Газожидкостный сепаратор Советский патент 1981 года по МПК B01D45/12 

(54) ГАЗОЖИДКОСТНЫЙ СЕПАРАТОР

1

Изобретение относится к технике сепарации капельной жидкости от газового потока и может быть использовано в газовой, нефтяной и химической промышленности для отделения тонкодисперсных капель из трехфазной смеси типа природный газ - конденсат - гликоль.

Известен газожидкостный сепаратор, включающий вертикально установленный на тарелке со сливной перегородкой цилиндрический корпус с лопастным завихрителем и с отверстиями на входе лопастей, и расположенный над цилиндрическим корпусом сепарационный патрубок с диафрагмирующими элементами на выходе 1.

НедостатХом известного газожидкостного сепаратора является низкая эффективность при выделении из газового потока малых количеств туманообразных капель газового конденсата в смеси с каплями водных растворов ингибиторов гидратообразования (гликолей, метанола или хлористого кальция).

Цель изобретения - интенсификация сепарации тонкодисперсных капель из трехфазной дисперсной смеси типа природный

газ - конденсат - гликоль подачей на орошение исходной смеси газового конденсата. Поставленнай цель достигается тем, что сепаратор снабжен дополнительной перегородкой, установленной перед сливной перегородкой, а стенка цилиндрического корпуса выполнена с отверстиями, расположенным выше нижнего края дополнительной перегородки, и с обтекателем на уровне этих от-, верстий, образующим местное сужение в цилиндрическом корпусе.

10 Сужение выполняют в виде установленного перед завихрителем осесимметричного обтекаемого тела вращения, образующего с внутренней стенкой цилиндра кольцевой зазор площадью, не более 70% от общего поперечного сечения цилиндра. Это упро15щает процесс изготовления сепарационных патрубков малого диаметра и улучщает контакт жидкости с исходным газом.

На чертеже изображен предлагаемый сепаратор, продольный разрез.

20 Сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, перфорированный ярусом отверстий 2 в зоне осевого неподвижного завихрителя 3, и под завихрителем - ярусом отверстий 4. Над цилиндрическим корпусом расположен сепарационный патрубок 5 с нижней зоной 6 сепарации, верхней зоной 7 сепарации и отверстиями 8 для отвода сепаратора. Перед завихрителем вдоль оси цилиндра в зоне перфорации установлено обтекаемое тело 9 вращения, образующее кольцевой проходной канал 10. На тарелке 11 сепаратор закрепляется с помощью крестовины 12. Сливная система имеет высокую сливную перегородку 13, перед которой установлена дополнительная перегрродка 14, образующая с ней канал 15, а с основанием тарелки - канал 16. Газожидкостный сепаратор работает следующим образом. Содержащий капли жидкости поток газа поступает в кольцевой канал 10, где дополнительно орошается из отверстий 4 жидкостью, находящейся на тарелке, что способствует эффективной коагуляции туманообразных капель жидкости в капли укрепненных размеров. При площади кольцевого канала более 70% коагуляция малоэффективПроходя завнхритель 3, поток захватывает через отверстия 2 часть газа из сепарационной зоны 6 и в виде закрученной струи проходит последнюю, в которой под действием центробежных сил жидкость отделяется и стекает на тарелку. Через отверстия 2 часть газа из сепарационной зоны 6 возвращается на циркуляцию в исходный поток, что улучщает эффективность сепарации. Проскочивщие капли выделяются из вращающейся струи газа в верхней зоне 7 сепарации, газ покидает сепаратор, а жидкость через отверстия 8 стекает на тарелку. Через отверстия 4 в канале 10 самотеком поступает конденсат на орощение исходной газожидкостной смеси и коагулирует мелкие капли туманнообразного конденсата, которые легко сепарируются из газа в укрупненных размерах. Выделенная из газа двухфазная жидкая смесь под деиствием снл тяжести расслаивается на тарелке на верхний слой конденсата и нижний слой водного раствора ингибитора (гликоля, метанола и т. д.). Высота настройки сливной перегородки 13 определяет интенсивность циркуляции орощения. Поступающая двухфазная жидкость отводится через нижний канал 16 и боковой канал 15 в виде двухфазной эмульсии на- слив. Основным технико-экономическим преимуществом предлагаемого газожидкостного сепаратора является интенсификация сепарации. Так, например, при сепарации холодного потока газа при -5°С на входе в сепаратор при факторе скорости Ф UJf 22, где Wr - скорость газа; Рр - плотность газа, удается получить расхождение температур сепарации и точки росы по углеводородам 0,5°С против 2,4°С для известного сепаратора. Указанные данные получаются для потока природного газа при давлении 52(гс/см, когда в исходном газе содержится 2 г/нм конденсата и 5,8 г водного раствора диэтиленгликоля на 1000 нм газа, а благодаря искусственному орощению потоком отсепарированного конденсата на рециркуляцию, подается поток его до общего конденсатного фактора сепарируемого газа 95 г/нм, эффективность сепарации при этом достигает 99,97% против 93,84% для известного сепаратора, т. е. абсолютный унос жидкости снижается в 5 раз по сравнению с известным сепаратором. Формула изобретения Газожидкостный сепаратор, включающий вертикально установленный на тарелке со сливной перегородкой цилиндрический корпус с лопастным завихрителем и с отверстиями на входе, и расположенный над цилиндрическим корпусом сепарационный патрубок с диафрагмирующими элементами на выходе, отличающийся тем, что, с целью интенсификации сепарации тонкодисперсных капель из потока газа, сепаратор снабжен дополнительной перегородкой, установленной перед сливной перегородкой над тарелкой, а стенка цилиндрического корпуса выполнена с отверстиями, расположенными выще нижнего края дополнительной перегоpoд. снабжен обтекателем, установленным на уровне этих отверстий. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 501765, кл. В 01 D 45/00, 31.05.74.