低温相变分离装置的制作方法

1.本发明涉及油气田设备技术领域，具体是低温相变分离装置。


背景技术：

2.油田燃烧器大部分使用湿伴生气为燃料，在低温环境温度下，其凝析液易凝析，降低管道的输运能力；同时水分易凝结，形成水合物，造成冰堵，还对管线和其它设备造成腐蚀；未分离出的油水混合物在过滤器和调压阀中逐累积，造成管路堵塞，导致加热炉燃烧系统频繁发生故障，甚至发生爆炸，存在严重的安全隐患，这也是目前油田开采工作井站普遍存在的问题。为防止该现象发生，技术上需要将伴生气中的油水混合物尽可能完全地分离出去。
3.油田工作站中现有的一级气液分离设备，分离效率低，不能保障冬季气温较低时用气设备的正常运行，如何高效的进行气液分离，是我国各大油田目前普遍存在的亟需解决的问题。
4.研发具有自主知识产权的油田加热炉用低温相变分离装置，解决在低温环境下湿伴生气使用过程中造成的设备堵塞、分离效率低等问题，从而确保加热炉燃烧系统及油田现场的安全，保证原油输运，也是提升我国石油战略安全的重要技术保障，具有重大意义。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种低温相变分离装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.低温相变分离装置，包括第一蒸发器、第二蒸发器和冷凝器，其特征在于：所述第一蒸发器通过第三管路与第一管路相连、通过第四管路与第五管路和第六管路相连，所述第一管路与伴生气输入管路和用气设备相连，所述第二蒸发器通过第二管路与第三管路相连、通过第七管路与第八管路和第九管路相连，所述第六管路通过第二管路与第二蒸发器相连，所述第八管路通过第三管路与第一蒸发器相连，所述第九管路通过第五管路与冷凝器相连，所述冷凝器通过第十管路与第一管路相连。
8.作为本发明的进一步技术方案：所述第一管路上安装有涡街流量计，所述涡街流量计设置在靠近伴生气输入管路一侧。
9.作为本发明的更进一步技术方案：所述第一管路上安装有第一调节型电动球阀，所述第一调节型电动球阀设置在第三管路和第十管路之间，所述第十管路安装有第二调节型电动球阀，所述第二调节型电动球阀设置在靠近第一管路的一侧。
10.作为本发明的再进一步技术方案：所述第一管路上安装有第一压力表阀和第一压力变送器，所述第一压力表阀和第一压力变送器设置在涡街流量计和第三管路之间，所述第十管路上安装有第二压力表阀和第二压力变送器，所述第二压力表阀和第二压力变送器设置在冷凝器和第二调节型电动球阀之间，所述第四管路上安装有第三压力表阀和第三压
力变送器，所述第七管路上安装有第四压力表阀第四压力变送器。
11.作为本发明的再进一步技术方案：所述第一管路上还安装有第一温度变送器，所述第一温度变送器设置在涡街流量计与第一压力变送器之间，所述第十管路上还安装有第二温度变送器，所述第二温度变送器设置在第二压力变送器与冷凝器之间，所述第四管路上安装有第三温度变送器，所述第三温度变送器设置在第一蒸发器与第三压力变送器之间，所述第七管路上还安装有第四温度变送器，所述第四温度变送器设置在第二蒸发器与第四压力变送器之间。
12.作为本发明的再进一步技术方案：所述第二管路上安装有第一开关型电动球阀，所述第三管路上安装有第二开关型电动球阀，所述第二开关型电动球阀设置在第二管路和第八管路之间，所述第八管路上安装有第三开关型电动球阀，所述第六管路安装有第四开关型电动球阀，所述第五管路上安装有第五开关型电动球阀，所述第五开关型电动球阀设置在第六管路和第九管路之间，所述第九管路上安装有第六开关型电动球阀。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：可以对来自气液分离器的油田伴生气进行再次分离，大大提高了油气分离效率，避免油田伴生气因环境温度下降产生的凝析液堵塞油田加热炉进气管路，从而保证油田加热炉系统的运行安全，从根本上解决了寒冷的工作条件下因供气不稳定及阀组堵塞等问题导致的油田用燃气加热炉系统不能连续稳定工作的问题，从而实现节能、安全、环保。
附图说明
14.图1为低温相变分离装置的工艺流程图。
15.图中：1-涡街流量计,21-第一温度变送器,22-第二温度变送器，23-第三温度变送器，24-第四温度变送器，31-第一压力表阀，32-第二压力表阀，33-第三压力表阀，34-第四压力表阀，41-第一压力变送器，42-第二压力变送器，43-第三压力变送器，44-第四压力变送器，51-第一开关型电动球阀，52-第二开关型电动球阀，53-第三开关型电动球阀，54-第四开关型电动球阀，55-第五开关型电动球阀，56-第六开关型电动球阀，61-第一调节型电动球阀，62-第二调节型电动球阀，71-第一蒸发器，72-第二蒸发器，8-冷凝器。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
17.如图1所示的低温相变分离装置，包括第一蒸发器71、第二蒸发器72和冷凝器8，其特征在于：所述第一蒸发器71通过第三管路与第一管路相连、通过第四管路与第五管路和第六管路相连，所述第一管路与伴生气输入管路和用气设备相连，所述第二蒸发器72通过第二管路与第三管路相连、通过第七管路与第八管路和第九管路相连，所述第六管路通过第二管路与第二蒸发器72相连，所述第八管路通过第三管路与第一蒸发器71相连，所述第九管路通过第五管路与冷凝器8相连，所述冷凝器8通过第十管路与第一管路相连。
18.进一步的，为方便对进出气量进行控制，所述第一管路上安装有涡街流量计1，所述涡街流量计1设置在靠近伴生气输入管路一侧，所述第一管路上安装有第一调节型电动球阀61，所述第一调节型电动球阀61的阀门v3为旁通管，所述第一调节型电动球阀61设置
在第三管路和第十管路之间，所述第十管路安装有第二调节型电动球阀62，所述第二调节型电动球阀62设置在靠近第一管路的一侧。
19.进一步的，所述第一管路上安装有第一压力表阀31和第一压力变送器41，所述第一压力表阀31和第一压力变送器41设置在涡街流量计1和第三管路之间，所述第十管路上安装有第二压力表阀32和第二压力变送器42，所述第二压力表阀32和第二压力变送器42设置在冷凝器8和第二调节型电动球阀62之间，所述第四管路上安装有第三压力表阀33和第三压力变送器43，所述第七管路上安装有第四压力表阀34第四压力变送器44，所述第一管路上还安装有第一温度变送器21，所述第一温度变送器21设置在涡街流量计1与第一压力变送器41之间，所述第十管路上还安装有第二温度变送器22，所述第二温度变送器22设置在第二压力变送器42与冷凝器8之间，所述第四管路上安装有第三温度变送器23，所述第三温度变送器23设置在第一蒸发器71与第三压力变送器43之间，所述第七管路上还安装有第四温度变送器24，所述第四温度变送器24设置在第二蒸发器72与第四压力变送器44之间，即通过四个压力变送器和四个温度变送器对整个装置的压力和温度进行监控，从而调节第一调节型电动球阀61的阀门v3的开度。
20.进一步的，为方便控制，所述第二管路上安装有第一开关型电动球阀51，其阀门为v4,所述第三管路上安装有第二开关型电动球阀52，其阀门为v5,所述第二开关型电动球阀52设置在第二管路和第八管路之间，所述第八管路上安装有第三开关型电动球阀53，其阀门为v6,所述第六管路安装有第四开关型电动球阀54,其阀门为v7,所述第五管路上安装有第五开关型电动球阀55，其阀门为v8,所述第五开关型电动球阀55设置在第六管路和第九管路之间，所述第九管路上安装有第六开关型电动球阀56，其阀门为v9,正常工作情况下两个蒸发器71、72串联，正常工作时阀门v3是关闭的。伴生气从左侧进入，阀门v5、v7、v9、v2打开，阀门v6、v8、v4关闭，伴生气经过v5进入第一蒸发器71，出来后经过v7进入第二蒸发器72，再经过v9进入冷凝器8，最后流出。第一蒸发器71和第二蒸发器72串联，同时冷却伴生气。当第一蒸发器71结霜时，伴生气流向不变。当第二蒸发器72结霜时，伴生气流向变化。此时阀门v4、v6、v8、v2打开，阀门v5、v7、v9关闭，伴生气先流经第二蒸发器72，再流经第一蒸发器71。伴生气流向是先流经结霜的蒸发器。
21.工作原理：本装置对未分离净的伴生气再利用两台串联的蒸发器进行降温处理，使伴生气中的油水混合物析出，进一步地提高气液分离效率，经降温处理后的伴生气再经过冷凝器8，利用余热加热伴生气使其温度升高，从而可以有效防止极端工作条件下伴生气中产生的凝析液堵塞燃气管路。
22.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
23.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。