Устройство для разделения нефтегазовой смеси

 

Изобретение относится к технике подготовки газа, а именно к сепарации смесей вихревыми сепараторами, и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и химической отраслях промышленности. Устройство включает последовательно соединенные тангенциальный входной патрубок с сопловым отверстием, завихритель, разделительную камеру, камеру отбора конденсата, патрубок для выхода газа. Устройство снабжено газоуравнительной камерой, соединенной с камерой отбора конденсата посредством трубы. Во входной части газоуравнительной камеры установлена с возможностью перемещения отбойная пластина. Камера отбора конденсата снабжена регулятором отбора конденсата. В патрубке для выхода газа установлен дроссель для регулирования отношения давления на входе устройства к давлению на его выходе. Технический результат состоит в качественной сепарации нефтегазовой смеси, в частности, от капельной жидкости и тяжелых газовых фракций. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике подготовки газа, а именно к сепарации газовых смесей вихревыми сепараторами, и может быть использовано в нефтегазодобывающей, нефтеперерабатывающей и химической отраслях промышленности.

Известно устройство для разделения нефтегазовой смеси, включающее корпус, тангенциальный входной патрубок [Авт. свид. СССР №1611375, кл. В 01 D 19/00, 1990 г.].

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является устройство для разделения нефтегазовой смеси, включающее тангенциальные входные патрубки, снабженные суживающими каналами с гидравлическими сопротивлениями, причем в одном из каналов гидравлическое сопротивление выполнено в виде перегородочного лабиринта, в другом - соплового отверстия, конусную камеру (завихритель), разделительную камеру, камеру отбора конденсата, патрубок для выхода газа [Патент РФ №2097099, кл. В 01 D 19/00, 1997 г.].

Недостатком данного устройства является сложная схема регулирования для оптимизации разделения нефтегазовой смеси из-за сложности конструкции устройства. Кроме того, устройство имеет низкое качество сепарации.

Изобретение направлено на упрощение конструкции с одновременным улучшением качества сепарации нефтегазовой смеси, в частности, от капельной жидкости и тяжелых газовых фракций.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для разделения нефтегазовой смеси, включающее тангенциальный входной патрубок с сопловым отверстием, завихритель, разделительную камеру, камеру отбора конденсата, патрубок для выхода газа, снабжено газоуравнительной камерой, соединенной с камерой отбора конденсата посредством трубы, при этом во входной части газоуравнительной камеры установлена отбойная пластина, а камера отбора конденсата снабжена регулятором отбора конденсата.

Кроме того, в патрубке для выхода газа установлен регулятор отношения давления на входе устройства к давлению на его выходе.

Кроме того, отбойная пластина установлена с возможностью перемещения.

Такое выполнение устройства позволит упростить конструкцию, а также более качественную очистку нефтегазовой смеси за счет обеспечения регулирования зазора в камере для сбора конденсата, а также регулирования отношения давления на входе устройства к давлению на его выходе без остановки процесса. Более качественная сепарация достигается также за счет получения на выходе устройства более однородного по составу газа, что становится возможным из-за наличия отбойной пластины в газоуравнительной камере, установленной с возможностью продольного перемещения.

На чертеже показана схема устройства для разделения нефтегазовой смеси.

Устройство включает последовательно соединенные тангенциальный входной патрубок 1 с сопловым отверстием, завихритель 2, разделительную камеру 3, камеру 4 отбора конденсата с регулятором 5 отбора конденсата по производительности, соединительную трубу 6, газоуравнительную камеру 7 с установленной с возможностью перемещения в ее входной части отбойной пластиной 8, патрубок 9 для выхода газа, в котором установлен дроссель 10 для регулирования отношения давлений на входе устройства к давлению на его выходе.

Устройство для разделения нефтегазовой смеси работает следующим образом.

Нефтегазовую смесь под давлением подают в тангенциальный патрубок 1 с сопловым отверстием, при этом в завихрителе 2 происходит закручивание потока с последующим расслаиванием его по фракциям в разделительной камере 3. Капельная жидкость и газовый конденсат, содержащиеся в газовом потоке, отбрасываются в пристеночную область разделительной камеры и выводятся в трубу 6 через установленный в камере 4 отбора конденсата регулятор 5 отбора конденсата, который регулирует отбор конденсата по максимальному его выделению из газа путем изменения местоположения точки съема конденсата по отношению к оси ввода газа в завихрителе. Из трубы 6 очищенный вихревой поток газа, созданный при помощи соплового отверстия и завихрителя, под высоким давлением поступает в газоуравнительную камеру 7, где потоки газа с различными термодинамическими характеристиками (горячий пристеночный и холодный осевой поток газа) смешиваются с получением газа однородного состава с заданными температурой и давлением. Отбойная пластина, установленная на входе газоуравнительной камеры, изменяет направление движения газа на 90 градусов, при этом создается дополнительное разрежение по оси разделительной камеры 3. Изменением образованной отбойной пластиной 8 величины щелевой диафрагмы в газоуравнительной камере путем перемещения отбойной пластины вдоль вихревого потока осуществляется регулирование степени захолаживания в разделительной камере 3 для создания условий кристаллизации конденсата из газа в виде микрокапелек влаги и углеводородов. Это позволит сохранить холодным поток при последующем смешении пристеночного и осевого потоков и тем самым препятствовать испарению влаги, создавая благоприятные условия для последующей ступени сепарации. Регулирование оптимального рабочего отношения давлений на входе и выходе из устройства осуществляют при помощи дросселя 10. Очищенный газ через газоуравнительную камеру 7 отбирают из устройства через патрубок 9.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволит по сравнению с прототипом упростить конструкцию, регулировать режим работы устройства и создать условия кристаллизации конденсата из газа в виде микрокапелек влаги и углеводородов, обеспечивая благоприятные условия для последующей ступени сепарации за счет регулирования степени захолаживания потока, а также получать на выходе устройства осушенный газ однородного состава с заданными температурой и давлением.

Возможность регулирования параметров устройства позволит обеспечить устойчивость режима разделения нефтегазовой смеси при интенсивном характере проведения процесса, осуществить ступенчатое редуцирование давления и отбор высших углеводородов из газовой смеси.

Формула изобретения

1. Устройство для разделения нефтегазовой смеси, включающее тангенциальный входной патрубок с сопловым отверстием, завихритель, разделительную камеру, камеру отбора конденсата, патрубок для выхода газа, отличающееся тем, что оно снабжено газоуравнительной камерой, соединенной с камерой отбора конденсата посредством трубы, при этом во входной части газоуравнительной камеры установлена отбойная пластина, а камера отбора конденсата снабжена регулятором отбора конденсата.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в патрубке для выхода газа установлен дроссель для регулирования отношения давления на входе устройства к давлению на его выходе.

3. Устройство по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что отбойная пластина установлена с возможностью перемещения.

РИСУНКИРисунок 1