ТРЕХФАЗНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 1995 года по МПК B01D17/00 

Изобретение относится к разделению газожидкостных смесей и может быть использовано в нефтяной промышленности, в частности на нефтепромыслах для предварительной подготовки нефти и очистки пластовых сточных вод, а также в газовой, химической и других отраслях промышленности.

Наиболее близким решением к заявляемому является установка для предварительного обезвоживания высокообвод- ненной нефти, содержащая корпус с входными и выходными патрубками, разделенный перегородками на входной и выходной отсеки, гидроциклон для предварительной обработки нефти с подводящим и отводящими верхним и нижним патрубками, верхний патрубок которого соединен с распределителем, установленным в нижней части входного отсека, а нижний с трубчатым перфорированным распределителем, размещенным в выходном отсеке, распределитель вывода воды [1]
Недостатком его является сложность конструкции.

Предлагаемое решение позволяет упростить конструкцию сепаратора и повысить качество сбрасываемой воды и нефти.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном трехфазном сепараторе, содержащем корпус с входными и выходными патрубками, гидроциклон для предварительной обработки нефти с подводящим верхним и отводящими верхним и нижним патрубками, распределители ввода газоводонефтяной смеси и вывода воды, нижний патрубок гидроциклона снабжен запорным элементом, и его открытый торец размещен у дна сепаратора, а верхний отводящий патрубок соединен с распределителем ввода газоводонефтяной смеси, размещенным в эмульсионной зоне корпуса сепаратора.

Для регулирования процесса разделения нефти и воды при изменении условий ввода вывода потоков гидроциклон включен параллельно линии подачи газоводяной смеси в сепаратор.

Для повышения качества нефти и эффективности массообмена на разделе фаз "нефть-вода" сепаратор снабжен глухим стаканом, установленным с возможностью перемещения по высоте коаксиально выходному патрубку нефти.

Такая конструкция трехфазного сепаратора позволяет осуществить гравитационный режим разделения фаз в условиях, близких к статическому, без возмущения водяного слоя, со спокойным массообменом между водяной подушкой и более четкой стабилизацией границ раздела фаз при максимальном использовании полезной емкости аппарата с минимальными изменениями конструкции существующих аппаратов. Она также позволяет удалять накопившиеся на границе фаз вещества, снижающие эффективность массообмена без нарушения режима работы аппарата.

На чертеже изображен трехфазный сепаратор.

Трехфазный сепаратор содержит корпус 1 с входным патрубком 2 ввода газоводонефтяной смеси и выходными патрубками 3-5 вывода газа, воды и нефти, соответственно гидроциклон 6 для предварительной обработки нефти с подводящим 7 и отводящими верхним 8 и нижним 9 патрубками, размещенные в корпусе перфорированные трубчатые распределитель 10 ввода газоводонефтяной смеси, размещенный в эмульсионном слое, связанный с верхним отводящим патрубком 8 гидроциклона и имеющий отверстия 11 на нижней образующей трубы, и распределитель 12 вывода воды. Гидроциклон включен параллельно линии 13 подачи газоводонефтяной смеси в сепаратор. Нижний отводящий патрубок 9 гидроциклона снабжен регулирующей задвижкой 14, и его открытый торец 15 размещен в нижней части корпуса у его дна. Над патрубком 5 вывода нефти размещен коаксиально с ним и с возможностью перемещения по высоте глухой стакан 16.

Трехфазный сепаратор работает следующим образом.

Газоводонефтяная смесь под давлением через патрубок 7 подается в гидроциклон, где происходит отделение воды от нефти. Пластовая вода с примесью нефти через нижний патрубок 9 гидроциклона направляется в нижнюю часть корпуса 1 ниже границы фаз нефть-вода, что обеспечивает отделение воды уже на вводе без возмущения сформировавшихся слоев в установившемся процессе гравитационного разделения фаз. С помощью задвижки 14 регулируется режим подачи воды в нижнюю часть аппарата в зависимости от обводненности смеси. Их верхнего патрубка 8 гидроциклона частично обезвоженная нефть и остаточный нефтяной газ через нижние отверстия перфорированного трубчатого распределителя 10 равномерно подаются в эмульсионный слой без разрушения и перемешивания водонефтяного раздела. Параллельное подключение гидроциклона 6 к линии 13 подачи газоводонефтяной смеси обеспечивает при их совместной работе требуемое соотношение, а также стабильное распределение потоков при неравномерности подачи в линии газоводонефтяной смеси. Нефть отводится из сепаратора через патрубок 5, а применение глухого стакана 16 не только предотвращает прорыв газа на прием насоса, но и подрезает кромкой стакана накопившиеся в эмульсионном слое вещества (асфальто-смоло-парафиновые отложения, сульфиды железа), снижающие эффективность массообмена на границе раздела фаз. Выделившийся газ отводится из сепаратора через патрубок 3, а очищенная вода через распределитель и патрубок 4.

Изобретение относится к разделению газожидкостных смесей и может быть использовано, в частности, в нефтяной промышленности для предварительной подготовки нефти и очистки пластовых сточных вод. Трехфазный сепаратор содержит корпус с входным и выходными патрубками, гидроциклон с подводящим и отводящими верхним и нижним патрубками, распределители ввода газоводонефтяной смеси и вывода воды. На нижнем патрубке гидроциклона установлен запорный элемент. Открытый торец патрубка размещен у дна сепаратора, и верхний отводящий патрубок соединен с распределителем ввода газоводонефтяной смеси, размещенным в эмульсионном слое сепаратора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ТРЕХФАЗНЫЙ СЕПАРАТОР, содержащий корпус с эмульсионным слоем, с входным и выходными патрубками воды и нефти, линию подачи газоводонефтяной смеси в сепаратор, гидроциклон для предварительной обработки нефти с подводящим и отводящими верхним и нижним патрубками, распределители ввода газоводонефтяной смеси и вывода воды, отличающийся тем, что нижний отводящий патрубок гидроциклона снабжен запорным элементом и его открытый торец размещен у дна сепаратора, а верхний отводящий патрубок соединен с распределителем ввода газоводонефтяной смеси, при этом распределитель размещен в эмульсионном слое. 2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что гидроциклон соединен параллельно с линией подачи газоводонефтяной смеси в сепаратор. 3. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен сепаратором, установленным в корпусе с возможностью перемещения по высоте коаксиально выходному патрубку нефти.