专利名称：天然气复合分离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油天然气设备，特别是一种对天然气中有害物质进行分离的天然气复合分离器。
背景技术：
从地层中开采出来的天然气往往含有砂和混入的岩屑粉尘等固体杂质，以及水，水蒸气，硫化物和二氧化碳等有害物质。天然气必须在站场进行分离，除去气体中的雾状水滴和液烃。再经计量、处理后进入输气干线或集中起来输送到天然气处理厂处理后外输。因此，油田和天然气地面工程中，需要大量的气液分离设备。
目前工业上常用的主要有重力分离器、离心(旋风)分离器、过滤(聚结)分离器、吸附分离器等几种。这些分离器结构虽然复杂，但分离原理单一，分液效果有限。因水分和凝析烃类存在，将增大下游处理成本或造成加工与外输的事故，无法保证商品气的质量。尤其是天然气低温集输和低温净化工艺，不能有效脱除低温状态下雾状的水分和凝析烃，将会造成巨大的能量浪费。而分离器分出液量越多，就意味着越节能、越安全，间接经济和社会效益越好。
目前长庆气田的生产流程，集气站使用了不同规格的双筒式天然气分离器或聚结器，以便对井口产出气进行游离水分离和凝析油分离。但目前使用的分离器分离精度低，分离器内件堵塞损坏严重且不易检修，已不能完全满足气田的生产和发展需要，进一步研究开发高效天然气分离器显得十分迫切。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种天然气复合分离器，它气速较低，压降小，噪音较小，克服了气体出口对液体的二次夹带现象，分离精度高，可靠性好，成本低，投资小。
本实用新型的技术方案是，设计一种天然气复合分离器，其特征是它的罐体的顶部外端固定连接有捕雾器1，罐体内腔自上而下连接有整流装置2、落液管9、入口进气调整装置3、液位调节器8，罐体的中部下方一侧连接有混合物进口4，与它对应的罐体另一侧的下方连接有液位调节器8，罐体的底部外端连接有固、液出口7，固、液出口7上端口的罐体内连接有出口防涡装置5，罐体底部固定有支座6。
所述的捕雾器1为简体结构，它下端有孔与复合分离器罐体上端连通，捕雾器1的上端连接有法兰盘，捕雾器1筒体内连接有金属网垫和液滴过滤装置；捕雾器1顶部法兰式封头上有气体出口短管；在捕雾器1筒体内气体出口处有出口防涡装置5。
所述的罐体为立式圆柱罐状结构，它的内腔上部为整流室、中部为离心分离室、下部为储液区，罐体内固定的落液管9上口在整流室底部，下口在储液区。
所述的整流装置2固定连接在罐体上部的整流室内，它是由一组波纹板连接在一起构成。
所述罐体中部连接的混合物进口4与入口进气调整装置3连通，入口进气调整装置3固定在罐体离心分离室的支架上，支架上还连接有落液管9。
所述的液位调节器8它一端固定在罐体储液区的接口法兰上，它的另一端伸进罐体内与储液区液面相连。
所述的捕雾器1筒体内连接的金属网垫和液滴过滤装置是可拆卸式。
本实用新型的特点是该设备在现有常用分离器的基础上综合利用了离心分离原理、重力分离原理以及过滤分离原理等，将几种设备功能整合成一台多功能设备，减少了外部连接口数量，实现了设备的一体化。尤其是增加了专有技术——超细过滤元件，极大提高了设备的分离精度。
该设备可极大地简化工艺流程，降低地面投资。该设备与现有分离器相比气速较低，压降小，噪音较小，克服了气体出口对液体的二次夹带现象。经过长庆油田对该设备的分离效果多次露点测试和鉴定，该设备可使天然气平均外输露点降为-14℃。
下面结合实施例附图对本实用新型做进一步说明。
图1是实施例结构示意图。
图中1、捕雾器；2、整流装置；3、入口进气调整装置；4、混合物进口；5、出口防涡装置；6、支座；7、固、液出口；8、液位调节器；9、落液管。
具体实施方式
实施例如图所示，该分离器采用立式多级分离结构，罐体为立式圆柱罐状结构，它包括捕雾器1、整流装置2、入口进气调整装置3、出口防涡装置5、落液管9、混合物进口4、液位调节器8、固、液出口7、支座6。该分离器由上至下分为捕雾器、整流室、离心分离室、储液区四个部分，罐体的顶部外端固定连接有捕雾器1，捕雾器1由一组金属网垫、液滴过滤装置和气体出口组成。捕雾器1为小型筒体结构，焊接在复合分离器筒体的顶部上，下端有通孔与罐体连通，上端为法兰结构；金属网垫和液滴过滤装置固定于小支架上，再焊接于捕雾器筒体内，在捕雾器1简体内气体出口处安装有出口防涡装置5。捕雾器1气体出口为短管，焊接在捕雾器1顶部法兰式封头顶部，与丝网端部法兰密封紧固。罐体的中部下方一侧连接有混合物进口4，与进口4对应的罐体另一侧下方连接有液位调节器8，罐体的底部外端连接有固、液出口7，罐体下有支座6支撑。罐体内上部为整流室，安装有整流装置2，用来捕集离心分离室上升气体中携带的微小液滴(直径＞0.2mm)，并汇集后经落液管9流入储液区，整流装置2为一组波纹板配制的整体，焊接固定于整流室筒体内。罐体内中部为离心分离室，由混合物进口4、入口进气调整装置3、落液管9构成。离心分离室在简体内焊有支架，在支架上再以焊接方式固定入口进气调整装置3、落液管9。离心分离室作用是将混合物进口4进气中的固体和液体进行离心分离，并对上升气体进行调整，防止气体携带液体。落液管9作用是将上部整流室捕集到的液体汇集后导向储液区，防止上升气体将其携带回整流装置2。罐体内下部为储液区由液位调节器8、出口防涡装置5、固液出口7构成，用来存储气体中分离出固体和液体。液位调节器8用法兰固定在筒体接口法兰上，出口防涡装置5直接焊接于筒体下部固、液出口7的上端口。液位调节器8用来指示储液区液面的高低，从而决定是否排放；出口防涡装置5作用是阻止排液时形成涡流，将高压气体携带出来。
本实用新型的工作原理气体(液烃、水、杂质、气体等)混合物由设置在罐体中部的混合物进口4从切向通过离心方式进入罐体设备内，将气液混合物进行初分离。
初分离后的气体向上运动，经过设置在罐体上部的整流装置2对气体进行整流，以满足气液分离的要求。其作用主要是对气液进行最终的分离，根据其功能和作用选用比表面积大、对液体的润湿性能好的填料式结构。它适用于含液量低、固体含量小的混合物的最后分离。在此，直径较小的悬浮液滴在整流装置2表面得到捕集并互相碰撞聚集后，通过导液管淌入设备的储液区中的出口防涡装置5、固、液出口7、液位调节器8，经过整流装置处理后的气体继续流向出口捕雾器1。
本实用新型的结构不仅局限在上述实施例中，在出口捕雾器1内只要设有整流元件和捕雾元件，并设置有网垫除雾装置和液滴过滤元件，采用可拆、可更换式，通过流通通量和精度的设计优选，保证除雾效率和使用周期即可。网垫除雾装置作为设备出口捕雾器1的第一级分离元件，主要作用是去除粒径大于1μm的液滴，而液滴过滤元件将粒径大于0.2μm的液滴全部去除。气体经过捕雾器1出口逸出设备，而储液区(5\7\8)内的液体通过液面调节器8调节后由固、液出口7流出设备，完成气液分离过程。由于固体颗粒的密度大于液体，因此固体颗粒的分离与液体相似，而且比液体更容易。在固、液出口7处设置有效果良好的板框式出口防涡装置5，以阻止液体出口的“二次夹带”现象。
常规的液面调节器有机械式、气动式和电动式。除机械式液面调节器外，气动式和电动式液面调节器需要二次仪表组合完成液面的调节和控制功能。对设备的控制，考虑到该装置在野外场合使用，为利于生产及管理，因此本项目将采用电动液面调节器，该调节器将二次仪表与一次仪表(电动执行机构)有机地结合在一起，可实现液位的远传控制、调节；另外，为方便管理，还设置一套就地式液面计，实现液位的就地显示。设置一套远传式液面调节器和一套就地式液面计，安装在液面处，通过液面调节器控制与调节气液界面，以保证有稳定的气液界面和分离流场，并可实现液位的远传控制、调节与就地显示。
权利要求1.天然气复合分离器，其特征是它的罐体的顶部外端固定连接有捕雾器(1)，罐体内腔自上而下连接有整流装置(2)、落液管(9)、入口进气调整装置(3)、液位调节器(8)，罐体的中部下方一侧连接有混合物进口(4)，与它对应的罐体另一侧的下方连接有液位调节器(8)，罐体的底部外端连接有固、液出口(7)，固、液出口(7)上端口的罐体内连接有出口防涡装置(5)，罐体底部固定有支座(6)。
2.根据权利要求1所述的天然气复合分离器，其特征是所述的捕雾器(1)为筒体结构，它下端有孔与复合分离器罐体上端连通，捕雾器(1)的上端连接有法兰盘，捕雾器(1)筒体内连接有金属网垫和液滴过滤装置；捕雾器(1)顶部法兰式封头上有气体出口短管；在捕雾器(1)筒体内气体出口处有出口防涡装置(5)。
3.根据权利要求1所述的天然气复合分离器，其特征是所述的罐体为立式圆柱罐状结构，它的内腔上部为整流室、中部为离心分离室、下部为储液区，罐体内固定的落液管(9)上口在整流室底部，下口在储液区。
4.根据权利要求1所述的天然气复合分离器，其特征是所述的整流装置(2)固定连接在罐体上部的整流室内，它是由一组波纹板连接在一起构成。
5.根据权利要求1所述的天然气复合分离器，其特征是所述罐体中部连接的混合物进口(4)与入口进气调整装置(3)连通，入口进气调整装置(3)固定在罐体离心分离室的支架上，支架上还连接有落液管(9)。
6.根据权利要求1所述的天然气复合分离器，其特征是所述的液位调节器(8)它一端固定在罐体储液区的接口法兰上，它的另一端伸进罐体内与储液区液面相连。
7.根据权利要求1所述的天然气复合分离器，其特征是所述的捕雾器(1)筒体内连接的金属网垫和液滴过滤装置是可拆卸式。
专利摘要本实用新型涉及石油天然气设备，特别是一种对天然气中有害物质进行分离的天然气复合分离器，其特征是它的罐体的顶部外端固定连接有捕雾器(1)，罐体内腔自上而下连接有整流装置(2)、落液管(9)、入口进气调整装置(3)、液位调节器(8)，罐体的中部下方一侧连接有混合物进口(4)，与它对应的罐体另一侧的下方连接有液位调节器(8)，罐体的底部外端连接有固、液出口(7)，固、液出口(7)上端口的罐体内连接有出口防涡装置(5)，罐体底部固定有支座(6)。它气速低，压降、噪音小，克服了气体出口对液体的二次夹带现象，分离精度高，可靠性好，成本低。
文档编号B01D46/00GK2881089SQ20062007875
公开日2007年3月21日 申请日期2006年4月7日 优先权日2006年4月7日
发明者刘祎, 王文武, 郭信军, 雷文贤, 徐东, 杨秀强, 李建武 申请人:西安立得工程建设有限公司