專利名稱：油、氣、水、甲醇四相分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油開采技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種應(yīng)用于天然氣處理工 藝中的油、氣、水、甲醇四相分離器。
背景技術(shù)：
天然氣及原油伴生氣釆出后必須經(jīng)過減壓、脫水、脫烴、脫有毒 氣體等一系列流程才能進(jìn)入燃?xì)夤芫W(wǎng)，被人們利用，其中普遍使用的
是一種立式分離器。目前常見的立式分離器有兩相分離器或三相分離 器，可以為天然氣及原油伴生氣進(jìn)行氣、液分離，或者油、氣、水分 離。然而，在天然氣處理過程中，為避免由于天然氣壓力降低過程中 產(chǎn)生大量冷量，造成天然氣中的水和烴形成冰堵現(xiàn)象，常釆用截流前 加注甲醇(水化物抑制劑)防止管線堵凍發(fā)生危險，其中加入的甲醇 需要回收，但目前回收甲醇的工藝復(fù)雜，站場規(guī)模龐大且建設(shè)投資高， 運(yùn)行成本大，在天然氣的油、氣、水分離同時進(jìn)行分離回收甲醇等抑 制劑的設(shè)備，目前國內(nèi)外還未見同類技術(shù)文獻(xiàn)和專利。

發(fā)明內(nèi)容
(一) 要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠簡化、 完善天然氣處理工藝流程的油、氣、水、甲醇四相分離器。
(二) 技術(shù)方案
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明釆用如下技術(shù)方案 本發(fā)明所述的油、氣、水、甲醇四相分離器包括罐體，其中所述 罐體內(nèi)由上至下依次由隔板分隔成氣液分離室、沉降分離室、油室、水室和汽提甲醇室，在罐體內(nèi)設(shè)置帶有若干個汽提元件的汽提管，汽 提管的頂端部伸出罐體，并設(shè)有汽提氣出口和甲醇富液入口，汽提管 的底端與汽提甲醇室連通，在罐體上相應(yīng)于汽提甲醇室位置設(shè)有汽提 氣入口，在水室與甲醇富液入口之間連通有輸液管。優(yōu)選地，所述汽 提管設(shè)置在罐體的中軸線位置。
所述汽提管的頂端部安裝有連接管，所述汽提氣出口和甲醇富液 入口設(shè)置在該連接管上。
所述氣液分離室內(nèi)的汽提管外設(shè)有導(dǎo)氣簡，導(dǎo)氣簡上安裝有若干 個旋流器。
所述沉降分離室下部和水室之間有導(dǎo)水管連通，該導(dǎo)水管上部呈 倒U形。
所述汽提元件包括上端呈喇叭口狀的擴(kuò)散簡、若干均勻布置的L
形液體導(dǎo)管和篩板，其中若干液體導(dǎo)管的上端部通過環(huán)形擋氣片與擴(kuò) 散簡固定連接，若千液體導(dǎo)管的下端部匯集于降液管，在擴(kuò)散簡內(nèi)固 定有圓形渦板，渦板的外圓周均勻布置有若干個與該渦板成一定角度 的渦片，所述篩板固定在若干個液體導(dǎo)管的下部，并位于擴(kuò)散簡的正 下方。
優(yōu)選地，所述每片渦片與渦板之間角度為5。 ~30° 。 (三)有益效果
本發(fā)明所述的油、氣、水、甲醇四相分離器的優(yōu)點和積極效 果是本發(fā)明在現(xiàn)有的油、氣、水三相分離器的基礎(chǔ)上增加了分離 甲醇的結(jié)構(gòu)，使得油、氣、水、甲醇四相分離可以在一套設(shè)備內(nèi)完成， 從而對降低投資，節(jié)約占地，降低操作、維修工作量，提高油田建設(shè) 水平，起到了很大的影響作用。


圖l是本發(fā)明的油、氣、水、甲醇四相分離器的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明中的汽提元件的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2所示汽提元件的俯視圖。
圖中1.罐體；2.氣液分離室；3.沉降分離室；4.油室；5.水 室；6.汽提甲醇室；7.汽提管；8.汽提氣出口； 9.甲醇富液入口； 10.汽提元件；11.汽提氣入口； 12.甲醇富液管；13.連接管；14.來 氣進(jìn)口； 15.來氣出口； 16.液位計開口； 17.出油口； 18.取樣口； 19.人孔；20.手孔；21、 22.帶孔隔板；23,泵;24.排液口； 25.排 污口； 26.壓力平衡管；27.導(dǎo)/]c管；28.收油堰板；30.旋流器；31.布 液器；32.絲網(wǎng)捕液器；101.擴(kuò)散簡；102.擋氣片；103.液體導(dǎo)管； 104.降液管；105.渦板；106.篩板；107.渦片。
具體實施例方式
以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。 如圖l所示，本發(fā)明的油、氣、水、甲醇四相分離器包括罐體l， 在罐體1內(nèi)由上至下由隔板依次分隔成氣液分離室2、沉降分離室3、 油室4、水室5和汽提甲醇室6。
在罐體1的中軸線位置設(shè)有汽提管7，汽提管7的頂端部伸出罐體 1，并設(shè)有汽提氣出口8和甲醇富液入口9，甲醇富液入口9的位于汽提 管7內(nèi)的一端安裝有布液器31，汽提管7的底端與汽提甲醇室6連通。 在汽提管7內(nèi)的頂端部安裝有絲網(wǎng)捕霧器32。在罐體l上相應(yīng)于汽提甲 醇室6位置設(shè)有汽提氣入口 11,在水室5與甲醇富液入口9之間甲醇富 液管12。汽提管7也可以設(shè)置在罐體1的偏離中軸線的位置。布液器31、 絲網(wǎng)捕霧器32可以釆用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)形式。汽提管7可以固定安裝在罐 體1內(nèi)，這時，汽提氣出口8和甲醇富液入口9直接設(shè)置在汽提管7的上 端部；可以在汽提管7的頂端部安裝有連接管13，并將汽提氣出口8 和甲醇富液入口9設(shè)置在該連接管13上，將布液器31、絲網(wǎng)捕霧器32 安裝在連接管13內(nèi)，這樣，就大大方便了拆、裝汽提管7。如圖2、圖3所示，在汽提管7內(nèi)均勻設(shè)置有若干個汽提元件10。 汽提元件10的結(jié)構(gòu)包括上端呈喇叭口狀的擴(kuò)散簡101、 2根均勻布置 的L形液體導(dǎo)管103和篩板106,其中2根液體導(dǎo)管103的上端部通 過環(huán)形擋氣片102與擴(kuò)散簡101固定連接，2根液體導(dǎo)管103的下端 部匯集于降液管104，在擴(kuò)散簡101內(nèi)固定有圓形渦板105,渦板105 的外圓周均勻布置有若干個與該渦板105成一定角度的渦片107，每 片渦片107與渦板105之間角度為5° ~30° ,優(yōu)選的角度為8。。篩 板106固定在若干個液體導(dǎo)管103的下部，并位于擴(kuò)散簡101的正下 方。液體導(dǎo)管103的數(shù)量也可以是4根、5根、IO根等，具體要根據(jù) 液體里甲醇的量和汽提氣的量而定。工作過程中，液體由擴(kuò)散簡IOI 進(jìn)入，到達(dá)渦板105時，由渦板105外圓的渦片107之間的孔隙落到 篩板106,繼而由篩板106上的孔進(jìn)入下一級的汽提元件；與此同時， 汽提氣由篩板106上的孔上升，在經(jīng)過渦板105外圓的渦片107的孔 隙時，氣流方向改變，與向下流的液體充分進(jìn)行傳質(zhì)，帶走其中的甲 醇組分。
本發(fā)明中，汽提元件10也可以釆用傳統(tǒng)的汽提塔中的塔盤。 氣液分離室2內(nèi)的汽提管7外設(shè)有導(dǎo)氣簡29，導(dǎo)氣簡29上安裝有若
干個旋流器，該旋流器可釆用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，具體的個數(shù)需要根據(jù)處理
的氣體量確定。
在氣液分離室2上部的罐體1上設(shè)有來氣進(jìn)口14,在來氣進(jìn)口14 上方的罐體1上設(shè)有來氣出口15,在沉降分離室3的上部、中下部的罐 體1和汽提甲醇室6的上部、下部的罐體1上分別設(shè)有液位計開口16, 在油室4上設(shè)計有出油口17,在水室和汽提室設(shè)計有排污口25,在油 室4和汽提甲醇室6的罐體1上分別設(shè)有取樣口 18。在罐體l上的合適位 置還設(shè)有人孔19和手孔20。在氣液分離室2、沉降分離室3、油室4、 水室5和汽提甲醇室6分別設(shè)計了壓力平衡管26，使罐體1內(nèi)壓力平衡。 本發(fā)明的油、氣、水、甲醇四相分離器在使用時，天然氣及原油
伴生氣由來氣進(jìn)口14進(jìn)入氣液分離室2，在旋流器30的分離作用下形 成氣體、液體兩部分，其中的氣體部分進(jìn)入導(dǎo)氣簡29后，從來氣出口 15流出；分離出的液體靠重力經(jīng)帶孔隔板22滴落進(jìn)入沉降分離室3。 在沉降分離室3內(nèi)，由于油、水密度不同，油位于上層，由收油堰板 28進(jìn)入油室4，由出油口17流出；水位于下層，經(jīng)導(dǎo)水管27進(jìn)入水室5。 水室5內(nèi)的水是富含甲醇的污水，在泵23的作用下經(jīng)輸液管12、甲醇 富液入口9進(jìn)入汽提管7。富含甲醇的污水在汽提管7向下流淌的同時， 汽提氣，由汽提氣入口11吹入汽提甲醇室6內(nèi)，繼而進(jìn)入汽提管7不斷 向上移動，在汽提元件10的作用下，汽提管7內(nèi)向下流的污水與向上 移動的汽提氣完成傳質(zhì)過程，從而使污水中的甲醇溶入汽提氣中，最 終由汽提氣出口8流出，完成甲醇的回收；不含甲醇的污水則向下流 到汽提甲醇室6內(nèi)，最終由排液口24流出。本發(fā)明中，由甲醇富液入 口9進(jìn)入汽提管7的富含甲醇的液體與由汽提管7底端部吹入汽提管7 中的汽提氣經(jīng)過多個汽提元件10的充分傳質(zhì)后，可以實現(xiàn)液體中的 95%以上的甲醇由汽提氣帶走，分離非常徹底。
本發(fā)明的油、氣、水、甲醇四相分離器占地面積為常規(guī)設(shè)備的 40%,投資為常規(guī)設(shè)備的70%。運(yùn)行成本節(jié)約20%左右。在滿足了油、 氣、水、甲醇的四相分離的同時，縮短了天然氣處理工藝流程，并避 免了堵凍現(xiàn)象。
本發(fā)明在現(xiàn)有的油、氣、水三相分離器的基礎(chǔ)上增加了分離甲醇 的結(jié)構(gòu)，使得油、氣、水、甲醇四相分離可以在一套設(shè)備內(nèi)完成，從 而對降低投資，節(jié)約占地，降低操作、維修工作量，提高油田建設(shè)水 平，起到了很大的影響作用。
權(quán)利要求
1.油、氣、水、甲醇四相分離器，包括罐體(1)，其特征在于所述罐體(1)內(nèi)由上至下依次由隔板分隔成氣液分離室(2)、沉降分離室(3)、油室(4)、水室(5)和汽提甲醇室(6)，在罐體(1)內(nèi)設(shè)置帶有若干個汽提元件(10)的汽提管(7)，汽提管(7)的頂端部伸出罐體(1)，并設(shè)有汽提氣出口(8)和甲醇富液入口(9)，汽提管(7)的底端與汽提甲醇室(6)連通，在罐體(1)上相應(yīng)于汽提甲醇室(6)位置設(shè)有汽提氣入口(11)，在水室(5)與甲醇富液入口(9)之間連通有甲醇富液管(12)。
2. 如權(quán)利要求l所述的四相分離器，其特征在于所述汽提管(7) 設(shè)置在罐體(1)的中軸線位置。
3. 如權(quán)利要求l所述的四相分離器，其特征在于所述汽提管(7) 的頂端部安裝有連接管(13)，所述汽提氣出口 (8)和甲醇富液入口(9)設(shè)置在該連接管(13)上。
4. 如權(quán)利要求l所述的四相分離器，其特征在于在所述氣液分離 室(2)內(nèi)的汽提管(7)外設(shè)有導(dǎo)氣簡(29),導(dǎo)氣簡(29)上均勻 安裝有若干個旋流器。
5. 如權(quán)利要求l所述的四相分離器，其特征在于所述沉降分離室 (3)下部和水室(5)之間有導(dǎo)水管(27)連通，該導(dǎo)水管(27)上部呈倒U形。
6. 如權(quán)利要求1-5之任一所述的四相分離器，其特征在于所述汽 提元件(IO)包括上端呈喇叭口狀的擴(kuò)散筒(101)、若干均勻布置的 L形液體導(dǎo)管(103)和篩板(106)，其中若干液體導(dǎo)管(103)的上 端部通過環(huán)形擋氣片(102)與擴(kuò)散簡(101)固定連接，若干液體導(dǎo) 管(103)的下端部匯集于降液管(104),在擴(kuò)散簡(101)內(nèi)固定有 圓形渦板(105)，渦板(105)的外圓周均勻布置有若干個與該渦板 (105)成一定角度的渦片(107),所述篩板(106)固定在若干個液 體導(dǎo)管(103)的下部，并位于擴(kuò)散簡(101)的正下方。
7.如權(quán)利要求6所述的四相分離器，其特征在于所述每片渦片 (107)與渦板(105)之間角度為5。 30° 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于天然氣處理工藝中的油、氣、水、甲醇四相分離器，包括罐體，罐體內(nèi)由上至下依次由隔板分隔成氣液分離室、沉降分離室、油室、水室和汽提甲醇室，在罐體內(nèi)設(shè)置帶有若干個汽提元件的汽提管，汽提管的頂端部伸出罐體，并設(shè)有汽提氣出口和甲醇富液入口，汽提管的底端與汽提甲醇室連通，在罐體上相應(yīng)于汽提甲醇室位置設(shè)有汽提氣入口，在水室與甲醇富液入口之間連通有輸液管。本發(fā)明在現(xiàn)有的油、氣、水三相分離器的基礎(chǔ)上增加了分離甲醇的結(jié)構(gòu)，使得油、氣、水、甲醇四相分離可以在一套設(shè)備內(nèi)完成，從而對降低投資，節(jié)約占地，降低操作、維修工作量，提高油田建設(shè)水平，起到了很大的影響作用。
文檔編號E21B43/34GK101343994SQ200710118720
公開日2009年1月14日 申請日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月12日
發(fā)明者李向陽, 楊柏松, 王予新, 胡大鵬, 范力平, 磊 董, 陳再華 申請人:北京迪威爾石油天然氣技術(shù)開發(fā)有限公司