[发明专利]一种天然气高效精细除沫除砂分离器

说明书

技术领域

本发明涉及气体过滤设备，具体地说，是关于一种天然气高效精细除沫除砂分离器。

背景技术

随着油田多种开发手段的应用，天然气原料气在初加工之前气质越来越差，含有大量雾沫及微细砂砾杂质，这些杂质的存在会造成精密调压设备及计量设备的堵塞，甚至损坏，影响生产并造成损失。同时由于固相颗粒是低温条件下水结冰和形成天然气水合物的天然晶核，它的存在加剧了含雾沫砂砾杂质气体生产中存在的问题。

为了消除天然气中雾沫和砂砾带来的巨大危害，在生产过程中常常利用重力沉降分离、旋风分离器和过滤分离技术进行除沫除砂处理。

常规的重力沉降技术是利用重力作用使尘粒从气流中自然沉降的除尘装置。它的除尘效率与沉降室水平截面和气流速度有关，虽然重力沉降结构简单，压力损失小，但除尘效率低，单独使用时无法达到规定技术指标。因此，一般只把沉降室作为第一级粗净化。

离心分离技术是利用流体中相对较重的雾沫和砂砾在离心力作用下从气相中分离出来，旋风分离器作为离心分离的一种典型设备，需要一定的速度，且操作弹性较小，如果设计不当，容易产生上涡流，降低分离效率。

过滤分离技术主要用于粒径很小的雾沫和砂砾，过滤分离的种类繁多，过滤精度可以达到很高，但压力损失相对较大，对过滤介质的运行工况要求较高。由于现有过滤设备的实质都是表面过滤，阻力上升很快，实际使用过程中往往更换频率过高，增加运行成本。

由于现有技术的缺陷，至今为止，尚未提供一种能够有效除去天然气中大量雾沫砂砾杂质的设备，不能满足工艺运行和环境保护的要求。

因此，本领域迫切需要开发一种新的、能够有效克服上述现有设备不足的高效分离器。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种能够有效去除天然气中大量雾沫砂砾杂质的分离器，以解决现有旋风分离除沫除砂及过滤分离除沫除砂所存在的不足。

为实现上述目的，本发明的天然气高效精细除沫除砂分离器包括一罐体，该罐体的底部为重力沉降室、重力沉降室的中央设有旋风分离器，旋风分离器的出口上方设有气体除沫除砂过滤器，所述天然气高效精细除沫除砂分离器的进气口设置于罐体的下部，直通重力沉降室，排气口则设置于罐体的上部，位于气体除沫除砂过滤器的上方。

根据本发明，所述气体雾沫砂砾过滤器设置有两层过滤箱体，该两层过滤箱体为上下设置，上下两层过滤箱体内均填充有中空纤维。

进一步的，所述过滤箱体内的中空纤维自下而上按密度梯度分层设置。优选的，所述中孔纤维为7～13孔中空纤维。

根据本发明，所述罐体下方还设有中间集液砂室，所述旋风分离器的底部通过管路连接至所述中间集液砂室，且管路上设有球阀。

进一步的，所述中间集液砂室还设有液位计，且底部还设有排污口。

根据本发明，所述罐体内还设有测压系统，该测压系统具有两个监测点，分别位于进气口和排气口，用于检测过滤器进出口之间的压差。

本发明的天然气高效精细除沫除砂分离器，将旋风分离器以及过滤的三级处理方式很好的结合在一起，特别是过滤器中过滤材料密度梯度设置，能够大大降低过滤层阻力的上升速度，较普通过滤器，阻力形成时间提升数千倍，具有非常广泛的应用前景。

附图说明

图1本发明的天然气高效精细除沫除砂分离器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，以具体实施例对本发明的天然气高效精细除沫除砂分离器进行进一步详细说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本发明的天然气高效精细除沫除砂分离器包括一罐体7，所述罐体7的底部为重力沉降室10、重力沉降室10的中央设有旋风分离器3，旋风分离器3的出口上方设有气体除沫除砂过滤器5，所述天然气高效精细除沫除砂分离器的进气口4设置于罐体7的下部，直通重力沉降室10，排气口8则设置于罐体7的上部，位于气体除沫除砂过滤器5的上方。这样，当本发明的天然气高效精细除沫除砂分离器工作时，天然气的流经路径为：首先天然气从罐体7下部的进气口4进入重力沉降室10，然后进入旋风分离器3，从旋风分离器3出来后再进入气体除沫除砂过滤器5，最后从过滤器5上方的排气口8排出。