[发明专利]一种紧凑型三相分离方法及装置

权利要求书

1.一种紧凑型三相分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)含油含气的流体物料经分离装置的进料口进入分配器，由所述分配器将所述流体物料均匀分布到各射流排泄器中；所述射流排泄器由射流器和排泄管组成，流经所述射流器的液体因射流作用从气相区吸入气体并破碎，形成含有大量微气泡的气液混合物；

所述排泄管的出口呈环形设置，使排出的所述气液混合物在分离腔内形成的旋流气浮区的旋转流场中进行分离：向上运动的油滴和气泡到达水面后，油滴随撇油液流入撇油槽，气泡破裂进入气相区；向下运动的出料水绕过所述分离装置的底部挡板的边缘进入出料口排出；

(2)所述撇油液经过上整流板进入聚结内腔，在流经聚结内件的过程中聚结长大，形成的大油滴在聚结内件外表面脱落进入聚结外腔并上升至内筒集油区，聚结分离后的水进入所述聚结外腔并向下流入内筒集水区，在所述聚结外腔中形成油水界面，然后油相经内筒排油口排出至罐体排油口，水相经内筒排水口排出至出料管。

2.根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于，所述撇油液是浮油和油水乳化液。

3.根据权利要求1或2所述的分离方法，其特征在于，步骤(1)中所述流体物料为不含固体颗粒的带压液体，压力为0.1～3.6MPa。

4.根据权利要求1或2所述的分离方法，其特征在于，步骤(1)中所述分离腔是罐体与内筒之间的区域，其上部为所述气相区、下部为所述旋流气浮区；

所述气相区占所述分离腔体积比为15～35％，气相区压力为0.05～3.5MPa。

5.根据权利要求1或2所述的分离方法，其特征在于，步骤(1)中所述射流器吸入的气液体积比为1～20％，产生的所述气泡的直径为30～200μm。

6.根据权利要求1或2所述的分离方法，其特征在于，步骤(1)中所述排泄管的竖直高度为所述罐体内径的0.2～0.55倍、插入液面的深度为所述罐体内径的0.15～0.3倍。

7.根据权利要求1或2所述的分离方法，其特征在于，所述撇油槽位于所述内筒的上部，所述内筒的下部为圆柱段；所述内筒的总高度为所述罐体高度的0.35～0.65倍，所述圆柱段外径为罐体内径的0.3～0.6倍，所述撇油槽的上端面外径为所述圆柱段外径的1.2～1.5倍；所述撇油槽上端面位于液面处，即，所述旋转流场的上表面处。

8.根据权利要求1或2所述的分离方法，其特征在于，所述撇油液与所述出料水的流量比为分流比，所述分流比为2～10％。

9.根据权利要求1或2所述的分离方法，其特征在于，步骤(2)所述油水界面通过内筒界位计对内筒排油和排水的阀门进行联动控制。

10.一种实现权利要求1至9中任一所述分离方法的装置，其特征在于，所述装置包括罐体、分配器、射流排泄器、内筒和底部挡板；其中，分配器位于罐体的上部，且分配器入口与罐体进料口相连，分配器出口连接射流排泄器；内筒位于罐体中部，且内筒的中心轴线与罐体的中心轴线重合；底部挡板位于罐体下部和出料口上部；

所述罐体的径高比为1：2～1：3，设有进料口、排气口、排油口、排泥口、出料口、聚结出水口、压力控制计、液位计和界位计接口；其中，进料口、排气口和压力控制计位于罐体上部封头；排油口和聚结出水口分别与内筒的排油口和内筒的排水口的位置对应；出料口和排泥口位于罐体下部封头；液位计的接口位置由罐体分离腔内液面位置决定；界位计接口与内筒界位计的位置对应；

所述分配器为球形或多边棱柱形，所述分配器的出口均匀分布于其水平四周；

所述射流排泄器包括处于前部的射流器和处于后部的排泄管，所述射流器为带有吸气导管的射流喷嘴，所述排泄管为入口与所述射流喷嘴连接的弯管，插入液面的深度为罐体内径的0.15～0.3倍；所述排泄管的出口呈环形设置，其与竖直方向的夹角为30°～70°、旋向是顺时针或逆时针，形成满足分离要求的旋转流场；

所述内筒的上部为撇油槽，下部为圆柱段；所述撇油槽的上端为锯齿状溢流堰，下部为连接上整流板的下部圆筒；所述圆柱段的内部空间依次被所述撇油槽的下部圆筒、上整流板、聚结内件、下整流板分割成聚结内腔、聚结外腔、内筒集油区和内筒集水区四个区域。