Сепаратор Советский патент 1982 года по МПК B01D19/00 

Изобретение отио игся к технике подготовки нефти, газа я иолы на промыслах Нефтяной промышленности и может быть использовано в других отраслях промышленности, где требуется разделение сжиженного газа от жидкости.

Известен сепаратор для разделения водонефтяной смеси, содержаш,ий слой гранулированной загрузки, регулятор уровня, патрубки подвода смеси и отвода компонентов 1.

Наиболее близким к изобретению по технической СУШ.НОСТИ и достигаемому результату является сепаратор для разделения сжиженного углеводородного газа и воды, содержаш,ий емкость с патрубками для ввода смеси и отвода сжиженного газа и воды, регулятор межфазного уровня 2

Недостатком известных устройств является то, что при выходе из строя регулятора межфазного уровня, в результате чего исполнительный механизм регулятора остается постоянно открытым, появляется возможность попадания сжиженного газа в систему отвода воды, канализацию и окружаюш.ую среду. Это может привести к взрыво- и

пожароопасной ситуации. Кроме того, утечка сжиженного газа приведет к его потере.

Целью изобретения является обеспечение безопасных условий работы сепаратора и сокращение потерь сжиженного газа.

Поставленная цель достигается тем, что в сепараторе, содержащем емкость с патрубками для ввода смеси и отвода сжижен ного газа и воды, регулятор межфазового уровня, сепаратор снабжен внутренним вертикальным и расположенными снаружи ем10кости вертикальными трубопроводами, кольцеобразными седлами с шаром, при этом внутренний трубопровод верхним концом прикреплен к патрубку отвода воды, а наружный снабжен запорной арматурой и сое15 динен с емкостью и с патрубком отвода воды.

На чертеже схематически показан сепаратор, разрез.

Сепаратор содержит е 1кость 1 с патрубками для ввода смеси 2, отвода сжиженного газа 3 и воды 4, регулятор 5 межфазового

20 уровня. Патрубок 4 отвода воды снабжен вертикальным трубопроводом 6, внутри которого установлены два кольцеобразных седла - верхнее 7 и нижнее 8, между которыми помещен щар 9 с расчетной массой

и с возможностью вертикального перемещения между седлами 7 и 8, причем диаметр шара 9 меньше диаметра трубопровода 6, а сам трубопровод 6 не доходит до нижней стенки емкости 1. Патрубок 4 соединен с полостью емкости 1 трубопроводом 10 с арматурой 11.

Сепаратор работает следующим образом. Сжиженный газ, содержащий воду, через патрубок 2 подается в емкость 1, где осуществляется гравитационное отстаивание, в результате чего вода накапливается в нижней части емкости,. Отсепарированйый газ отводится через патрубок 3 потребителю, а вода - через трубопровод 6 и патрубок 4 в систему утилизации или в канализацию. Отвод водь осуществляется автоматически с помощью регулятора 5 межфазного уровня.

Сепаратор работает под давлением, величина которого не меньще давления упругости паров углеводородного газа. Давление воды до верхнего седла 7 тоже равно давлению в емкости 1. Проходя через отверстие нижнего седла 8, вода будет дросселироваться и между седлами 7 и 8 давление воды будет значительно меньще, чем в емкости 1. Масса щара 9 выбирается такой, чтобы он под действием давления в емкости 1 открывался от нижнего седла 8, но не закрывал отверстия в верхнем еедле 7 под действием скоростного потока воды. 1осле дренирования накопившейся воды до нижнего предельного уровня регулятор 5 межфазового уровня, прекращает отвод воды. В случаях выхода из строя регулятора 5 межфазового уровня или попадания под клапан исполнительного механизма регулятора 5 постороннего предмета (обломок отложений, сварочный шлак и др.), вследствие чего клапан исполнительного механизма останется постоянно открытым, после дренирования всей воды начнется дренирование сжиженного газа. Сжиженный газ пройдя отверстие нижнего седла 8, дросселируется и интенсивно испаряется. При этом объем и давление газа резко увеличивается, что приводит к истечению газа в межседельном пространстве с большими скоростями. Поток газа захватывает шар 9 и увлекает к верхнему седлу 7, что приводит к захлопыванию отверсТ|Ия седла 7. Давление в межседельном пространстве сравнивается с давлением в емкости 1 и шар 9 надежно закрывает выход газа из емкости 1. После устранения неисправности в регуляторе 5 межфазового уровня открывают

запорную арматуру 11 на трубопроводе 10, в результате чего давление в емкости 1 и в патрубке 4 уравнивается и шар 9 садится на нижнее седло, после чего сепаратор готов к работе.

Применение изобретения позволит обеспечить безопасные условия работы сепаратора для разделения сжиженного углеводородного газа и воды в случаях -выхода из строя системы автоматики, а именно регулятора межфазового уровня, так как исключается утечка и попадание углеводородного газа в канализацию и окружащую среду. При этом исключаются потери газа, уменьщается время на ремонт сепаратора, так как при выходе из строя регулятора межфазового уровня не требуется опорожнение и специальной подготовки емкости, например -пропорки и продувки.

Формула изобретения

Сепаратор для разделения сжиженного углеводородного газа и воды, содержащий емкость с патрубками для ввода смеси и отвода сжиженного газа и воды, регулятор межфазового уровня, отличающийся тем, что, с целью обеспечения безопасных условий работы сепаратора и сокращения потерь сжиженного газа, он снабжен внутренним вертикальным и расположенными снаружи емкости вертикальными трубопроводами, кольцеобразными седлами с щаром, размещенными во внутреннем трубопроводе, при этом внутренний трубопровод верхним концом прикреплен к патрубку отвода воды, а наружный снабжен запорной арматурой и соединен с емкостью и с патрубком отвода воды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 1427009, кл. В 1 Т, опублик. 1976.

2. Каспарьяну К- С. Промысловая подготовка нефти и газа, М., «Недра, 1971, с. 3-14.