三相分离器资料

高效三相分离器

1.型号释疑

JM－WS3.0×8.0-0.8

设计压力MPa

设备筒体长度m

设备筒体内径m

W：卧式容器

S：三相分离器

骏马集团

2.三相分离器分离原理及结构特点

刚从地下开采出来的石油我们称为原油，它是复杂的油水乳化混合物，还含有部分气体和少量泥沙。气体的主要成分是天然气和二氧化碳。为了分别得到有利用价值的高纯度的天然气和石油，我们研制出了原油用高效三相分离器，来满足原油开发开采者的需要。

所谓的三相，就是气相、液相、固相。三相分离器的工作原理就是利用原油中所含各物质的密度不同、粘度不同以及颗粒大小等的区别来进行分离的。来自井口的原料油首先经过井口阀门、管线到一个加药装置，加药装置可连续可控制的来给原油加破乳剂。这是用来降低原料油中水、油、泥沙之间的粘连混合程度以及分化乳化混合物的颗粒，有利于三相分离器更好的进行分离。我们可根据原油的参数（粘度和温度）来看是否需要在加破乳剂之前设置水套加热炉。水套加热炉就是对原油加热，来降低原油的粘度，提高原油的运输速度。

加了破乳剂的原料油首先进入三相分离器的一级分离装置，进口是在一级分离装置中部，沿切线方向旋转式进入。通过旋风分离，根据离心力和重力的作用，将原油所含的各物质由里到外、由上到下的排列为气、油、水、泥沙。为了延长分离器的使用寿命，我们在一级分离装置的入口处沿筒壁方向增加一块垫板，这样泥沙在冲涮筒壁时，只磨损到这块垫板。等于说是把一级分离装置能接触到的高

速流体的那段筒体壁厚进行了加强。

经过旋风分离，大部分气体涌向一级分离装置的上部，在分离装置的上部我们设有一个伞状板，伞状板由三根扁钢呈120°角分布支承。下部靠一个焊接在筒体内壁上的支承圈支撑。气体冲击到伞状板之后，经过伞状板和一级分离器筒体之间的空隙到达分离器的顶部出气口，由出气口进入二级分离装置。我们设置这个伞状板的原因，就是因初步分离的气体中，含有部分雾状的小颗粒，颗粒中有水和原油以及细微的泥沙，经碰撞到伞状板上之后，由于粘度的原因，大部分都附着在伞状板的内壁上，积累到一定程度会沿伞状板的内壁边缘滴落。但还是有少部液体被气流带走，进入二级分离器装置再进行精细过滤的分离。

再谈一级分离装置中的除了气体之外的其它物质，由于旋风分离利用离心力和重力的合力原理，绝大部分液相和固相物质从分离器的底部流入三相分离器的主体分离装置，我们在一级分离装置的底部出液口处设有一个防涡流挡板，呈“十”字状，这是由于流体经过旋转，在分离装置的底部易形成涡流，若不设置挡板，就会有较多一部分气体随之涌入主体分离装置，这样会使主体分离装置中流体引起较大波动，也影响到流体中各物质的分离效果。

我们根据许多科研人员的试验结果：油在水中上升的速度，远远快于水在油中下降的速度。这就是由于油的粘度大于水的粘度的原因。这一发现使我们利用这个原理将一级分离装置底部的流体出口的接管延长至主分离装置的底部区域。从底部进入主分离装置，这样流体会慢慢的涌出，而不是直接喷洒进入，这样大大减小了流体在主分离装置中的波动，慢慢上升的流体中，油上升的速度快于水下降的速度。流体中的油就会迅速的浮上水面，为了减小这些流体在主分离装置中的振动和波浪，我们在延长管的底部附近一圈焊接一块有许多小孔的方形折边向下的挡板。这样能有效地降低流体的流速和动能。而且还能够将流体中的乳状团块细化。我们也考虑到流体直接冲击主分离装置的底部，会使底部钢板受到冲涮侵蚀，寿命会大大降低，我们在主分离装置的来液底部，也设置了一块碗状垫板。这样的形状同时使来液绝大部分都可以反弹到孔板上进行团块细化分离。

当液量达到一定高度，我们在主分离装置的中部上半部设置了一段填料装置。它的结构就是规整填料，术语称TP板，又称聚结板、消泡器、斜板填料。该板每片都呈波纹形状，就象一把挂在主分离装置内部的梳子，用于油田油水处理系

统，主要作用就是加大分离设备的工作表面积，缩短油滴浮升的距离，减小和消除浮游在油面上的泡沫，使泡沫上附着的小液滴中的水沿波纹板沉降。还可改善水流的稳定性，减小水流的波动，全面提高油水分离的效率。主分离装置的中后部，连接了一个二级分离装置。二级分离装置共有两个气体入口，一个是从一级分离装置中粗略分离的气体再次以切线的方向由中部进入二级分离装置，进行二次旋风分离。我们在二级分离装置的入口处沿筒壁方向也增加了一块垫板，原因同一级分离装置。二级分离装置的最底部与主分离装置的顶部连通的，连通管中间设置有一个七孔板。这样主分离装置经一级分离装置后，还有些未分出来的气体，会由这些孔排出进入二级分离装置。还有就是从一级分离装置来的气体经过二次分离后的一小点液体也从这个七孔板的中心孔流入主分离装置区。而且七孔板的结构对进入的气体起到分散作用，使进入的气体中不会有更多的液体进入二级分离装置。装置的上部，我们还设置了一个丝网除沫器。二级分离装置的顶部为气体出口。这个丝网除沫器是定做的，由专业制造厂制造，有各种型号。这个结构可以将气体中绝大部分的小颗粒液滴以及固体悬浮物过滤干净。过滤精度达到5μm。净化后的气体可以直接用于加热炉的燃气或去天然气脱硫脱碳处理厂进行净化处理。

在主分离装置的后端，我们设置了一个挡板。挡板与后端封头之间设有一个隔板，这样形成的两个舱，就是分别装油和水的。挡板上部有个溢流堰，当主分离装置内液体到达溢流堰高度以上，漂浮在液面最上部的密度最小的油就翻过溢流堰流入溢流槽中，在溢流槽与挡板之间连接部位以上的左半部，我们开了一个梯形的孔，油就从这个梯形的孔进入油舱。

在挡板的右下部，我们钻有一个圆孔，一个与之大小相同的接管穿过圆孔。接管弯成90°，水平的那个端部密封。水平的那部分方向向下的半边，均匀的布满了些许小孔。垂直部分顶端连接一个液位调节器。密度较大的水就是从这个接管水平部分的下半部所开的许多小孔中进入，由垂直部分的顶端溢流而出，这个液位调节器可以调节溢流堰的高度。具体的高度范围我们是根据原油的密度和它的含水率的范围来计算后确定的。在两个舱位底部，我们设有两个出口，分别是排油口和排水口。舱位两外侧分别设有液位报警器接口，后端的封头两侧分别设有浮球控制口，分别控制两个舱里液位的高度。