專利名稱：管束式天然氣分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
管束式天然氣分離裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及氣田天然氣處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及天然氣氣液分離，是一種 氣田管束式天然氣旋流分離裝置。
背景技術(shù)：
[0002]天然氣集氣站中一般采用氣液分離器分離天然氣中液、固相雜質(zhì)，選擇分離效 果好、投資小的分離設(shè)備，將會(huì)大幅度地降低天然氣處理過(guò)程的投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。[0003]目前，長(zhǎng)慶氣田常用的是臥式雙筒氣液兩相分離器，為重力沉降式分離器。工 作原理為天然氣從上面的筒進(jìn)入分離器并沖擊到進(jìn)口擋板上，液體經(jīng)過(guò)連通管而沉降到 下面的桶內(nèi)，氣體進(jìn)入重力沉降段，在該段部分液體沉降分離后進(jìn)入下面的桶內(nèi)，氣體 則進(jìn)入捕霧器到達(dá)氣體出口。包含在液體中的少量氣體在液體收集筒中逸放出來(lái)，通過(guò) 連通管向上流走。該分離器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻力小因而得到了廣泛的應(yīng)用。但重力分離器 同時(shí)也存在分離效率最低，設(shè)備體積龐大，消耗鋼材多，投資高等缺點(diǎn)。[0004]氣液分離技術(shù)主要有重力沉降、折流分離、離心力分離、絲網(wǎng)分離、超濾分 離、填料分離等。綜合起來(lái)分離原理只有兩種，一是利用組分質(zhì)量(重量)不同對(duì)混合 物進(jìn)行分離(如重力沉降、折流分離、離心力分離、填料分離)。氣體與液體的密度不 同，相同體積下氣體的質(zhì)量比液體的質(zhì)量小。二是利用分散系粒子大小不同對(duì)混合物進(jìn) 行分離(如絲網(wǎng)分離、超濾分離)。液體的分子聚集狀態(tài)與氣體的分子聚集狀態(tài)不同，氣 體分子距離較遠(yuǎn)，而液體分子距離要近得多，所以氣體粒子比液體粒子小些。目前，氣 液分離的發(fā)展方向是綜合應(yīng)用以上兩種原理的氣液旋流分離技術(shù)。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種管束式天然氣分離裝置，解決目前使用的氣 液分離器存在分離效率最低，設(shè)備體積龐大，消耗鋼材多，投資高、數(shù)字化程度低的缺點(diǎn)。[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是管束式天然氣分離裝置，主要由進(jìn)氣匯管、進(jìn) 氣支管、分離管柱、集氣包、集液包、出氣匯管、孔板流量計(jì)、回液管、液位變送器、 電動(dòng)排液閥和采集控制器組成；其特征在于進(jìn)氣匯管上連接有2 10個(gè)進(jìn)氣支管，進(jìn) 氣支管以25 60度的橫向角度連接在分離管柱的入口，分離管柱的上部連接集氣包、分 離管柱的下部連接集液包，在分離管柱的上部有捕霧器，捕霧器的出口連接回液管，捕 霧器中析出的液滴能流入回液管，回液管的出口連接分離管柱的下部，集液包的底部固 定有液位變送器；在出氣匯管的管線上固定有孔板流量計(jì)；集液包的液出口有管線連接 電動(dòng)排液閥的液進(jìn)口。[0007]所述的孔板流量計(jì)和液位變送器有信號(hào)線連接采集控制器，所述的電動(dòng)排液閥 有控制導(dǎo)線連接采集控制器，采集控制器包括計(jì)算機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器。[0008]所述的分離管柱是旋流分離器。[0009]管束式天然氣分離裝置工作過(guò)程管束式天然氣分離裝置安裝于集氣站內(nèi)，氣 井來(lái)氣經(jīng)加熱爐升溫后節(jié)流降壓，匯集于總機(jī)關(guān)，總機(jī)關(guān)混合氣進(jìn)入管束式天然氣分離 裝置。天然氣濕氣先進(jìn)入多管束式天然氣分離裝置的環(huán)形匯管，經(jīng)多個(gè)分支的開(kāi)關(guān)閥以 一定的角度進(jìn)入多個(gè)柱式分離管柱，進(jìn)行旋流氣液分離，經(jīng)分離后的氣相向上進(jìn)入捕霧 器，經(jīng)過(guò)捕霧器后氣相匯合至總管，由出口流出。經(jīng)捕霧器后微量液相經(jīng)回流管回到底 部液體內(nèi)，在分離器底部的液相經(jīng)總液管、電動(dòng)排液閥，自壓排出分離裝置。通過(guò)控制 器現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制或者遠(yuǎn)程控制電動(dòng)排液閥來(lái)實(shí)現(xiàn)分離裝置的自動(dòng)排液。[0010]本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型管束式天然氣分離裝置，能實(shí)現(xiàn)天然氣氣 液分離，具備液位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，自動(dòng)排液等功能；結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、節(jié)省投資；安全性 能高，不屬于壓力容器；氣液分離范圍寬，可通過(guò)開(kāi)關(guān)控制天然氣進(jìn)入每個(gè)單管分離氣 量，提高了氣井流量差異較大和產(chǎn)量逐年減少的天然氣井的氣液分離效率；操作簡(jiǎn)單、 移動(dòng)方便、易維護(hù)，互換性好；采用標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)安裝簡(jiǎn)便。解決了重力沉降氣液分離器 存在的分離效率低，設(shè)備體積龐大，消耗鋼材多，投資高、數(shù)字化程度低的問(wèn)題。


[0011]圖1是管束式天然氣分離裝置的構(gòu)造示意圖?？招募^表示分離氣流動(dòng)的方 向；實(shí)心箭頭表示分離液體流動(dòng)的方向；半空心箭頭表示的是氣液混合的采出液和混合 后的液體流動(dòng)的方向。[0012]圖2是圖1的俯視圖。[0013]圖中，1.進(jìn)氣匯管，2.進(jìn)氣支管，3.分離管柱，4.集氣包，5.集液包，6.出氣匯 管，7.孔板流量計(jì)，8.回液管，9.液位變送器，10.電動(dòng)排液閥，11.采集控制器。
具體實(shí)施方式
[0014]實(shí)施例1:以一個(gè)管束式天然氣分離裝置為例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō) 明。[0015]參閱圖1。本實(shí)用新型管束式天然氣分離裝置，主要由進(jìn)氣匯管1、進(jìn)氣支管 2、分離管柱3、集氣包4、集液包5、出氣匯管6、孔板流量計(jì)7、回液管8、液位變送器 9、電動(dòng)排液閥10和采集控制器11組成；分離管柱3采用的是旋流分離器。進(jìn)氣匯管1 上連接有三個(gè)進(jìn)氣支管2，進(jìn)氣支管2以35度的橫向角度分別連接在三個(gè)分離管柱3的 入口，分離管柱3的上部連接一個(gè)集氣包4、分離管柱3的下部連接一個(gè)集液包5，在分 離管柱3的上部有捕霧器，捕霧器的出口連接回液管8，回液管8的出口連接分離管柱3 的下部，集液包5的底部固定有一個(gè)液位變送器9 ；在出氣匯管6的管線上固定有一個(gè)孔 板流量計(jì)7 ；集液包5的液出口有管線連接電動(dòng)排液閥10的液進(jìn)口。孔板流量計(jì)7和液 位變送器9有信號(hào)線連接一個(gè)采集控制器11，電動(dòng)排液閥10有控制導(dǎo)線連接采集控制器 11，采集控制器11包括計(jì)算機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器。[0016]管束式天然氣分離裝置采用橇裝式，并放置于集氣站的混凝土基礎(chǔ)之上，設(shè)備 預(yù)留有一個(gè)氣體管線進(jìn)口，一個(gè)氣體管線出口，一個(gè)排液口?，F(xiàn)場(chǎng)可將各單井匯合后， 經(jīng)加熱、節(jié)流降壓的未處理天然氣管線與本設(shè)備預(yù)留進(jìn)口連接即可，出口進(jìn)入下一道流 程。裝置的排液出口直接敷設(shè)至污水罐。
權(quán)利要求1.一種管束式天然氣分離裝置，主要由進(jìn)氣匯管(1)、進(jìn)氣支管0)、分離管柱 (3)、集氣包0)、集液包(5)、出氣匯管(6)、孔板流量計(jì)(7)、回液管(8)、液位變送 器(9)、電動(dòng)排液閥(10)和采集控制器(11)組成；其特征在于進(jìn)氣匯管(1)上連接有 2 10個(gè)進(jìn)氣支管( ，進(jìn)氣支管O)以25 60度的橫向角度連接在分離管柱(3)的入 口，分離管柱(3)的上部連接集氣包G)、分離管柱(3)的下部連接集液包(5)，在分離 管柱(3)的上部有捕霧器，捕霧器的出口連接回液管(8)，回液管(8)的出口連接分離管 柱(3)的下部，集液包(5)的底部固定有液位變送器(9)；在出氣匯管(6)的管線上固定 有孔板流量計(jì)(7)；集液包(5)的液出口有管線連接電動(dòng)排液閥(10)的液進(jìn)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管束式天然氣分離裝置，其特征是所述的孔板流量計(jì)(7) 和液位變送器(9)有信號(hào)線連接采集控制器(11)，所述的電動(dòng)排液閥(10)有控制導(dǎo)線連 接采集控制器(11)，采集控制器(11)包括計(jì)算機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管束式天然氣分離裝置，其特征是所述的分離管柱 (3)是旋流分離器。
專利摘要管束式天然氣分離裝置，應(yīng)用于天然氣氣液分離。天然氣進(jìn)氣匯管分支出多條支線，以一定的角度連接多根分離管柱的中部，分離管柱上部連接集氣包，下部連接集液包；在出氣匯管上固定有孔板流量計(jì)；集液包的液出口連接電動(dòng)排液閥，分離管柱上部有捕霧器，捕霧器中析出的液滴流入回液管，回液管下部連接分離管柱下部；液位計(jì)連接分離管柱中下部；液位變送器、孔板流量計(jì)有信號(hào)線連接采集控制器。效果是首先進(jìn)行氣液旋流分離后計(jì)量，消除了液體對(duì)天然氣計(jì)量精度的影響，同時(shí)提高了計(jì)量精度，可實(shí)現(xiàn)天然氣計(jì)量，液位監(jiān)測(cè)，自動(dòng)排液。具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，處理量大，阻力小，耗能少，分離效率高。
文檔編號(hào)B01D45/16GK201809323SQ20102057077
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者于世春, 付鋼旦, 張宏福, 徐勇, 李麗, 李永清, 楊倉(cāng)海, 田殿龍, 白曉紅, 程世東, 穆謙益, 魏小林 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司