三相分离器工作原理、结构、工艺参数.doc

三相分离器工作原理、结构、工艺参数 一、工作原理 生产汇管来原油进入三相分离器，利用油、气、水密度的不同进行油、气、水三相初步分离。 1、预分离段 从三相分离器进口来的油气由切向进入预分离器，利用离心力而不是机械的搅动来分离来液成为液体和气体，进行初步气、液两相旋流分离。 分离后的气体向上进入预分离器下伞和上伞，按折流方式先后与下伞、上伞壁碰撞，从而将气中带出的液体形成较大的液滴，重力使液滴进一步分离出来，经上、下伞碰撞分离后的气体则通过气连通管导入到三相生产分离器的分离沉降段上部。 分离后的液体通过预分离器向下导液管导入到三相分离器底部，经布液管从液面以下的水层向上喷出，进入到三相分离器预分离段进行油、水初步分离，主要分离出游离水。 布液管的作用：避免了气体对液体的扰动，保持了油水界面的稳定，有利于油水更好地分离。 2、分离沉降段 经预分离段进行初步分离后的液体，沿水平方向向右移动进入分离沉降段。这一段内有较大的沉降空间（分离沉降时间分钟左右），其中部有两段聚结填料，有助于水中油滴和油中水滴的聚结，从而有促进油、水分离。液体在水平移动过程中，密度较小的原油逐渐上浮，而密度较大的污水（主要是游离水）则向下沉入设备底部，同时使油气逐步分离开来。 气体则在分离沉降段上部空间内，沿水平方向向右运动进入到分气包，重力作用使气体中的液体沉降到三相分离器分离沉降段液面上。 3、集液段 由于油、水密度的不同，使分离沉降段中的液体出现分层，水的密度较大在下层，油的密度较小在上层。 在下层的水则通过集液段底部的喇叭口，利用连通器原理向上溢流进入三相分离器水室，水室中的水通过出水口导出进入000m3沉降罐。 在上层的油经集液段上部堰板溢流到导油汇管，进入到三相分离器的油室，油室中的油通过油出口导出进入。 4、捕雾段 气体经沉降分离段后进入到分气包，由于气体中仍夹有细小的液滴，在分气包中装有捕雾装置－丝网捕雾器，丝网捕雾器的丝网由形或扁形的耐腐蚀的金属丝编织而成，其脱除液沫工作原理是：夹带液沫的气体流经丝网时，与丝网相碰撞，液沫由于其表面张力，而在丝与丝的交叉接头处聚集。当聚积到其本身重力足以超过气体上升速度力与液体表面张力的合力时，由于重力作用，液滴就过载而降离。 气体向上运动经过丝网捕雾器后，气体中的液体被分离出来，气体通过分气包出口进入到除油器进口。 5、聚结填料 在三相分离器分离沉降段设有两段聚结填料，这两段聚结填料采用的是316L不锈钢波纹板，其中分离段聚结填料区宽1500mm，沉降段聚结填料区宽800mm。聚结填料的主要作用是促进水中油滴和油中水滴的聚结，从而促进油、水分离。 316L不锈钢波纹板聚结填料 316L不锈钢波纹板聚结填料是一种高效分离填料，其材质是00Cr17Ni14Mo2，具有耐氯离子腐蚀的特性。能促进水中油滴和油中水滴的聚结，起到异相分离作用。它具有阻力小、液相分布均匀、增大接触面积、延长沉降时间、效率高、压降低、耐高温、耐腐蚀等特点。316L不锈钢波纹板聚结填料由多片相同或不同波纹板组块拼装而成，每个波纹板组块由单片波纹板正反叠装组成，规格为盘高。二、控制原理 1、油水界面控制原理 三相分离器水室水位调节器是利用连通器原理，通过水位调节器调节水溢流堰口高度实现对三相分离器分离沉降段油水界面的调节。 根据U型管原理“在U型管左右相同介质相同高度处液柱所产生的压强相等”，选择油水界面高度处的A、B两点，列方程可得： ρ0g(ho-h)=ρwg(hw-h)，化解得： h=(ρwhw-ρ0ho)/(ρw-ρ0) 其中： ρ0――三相分离器内含水油的密度 ρw――三相分离器内污水的密度 hw――水堰管高度 ho――油堰板高度 h――沉降段油水界面高度 图四：油水界面控制原理图 g――重力加速度 由公式可知：当hw增大时，h增大，当hw减小时，h减小，即当通过调节水堰管调高时，分离沉降段的油水界面升高，当水堰管调低时，分离沉降段油水界面降低。 2、油室、水室液位控制原理 三相分离器油、水室液位是通过来实现的。当液位升高时，开大，液位下降；当液位降低时，开小，液位上升。经过如此循环往复动作，最终使液位保持在一定的高度。 三、结构示意图