Сепарационная установка Советский патент 1984 года по МПК B01D19/00 

1 Изобретение относится к разделен ;газожидкостных смесей и может испол зоваться при добыче нефти и газа. Известна концевая сепарационная установка, включающая сепараторы с регуляторами уровня, резервуары, выкидные линии жидкости и rasapj. Однако для транспортирования жидкости из сепараторов в р.езервуары необходимо повысить давление а сепараторах выше запроектированно Из-за этого часть газа остается в жидкости в растворённом состоянии и выделяется в трубопроводах или резервуаре. Вьщелившийся в трубопроводах или резервуаре газ улетучивается в атмосферу, .что приводит к увеличению потерь углеводородов и загазованности территории резерву ров, а также увеличивает пожароопас ность. При работе системы при периодическом наполнении или опорожнении резервуаров резко снижается давление в трубопроводе и происходит интенсивный процесс выделения газа который устремляется в резервуар. Это приводит к повьшению в нем давл ния вьше допустимого, так как предохранительные и дыхательные клапаны на резервуарах не успевают срабатьшать. Из-за этого происходит нарушение целостности резервуара и интенсивный процесс выхода газа в атмосферу, что приводит к загазован ности и пожароопасности товарных парков. Кроме того, в сепарационной уста новке повышена вероятность выхода из строя регуляторов уровня, устано ленных на каждом сепараторе, что пр водит к вынужденной остановке для р монта. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является сепарационная установка, содержащая сепаратор, подводяпще и выкидные трубопроводы жидкости и га за, гидрозатвор, верхняя часть .кот рого сообщается с газовым простран ством сепаратора соединительным тру бопроводом, и резервуар 2 . Однако известная установка не мо жет быть применена для решения задачи отделения газа от жидкости с большим количеством раствореиного в жидкости газа, поскольку верхняя часть гидрозатвора заполнена 0 газом и из-за этого имеет уменьшенное сечение для прохода жидкости, что не позволяет пропускать через это сечение всю жидкость при сепарации газожидкостных смесей с большим количеством газа без дополнительного давления. Цель изобретения - повышение качества сепарации газожидкостной смеси, сокращение потерь углеводородов и улучшение условий безопасной работы. Поставленная цель достигается тем что установка, содержащая сепаратор, подводящие и выкидные трубопроводы жидкости и газа, гидрозатвор, верхняя часть которого сообщается с газовым пространством сепаратора соединительным трубопроводом и резервуар, снабжена установленной в верхней части гидрозатвора камерой с вертикальной подвижной перегородкой, разделяющей камеру на две части, и заглушкой с дроссельным отверстием, размещенной на соединительном трубопроводе. На фиг.1 представлена схема сепарационной установки, на фиг „2 схема камеры гидрозатвора в разрезе. Сепарационная установка солепжит сепаратор 1, подводящий трубопровод 2, выкидные трубопроводы 3 и 4 для жидкости и газа, г.идрозатвор 5, камеру-расширитель гидрозатвора 6, трубопровод 7, между соединительными фланцами которого установлена заглушка 8 с дроссельным отверстием. Расширитель гидрозатвора 6 в верхней чайти имеет газовую зойу 9, установленная передвижная вертикальная перегородка 10 с приводом 11. Между восходящим и нисходящим трубопроводами гидрозатБора 5, установлена перемычка с задвижкой 12. Выкид гидрозатвора 5 соединен срезервуаром 13. Сепаратор установлен на эстакаде 14 с высотой, обеспечиваняцей переток жидкости в резервуар 13 самотеком. Сепарационная установка работает следукицим образом. Газо;1сидкостная смесь по подводящему трубопроводу 2 поступает в сепаратор 1, в котором осуществляется отделение газа от жидкости. Газ по трубопроводу 4 направляется в газопровод, а жидкость по выкидному трубопроводу 3 направляется в восходящий трубопровод гидрозатвора 5, из -которого попадает в расширитель гидрозатвора 6, в котором жидкость переливается через пер городку 10 и направляется в нисходящий трубопровод гидрозатвора 5 ,и далее по коллектору поступает в резервуар 13. При нормальной работе концевой сепарационной установ ки задвижка 12 закрыта. Высота гидрозатвора 5 по отношению к сепарат ру 1 и резервуару 13 выбирается таким образом, что жидкость движется самотеком за счет разности высот столбов жидкости между сепаратором и гидрозатвором 5, а также между гидрозатвором 5 и резервуаром 13. При этом сепаратор 1 и восходящий трубопровод гидрозатвора 5, а также нисходящий трубопровод гидрозатвора 5 и резервуар 13 работают как сообщающиеся сосуды. На трубо проводах, соединяющих эти системы,, нет каких либо дросселирующих устройств. Высота уровня жидкости в.сепараторе 1 определяется положением пере движной вертикальной перегородки 10 которая может устанавливаться в зад ном положении. Переток жидкости из восходящей нисходящую часть гидрозатвора 5 осуществляется без перепада давления, так как расширитель гидрозатво ра 6 имеет газйвую зону 9, которая сообщается с газовым пространством сепаратора 1 посредством трубопровода 7, на котором установлена заг глущка 8 с дроссельн{ 1м отверстием. Расширитель гидрозатвора 6 имеет пяощадь поперечного сечения, обеспе чивающую минимальное сопротивление при движений в нем жидкости как в восходящей, так и нисходящей частях. При этом течение в нем близка к скорости дви жения в восходя1цем и нисходящем sTpy 5опроводах.. Газовое пространство расширителя гидрозатвора 6 предотвращает образо вание сифона в случае переключения движения жидкости из полного в пуст резервуар, так как при зтом осущест ляется разрыв струи из-за расширения газа в расширителе 6. Количество жидкости, которое поп дает в резервуар, не превышает объе ма, занимаемого жидкостью в нисходя щей части гидрозатвора 6, что составляет незначительную величину по отношению к объему резервуара. Жидкость из сепаратора 1 и выкидного трубопровода 3 не попадает в резервуар, так как она блокируется гидро- затвором 6. Количество газа, которое может попасть в резервуар 13 через соединительный трубопровод 7 не- значительна так как он перекрыт заглушкой с дроссельным отверстием 8. Таким образом, предлагаемая концевая сепарационная установка работает при постоянном давлении и высоте уровня жидкости в сепараторе без .нарушения технологического режима, при любом уровне жидкости в резервуаре 13, без выделения газа в выкидных трубопроводах и следовательно, без показаний таза и жидкости в резервуар в объемах, превышающих допустимые нормы. Геометрические размеры трубопроводов, высота установки гидрозатвора и другие параметры системы определяются расчетным путем по известным методикам и формулам. Предлагаемая Концевая сепарационная установка может работать как с одним, так и с несколькими параллельно работающими сепараторами, при этом применяется один гидрозатвор, который устанавливается на коллекторе около прследнего сепаратора. Принцип работы концевой сепарационной установки с параллельно работающими сепараторами не отличается от описанного. Применение предлагаемой ,концевой сепарационной установки позволяет транспортировать отсепарированную жидкость из сепараторов и резервуары без резких перепадов давления и дросселирования. Транспортирование осзтцествляется только за счет разности гидростатических отметок. Это дает возможность поддерживать в сепараторах атмосферное давление, осуществлять более глубокий процесс разделения фаз, и следовательно, уменьшить количество газа, которое попадает в резервуар и далее в атмосферу. Процес сепарации осуществляе1 а 1й по предлагаемой схеме позволяет уменьить потери углеводородов, загазованость окружающей среды и улучшает усовия прорыва газа и не отсепарировая «ой жидкости из сепараторов в резервуары.

В предлагаемой установке регулирование и поддержание уровня в сепараторах осуществляется без Применения движущихся частей регуляторов, что позволяет увеличить надежность работы установки, упростить ее конструк11210206

ЦИК и сократить эксплуатационные расходы.

Изготовление установки осуществляется из материалов и оборудования, широко применяемых в промышленности, а конструктивное исполнение отличается простотой в изготовлении и эксплуатации.

СЕПАРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА, содержащая сепаратор, подводящие и выкидные трубопроводы жидкости и газа, гидрозатвор, часть которого сообщается с газовым пространством сепаратора соединительным трубопроводом и резервуар, о т. л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества сепарации газожидкостной смеси, сокращения потерь углеводородов и улучшения условий безопасной работы, установка снабжена установленной в верхней части гидрозатвора камерой с вертикальной подвижной перегородкой, разделяющей камеру на две части, и заглушкой с дроссельным отверстием, размещенной на соединительном трубопроводе.

фиг. 2