SU1761193A1 - Vertical gas separator - Google Patents

Description

1one

(21)4822196/26 (22) 03.05.90 (46) 15.09.92.Бюл.№34 (71)Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефт ной промышленности (72) Р.Х.Махмудов, И.Р.Сагбиев, Ф.Ф.Хами- дуллин, Н.У.Бакиров, В.П.Тронов и Ф.Р.Ва- леев(21) 4822196/26 (22) 03.05.90 (46) 09.15.92.Byul. No. 34 (71) Tatar State Research and Design Institute of the Oil Industry (72) R.Kh.Makhmudov, I.R. Sagbiev, F.F. Khami- Dullin, N.U. Bakirov, V.P.Tronov and F.R. Valeyev

(56)Авторское свидетельство СССР Ns 1489800, кл. В 01 D 19/00, 1987.(56) USSR Author's Certificate Ns 1489800, cl. On 01 D 19/00, 1987.

(54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ГАЗООТДЕЛИТЕЛЬ(54) Vertical gas separator

(57)Изобретение относитс  к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам дл  отделени  газа от нефти при подготовки нефти на промыслах, Целью изобретени   вл етс  интенсификации процесса сепарации газа и сокращени  потерь легких углеводородов. Газоотделитель состоит из корпуса 1 с патрубками дл  вывода газа 2 и жидкости 3. Внутри корпуса 1 расположен каплеотбойник 4. К корпусу газоотделител  подведен трубопровод дл  ввода газожидкостной смеси 5, вертикальный участок которого снабжен тангенциальным ус- тройством-завихрителем 6, верхн   часть которого соединена с вертикальным патрубком 7. Последний заканчиваетс  сверху первой расширенной камерой 8, котора  посредством трубопровода 9 соединена тангенциально с корпусом гаэоотделител  1, В камере 8 коаксиально установлен патрубок меньшего диаметра 10 так, что нижний входной конец его находитс  ниже днища камеры, а верхний выходной конец, заканчивающийс  второй расширенной камерой 11, находитс  выше днища второй расширенной камеры, Верхн   часть второй расширенной камеры соединена трубопроводом 12 с газовой зоной сепаратора. Нижн   часть второй камеры соединена посредством трубопровода 13 с газовой зоной корпуса газоотделител , конец трубопровода 13 заканчиваетс  распылителем 14. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.(57) The invention relates to the oil industry, in particular, to devices for separating gas from oil in oil preparation in fields. The aim of the invention is to intensify the process of gas separation and reduce the loss of light hydrocarbons. The gas separator consists of a housing 1 with nozzles for gas output 2 and a liquid 3. Inside the housing 1 there is a drop separator 4. A pipeline is connected to the gas separator housing for introducing a gas-liquid mixture 5, the vertical section of which is equipped with a tangential swirler 6, the upper part of which is connected to vertical pipe 7. The latter ends on top of the first expanded chamber 8, which through pipe 9 is connected tangentially to the housing of the gas separator 1, the pipe 8 is coaxially installed in chamber 8 smaller diameter 10 so that its lower input end is below the bottom of the chamber, and the upper output end ending with the second expanded chamber 11 is above the bottom of the second expanded chamber. The upper part of the second expanded chamber is connected by a pipe 12 to the gas zone of the separator. The lower part of the second chamber is connected via a pipeline 13 to the gas zone of the separator housing, the end of the pipeline 13 ends with a spray 14. 2 Cp. Files, 2 sludge.

сл Сsl C

Изобретение относитс  к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам дл  отделени  газа от нефти при подготовке нефти на промыслах.The invention relates to the oil industry, in particular, to devices for separating gas from oil in the preparation of oil in fields.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса сепарации газа и сокращение потерь легких углеводородов,The aim of the invention is to intensify the gas separation process and reduce the loss of light hydrocarbons,

Поставленна  цель достигаетс  описываемым устройством, включающим корпус, трубопровод подвода газожидкостной смеси , на котором расположено устройство предварительного разделени  с расшириvi оThe goal is achieved by the described device, including a housing, a pipeline for supplying a gas-liquid mixture, on which a preliminary separation device with an extension is located.

тельной камерой, патрубки дл  вывода газа и жидкости.chamber, nozzles for gas and liquid output.

Новым  вл етс  то, что устройство предварительного разделени  выполнено в виде завихрител , верхн   часть которого снабжена вертикальным патрубком, соединенным с расширительной камерой, в которой коаксиально установлен второй вертикальный патрубок меньшего диаметра , соединенный со второй расширительной камерой, при этом верхн   и нижн   части второй расширительной камеры соединены трубопроводами с газовой зоной корпусаNew is that the pre-separation device is made in the form of a swirl, the upper part of which is equipped with a vertical pipe connected to an expansion chamber, in which a second vertical pipe of smaller diameter coaxially is installed, connected to the second expansion chamber, while the upper and lower parts of the second expansion chamber chambers connected by pipelines to the gas zone of the body

юYu

|Сл| Sl

LL

сверху вниз по высоте, а перва  расширительна  камера соединена с корпусом тангенциально .top down in height, and the first expansion chamber is tangentially connected to the body.

Новым  вл етс  также то, что входной конец второго патрубка установлен ниже днмща первой расширительной камеры, а выходной конец- выше днища второй расширительной камеры.New is also the fact that the input end of the second nozzle is installed below the bottom of the first expansion chamber, and the output end is above the bottom of the second expansion chamber.

Новым  вл етс  также то, что выходной конец трубопровода, соедин ющего нижнюю часть второй расширительной камеры с корпусом, снабжен распылителем, расположенным по оси газоотделител .New is also the fact that the outlet end of the pipeline connecting the lower part of the second expansion chamber with the housing is equipped with a spray gun located along the axis of the gas separator.

На фиг.1 схематически изображен разрез предлагаемого газоотделител ; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1.In Fig.1 schematically shows a section of the proposed separator; figure 2 - section aa of figure 1.

Газоотделитель состоит из корпуса 1 с патрубками дл  вывода газа 2 и жидкости 3. Внутри корпуса 1, в верхней его части, расположен каплеотбойник 4. К корпусу газоотделител  подведен трубопровод дл  подвода газожидкостной смеси 5, вертикальный участок которого снабжен тангенциальным устройством - завихрителем 6. Последний соединен с вертикальным патрубком 7, заканчивающимс  сверху первой расширительной камерой 8, котора  посредством трубопровода 9 соединена тангенциально с корпусом газоотделител  1. В камере 8 коаксиально установлен патрубком меньшего диаметра 10 так, что нижний входной конец его находитс  ниже днища камеры, а верхний выходной конец входит во вторую расширительную камеру 11, причем его уровень находитс  выше днища. Верхн   часть второй расширительной камеры 11 соединена трубопроводом 12, а нижн   часть - трубопроводом 13с газовой зоной газоотделител  сверху вниз по высоте , причем конец трубопровода 13, наход щийс  внутри газоотделител , заканчиваетс  распылителем 14, расположенным на его оси. Выходные отверсти  распылител  направлены вниз.The gas separator consists of a housing 1 with nozzles for gas output 2 and a liquid 3. Inside the housing 1, in its upper part, there is a drop separator 4. A pipeline for supplying the gas-liquid mixture 5 is supplied to the gas separator housing, the vertical section of which is equipped with a tangential device - a swirler 6. Last connected to a vertical pipe 7, ending on top of the first expansion chamber 8, which through pipe 9 is connected tangentially to the gas separator housing 1. In chamber 8, a coaxially mounted coaxially com smaller diameter 10 so that the lower end of the inlet chamber is below its bottom and an upper outlet end enters the second expansion chamber 11, whereby its level is above the bottom. The upper part of the second expansion chamber 11 is connected by pipe 12, and the lower part by pipe 13 with the gas separator gas zone from top to bottom in height, with the end of the pipe 13 inside the gas separator ending with a spray gun 14 located on its axis. The outlet openings of the sprayer are directed downwards.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Газожидкостна  смесь после второй ступени сепарации с содержанием остаточного газа Зм3/м3 по трубопроводу 5 поступает в завихритель 6, где после прохождени  закручивающихс  каналов смесь получает интенсивное вращательное движение, после чего закрученный поток поступает в вертикальный патрубок 7, в котором под действием центробежных сил, газовые пузырьки вытесн ютс  в так называемый газовый шнур, образующийс  на оси закрученного потока, Далее газ вместе с пеной по патрубку 10 с большой скоростью вывод тс  в камеру 11. Здесь под действием сил инерции пена удар етс  об верхнюю крышку камеры 11, в результате чего она разрушаетс . Отделивша с  при этом капельна  нефть стекает по трубе 13 черезThe gas-liquid mixture after the second stage of separation with a residual gas content of Zm3 / m3 through the pipeline 5 enters the swirler 6, where after passing the twisting channels the mixture receives intense rotational motion, after which the swirling flow enters the vertical pipe 7, in which under the action of centrifugal forces, gas the bubbles are forced out into the so-called gas cord, which is formed on the axis of the swirling flow. Next, the gas along with the foam through the nozzle 10 is discharged with great speed into the chamber 11. Here under the action the inertial forces of the foam hit the upper lid of the chamber 11, as a result of which it is destroyed. Separated with drip oil flows through the pipe 13 through

распылитель 14 в центральную часть газоотделител , расположенную над зоной ввода нефти в газоотделитель. Освобожденный от пены в камеры 11 газ по трубопроводу 12 попадает в газовую зону газоотделител ,the sprayer 14 in the Central part of the separator, located above the zone of the oil in the separator. The gas released from the foam into the chambers 11 via the pipeline 12 enters the gas zone of the gas separator,

0 проходит через каплеотбойник и удал етс  через патрубок вывода газа 2.0 passes through the drip trap and is removed through the gas outlet nozzle 2.

Предварительно разгазированна  нефть из патрубка 7 попадает в расширительную камеру 8, из которой она выводитс Pre-degassed oil from port 7 flows into expansion chamber 8, from which it is withdrawn

5 в патрубок 9, соединенный тангенциально с корпусом газоотделител . Стека  по внутренней поверхности корпуса газоотделител  нефть дополнительно разгазируетс , скапливаетс  в нижней части газоотделите0 л  и далее выводитс  через патрубок 3 в технологический резервуар. А отделившийс  от нефти газ после прохождени  каплеот- бойных тарелок 4 удал етс  через патрубок вывода газа 2, причем образующа с  на5 in the pipe 9, connected tangentially to the body of the separator. The stack along the internal surface of the separator housing oil is additionally degassed, accumulates in the lower part of the separator, and then is discharged through pipe 3 into the process tank. And the gas separated from the oil, after passing through the droplet-bout trays 4, is removed through the gas outlet nozzle 2, and

5 поверхности нефти в газоотделителе пена разрушаетс  за счет орошени  капельной нефтью из распылител  14.5, the surface of the oil in the gas separator foam is destroyed by the irrigation of the dropping oil from the atomizer 14.

В предлагаемом устройстве интенсификаци  процесса сепарации достигаетс In the proposed device, the intensification of the separation process is achieved

0 за счет предварительной дегазации нефти в патрубке 7, а также за счет раздельного ввода в различные области газоотделител  свободного газа и нефти, прошедшей первичную дегазацию, причем капельна 0 due to the preliminary degassing of oil in the pipe 7, as well as due to the separate introduction of free gas and oil separator into the different areas of gas, which passed the primary degassing, and drip

5 нефть, образовавша с  в камере 11, используетс  в предлагаемом устройстве дл  окон- чательного разрушени  пены, образующейс  на поверхности нефти внутри газоотделител , путем ее орошени . Кро0 ме того, тангенциальный ввод нефти из камеры 8 в газоотделитель также интенсифицирует процесс разгазировани , т.к. во- первых, не происходит перемешивани  слоев за счет различных пульсаций, ударов5, the oil formed in the chamber 11 is used in the proposed device for the final destruction of the foam that forms on the surface of the oil inside the gas separator by irrigating it. In addition, the tangential injection of oil from chamber 8 into the gas separator also intensifies the degassing process, since firstly, the layers are not mixed due to different pulsations, impacts

5 и изменени  направлени  движени , что имеет место в устройстве по прототипу при стекании нефти по наклонным полкам; во- вторых обеспечиваетс  плавный вход разга зированной нефти в основную массу нефти,5 and changes in the direction of movement that takes place in the device of the prototype as oil flows down the inclined shelves; secondly, a smooth entry of distilled oil into the bulk of the oil is provided,

0 что предотвращает вторичный захват газа нефтью и дополнительное пенообразова- ние. Положительным также следует считать то, что площадь внутренней поверхности корпуса газоотделител  в реально сущест5 вующих услови х всегда больше площади поверхности наклонных полок, используемых в прототипе. А ведь именно площадь растекани  жидкости, в первую очередь, определ ет интенсивность выделени  газа из сло  нефти. Следует отметить также то, что0 which prevents secondary gas trapping by oil and additional foaming. It should also be considered positive that the area of the inner surface of the separator housing in real-life conditions is always greater than the surface area of the inclined shelves used in the prototype. But it is precisely the area of liquid spreading that, first of all, determines the intensity of gas release from the oil layer. It should also be noted that

при закрученном движении по внутренней образующей поверхности корпуса газоотделител  вспенивание сло  нефти происходит менее интенсивно, т.е. пена подаетс  под действием центробежных сил.during swirling movement along the internal forming surface of the separator housing, foaming of the oil layer occurs less intensively, i.e. foam is supplied by centrifugal forces.

Результаты, полученные при испытани х устройства по прототипу и предлагаемого устройства показали, что остаточное содержание газа в разгазированной нефти составл ет 1,2-1,6% об. и 0,4-0,45% об. соответственно .The results obtained when testing the prototype and the proposed device showed that the residual gas content in the distilled oil is 1.2-1.6% by volume. and 0.4-0.45% by vol. respectively.

Технико-экономическа  эффективность предлагаемого устройства складываетс  за счет уменьшени  потерь нефти от испарени  в технологических резервуарах в результате снижени  в нефти содержани  окклюдированного газа в 2,7-4,0 раза.The technical and economic efficiency of the proposed device is due to the reduction of oil loss from evaporation in process tanks as a result of a decrease in the oil content of occluded gas by 2.7-4.0 times.

Claims (3)

Формула изобретени  1. Вертикальный газоотделитель, включающий корпус, трубопровод подвода газожидкостной смеси, на котором размещено устройство предварительного разделени  с расширительной камерой, патрубки дл  вывода газа и жидкости, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процессаClaim 1. Vertical gas separator, comprising a housing, a gas-liquid mixture supply pipeline, on which a preliminary separation device with an expansion chamber is placed, gas and liquid branch pipes, characterized in that, in order to intensify the process tt h ILh IL z±z:zrz ± z: zr сепарации газа и сокращени  потерь легких углеводородов, устройство предварительного разделени  выполнено в видезавихри- тел , верхн   часть которого снабженаgas separation and reducing the loss of light hydrocarbons, the preliminary separation device is made in video-vortexes, the upper part of which is вертикальным патрубком, соединенным с расширительной камерой, в которой коак- сиально установлено второй вертикальный патрубок меньшего диаметра, соединенный со второй расширительной камерой, приvertical pipe connected to the expansion chamber, in which a second vertical pipe of smaller diameter, which is connected to the second expansion chamber, is coaxially mounted этом верхн   и нижн   части второй расширительной камеры соединены трубопроводами с газовой зоной корпуса сверху вниз по высоте, а перва  расширительна  камеры соединена с корпусом тангенциально.In this case, the upper and lower parts of the second expansion chamber are connected from top to bottom by gas pipelines with the gas zone of the housing, and the first expansion chamber is connected tangentially to the housing. 2. Газоотделитель по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что входной конец второго патрубка установлен ниже днища первой расширительной камеры, а выходной конец - выше днища второй расширительной2. The gas separator according to claim 1, about tl and h and yu and the fact that the input end of the second pipe is installed below the bottom of the first expansion chamber, and the output end is above the bottom of the second expansion chamber камеры.cameras. 3. Газоотделитель по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что выходной конец трубопровода , соедин ющего нижнюю часть второй расширительной камеры с корпусом,3. The gas separator according to claim 1, wherein the output section of the pipeline connecting the lower part of the second expansion chamber with the housing, снабжен распылителем, расположенным по оси газоотделител .it is supplied with the sprayer located along the axis of the gas separator. . . Г   R ,, / pLrJ/ pLrJ tt LL z±z:zri /Фиг . Zz ± z: zri / Fig. Z