[实用新型]一种新型三相分离器

说明书

技术领域

本实用新型涉及三相分离器中工艺结构的一种设计技术，是一种新型三相分离器，属于三相分离器分离技术中内件结构设计的领域。 

背景技术

在石油天然气行业中，三相分离器是油气集输及油气处理中关键的工艺设备之一，它的工作压力、工作温度、规格大小、结构型式等随着工艺条件的不同而变化，其分离效率及安全性高低直接影响到油气田的生产运行和后置设备的安全运行。 

目前在工程中使用的三相分离器，结构简单，内部分离元件聚集效率差，进口结构设置不合理，产生二次乳化，而且油-水界面控制不好，因此，其分离效率低，适应性较差等不足。 

对于三相分离器而言，要想获得较好的油、气、水分离效果，就需要在入口设置预分离装置，使得气、液在入口处进行很好的分离，同时避免产生二次乳化和雾化。要有一定的气相空间，以便液体中的气体二次逸出，提高气-液分离效率。液滴聚集元件的选择也是分离器设计的重点，聚集效率高的分离元件，可以提高油-水分离效率，减小设备尺寸，进而减少设备费用。 

众所周知，为了达到较好的分离效果，三相分离器必须在一定工况下平稳运行。并且需要保持一定高度的水相和油相空间，油-水界面要相对稳定，才能满足分离所需的沉降时间。因此保证其油-水界面、液面的相对稳定，显得尤为重要。然而，随着待分离流体各组分比例及处理量发生变化，油-水界面、及油-水出口流速或液面高度也要也会随之变化，因此需要不断地调节油-水界面或调整油-水出口流速，使其适应由于进口工况改变而引起的波动。 

发明内容

为了克服现有的三相分离器结构简单，内部分离元件聚集效率差，进口结构设置不合理，产生二次乳化，而且油-水界面控制不好等不足，本实用新型提供了一种高效三相分离器。 

本实用新型三相分离器，主要由封头、筒体、入口预分离装置、液滴聚集分离元件、油-水界面调节装置、集油装置、气体捕液装置、集水缓冲装置、设备支座、分隔板部件组成。入口预分离装置设置在筒体入口处，筒体内依次设有液滴聚集分离元件、油水界面调节装置、集油装置、分隔板、集水缓冲装置，气体捕液装置设置在筒体气体出口处。从进口来的混合液进入分离器内，通过入口预分离装置，进行气液预分离，分离出的气体进入后面的气相空间，进行重力沉降，去除大部分液滴，最后通过出口捕液装置后，进入下一个流程。脱除大部分气体的液体通过导流板进入底部水相区，进行水洗，然后进入液相区，较小直径的油或水液滴，经过在分离器中部设置的高效聚集元件，聚集成大直径的油-水（或油醇）液滴，进行沉降分离。为了获得较好的分离效果，需要通过油-水界面调节器调节油-水界面，以适应油-水分离的需要。经过分离的油或水，通过各自的堰板，分别进入各自的收集装置，通过相应的控制装置，外排，从而得到油气水分离目的。 

与现有技术相比，本发明的有益效果如下： 

(1)采用入口动能吸收技术，进行气液初步分离，同时减少液体对分离器内液面的冲击，利于油-水的分离。

(2)在油水沉降分离段，设置专有聚集分离元件，把液体截面分成许多小的通道，使得液体通过聚集分离元件时雷诺系数Re<400，形成层流状态，提高液滴碰撞聚集的几率，小液滴聚集成直径大于60um以上的大液滴，从而提高油水的沉降速度，也就提高液滴的分离效率，达到减少设备外形尺寸的目的。同时，通过该聚集元件的气体，变得更加平稳，利于气体中携带的液滴沉降，缩短沉降段距离，从而减少分离器外形尺寸。 

(3)采用出口分离元件或捕液装置，使经过分离的气体满足工艺生产的要求。 

(4)采用独立的油-水收集系统，利于油-水的分离排放。 

(5)在油-水两相分离过程中，控制液体界位是关键。采用自动控制油-水的界位装置，根据需要自动调节油-水界位，从而得到满足不同的分离效率要求。 

(6)根据分离效率和分离效果要求的不同，配置不同组的分离内构件，保证在满足要求的前提下，设备配置最优化。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步说明。 

图1是三相分离器结构原理图。 

图1中1.封头，2.筒体，3.入口预分离装置，4.液滴聚集分离元件，5.油-水界面调节装置，6.集油装置，7.气体捕液装置，8.集水缓冲装置，9.设备支座，10.分隔板。 

a. 流体入口，b. 安全阀口，c.压力表口，d.气体出口，e.出水口，f.出油口，g.排污口，h.油-水界面调节器口。 

具体实施方式

在图1中，从进口a来的混合液进入分离器内，通过入口预分离装置3，进行气液预分离，分离出的气体进入后面的气相空间，进行重力沉降，去除大部分液滴，最后通过出口捕液装置7后，进入下一个流程。脱除大部分气体的液体通过导流板进入底部水相区，进行水洗，然后进入液相区，较小直径的油或水液滴，经过在分离器中部设置的高效聚集元件4，聚集成大直径的油-水液滴，进入沉降段进行沉降分离。为了获得较好的分离效果，需要通过油-水界面调节器5调节油-水界面，以适应油-水分离的需要。经过分离的油或水，通过各自的堰板，分别进入各自的收集装置，通过相应的控制装置，外排，从而得到油、气、水三相分离目的。