устройство для разделения газожидкостной смеси

Формула изобретения

Устройство для разделения газожидкостной смеси, включающее корпус, выполненный в виде прямоточного линейного трубопровода, внутри которого неподвижно установлен узел создания вихревого потока подаваемой в корпус из трубопровода подачи газожидкостной смеси, выполненный в виде полого тела с закручивающими лопастями, отличающееся тем, что корпус установлен вертикально, и один конец которого соединен с горизонтальным трубопроводом подачи газожидкостной смеси, другой - с трубопроводом отвода отделенного газа, а узел создания вихревого потока выполнен в виде металлического листа, свернутого в цилиндр, на боковой поверхности которого выполнены надрезы-лопасти, сконструированные с возможностью создания крутящего момента, при этом цилиндр размещен эксцентрично корпусу, нижний торец его выполнен глухим, на другом торце размещен отбойник для жидкости в виде срезающего концентрического кольца, кроме того, корпус разделен перегородкой, перекрывающей сечение корпуса на секции отвода газа и жидкости, для отвода которой к перегородке приварен гидрозатвор, при этом нижний торец цилиндра размещен в секции отвода жидкости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для разделения и очистки газожидкостных смесей в нефтяной промышленности и может быть использовано для отделения попутного газа от нефти (или конденсата) при добыче на этапе подготовки нефти к транспортированию по магистральному трубопроводу. Отделенный газ используется для собственных нужд добывающих предприятий.

В настоящее время на промыслах при добыче нефти газожидкостную смесь подвергают разделению на нефть (конденсат) и газ, в сепараторах, которые не обеспечивают четкого разделения газожидкостной смеси, при этом выделенный газ, направляемый на факел, не соответствует техническим требованиям, что приводит к загрязнению окружающей среды.

Известно устройство для разделения многофазных сред, в частности, газожидкостной смеси, для отделения попутного газа от нефти (или конденсата) при добыче на этапе подготовки нефти к транспортированию по магистральному трубопроводу, выполненное в виде прямоточного линейного трубопровода, включающее корпус, внутри которого неподвижно установлен узел создания вихревого потока подаваемой в корпус из трубопровода загрязненной жидкости. Указанный узел выполнен в виде неподвижно установленного в корпусе полого центрального тела с закручивающими лопастями, жестко связанными со стенками корпуса, при чем закручивающие лопасти выполнены с обеспечением проекции на полость, перпендикулярную оси потока, перекрывающей сечение потока в зоне узла создания вихревого потока, кроме того, полость центрального тела, направленная открытым концом в сторону подачи смеси, связана с трубопроводом удаления более легкой фазы, а корпус центрального тела связан с камерой сепарации, выполненной в виде трубы [патент № 2297267, кл. В01Д 17/038, опубл. 10.04.2006 г.].

Недостатком известного устройства является невысокая четкость разделения газожидкостной смеси, а также сложность конструктивного исполнения устройства, включая сложность выполнения закручивающих лопастей, значительные габариты, вес и стоимость устройства.

К газу подаваемого на дежурные горелки факела, горелок печей предъявляются особые требования по содержанию в них конденсата, мех. примесей. На крупных объектах, наподобие установок подготовки нефти, газ проходит через ступень газосепараторов, но в дальнейшем по пути следования в газе наблюдаются повторное выпадение конденсата. На малых установках (ПКИОС) в целях упрощения и удешевления предлагается использовать данное устройство для разделения газожидкостной смеси

Технический результат - обеспечение возможности высокоэффективного разделения газожидкостной смеси при уменьшении габаритов, веса и стоимости устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство для разделения газожидкостной смеси содержит корпус, выполненный в виде прямоточного линейного трубопровода, внутри которого неподвижно установлен узел создания вихревого потока подаваемой в корпус из трубопровода подачи газожидкостной смеси, выполненный в виде полого тела с закручивающими лопастями, особенностью является то, что корпус установлен вертикально и один конец которого соединен с горизонтальным трубопроводом подачи газожидкостной смеси, другой - с трубопроводом отвода отделенного газа, а узел создания вихревого потока выполнен в виде металлического листа, свернутого в цилиндр, на боковой поверхности которого выполнены надрезы-лопасти, сконструированные с возможностью создания крутящего момента, при этом цилиндр размещен эксцентрично корпусу, нижний торец его выполнен глухим, на другом торце размещен отбойник для жидкости в виде срезающего концентрического кольца, кроме того, корпус разделен перегородкой, перекрывающей сечение корпуса на секции отвода газа и жидкости, для отвода которой к перегородке приварен гидрозатвор, при этом нижний торец цилиндра размещен в секции отвода жидкости.

На чертеже (фиг.) представлено устройство для разделения газожидкостной смеси.

Устройство для разделения газожидкостной смеси содержит корпус 1, выполненный в виде прямоточного линейного вертикального трубопровода, один конец которого соединен с горизонтальным трубопроводом 2 подачи газожидкостной смеси, а другой - с трубопроводом отвода отделенного газа 3. Внутри корпуса неподвижно установлен узел создания вихревого потока 4, подаваемой в корпус из трубопровода подачи газожидкостной смеси, выполненный из металлического листа, свернутого в цилиндр 5, на боковой поверхности которого выполнены надрезы-лопасти 6, сконструированные с возможностью создания крутящего момента, при этом цилиндр 5 размещен эксцентрично корпусу, нижний торец его выполнен глухим, на другом торце размещен отбойник 7 для жидкости в виде срезающего концентрического кольца, кроме того, корпус разделен перегородкой 8, перекрывающей сечение корпуса на секции отвода газа 9 и жидкости 10, для отвода которой к перегородке приварен гидрозатвор 11, при этом нижний торец цилиндра размещен в секции отвода жидкости.

Устройство работает следующим образом.

В горизонтальный трубопровод 2 под давлением подается разделяемая газожидкостная смесь, которая попадая в узел создания вихревого потока закручивается лопастями 6, при этом происходит центробежное разделение сред. Более тяжелая жидкость (конденсат) отбрасывается к периферии узла создания вихревого потока, который отводится через гидрозатвор 11, а более легкая фаза - отделенный газ отводится через трубопровод 3 на горелки (факела, печей и прочие устройства). Таким образом обеспечивается разделение газожидкостной смеси на газ и конденсат.

Изобретение находит промышленное применение на объектах добычи нефти на многих месторождениях Западной и Восточной Сибири.