[发明专利]一种气液分离装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气液分离装置，属于气液分离技术领域。

背景技术

在石油工业中传统的气液两相分离技术有了很好的发展，但存在三个方面的主要问题：一是传统分离设备体积大、重量大；二是多相流体中的有用能量被部分或完全消耗；三是当泡沫和乳化产生时，分离不彻底。如在海上平台和油船上，大体积和重量的传统分离器需要重大的支撑结构，而且这些分离器对移动有很大的敏感性，所以需要重量轻、对移动不敏感的小体积分离器。在高压多相流中可利用的能量很大，目前的一些分离系统通过止回阀和减压阀以压降的形式损失掉了这部分能量。而且，这种节流所产生的强烈的剪切和摩擦力加剧了乳化和泡沫，导致分离更加困难。当这些有用的能量不能够被恢复时，就必须提供其它形式的动力，从而导致了投资和运行费用的增加。

气液分离、天然气净化、天然气凝析液回收以及凝析气处理等在油气集输工作中占有很大的比例，其中气液分离器通常是不可或缺的设备之一。气液分离是把管路内自发形成并交错存在的气液两相分离为单一相态的液体和气体的过程，通常在分离器中进行，它是油气田用得最多、最重要的设备之一。目前，国内外石油工业中使用的分离器主要有两种类型：传统分离器和小型分离器。传统分离器主要包括垂直、水平重力沉降分离器，其主要的分离力是重力；小型分离器主要包括旋流分离器和旋转分离器以及离心分离器，其主要的分离力是离心力、旋转动力和冲击力。

随着石油工业和油田现状的不断改变，传统重力式分离设备和技术日臻完善，分离技术从自然沉降、加热沉降、化学沉降、热化学沉降、电化学沉降发展到当前的多层板式聚结沉降，相应的分离设备也在不断的发展。

传统分离器主要依靠重力来进行分离相间密度差较大的不同流体，要求有很长的液体滞留时间和很大的沉降空间，从而导致了大体积的分离设备。这种设备用在海上油气田时需要大的支撑平台，增加了投资运行费用，而且该种分离器对移动非常敏感，也不太适合于海上应用。

目前，由于更多的油气储藏于深水海底中，小型分离器是近年来石油工业中最感兴趣的、应用研究最广泛的分离器。最常见的小型分离器有旋风分离器、水力旋流器、旋转动力分离器、在线式旋转分离器等。

为了解决上述问题，我们进行详细的研究，发明具有自主知识产权的气液分离装置。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对现有技术中传统分离设备体积大、重量大，多相流体中的有用能量被部分或完全消耗，产生泡沫和乳化，分离不彻底的问题，本发明提供了一种气液分离装置。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：

一种气液分离装置，包括壳体，所述的壳体内部为气液分离腔，气液分离腔内壁上设置有一层丝网层，气液分离腔上方为气体出口管道，气体出口管道与气液分离腔之间设置有一层丝网层，气液分离腔外壁设置有环形支管，环形支管与进气管道相连接，环形支管与气液分离腔之间设置有进气孔，气液分离腔下方为液体出口管道。

一种气液分离装置的应用方法是：将气体经进气管道进入环形支管，环形支管与气液分离腔之间设置有进气孔，且进气孔沿切线方向，由于进入的气体具有初始压力和流速，气体在气液分离腔内旋转，由于气体与液体比重不同，在旋转过程中液体因为离心作用运动到外侧，在经过丝网层时在丝网层上凝结成小液滴，最后聚集落下经液体出口管道排出，而气体经气体出口管道排出，达到气液分离。

所述的进气孔沿气液分离腔内壁切线方向开设。

所述的环形支管设置有三组，且每组与气液分离腔之间的进气孔也设置有三组。

所述的气液分离腔呈漏斗状。

本发明的有益效果是：

（1）本发明中利用气体与液体比重不同的特性，设计了旋转分离装置，气体经环形支管和进气孔进入气液分离腔，由于气体具有一定压力，且通气孔沿切线方向开设，气体进入气液分离腔后在气液分离腔内旋转，液体在旋转过程中集中在外侧，最后凝结呈小液滴下落，从而实现气液分离，利用这种方法本发明能有效进行气液分离，且充分利用了气体所包含的能量，不需要外部能源的支持，节约能源且环保无污染。

（2）本发明中在气液分离腔内壁上设置了丝网层，当旋转过程中液体集结在外侧后，经过丝网层时液体在丝网层上集结，凝聚形成较大液滴，通过设置丝网层能有效提高气液分离的质量和速度，提高装置的效率。

（3）本发明在气液分离腔和气体出口管道之间设置了丝网层，防止在分离过程中由于气体的运动形成泡沫和乳化，通过丝网层对分离后的气体进行二次分离，提高气液分离的质量。