RU2766135C1 - Газожидкостный сепаратор - Google Patents
Газожидкостный сепаратор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2766135C1 RU2766135C1 RU2021117119A RU2021117119A RU2766135C1 RU 2766135 C1 RU2766135 C1 RU 2766135C1 RU 2021117119 A RU2021117119 A RU 2021117119A RU 2021117119 A RU2021117119 A RU 2021117119A RU 2766135 C1 RU2766135 C1 RU 2766135C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- housing
- liquid
- branch pipe
- outlet
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 6
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области разделения текучих сред, а именно к устройствам, в частности к газожидкостным сепараторам, и может быть использовано на нефтеперерабатывающих предприятиях при подготовке нефти к переработке. Газожидкостный сепаратор состоит из корпуса, имеющего вход с как минимум одним горизонтальным перфорированным патрубком внутри корпуса с как минимум двумя выходами, причем как минимум один верхний – для отбора легких фракций, как минимум один нижний – для отбора тяжелых фракций – жидкости. Каждый перфорированный патрубок заглушен со стороны, противоположной входу, и имеет сверху патрубок с газовым клапаном для сброса газа в верхний выход. Корпус выполнен наклонным с сообщением в верхней точке с верхним выходом, а в нижней – с нижним выходом. Корпус оснащен горизонтальной вибропластиной, установленной под перфорированным патрубком. Корпус оснащен механизмом сброса жидкости, сообщенным с нижним выходом и поддерживающим уровень жидкости в корпусе ниже вибропластины. Предлагаемый газожидкостный сепаратор позволяет эффективно разделять газожидкостную среду на газ и жидкость без дополнительных регулируемых элементов и блоков управления, что делает его конструкцию надежной и автономной. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области разделения текучих сред, а именно к устройствам, в частности к газожидкостным сепараторам, и может быть использовано на нефтеперерабатывающих предприятиях при подготовке нефти к переработке.
Известен нефтегазовый сепаратор (патент на ПМ RU № 54526, МПК B01D 19/00, опубл. 10.07.2006. Бюл. № 19), включающий в себя емкость, штуцер ввода нефтегазовой смеси, штуцер вывода газа, штуцер вывода нефти, распределительное устройство, сливные полки, вертикальный и горизонтальный каплеотбойники, отличающийся тем, что днища сливных полок изготовлены из перфорированного стального или пластмассового листа или металлической сетки с определенными шагом и размерами отверстий и диаметра проволоки, причем отверстия на днище полок отбортованы вниз, при этом на тыльной стороне днищ предусмотрены поперечные перегородки, нижняя кромка которых имеет треугольно-зубчатый профиль, а по длине аппарата предусмотрена труба-перемычка, соединяющая зоны, разделенные секцией сливных полок.
Известное устройство обладает рядом недостатков, среди которых необходимость контроля уровня сепарируемой жидкости, так как повышение уровня жидкой фазы до уровня сливных полок может привести к нарушению режима работы аппарата, а расположение самой нижней секции сливных полок приводит к низкой пропускной способности.
Известен газожидкостный сепаратор (патент на ПМ RU № 198348, МПК E21B 43/34, B01D 17/00, опубл. 02.07.2020), содержащий цилиндрический корпус с поперечными перегородками и отсеком для обезвоживания нефти, патрубок с задвижкой для подвода водонефтяной смеси с одного конца корпуса и патрубки с задвижками для отвода газа, воды и нефти, регуляторы уровней нефти и воды, поперечные перегородки, размещенные в средней части корпуса, верхний и нижний края каждой из которых в направлении от подводящего водонефтяную смесь патрубка к отводящим патрубкам смещены вниз относительно предыдущей перегородки, причем величина смещения и количество перегородок определены из соотношения плотностей для нефти и воды, отличающийся тем, что дополнительно имеет установленные внутри первой секции, между стенкой аппарата и первой со стороны подвода водонефтяной смеси поперечной перегородкой, не менее двух вибронаконечников, соединенных посредством силовых гибких бронированных валов с электродвигателями, причем вибронаконечники жестко закреплены в верхней части корпуса, установлены вертикально на расстоянии не более 20 см от стенок корпуса и 20 см между собственными осями.
Недостатком данного технического решения является воздействие кавитации на перегородки и вибронаконечники, постоянно находящиеся в жидкости под воздействием механических вибраций, что понижает надежность и эксплуатационные затраты на обслуживание для поддержания эффективности сепарации.
Наиболее близким является устройство для разделения текучих сред (патент RU № 2375564, МПК E21B 43/34, B08B 9/057 опубл. 10.12.2009. Бюл. № 9), содержащее резервуар или корпус сепаратора, имеющий вход и, по меньшей мере, один выход, устройство также содержит транспортный трубопровод, соединенный с входом для подачи текучих сред, разделяемых в резервуаре или корпусе сепаратора, причем транспортный трубопровод проходит от входа полностью через весь резервуар или корпус сепаратора, а участок транспортного трубопровода, который расположен внутри резервуара или корпуса сепаратора, выполнен с перфорационными отверстиями или щелями, выполненными так, что текучая среда, поступающая в транспортный трубопровод, втекает в резервуар или корпус сепаратора через указанные перфорационные отверстия или щели.
Недостатком данного устройства является недостаточно высокая эффективность сепарации, поскольку ни корпус сепаратора, ни транспортный трубопровод не имеют точки выхода отделившегося газа, который будет скапливаться либо в верхней части трубопровода, либо в верхней части корпуса сепаратора. Приток и отток текучий среды контролируется за счет дополнительных автоматических средств, которые не будут функционировать без периодического мониторинга и обслуживания, а избыточное давление, создаваемое выделившимся и скопившимся газом, может негативно повлиять на показания установленного внутри корпуса уровнемера, что делает устройство ненадежным.
Технической задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности сепарации газожидкостной среды путем создания надежной и автономной конструкции.
Техническая задача решается газожидкостным сепаратором, который состоит из корпуса, имеющего вход с как минимум одним горизонтальным перфорированным патрубком внутри корпуса с как минимум двумя выходами, причем как минимум один верхний для отбора легких фракций, как минимум один нижний - для отбора тяжелых фракций - жидкости.
Новым является то, что каждый перфорированный патрубок заглушен со стороны, противоположной входу, и имеет сверху патрубок с газовым клапаном для сброса газа в верхний выход, при этом корпус выполнен наклонным с сообщением в верхней точке с верхним выходом, а в нижней - с нижним выходом, также корпус оснащен горизонтальной вибропластиной, установленной под перфорированным патрубком.
Также новым является то, что корпус изготовлен с наклоном 5-20° от горизонтали.
Также новым является то, что корпус оснащен механизмом сброса жидкости, сообщенным с нижним выходом и поддерживающим уровень жидкости в корпусе ниже вибропластины, причем механизм сброса жидкости может быть выполнен в виде патрубка, имеющего вход внутри корпуса на уровне ниже вибропластины.
На фиг. 1 изображен общий вид газожидкостного сепаратора.
На фиг. 2 изображено сечение А-А на фиг.1.
На фиг. 3 изображено сечение Б-Б на фиг.1.
Газожидкостный сепаратор состоит из корпуса 1 (фиг. 1), выполненного в виде цилиндрической емкости, имеющего вход 2 с горизонтальным перфорированным патрубком 3 (фиг. 2) внутри корпуса 1, верхний выход 4 (фиг. 1) для отбора легких фракций, нижний выход 5 для отбора тяжелых фракций - жидкости. Перфорированный патрубок имеет заглушку 6 (фиг. 2) со стороны, противоположной входу 2, и имеет сверху патрубок 7 с газовым клапаном (не показано) для сброса газа в (не показано) верхний выход 4. Корпус 1 выполнен наклонным с сообщением в верхней точке с верхним выходом 4, а в нижней - с нижним выходом 5 благодаря установке на опоры 8. Рекомендуемый оптимальный наклон составляет α = 5°-20° от горизонтали, так как меньше 5° трудно выполнить при установке корпуса 1 в полевых условиях, а больше 20° - значительно увеличивает высоту корпуса 1 и затрудняет установку корпуса 1 в закрытых помещениях (не показаны) и/или при обслуживании верхнего выхода 4. Корпус 1 оснащен горизонтальной вибропластиной 9, установленной под перфорированным патрубком 3 и выполненной, например, в виде металлического перфорированного листа с жестко закрепленным на ней вибронаконечником 10 (на конструкцию вибропластины и ее привода авторы не претендуют). Для обеспечения эффективной работы устройства необходимо обеспечить поддержание уровня жидкости в корпусе 1 ниже уровня вибропластины 9, поэтому корпус 1 оснащен механизмом сброса жидкости 11 (фиг. 2-3), сообщенным с нижним выходом 5. Механизм сброса жидкости 11 может быть выполнен в виде патрубка, имеющего вход внутри (не показано) корпуса 1 на уровне ниже вибропластины 9.
Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность устройства, на чертежах (фиг. 1-3) не показаны или показаны условно.
Устройство работает следующим образом.
Газожидкостная среда поступает в корпус 1 (фиг. 1) через вход 2 с равно уровневыми горизонтальными перфорированными патрубками 3 (фиг. 2), которые, благодаря соответствующим заглушкам 6, установленным со стороны, противоположной входу 2, равномерно заполняются до уровня перфорации, после чего жидкая фаза начинает стекать по стенкам перфорированных патрубков 3 на вибропластину 9. Выделившийся в каждом горизонтальном перфорированном патрубке 3 газ уходит в патрубок для сброса газа 7 с газовым клапаном (не показано), а затем через восходящий соединительный парубок (не показано) в верхний выход 4. Жидкая фаза, стекающая на вибропластину 9, подвергается дополнительной сепарации за счет удара о металлический перфорированный лист, находящийся под вибрационным воздействием при помощи, например, вибронаконечника 10 (фиг. 3). Отделившийся при этом газа уходит в верхний выход 4 (фиг. 2) для отбора легких фракций - газа, а жидкая фаза самотеком выводится через нижний выход 5 для отбора тяжелых фракций - жидкости. В случае необходимости глубокой сепарации газожидкостной среды методом гравитационного отстоя, нижний выход 5 имеет запорный клапан 12, который может открываться только по мере необходимости подачи жидкой фазы в технологический процесс. В случае заполнения жидкой фазы до уровня вибропластины 9, она начинается сливаться через механизм сброса жидкости 11 или другого механизма сброса (авторы на них не претендуют). Благодаря установке на опоры 8 (фиг. 1), имеющих разную высоту, корпус 1 установлен под углом α, облегчая правильное размещение верхнего 4 и нижнего 5 выходов корпуса 1 без дополнительных установок по уровнемеру для определения верхней и нижней точек корпуса 1.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает эффективную сепарацию поступающей газожидкостной среды с отбором легких фракций - газа и тяжелых фракций - жидкости благодаря предусмотренным выходам 4 и 5, расположенным соответственно в верхней и нижней точках корпуса 1, что позволяет избежать избыточной нагрузки на стенки корпуса 1 после сепарации, а наличие выбропластины 9 значительно увеличивает процент выделения газа из газожидкостной смеси (на 10-14 %), обеспечивая тем самым надежность и эффективность газожидкостного сепаратора. При этом простой и надежный механизм сброса жидкости 11 освобождает от необходимости постоянного контроля уровня жидкости ниже вибропластины 9 и принудительного сброса в случае перезаполнения корпуса 1, что делает устройство полностью автономным.
Предлагаемый газожидкостный сепаратор позволяет эффективно разделять газожидкостную среду на газ и жидкость без дополнительных регулируемых элементов и блоков управления, что делает его конструкцию надежной и автономной.
Claims (3)
1. Газожидкостный сепаратор, состоящий из корпуса, имеющего вход с как минимум одним горизонтальным перфорированным патрубком внутри корпуса с как минимум двумя выходами, причем как минимум один верхний – для отбора легких фракций, как минимум один нижний – для отбора тяжелых фракций – жидкости, отличающийся тем, что каждый перфорированный патрубок заглушен со стороны, противоположной входу, и имеет сверху патрубок с газовым клапаном для сброса газа в верхний выход, при этом корпус выполнен наклонным с сообщением в верхней точке с верхним выходом, а в нижней – с нижним выходом, также корпус оснащен горизонтальной вибропластиной, установленной под перфорированным патрубком, при этом корпус оснащен механизмом сброса жидкости, сообщенным с нижним выходом и поддерживающим уровень жидкости в корпусе ниже вибропластины.
2. Газожидкостный сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что корпус изготовлен с наклоном 5-20° от горизонтали.
3. Газожидкостный сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что механизм сброса жидкости выполнен в виде патрубка, имеющего вход внутри корпуса на уровне ниже вибропластины.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021117119A RU2766135C1 (ru) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | Газожидкостный сепаратор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021117119A RU2766135C1 (ru) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | Газожидкостный сепаратор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2766135C1 true RU2766135C1 (ru) | 2022-02-08 |
Family
ID=80214887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021117119A RU2766135C1 (ru) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | Газожидкостный сепаратор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2766135C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2792303C1 (ru) * | 2022-04-29 | 2023-03-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ОЙЛТИМ Инжиниринг" | Мобильная установка очистки воды от сероводорода для закачки в пласт, способ ее осуществления и устройство напорной аэрации |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4151075A (en) * | 1976-06-11 | 1979-04-24 | Othmer Donald F | Separation of components of a fluid mixture |
CN86104684A (zh) * | 1985-07-16 | 1987-01-14 | 国家容器公司 | 船用不同比重流体分离器 |
RU54526U1 (ru) * | 2006-01-10 | 2006-07-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Нефтегазовый сепаратор |
RU2375564C2 (ru) * | 2005-02-18 | 2009-12-10 | Норск Хюдро Аса | Устройство для разделения текучих сред и способ его очистки |
RU2574622C1 (ru) * | 2014-10-29 | 2016-02-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Отстойник для разделения неоднородной системы газ (пар)-жидкость с низкой концентрацией дисперсной газовой (паровой) фазы в жидкой фазе |
RU171614U1 (ru) * | 2016-08-12 | 2017-06-07 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" (АО "НИПИгазпереработка") | Газожидкостный сепаратор |
RU198348U1 (ru) * | 2020-02-26 | 2020-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный технический университет", ФГБОУ ВО "АГТУ" | Газожидкостной сепаратор |
-
2021
- 2021-06-11 RU RU2021117119A patent/RU2766135C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4151075A (en) * | 1976-06-11 | 1979-04-24 | Othmer Donald F | Separation of components of a fluid mixture |
CN86104684A (zh) * | 1985-07-16 | 1987-01-14 | 国家容器公司 | 船用不同比重流体分离器 |
RU2375564C2 (ru) * | 2005-02-18 | 2009-12-10 | Норск Хюдро Аса | Устройство для разделения текучих сред и способ его очистки |
RU54526U1 (ru) * | 2006-01-10 | 2006-07-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Нефтегазовый сепаратор |
RU2574622C1 (ru) * | 2014-10-29 | 2016-02-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Отстойник для разделения неоднородной системы газ (пар)-жидкость с низкой концентрацией дисперсной газовой (паровой) фазы в жидкой фазе |
RU171614U1 (ru) * | 2016-08-12 | 2017-06-07 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" (АО "НИПИгазпереработка") | Газожидкостный сепаратор |
RU198348U1 (ru) * | 2020-02-26 | 2020-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный технический университет", ФГБОУ ВО "АГТУ" | Газожидкостной сепаратор |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2792303C1 (ru) * | 2022-04-29 | 2023-03-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ОЙЛТИМ Инжиниринг" | Мобильная установка очистки воды от сероводорода для закачки в пласт, способ ее осуществления и устройство напорной аэрации |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8496740B1 (en) | Apparatus for separating oil well products | |
RU2641926C2 (ru) | Резервуар для газовой флотации | |
US20050173337A1 (en) | Method and apparatus for separating immiscible phases with different densities | |
US3457703A (en) | Method and apparatus for separating water-hydrocarbon mixtures | |
US3212232A (en) | Method and apparatus for fluid separation | |
RU2570867C2 (ru) | Устройство для коалесцентной сепарации смеси, содержащей две текучие фазы, по меньшей мере частично несмешиваемые друг с другом и имеющие различную удельную плотность | |
RU2583268C1 (ru) | Газожидкостный сепаратор | |
RU2568663C1 (ru) | Отстойник гидрофобный жидкофазный для внутрипромысловой подготовки пластовой воды | |
RU2308313C1 (ru) | Жидкостно-газовый сепаратор | |
RU2766135C1 (ru) | Газожидкостный сепаратор | |
BRPI0619574A2 (pt) | método e aparelho para separação de partìculas submergidas a partir de um fluido | |
RU2521631C1 (ru) | Установка для отделения от воды нефтепродуктов и мехпримесей | |
CN112811516A (zh) | 一种油水分离装置 | |
RU182052U1 (ru) | Газожидкостной сепаратор | |
RU2153383C1 (ru) | Жидкостно-газовый сепаратор | |
US10583373B2 (en) | Method and device for separation of liquids and gas with use of inclined and rounded holes or channels in the wall of a pipe | |
RU2291734C2 (ru) | Трубный водоотделитель | |
RU2568665C1 (ru) | Отстойник для внутрипромысловой подготовки нефти к горячему обезвоживанию | |
RU47765U1 (ru) | Гравитационный сепаратор | |
RU2216651C1 (ru) | Насосно-эжекторная компрессорная установка | |
RU2271434C2 (ru) | Дегазатор | |
RU194405U1 (ru) | Газожидкостной сепаратор | |
RU2473373C1 (ru) | Концевой делитель фаз | |
RU2511379C2 (ru) | Газожидкостный сепаратор | |
RU2361641C1 (ru) | Трубная сепарационная установка |