專利名稱：輕烴、氣、水合一處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域，主要應(yīng)用于油田天然氣處理站，是一種能將采出氣中的輕烴、天然氣和水三相進(jìn)行分離的設(shè)備。是一種輕烴、天然氣、水分離罐，特別是在罐內(nèi)采用旋流除液、沉降分離，以及輕烴穩(wěn)定塔填料分離等多項綜合分離技術(shù)，進(jìn)行輕烴、天然氣、水三相分離的設(shè)備。
背景技術(shù)：
天然氣及原油伴生氣從油井內(nèi)采出以后，必須經(jīng)過減壓，再進(jìn)行脫水、脫烴等一系列分離過程，將天然氣分離、凈化后，才能進(jìn)入輸氣管線。目前，氣田進(jìn)行天然氣處理的設(shè)備主要是分離器、冷卻罐等?，F(xiàn)有設(shè)備主要是由罐體、進(jìn)氣口、出水口、出油口、人孔、液位計等組成，其結(jié)構(gòu)一般是在罐體內(nèi)僅有一個沉降室。罐頂部有氣出口。氣井采出氣或油田伴生氣從進(jìn)氣口進(jìn)入沉降室，在沉降室內(nèi)油氣水依靠重力自然分離。天然氣從罐體頂部的天然氣出口送出。在液位計、電動球閥的控制下，輕烴從中部出油口流出，水從罐底部出水口排出。由于現(xiàn)有分離器結(jié)構(gòu)簡單，分離效率低，分離出的天然氣不能達(dá)到外輸要求，輕烴也不穩(wěn)定，需要增加天然氣除液裝置和輕烴穩(wěn)定裝置，以及污水處理裝置等一系列設(shè)備。這樣使處理站場規(guī)模龐大，建設(shè)投資增加，建設(shè)周期相對較長，操作、維護(hù)復(fù)雜等缺點。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是設(shè)計一種輕烴、氣、水合一處理裝置，克服現(xiàn)有分離罐單一沉降室結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單不能滿足采出氣的處理標(biāo)準(zhǔn)要求缺點。達(dá)到減少天然氣處理工藝設(shè)備，簡化天然氣處理工藝，滿足天然氣外輸標(biāo)準(zhǔn)要求，水中含油標(biāo)準(zhǔn)要求，輕烴穩(wěn)定要求，以及減少大罐呼吸蒸發(fā)損耗的目的。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的輕烴、氣、水合一處理裝置是由罐體、液位計、電動閥等組成，罐頂部有人孔和天然氣出口，底部有水出口和油出口。其特征在于罐體內(nèi)有擱板，擱板將罐體內(nèi)部分為四個室，即罐體頂部為旋流除液室，中部為沉降分離室，水室和油室在沉降分離室下部。水室和油室之間有隔熱腔，隔熱腔由兩層鋼板構(gòu)成，將水室和油室分隔開。油室內(nèi)有加熱盤管，加熱盤管的進(jìn)、出口固定在罐體上。沉降分離室內(nèi)有輕烴穩(wěn)定塔。罐體中部有含水烴進(jìn)口、無水烴進(jìn)口、無水烴從無水烴進(jìn)口進(jìn)入分布器和輕烴穩(wěn)定塔頂部，在輕烴穩(wěn)定塔內(nèi)，輕烴與天然氣分離。輕烴穩(wěn)定塔的下部，通過擱板進(jìn)入油室。沉降分離室內(nèi)有收油管，沉降分離室中的輕烴、水經(jīng)過沉降作用，上層是密度小的輕烴，輕烴通過收油管進(jìn)入多層填料輕烴穩(wěn)定塔下部進(jìn)行脫氣穩(wěn)定。收油管的油出口固定在多層填料輕烴穩(wěn)定塔內(nèi)下部。沉降分離室頂部有旋流筒，含水烴進(jìn)口與旋流筒相連通。含水烴從進(jìn)口進(jìn)入旋流筒，經(jīng)旋流，水與輕烴下落到沉降分離室，分離出的天然氣進(jìn)入旋流除液室。沉降分離室與油室、水室通過堰板相通，根據(jù)輕烴、水密度差分離出的輕烴、污水通過堰板分別進(jìn)入油室、水室。在沉降分離室、油室、水室的管壁上有人孔。旋流除液室頂部有捕霧網(wǎng)和天然氣出口相通。油室和水室的底部分別有油出口和水出口。分離出的天然氣和穩(wěn)定烴分出的天然氣經(jīng)過捕霧網(wǎng)過濾，并通過天然氣出口排出罐體外。沉降室外部有就地的液位計，油室、水室有遠(yuǎn)傳液位計。根據(jù)輕烴、水液位變化，液位計控制閥門的開啟或關(guān)閉，調(diào)整罐體內(nèi)液位達(dá)到最佳工作狀態(tài)。市場有就地及遠(yuǎn)傳液位計產(chǎn)品，可按要求選擇使用。液位計和控制閥的安裝，本行業(yè)一般技術(shù)人員能完成，不詳細(xì)敘述。
為了降低熱能消耗，節(jié)約運行成本，在油室與水室之間的隔熱腔內(nèi)有天然氣，阻止油室的熱量傳遞到水室。
為了更有效地將沉降分離室內(nèi)分離出的污水導(dǎo)入水室，所述的堰板是‘U’型壓水管?！甎’型壓水管的進(jìn)水端在沉降分離室底部，‘U’型壓水管的出水端在水室頂部。
為增加天然氣分離面積，所述輕烴穩(wěn)定塔采用的是多層填料輕烴穩(wěn)定塔。增加天然氣分離面積后，輕烴中不穩(wěn)定、易揮發(fā)的C3、C4脫出效率提高；輕烴進(jìn)罐后，減少罐呼吸造成的天然氣損耗。
本實用新型的效果是改變了現(xiàn)有的單一沉降分離罐結(jié)構(gòu)，設(shè)計四室結(jié)構(gòu)，將輕烴、氣、水三相分離技術(shù)、天然氣除液技術(shù)、輕烴穩(wěn)定技術(shù)等巧妙地整合在一個立式容器內(nèi)。減少了天然氣處理設(shè)備，簡化了天然氣處理工藝流程，完善了天然氣處理工藝。該設(shè)備能滿足天然氣露點要求，輕烴含水、C3、C4要求，污水含油要求。對降低投資，節(jié)約占地，降低操作成本，減少維修工作量，提高油田建設(shè)水平，起到了很大的影響作用。與同樣處理量的分離器相比較，本使用新型占地面積是常規(guī)流程分離器的1/5，投資成本僅為常規(guī)流程分離器的1/4。


本申請附圖是輕烴、氣、水合一處理裝置整體剖面示的意圖。是本實用新型的一個實施例，不代表實用新型的全部內(nèi)容。沉降分離室、水室、油室內(nèi)的液面未畫出。液位計和控制閥未表示。
圖中，1.天然氣出口，2.捕霧器，3.罐體，4.含水烴進(jìn)口，5.無水烴進(jìn)口，6.分布器，7.輕烴穩(wěn)定塔，8.收油管，9.加熱盤管，10.加熱盤管進(jìn)出口，11.油室，12.油出口，13.隔熱腔，14.水出口，15.水室，16.濾網(wǎng)，17.擱板，18.‘U’型壓水管，19.人孔，20.沉降分離室，21.旋流筒，22.旋流除液室。
具體實施方式
如附圖，輕烴、氣、水合一處理裝置是采用鋼板焊接的立式圓罐體(3)。罐體(3)鋼板厚度為12毫米。罐體(3)的外徑為1800毫米，高度為6000毫米。罐體(3)頂部有人孔，人孔上有天然氣出口(1)和捕霧網(wǎng)(2)。罐體(3)內(nèi)部有擱板(17)將罐體(3)內(nèi)空間分為四個室即罐體(3)頂部為旋流除液室(22)，圓柱形。中部為沉降分離室(20)，圓柱形。擱板(17)距罐體(3)底部的高度為2000毫米。水室(15)和油室(11)在沉降分離室(20)的下部，半圓柱形。水室(15)和油室(11)之間有一個隔熱腔(13)，隔熱腔(13)是由兩層鋼板豎立平行焊接在擱板(17)下部。隔熱腔(13)將水室(15)和油室(11)分隔開。兩塊鋼板間隔為100毫米。油室(11)內(nèi)固定有加熱盤管(9)，加熱盤管(9)的進(jìn)、出口(10)固定在罐體(3)上。沉降分離室(20)內(nèi)固定有一個多層填料輕烴穩(wěn)定塔(7)，輕烴穩(wěn)定塔(7)高度為3000毫米，直徑500毫米的多層填料輕烴穩(wěn)定塔(7)。無水烴進(jìn)口(5)固定在罐體(3)上部，并連接分布器(6)，分布器(6)固定在輕烴穩(wěn)定塔(7)的頂部。輕烴穩(wěn)定塔(7)的下端部，通過擱板(17)固定在油室(11)頂部。輕烴穩(wěn)定塔(7)分離出的輕烴，直接進(jìn)入油室(11)。堰板是‘U’型壓水管(18)?！甎’型壓水管(18)進(jìn)水口端在沉降分離室(20)的底部，‘U’型壓水管(18)出水口端在水室(15)頂部，出水口端固定有濾網(wǎng)(16)，為防止雜物落入水室(15)?！甎’型壓水管(18)的高度為1000毫米，內(nèi)徑為75毫米。沉降分離室(20)內(nèi)還有一個收油管(8)。收油管(8)的進(jìn)油口距擱板(17)的高度為800毫米，收油管(8)直徑為75毫米，其出油口固定在多層填料輕烴穩(wěn)定塔(7)內(nèi)下部，收油管(8)端部有布液器(6)。沉降分離室(20)頂部的擱板(17)上有旋流筒(21)。含水烴進(jìn)口(4)與旋流筒(21)相連通。沉降分離室(20)與油室(11)、水室(15)通過堰板相通。在沉降分離室(20)、油室(11)、水室(15)的罐體(3)壁上分別有人孔(19)。油室(11)和水室(15)底部分別有油出口(12)和水出口(14)。沉降分離室(20)外部有就地的液位計，油室(11)、水室(15)有遠(yuǎn)傳液位計。油出口(12)、水出口(14)上安裝電動閥控制流量。電動閥的開啟或關(guān)閉調(diào)節(jié)液位。
本實用新型曾在新疆油田公司克75天然氣處理站改造項目中，進(jìn)行試驗。外輸天然氣溫度23℃，液滴總分離效率達(dá)99.5％，天然氣水露點溫度15℃與低溫分離后的天然氣混合后水露點達(dá)到零下2.5℃，滿足外輸要求。輕烴產(chǎn)量為3.26t/d，含水3％(體積比)以下，烴水露點達(dá)到零下35℃。本裝置是原工藝流程產(chǎn)量的1.7倍。脫水后穩(wěn)定輕烴不需要伴熱。冬季運行，每日節(jié)電約40度左右。污水含油低于1％，滿足當(dāng)?shù)嘏欧胖笜?biāo)。每年能創(chuàng)效益近40萬元。
權(quán)利要求1.一種主要應(yīng)用于天然氣處理站，將采出氣中的輕烴、天然氣和水三相進(jìn)行分離的輕烴、氣、水合一處理裝置，是由罐體(3)、液位計、電動閥等所組成，罐體(3)頂部有人孔和天然氣出口(1)，底部有水出口(14)和油出口(12)，其特征在于罐體(3)內(nèi)有擱板(17)，擱板(17)將罐體(3)分為四個室，罐體(3)頂部為旋流除液室(22)，中部為沉降分離室(20)，水室(14)和油室(11)在沉降分離室(20)下部，水室(14)和油室(11)之間有隔熱腔(13)，隔熱腔(13)由雙層鋼板構(gòu)成，將水室(15)和油室(11)分隔開，油室(11)內(nèi)有加熱盤管(9)，加熱盤管(9)的進(jìn)、出口(10)固定在罐體(3)上。沉降分離室(20)內(nèi)有輕烴穩(wěn)定塔(7)，罐體(3)中部有含水烴進(jìn)口(4)、無水烴進(jìn)口(5)，無水烴進(jìn)口(5)與分布器(6)相連通，分布器(6)固定在輕烴穩(wěn)定塔(7)頂部，輕烴穩(wěn)定塔(7)的下部，通過擱板(17)進(jìn)入油室(11)，沉降分離室(20)內(nèi)有收油管(8)，收油管(20)的油出口(12)固定在多層填料輕烴穩(wěn)定塔(7)內(nèi)下部，沉降分離室(20)頂部有旋流筒(21)，含水烴進(jìn)口(4)與旋流筒(21)相連通，沉降分離室(20)與油室(11)、水室(15)通過堰板相通，沉降分離室(20)、油室(11)、水室(15)有人孔(19)，旋流除液室(22)頂部有捕霧網(wǎng)(2)和天然氣出口(1)，油室(11)和水室(15)的底部分別有油出口(12)和水出口(14)。
2.如權(quán)利要求1所述的輕烴、氣、水合一處理裝置，其特征在于油室(11)與水室(15)之間隔熱腔(13)內(nèi)有天然氣。
3.如權(quán)利要求1所述的輕烴、氣、水合一處理裝置，其特征在于所述的堰板是‘U’型壓水管(18)構(gòu)成。‘U’型壓水管(18)進(jìn)水端在沉降分離室(20)底部，‘U’型壓水管(18)出水端在水室(15)頂部。
4.如權(quán)利要求1所述的輕烴、氣、水合一處理裝置，其特征在于輕烴穩(wěn)定塔(7)為多層填料輕烴穩(wěn)定塔(7)。
專利摘要本實用新型屬應(yīng)用于天然氣及油田伴生氣處理站，是一種輕烴氣水分離罐，特征是罐體內(nèi)擱板將罐體分為四個室。油室內(nèi)有加熱盤管，沉降分離室內(nèi)有輕烴穩(wěn)定塔。無水烴進(jìn)入輕烴穩(wěn)定塔，使輕烴與C3、C4分離。輕烴穩(wěn)定塔下部，通過擱板進(jìn)入油室。沉降分離室頂部有旋流筒，含水烴進(jìn)口與旋流筒相連通。沉降分離室與油室、水室通過堰板相通。旋流除液室頂部有捕霧網(wǎng)和天然氣出口。油室和水室的底部分別有油出口和水出口。分離出的天然氣和穩(wěn)定烴分出的天然氣經(jīng)過捕霧網(wǎng)過濾排出罐外。效果采用四室結(jié)構(gòu)，分離輕烴氣水，減少了處理設(shè)備，簡化處理工藝流程。能滿足天然氣外輸露點要求，輕烴含水、含C3、C4要求和污水含油標(biāo)準(zhǔn)要求。
文檔編號E21B43/34GK2693772SQ20042005081
公開日2005年4月20日 申請日期2004年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月9日
發(fā)明者王予新 申請人:北京迪威爾石油天然氣技術(shù)開發(fā)有限公司