三相分离器的设计.pdf
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必要的设计参数
设计压力
操作压力
设计温度
操作温度
最大气、液处理量
液体密度
气体比重(标态)
载荷波动系数
液体停留时间
设计后可能存在的问题
三相分离需要确定两个停留时间,即从油中分水所需停留时间和从水中分油
所需停留时间。油水所需的停留时间最好由室内和现场试验确定。存在的问题是,
从油中分出水珠和从水中分出油滴所需时间是不同的,使油水停留时间相同不是
不是最优的设计方案。再者,停留时间法没有考虑容器形状对分离效果的影响,
立式和卧式分离器在相同的时间下有不同的油水分离效果。第三,停留时间法也
不能提供分离质量的数据,如水中含油率和油中含水率。
三相分离器结构及原理
三相分离器的结构分为分离沉降室和油室。油、气、水混合物来
液进入三相分离器,经整流器、波纹板组、斜板组等后大部分液体沉
降到分离沉降室的液相区,极少部分液体靠液体重力继续沉降,剩余
的液体经除雾器进一步分离后,气体通过压力调节阀进入天然器系
统。沉降下来的油、水混合液停留一段时间后因密度的差别逐渐进行
分层,水沉积在集水包和液相区的底部,液相区的上部为油层。当油
层的液位高出隔油板顶部时则慢慢流入油室内,然后由油室下部的出
油口排出。液相区的水沉降分离到沉降室的底层,并且经过出水阀排
出。
气液界面
气出口
进口
气液界面
斜板组 射
频 溢
整
导 油
流
纳 挡
板
油水界面 组 仪 板
布液管 波纹板组
水出口 油出口
图1 三相分离器结构示意图
三相分离器工艺流程
(1)流程
三相分离器及计量部分的工艺流程示意如图 2 所示。装置包括油
气水三相分离器容器、油气水流量计、油水界面检测仪、油气水控制
调节阀等。油气水在分离器内分离,天然气经气出口流量计计量流量
和控制压力后,进入天然气处理系统;低含水原油经溢油堰板进入油
腔,油腔内的液面由液面调节器控制;低含油污水经射频导纳油水界
面仪控制的调节阀排出速度,从而控制油水界面。
另外一种控制方案如图 3 所示。低含水原油经溢油堰板进入油
腔,油腔内的液面由液面计检测,并且控制调节阀,调节排油速度。
(2 )主要设备如下:
1)油水界面检测仪:采用美国进口 DE509-15-90N 射频导纳油
水界面检测仪测试分离器内沉降段 的油水界面高度,并且输出
4-20mA 电流信号。油水界面检测仪由一个射频导纳界面变送器和刚
性传感器组成,解决了由于分离器内油水界面不清晰,存在乳化层,
乳化层上下部密度相差无几,传统差压式和浮子式界面检测装置不能
长期可靠运行的难题。
2 )智能控制调节器:可以设定油水界面的要求高度,并且接收
来自射频导纳油水界面检测仪的 4-20mA 油水界面高度电流信号,经
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