專利名稱：一種高壓分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高壓三相分離器，具體地說涉及一種煉化加氫裝置用的高壓氣、油、水三相分離器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的煉油加氫過程中，加氫反應(yīng)器出口物流為油、氣混合物，該油氣混合物經(jīng)過熱高壓分離器后，所分離出來的熱高分氣是一種富氫氣體，為了降低氫氣損耗，一般都采用將富含氫氣組分的氣體進(jìn)行冷卻、壓縮回用。為了防止在冷卻過程中銨鹽結(jié)晶而堵塞管道，一般在空冷器前進(jìn)行注水，一方面消除了銨鹽結(jié)晶，同時(shí)也降低了空冷器的負(fù)荷。熱高分氣經(jīng)過注水冷卻之后形成了油、氣、水的混合物，該混合物接著進(jìn)入冷高壓分離器，在其中實(shí)現(xiàn)三相分離。由于物流在進(jìn)冷高分之前的管道中流速比較快，為了防止其進(jìn)入冷高分罐后對(duì)罐體的沖擊，一般在入口的地方設(shè)置一塊進(jìn)料擋板，以消除進(jìn)料對(duì)罐體的沖擊作用， 但是由此帶來的弊端是，物流直接沖擊到擋板上，會(huì)造成液體的撞擊飛濺，從而使得氣體的液沫夾帶量增加，致使循環(huán)氫帶油，嚴(yán)重情況下會(huì)影響氫氣壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)也會(huì)加劇水相和油相的乳化，不利于油水分離。CN101541394A公開了一種高壓分離器，該分離器用于高壓下氣、液兩相的分離，并且該分離器適用于高壓生產(chǎn)低密度聚乙烯的生產(chǎn)過程，不能用于實(shí)現(xiàn)三相分離。CN134313133A公開了一種三相分離器，該分離器為臥式放置的水平罐槽。該三相分離器一般用于油田分離天然氣、原油和水。同時(shí)由于該種形式的分離器是臥式放置，液位對(duì)液體進(jìn)出、口的流量變化的變化不靈敏。CN101559291A公開了一種油、氣、水三相分離器，該分離器內(nèi)部通過設(shè)置一個(gè)斜面回流盤來降低紊流，提高液-液分離效果，但該分離器為針對(duì)于油田油井出口的天然氣、原油和水的三相分離，其臥式水平放置方式使得液位對(duì)液體進(jìn)出、口的流量變化的變化不靈敏，不適用于加氫分離裝置。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種高壓三相分離器。該分離器可用于煉廠加氫裝置中，使油、氣、水三相得到高效的分離?！N高壓三相分離器，包括進(jìn)料分離器、集油箱和集水箱，所述的進(jìn)料分離器由分流板、導(dǎo)流板、弧形溢流擋板和弧形平板組成，分流板豎立放置在高壓分離器的進(jìn)料口中心處，底端與進(jìn)料口底部平齊，它的一側(cè)固定在進(jìn)料口處，另一側(cè)與向下傾斜放置的弧形溢流擋板相連，底部與導(dǎo)流板相連，導(dǎo)流板水平放置在進(jìn)料口底部，它的弧形邊與高壓分離器的內(nèi)壁相連，兩個(gè)直邊分別與分布于兩側(cè)的傾斜弧形平板相連，平板的內(nèi)側(cè)與弧形溢流擋板的長(zhǎng)邊成直角連接，外側(cè)與高壓分離器的器壁連接，它的前端與導(dǎo)流板相連，它的后端延伸到距進(jìn)料1/3-1/5圓周的位置。本實(shí)用新型中分流板的高度為進(jìn)料口直徑的1.廣2倍，它的寬度與進(jìn)料口的半徑相同。本實(shí)用新型中導(dǎo)流板兩直邊夾角為100-130°，兩直邊長(zhǎng)度為0. 05D 0. 15D,優(yōu)選為0. 06D 0. ID (D為三相分離器的內(nèi)徑，以下相同)。本實(shí)用新型中弧形平板傾斜角度為1(Γ45°，優(yōu)選為1(Γ30°，平板末端的寬度為起始端寬度的1. 5、倍，優(yōu)選為2 3倍，弧形平板的前半部分為實(shí)心板，后半部分為篩板，篩板孔的直徑為l(T70mm，優(yōu)選為2(T50mm，篩板孔以正三角形分布。本實(shí)用新型中弧形溢流擋板的高度與分流板的高度相同，擋板的長(zhǎng)度與弧形平板的長(zhǎng)度相同。本實(shí)用新型中導(dǎo)流板、弧形溢流擋板和弧形平板以分流板為中心對(duì)稱放置，并與分流板一起形成兩個(gè)對(duì)稱的下降選旋流通道。本實(shí)用新型中所述的集油箱包括環(huán)形過濾層和環(huán)形蓋板。過濾層內(nèi)裝填親水型填料，過濾層的厚度為3(T200mm，優(yōu)選為5(Tl50mm，過濾層的內(nèi)徑為0. 4D 0. 7D，優(yōu)選為 0. 4^0. 6D，過濾層的高度為400mnTl200mm，優(yōu)選為60(Tl000mm，過濾層與分離器同心放置。 環(huán)形蓋板的外徑為D，內(nèi)徑與過濾層的內(nèi)徑相同。環(huán)形蓋板覆蓋在過濾層的上部，它的外緣固定在器壁上，內(nèi)緣與過濾層固定，油出口與環(huán)形蓋板的垂直距離為350mm-450mm。在環(huán)形蓋板的上面有四個(gè)周向等距布置的直邊正三角形筋板將其固定在器壁上，筋板的直角邊邊長(zhǎng)與環(huán)形蓋板的寬度相同。本實(shí)用新型中所述的集水箱包括環(huán)形過濾層和圓形蓋板。過濾層內(nèi)裝填親油型填料，過濾層的厚度為3(T200mm，優(yōu)選為5(Tl50mm，過濾層的外徑為0. 3D 0. 6D，優(yōu)選為 0. 3^0. 5D，過濾層的高度為600mnTl400mm，優(yōu)選為80(Tl200mm，過濾層與分離器同心放置， 過濾層的底端固定在分離器的底部封頭上。圓形蓋板的外徑與過濾層的外徑相同，圓形蓋板覆蓋在過濾層的上部。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為(1)混合物料進(jìn)入高壓分離器后首先經(jīng)進(jìn)料分離器進(jìn)行緩沖分離，有效降低了因液體撞擊形成飛濺而造成的液體夾帶，同時(shí)液體經(jīng)下降旋流通道的重力和離心力的分離， 有利于油、水層的分離；(2)在旋流通道中下降的液體經(jīng)弧形平板篩板區(qū)分流后，有效降低了液體的沖擊動(dòng)量，從而降低了下降液體對(duì)液面的擾動(dòng)，有利于液體分層；(3)集油箱過濾層采用親水型填料，有利于小顆粒水的聚并，從而加速了油、水分罔；(4)集水箱過濾層采用親油型填料，有利于油滴的聚并成長(zhǎng)，進(jìn)而與水分離，從而有效消除了水中帶油。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是進(jìn)料分離器的A-A向視圖；圖3是C的局部放大圖；圖4是B-B向視圖；圖5是進(jìn)料分離器的立體示意圖。[0025]1一水出口 ；2—集水區(qū)；3—親油過濾層；4一圓形蓋板；5—親水過濾層；6—環(huán)形蓋板；7—等邊直角筋板；8—高壓分離器；9一除沫網(wǎng)；10—?dú)怏w出口 ； 11 一弧形溢流擋板；12—分流板；13—進(jìn)料口 ； 14一導(dǎo)流板；15—弧形平板；15-1—弧形平板實(shí)心區(qū)；15-2—弧形平板篩板區(qū)；16—正常液位線；17—油出口 ； 18—集油區(qū)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說明結(jié)合圖1，本實(shí)用新型的進(jìn)料分離器包括分流板12、導(dǎo)流板14、弧形溢流擋板11和弧形平板15共同組成，其中弧形平板又分為實(shí)心區(qū)15-1和篩板區(qū)15-2。分流板12的高度為進(jìn)料口 13直徑的1. Γ2倍，優(yōu)選為1. 2倍，分流板12的寬度與進(jìn)料口 13的半徑相同，分流板12放置在高壓分離器的進(jìn)料口 13的中心處，分流板的底端與進(jìn)料口底部平齊。分流板的一側(cè)固定在進(jìn)料口處，另一側(cè)與斜向放置的弧形溢流擋板 11相連，分流板的底部與導(dǎo)流板14相連?；⌒纹桨?5向下傾斜放置，傾斜角度為1(Γ45°， 優(yōu)選為1(Γ30°?；⌒纹桨?5的兩端的寬度不一，末端的寬度為起始端寬度的1.5、倍， 優(yōu)選為2 3倍。弧形平板15的內(nèi)側(cè)與弧形溢流擋板11的長(zhǎng)邊成90°夾角連接，外側(cè)與高壓分離器的器壁連接?；⌒纹桨?5的前端與導(dǎo)流板14相連，平板15的后端延伸到距進(jìn)料口 13四分之一圓周的位置。弧形平板的前半部分為實(shí)心區(qū)15-1，后半部分為篩板區(qū)15-2， 篩板孔的直徑為l(T70mm，優(yōu)選為2(T50mm，篩板孔以正三角形分布。弧形溢流擋板的高度與分流板的高度相同，擋板的長(zhǎng)度與弧形平板的長(zhǎng)度相同。導(dǎo)流板14是一個(gè)兩直邊夾角為 120°的弧形平板，兩直邊長(zhǎng)度為0. 05D 0. 15D,優(yōu)選為0. 06D 0. 1D。導(dǎo)流板14水平放置在進(jìn)料口底部，它的弧形邊與高壓分離器的內(nèi)壁相連，兩個(gè)直邊分別與兩側(cè)的弧形平板相連。 導(dǎo)流板14、弧形溢流擋板11和弧形平板15以分流板12為中心對(duì)稱放置，并與分流板一起形成兩個(gè)對(duì)稱的下降選旋流通道。結(jié)合圖1，本實(shí)用新型的工作過程為油、氣、水三相混合物自進(jìn)料口 13進(jìn)入到高壓分離器1內(nèi)，首先進(jìn)入進(jìn)料分離器中。三相混合物首先被分流板12均分為兩股物流，然后進(jìn)入導(dǎo)流板14，混合物在導(dǎo)流板上進(jìn)行初次閃蒸，氣相上升，液相進(jìn)入由弧形溢流擋板11和弧形平板構(gòu)成的下降旋流通道內(nèi)。液體在重力和旋流離心力的作用下向前、向下流動(dòng)，隨著弧形平板逐漸變寬，液體流通面積逐漸增加，流速逐漸降低。隨著液體流型的逐漸展開，液體會(huì)繼續(xù)發(fā)生閃蒸分離，同時(shí)， 液體在重力和離心力的作用下，加速了油、水的分離。當(dāng)液體從弧形平板的實(shí)心區(qū)15-1流進(jìn)篩板區(qū)15-2后，大部分液體在篩板區(qū)進(jìn)行了分流，只有少量液體會(huì)在慣性作用下流出篩板區(qū)。經(jīng)過進(jìn)料分離器分離出的氣體上升經(jīng)除沫網(wǎng)9后由氣體出口 10出分離器，液體向下進(jìn)入液體區(qū)，液體區(qū)的液面穩(wěn)定在正常液位控制線16范圍內(nèi)。經(jīng)過初步分離的油、水混合物在正常液位控制線16以下繼續(xù)進(jìn)行兩相分離，然后進(jìn)入集油箱所在的富油區(qū)I內(nèi)，在富油區(qū)I內(nèi)油、水基本分離，油相經(jīng)親水過濾層5進(jìn)入到集油區(qū)18，集油區(qū)18內(nèi)的油相經(jīng)油出口 17出分離器。經(jīng)過分離之后得到的水相經(jīng)過集水箱的親油過濾層除油后進(jìn)入到集水區(qū)2內(nèi)，然后經(jīng)水出口 1出分離器。[0035] 該實(shí)用新型的特征在于采用了進(jìn)料分離器，有效降低了因液體撞擊形成飛濺而造成的液體夾帶量，同時(shí)液體經(jīng)下降旋流通道的重力和離心力的分離，有利于油、水層的分離。集油箱過濾層采用親水型填料，有利于小顆粒水的聚并，從而加速了油、水分離。集水箱過濾層采用親油型填料，有利于油滴的聚并成長(zhǎng)，進(jìn)而與水分離，從而有效降低了水的帶油量。
權(quán)利要求1.一種高壓分離器，包括進(jìn)料分離器、集油箱和集水箱，其特征在于所述的進(jìn)料分離器由分流板、導(dǎo)流板、弧形溢流擋板和弧形平板組成，分流板豎立放置在高壓分離器的進(jìn)料口中心處，底端與進(jìn)料口底部平齊，它的一側(cè)固定在進(jìn)料口處，另一側(cè)與向下傾斜放置的弧形溢流擋板相連，底部與導(dǎo)流板相連，導(dǎo)流板水平放置在進(jìn)料口底部，它的弧形邊與高壓分離器的內(nèi)壁相連，兩個(gè)直邊分別與傾斜弧形平板相連，平板的內(nèi)側(cè)與弧形溢流擋板的長(zhǎng)邊成直角連接，外側(cè)與高壓分離器的器壁連接，它的前端與導(dǎo)流板相連，它的后端延伸到距進(jìn)料1/3-1/5圓周的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓分離器，其特征在于所述的分流板的高度為進(jìn)料口直徑的1.廣2倍，寬度與進(jìn)料口的半徑相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓分離器，其特征在于所述的導(dǎo)流板直邊夾角為 100-130°，長(zhǎng)度為三相分離器內(nèi)徑的0. 05 0. 15。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓分離器，其特征在于所述的弧形平板傾斜角度為 10^45°，優(yōu)選為1(Γ30°，平板末端的寬度為起始端寬度的1.5、倍，弧形平板的前半部分為實(shí)心板，后半部分為篩板，篩板孔的直徑為l(T70mm，篩板孔以正三角形分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓分離器，其特征在于所述的弧形溢流擋板的高度與分流板的高度相同，擋板的長(zhǎng)度與弧形平板的長(zhǎng)度相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓分離器，其特征在于所述的導(dǎo)流板、弧形溢流擋板和弧形平板以分流板為中心對(duì)稱放置，并與分流板一起形成兩個(gè)對(duì)稱的下降選旋流通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓分離器，其特征在于所述的集油箱包括環(huán)形過濾層和環(huán)形蓋板，過濾層內(nèi)裝填親水型填料，過濾層的厚度為3(T200mm，過濾層的內(nèi)徑為 0. 4D、. 7D (D為高壓分離器的內(nèi)徑)，過濾層的高度為400mnTl200mm，過濾層與分離器同心放置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓分離器，其特征在于環(huán)形蓋板的外徑與三相分離器內(nèi)徑相同，內(nèi)徑與過濾層的內(nèi)徑相同，環(huán)形蓋板覆蓋在過濾層的上部，它的外緣固定在器壁上，內(nèi)緣與過濾層固定，油出口與環(huán)形蓋板的垂直距離為350mm-450mm，在環(huán)形蓋板的上面有四個(gè)周向等距布置的直邊正三角形筋板將其固定在器壁上，筋板的直角邊邊長(zhǎng)與環(huán)形蓋板的寬度相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓分離器，其特征在于所述的集水箱包括環(huán)形過濾層和圓形蓋板。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高壓分離器，其特征在于所述過濾層內(nèi)裝填親油型填料， 過濾層的厚度為3(T200mm，過濾層的外徑為0. 3D、. 6D(D為高壓分離器的內(nèi)徑)，過濾層的高度為600mnTl400mm，過濾層與分離器同心放置，過濾層的底端固定在分離器的底部封頭上。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種高壓分離器，包括進(jìn)料分離器、集油箱和集水箱，所述的進(jìn)料分離器由分流板、導(dǎo)流板、弧形溢流擋板和弧形平板組成，分流板豎立放置在高壓分離器的進(jìn)料口中心處，底端與進(jìn)料口底部平齊，它的一側(cè)固定在進(jìn)料口處，另一側(cè)與向下傾斜放置的弧形溢流擋板相連，底部與導(dǎo)流板相連，導(dǎo)流板水平放置在進(jìn)料口底部，它的弧形邊與高壓分離器的內(nèi)壁相連，兩個(gè)直邊分別與分布于兩側(cè)的傾斜弧形平板相連，平板的內(nèi)側(cè)與弧形溢流擋板的長(zhǎng)邊成90°夾角連接，外側(cè)與高壓分離器的器壁連接，它的前端與導(dǎo)流板相連，它的后端延伸到距進(jìn)料1/3-1/5圓周的位置。該分離器可用于煉廠加氫裝置中，使油、氣、水三相得到高效的分離。
文檔編號(hào)B01D17/022GK202179875SQ201120236599
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者李經(jīng)緯, 楊秀娜, 高景山 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院