板及上隔板延伸至升气管排气尾液聚结区内，在下隔板和上隔板之间的升气管的中部断开形成气液与升气管外部连通的通道，该通道将升气管分成下管和上管两部分；

所述升气管分离区内设有与旋分器一一对应的升气管分离器，升气管分离器包括通道；

所述升气管排气尾液聚结区内水平设置有上部破沫网，升气管出口位于上部破沫网下方。

在上述的气液分离器中，进一步地，下管直径D1、上管直径D2的关系是： D2≤D1。

在上述的气液分离器中，进一步地，：下管顶部设有扩径的锥筒，使液滴更易于脱离气流进入升气管外部的空间，锥筒上口直径D3与上管直径D2的关系是：D3＞D2，所述升气管分离器还包括锥筒。

在上述的气液分离器中，进一步地，在通道外部轴向设置筒体，筒体的高度大于通道的高度，所述升气管分离器还包括筒体。该筒体或者为上下开口的等径筒体，或者为上端密封的等径筒体，或者筒体下口直径大于其上口直径，有一个轴向倾角，以利于自气液通道弹射出的液滴沿筒体下流。