一种处理天然气含轻烃液量大的低温分离器的制作方法

1.本实用新型涉及石油、石化行业天然气净化分离处理的工艺装置，特别是涉及天然气净化低温分离处理工艺使用设备，具体指一种处理天然气含轻烃液量大的低温分离器。


背景技术：

2.低温分离器是油气田天然气低温法脱水脱烃工艺中烃、水露点控制的关键设备，低温分离器的分离效率高低决定了油气田天然气烃、水露点是否合格，影响到下游产品质量和能耗。目前常用的低温分离器类型有：丝网式分离器、叶片式分离器、旋流分离器。
3.中国专利202121140406 .1公开了一种多重分离式天然气低温分离器，由容器的进气管进入容器内的天然气，从升气管下端的进气口进入升气管，之后从升气管上端的排气口排出，并经过二级丝网除沫器分离后，气体通过排气管排出，分离出的液体从容器底部排液管排出。但是此设备对于处理天然气含轻烃液量大的低温分离器，很难保证一定压力下天然气的烃露点和水露点。
4.中国专利201821571993 .8公开了一种填料式天然气低温分离器，介质经过入口分布器后，依次经过填料层、捕雾丝网和叶片结构后，气体从天然气出口流出。但是此设备设计的丝网介质的流动方向与液滴沉降方向相反，没有充分利用好丝网的聚结功能。
5.目前的低温分离器只是单纯的改变分离器内件的结构形式，未针对低温分离器的具体功用提出解决措施。


技术实现要素：

6.本实用新型提供了一种处理天然气含轻烃液量大的低温分离器，同时去除天然气中100%大于 5um的固体颗粒及100%大于5um的液滴，且低温分离器同一操作压力下，烃露点降低35~45℃。
7.本实用新型所采用的技术方案是：
8.一种处理天然气含轻烃液量大的低温分离器，包括壳体及封闭壳体的上下封头、上封头上设置的气体出口、壳体上设置的介质入口、壳体内设置的分离组件，所述壳体分为液相空间和气液分离空间两部分，且满足液相空间大于气液分离空间的条件；所述介质入口切向设置于液相空间和气液分离空间相邻处的壳体上，介质入口处设置有入口扩散器，该入口扩散器上方的气液分离空间内安装分离组件，该分离组件为三级分离组件，从壳体中心的流体入口往外周同心依次设置聚结丝网和nc-tp板分离组件及带有止旋结构的导叶式旋风管。
9.进一步的，
10.所述三级分离组件均由封闭安装于壳体壁上的上、下隔板支撑固定；且下隔板中央设孔作为介质流入分离组件的入口；与所述下隔板的底面平齐处的壳体壁上设有若干排液口；所述带有止旋结构的导叶式旋风管的下方为旋风管液相空间，降液管一端连通旋风
管液相空间，另一端伸入液相空间中；所述旋风管液相空间由集液侧板和集液底板组成。
11.所述下隔板上方安装带有止旋结构的导叶式旋风管（13）的空间中设有液位计或液位变送器。
12.所述nc-tp板分离组件四面气体流出方向的圆周上设置有隔液板，高度为250~350mm，该隔液板距离nc-tp板出口100~150mm。
13.所述液相空间上下部的壳体壁上均设有液位计。
14.所述介质入口处和带止旋结构的导叶式旋风管的出口处均安装有差压变送器。
15.在入口扩散器上部的壳体上设有安全阀。
16.所述低温分离器为立式结构，用裙座支撑。
17.本实用新型通过多级离心分离大大提高了分离效率，能够实现天然气的高效分离，能去除天然气中100%大于 5um的微粒，去除天然气中100%大于5um的液滴。保证分离后的气体在同一操作压力下，烃露点降低35~45℃。同时具有结构简单、处理量大、性能优良、体积小且免维修，可实现自动连续的气液分离。且对减少工程投资、节约运行成本具有很好的效果。
附图说明
18.图1为本实用新型的主视结构示意图；
19.图2为图1的俯视示意图；
20.图3为图1中a-a剖面示意图；
21.图4为本实用新型采用的入口扩散器结构示意图；
22.图5为本实用新型nc-tp板装配工艺图；
23.图6 为本实用新型单根旋风管工艺图；
24.图中：1—壳体 2—介质入口 3-气相出口 4—液相出口 5—排液口
25.6—安全阀口 7—液位计 8 —放空口 9-人孔 10—入口扩散器 11—聚结丝网 12
ꢀ–
nc-tp 叶片13—带有止旋结构的导叶式旋风管 14—上隔板 15—下隔板 16—裙座 17-差压计出口 18-隔液板 19-降液管 20-集液侧板 21-集液底板 22-液位变送器。
具体实施方式
26.为进一步公开本实用新型的技术方案，下面结合说明书附图，通过实施例作详细阐述。
27.参照图1、2，一种处理天然气含轻烃液量大的低温分离器，主要由壳体、入口扩散器、聚结丝网、nc-tp板、带止旋结构的导叶式旋风管、气体进口、气体出口、液体出口、排液口、安全阀口、放空口，人孔组成。详细连接关系如下：
28.一种处理天然气含轻烃液量大的低温分离器，包括壳体1及封闭壳体的上下封头、上封头上设置的气体出口3、介质入口2、分离组件，所述壳体1分为液相空间和气液分离空间两部分，且满足液相空间大于气液分离空间的条件；所述介质入口2设置于液相空间和气液分离空间相邻处的壳体1上，介质入口2处设置有入口扩散器10，该入口扩散器10上方的气液分离空间内安装分离组件，该分离组件为三级分离组件，从壳体中心的流体入口往外周依次同心设置聚结丝网11和nc-tp板分离组件12及带有止旋结构的导叶式旋风管13。
29.上述nc-tp板分离组件12采用专利号为zl202021311084.8名称为一种自带液体导流的除雾器，带有蛇形通道，具体结构如图5所示。
30.上述带有止旋结构的导叶式旋风管13采用专利号为cn201720696673.4 名称为一种带有止旋结构用于气液分离的导叶式旋风管的结构，如图6所示。
31.上述低温分离器的设备尺寸根据液量设计计算。设备的横截面积大于气液分离所需的气体流动面积。
32.上述三级分离组件均由安装于壳体壁上的上、下隔板14、15支撑固定；且下隔板15中央设孔作为流体流入分离组件的入口。所述上隔板14为其上设有导叶式旋风管的排气管管孔且外径尺寸与壳体内径相同尺寸的圆板（可拆结构），所述下隔板15为其上带有导叶式旋风管的排液管管孔且与外径尺寸与壳体内径相同尺寸的环形圆板（可拆结构）。
33.与所述下隔板15的底面平齐处的壳体壁上设有若干排液口5。方便旋风管分离的液体及时排空。
34.上述入口扩散器10结构如图4所示，为现有结构，安装时在气体进气口处带有螺栓孔的钢板与入口扩散器10带有螺栓孔的钢板用螺栓连接，垫片密封。入口扩散器10底部用角钢支撑。该结构安装方便，可拆卸，方便入口扩散器10的更换和维修。
35.所述带有止旋结构的导叶式旋风管13的下方设有集液箱，降液管19一端连通集液箱，另一端伸入液相空间中；所述集液箱由集液侧板20和集液底板21组成。而集液侧板20上部固定于下隔板15上，集液侧板下部固定于集液底板21上。集液底板21安装于壳体壁上。
36.所述下隔板15上方安装带有止旋结构的导叶式旋风管13的空间中设有液位计或液位变送器22。检测旋风管分离空间的液相高度，防止液体溢流至旋风管入口处，影响气液分离效果。
37.所述nc-tp板分离组件四面气体流出方向的圆周上设置有隔液板18，高度为250~350mm，防止叶片分离的液体过多流入旋风管腔，影响高效旋风管的分离效率。该隔液板18距离nc-tp板出口100~150mm，缓冲分离液滴。
38.所述液相空间上下部的壳体壁上均设有液位计或液位变送器7，控制液相空间的液相高度从而保证气液分离效果。
39.所述介质入口2处和带止旋结构的导叶式旋风管13的出口处均安装有差压变送器17，保护分离元件的分离性能和旋风管性能，若差压过大，需对分离元件进行清洗。
40.所述低温分离器为立式结构，用裙座16支撑。可有效增大气体在高度方向的流动空间，延长气相和液相的流动时间，能有效提高气液相分离效率。
41.在入口扩散器10上部的壳体上设有安全阀6，可进行超压保护。
42.除上述结构外，本实用新型还包括如下结构：
43.壳体1的两端焊有封头，上封头上还设有放空口8。
44.壳体1的下端设有下部人孔9，壳体1的下封头上设有排液口4。
45.本实用新型的工作原理及工作过程为：流体经过介质入口2、入口扩散器10后进入设备内部，在重力和浮力的综合作用下将气体和液体分开，液体垂直向下，从排液口排出。而气体继续向上到气液分离空间。气体充满进气空间后，至四面环形聚结丝网11和具有蛇形通道的nc-tp板12处，聚结丝网把雾沫聚结为小液滴，带有小液滴的气体通过具有蛇形通道的nc-tp板,气流不断改变方向，微小的液滴不断互相碰撞，在具有蛇形通道的nc-tp板表
面不断聚结，形成较大液滴，经导流体汇集在下隔板底部，通过降液管排出。脱液后的气体流出nc-tp板分离元件，进入带有止旋结构的导叶式旋风管13，进行高效气液分离，分离后的干气从带有止旋结构的导叶式旋风管的排气管排出，分离后的液体进入导叶式旋风管排液管排出。分离液体通过液位计/液位变送器可显示液位，液位变送器将液位信号送到中控室集中控制，可自动将液位控制在设定范围。本实用新型可以实现气体的自动连续气液分离，高效的对天然气进行气液分离，保证天然气在一定压力下的烃露点和水露点。