一种低温分离装置的制作方法

本发明涉及气液分离装置，更具体地，涉及一种低温分离设备。

背景技术：

1、低温分离器是深水气田开发技术的重要组成部分，天然气生产平台需设置一套烃露点控制系统除去天然气以中的重烃组分，以保证销售气烃露点满足质量指标要求，为使烃露点能够满足指标要求，要求低温分离设备分离效果为直径大于10μm液滴去除率达100％。具体工艺流程为：天然气经过脱水处理后的干气分别经干气、低温气换热器和干气、低温凝析油换热器换热后汇合，经j-t阀节流降温后进入低温分离器进行气液分离脱除重烃，脱烃后的低温合格气与脱水后的部分干气经干气/低温气换热器换热后，进入外输干气增压系统。

2、国内常见低温分离器有：普通丝网分离器直径最大，壁厚也最厚，聚结分离器次之，旋流分离器直径最小，壁厚最薄。从09mnnidr超厚钢板加工制造和焊接冲击工艺难度上来看，丝网分离器因壁厚大，焊接冲击良品率低。聚结分离器和旋流分离器钢板厚度低于90mm，主流厂家可以生产，焊接冲击合格率更高。从重量来看，因旋流分离器尺寸小和钢板厚度薄，其设备重量仅为26t，远低于丝网分离器，大大降低了设备布置空间和重量。旋流分离器既解决了该低温分离器遇到的09mnnidr超厚钢板加工制造和焊接冲击合格率低的问题，又大大降低了布置空间、设备重量和平台承重。

3、低温分离器原设计形式为入口分布器+丝网+折流板，除烃效率在丝网分离器和旋流分离器之间，不同的是，深海一号低温分离器只有一个，直径1.8m，高4m，容积约11.8m3，结合其他平台低温分离器参数以及烃露点处理效果对比，判定深海一号低温分离器与实际生产不符。基于气田目前生产现状：为稳住外输烃露点，低温分离器操作压力低至6500kpa，同时深度研究气田天然气相态特征，表明目前低温分离器生产参数下存在温度和压力反凝析现象，烃露点反向变化。最后，借助于模拟软件核算，最终确认是低温分离器的性能无法满足气田生产所需。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种低温分离装置，天然气进入低温分离器后被入口分布器均匀分散，向上流动，在丝网以及分离器的作用下将随着天然气流动的液态轻烃分离开来，将其汇集于罐体底部。入口分布器底部设置有阻挡结构，将天然气与汇集的液烃分离开来，防止二者接触使得天然气带动更多的液烃流动，影响分离效果。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种低温分离设备，其特征在于，包括罐体、分离器、丝网以及入口分布器，所述分离器、所述丝网以及所述入口分布器安装于所述罐体内，所述罐体顶部设置有出料口，所述分离器设置于所述出料口下方，所述丝网设置于所述分离器下方，所述入口分布器设置于所述丝网下方，所述入口分布器具有相互连通的进气口与出气口，所述罐体的侧壁上设置有入料口，所述入料口与所述入口分布器的入口对齐。

3、在本技术方案中，未处理的天然气从入料口进入入口分布器中。在入口分布器的导流作用下，天然气被均匀的分布在罐体中，避免了由于天然气过于集中分布于部分空间导致分离轻烃效率与效果的降低。在天然气通过入口分布器后，继续向上流动，首先经过丝网，处于气态的天然气可顺利通过丝网，处于液态的轻烃则被丝网吸附。经过丝网第一次分离后，天然气进入分离器，进行第二次分离。分离出的油液被排入罐体的下部，天然气经过分离器后由出料口输出。入口分布器底部设置有阻挡结构以分隔罐体内部上下部的空间，防止进入低温分离器中的天然气与汇集于罐体下部空间的液烃接触，使得天然气带动更多的液烃流动。

4、优选地，所述入口分布器包括若干导流板、底部封板以及顶板，所述底部封板安装在所述罐体内并封闭所述罐体的内部的横截面，各所述导流板呈两列安装在所述底部封板上方，两列导流板之间形成有气体进入的流道，所述进气口形成在所述流道上，同列的相邻的两个所述导流板之间形成所述的出气口，所述顶板安装于所述导流板上方。

5、优选地，所述流道的宽度沿着气体流动方向逐步减小直至所述流道被所述导流板完全封闭。

6、优选地，所述导流板为弧形的片状结构。

7、优选地，所述底部封板的边缘处设置有漏液孔。

8、优选地，所述分离器为旋风分离器，所述旋风分离器设置有多个，各所述旋风分离器均匀布置于所述罐体内部的横截面上。

9、优选地，所述旋风分离器的下端设置有排料口，所述排料口处设置有降凝管，所述降凝管上端与所述排料口相连接，所述降凝管穿设入口分布器并位于所述罐体的底部。

10、优选地，所述降凝管的直径不小于6寸。

11、优选地，所述罐体底部还设置有用于排出烃液的出液口。

12、优选地，所述丝网的边缘连接在所述罐体的内壁上。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：在本发明中，在入口分布器的底部设置有底部封板，将通入低温分离装置的天然气与分离出的液态轻烃分离开来，减小气体对液烃的携带，利于下游的分离器工作，增加除液效率。分离器为旋风分离器，提高低温分离装置处理能力，解决烃露点持续升高问题。设置有降凝管将分离器分离出的液态轻烃导流至罐体底部，将降凝管的尺寸由2寸扩大至6寸以上，防止了脱出的烃液不能及时下降至罐体底部而被带至下游，造成烃露点升高。

技术特征：

1.一种低温分离设备，其特征在于，包括罐体(1)、分离器(2)、丝网(3)以及入口分布器(4)，所述分离器(2)、所述丝网(3)以及所述入口分布器(4)安装于所述罐体(1)内，所述罐体(1)顶部设置有出料口(11)，所述分离器(2)设置于所述出料口(11)下方，所述丝网(3)设置于所述分离器(2)下方，所述入口分布器(4)设置于所述丝网(3)下方，所述入口分布器(4)具有相互连通的进气口与出气口，所述罐体(1)的侧壁上设置有入料口(12)，所述入料口(12)与所述入口分布器(4)的入口对齐，所述入口分布器(4)底部设置有隔断所述罐体(1)内部的阻挡结构。

2.根据权利要求1所述的一种低温分离设备，其特征在于，所述入口分布器(4)包括若干导流板(41)、底部封板(42)以及顶板(43)，所述阻挡结构为底部封板(42)，所述底部封板(42)安装在所述罐体(1)内并封闭所述罐体(1)的内部的横截面，各所述导流板(41)呈两列安装在所述底部封板(42)上方，两列导流板(41)之间形成有气体进入的流道，所述进气口形成在所述流道上，同列的相邻的两个所述导流板(41)之间形成所述的出气口，所述顶板(43)安装于所述导流板(41)上方。

3.根据权利要求2所述的一种低温分离设备，其特征在于，所述流道的宽度沿着气体流动方向逐步减小直至所述流道被所述导流板(41)完全封闭。

4.根据权利要求2所述的一种低温分离设备，其特征在于，所述导流板(41)为弧形的片状结构。

5.根据权利要求2所述的一种低温分离设备，其特征在于，所述底部封板(42)的边缘处设置有漏液孔(421)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种低温分离设备，其特征在于，所述分离器(2)为旋风分离器，所述旋风分离器设置有多个，各所述旋风分离器均匀布置于所述罐体(1)内部的横截面上。

7.根据权利要求6所述的一种低温分离设备，其特征在于，所述旋风分离器(2)的下端设置有排料口，所述排料口处设置有降凝管(5)，所述降凝管(5)上端与所述排料口相连接，所述降凝管(5)穿过入口分布器(4)并位于所述罐体(1)的底部。

8.根据权利要求7所述的一种低温分离设备，其特征在于，所述降凝管(4)的直径不小于6寸。

9.根据权利要求8所述的一种低温分离设备，其特征在于，所述罐体(1)底部还设置有用于排出烃液的出液口(13)。

10.根据权利要求1所述的一种低温分离设备，其特征在于，所述丝网(3)的边缘连接在所述罐体(1)的内壁上。

技术总结本发明涉及气液分离装置技术领域，更具体地，涉及一种低温分离设备，其特征在于，包括罐体、分离器、丝网以及入口分布器，分离器、丝网以及入口分布器安装于罐体内，罐体顶部设置有出料口，分离器设置于出料口下方，丝网设置于分离器下方，入口分布器设置于所述丝网下方，入口分布器具有相互连通的进气口与出气口，罐体的侧壁上设置有入料口，入料口与入口分布器的入口对齐。本发明结构简单，实现了将天然气中的液体轻烃分离出来的效果，提高了分离的效率与除烃效果。技术研发人员：刘昱亮,付福康,曾庆军,朱贵平,张宝,李晓旭,宋金龙,李劲松,李治,廖鸿,章海鹏受保护的技术使用者：中海石油（中国）有限公司海南分公司技术研发日：技术公布日：2024/4/24