一种二级天然气气液分离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于天然气杂质处理技术领域，提供一种二级天然气气液分离装置，包括超音速分离器以及气液分离罐；所述超音速分离器由一端到另一端依次设有进气口、湿气出口以及干气出口；所述气液分离罐由下到上依次设有出水口、湿气入口、干气入口以及出气口；天然气从第一管道中流进，所述第一管道分为与进气口相连的第一气路以及与湿气入口相连的第二气路；所述第一气路上设有第一阀门，所述第二气路上设有第二阀门。本发明专利技术通过将气路进行优化，可以让天然气进行干湿气分离，并对湿气进行多步处理后与干气汇聚，最后进行简单的过滤即可排出，由此可以减少堵塞的风险以及减少滤材的损耗，从而降低成本。从而降低成本。从而降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种二级天然气气液分离装置


[0001]本技术属于天然气杂质处理
，具体涉及一种二级天然气气液分离装置。

技术介绍

[0002]如今，随着能源的紧缺，天然气资源显得越来越重要。我国的天然气消费量巨大，并且正处于急剧增长阶段。天然气在长距离的管道运输中，由于增压而使用压缩机，这些压缩机的运作需要润滑油，因此，天然气中会夹带一些因压缩机增压而使用的润滑油。随着长距离管道输送过程中气温和压力的变化，润滑油有可能从天然气中析出，形成液体，造成管道阻塞。同时，天然气中的酸性气体如H2S等还会溶解在润滑油中，造成管道腐蚀。所以，对天然气中的杂质进行净化处理，降低我国天然气处理成本，提高天然气运输的安全，具有意义重大。
[0003]目前，天然气处理技术主要集中在天然气脱水和脱烃等方面，当前的天然气处理常规结构多采用聚结板、旋流管等依靠结构实现气液分离的结构分离装置，在低含液天然气的情况下就会存在分离效率低的问题，在高含液情况下，同时会出现存在液相破碎和夹带等问题，从而导致分离效率低，无法满足天然气在长距离的管道运输中的气液分离要求。目前在低含液天然气情况下采用聚结滤芯实现气液分离具有很好的分离效果，气液分离效率高，但是在高含液天然气情况下聚结滤芯可能很容易被堵塞，所以需要经常性的更换，无疑增加了处理成本，同时存在堵塞装置的安全隐患。
[0004]如何提升处理在不同程度含液天然气的分离，提升天然气气液分离的效率，从而使装置适用于各种工况条件，是本专利需解决的重点。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术，本技术的目的是提供一种二级天然气气液分离装置。
[0006]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种二级天然气气液分离装置包括：超音速分离器以及气液分离罐；所述超音速分离器由一端到另一端依次设有进气口、湿气出口以及干气出口；所述气液分离罐由下到上依次设有出水口、湿气入口、干气入口以及出气口；天然气从第一管道中流进，所述第一管道分为与进气口相连的第一气路以及与湿气入口相连的第二气路；所述第一气路上设有第一阀门，所述第二气路上设有第二阀门；所述湿气出口与湿气入口通过第三气路相连，所述第三气路上设有第三阀门，所述干气出口与干气入口通过第四气路相连，所述第四气路上设有第四阀门。
[0007]上述一种二级天然气气液分离装置的工作原理如下：
[0008]在排入的气体相对干净时，关闭第一阀门、第三阀门以及第四阀门，打开第二阀门使得气体通过第二气路直接进入到气液分离罐中进行气液分离；当排入的气体杂质较多时，打开第一阀门、第三阀门以及第四阀门，关闭第二阀门，气体通过第一气路进入到超音速分离器对气体进行初步的气液分离进行初步分离，将分离出干净的干气从第四气路进入
气液分离罐的后端，分离出的湿气通过第三气路进入到气液分离罐前端中进行集中处理，此时避免对干气的重复分离，提高了效率同时也降低了耗材。
[0009]作为优选，所述超音速分离器包括由一端到另一端依次连通设置的旋流段、超音速喷管段以及气液分离段，所述出气口设在旋流段的端部，所述湿气出口设置在气液分离段的侧壁，所述干气出口设置在气液分离段的端部。由此，可以对天然气进行压缩和冷却将湿气与干气进行分离。
[0010]作为优选，所述旋流段中设有旋流内构件，所述旋流内构件包括导流锥以及旋流叶片，所述导流锥与旋流段平行且导流锥的锥点与旋流段的中轴重叠，所述旋流叶片沿着导流锥侧壁圆周方向均等设置。由此，以导流锥为圆心将旋流均匀的分布在超音速分离器中。
[0011]作为优选，所述超音速喷管段沿着旋流段到气液分离段依次为渐缩段、喉部以及渐扩段；所述渐缩段入口半径为r1，所述喉部的直径为r
cr
，所述渐缩段的长度为L，所述渐缩段的边界线方程为：
[0012][0013]所述渐扩段与气液分离段相连通且沿着气液分离段的方向向外扩展。由此，使得旋流的运动更加合理流畅。
[0014]作为优选，所述气液分离段包括湿气通道件以及干气通道件；所述湿气通道件的一端与干气通道件的一端贴合连接，所述干气通道件的另一端插入湿气通道件中，所述干气通道件的侧壁与湿气通道件的侧壁间留有间隔；所述湿气出口设在湿气通道件的侧壁，所述干气出口设在干气通道件与干气通道件连接的一端上，所述湿气通道件的另一端与超音速喷管段连接。由此，将湿气从湿气出口中甩出，并将干气直接从干气出口排出。
[0015]作为优选，所述气液分离罐依次设有第一腔体、第二腔体、第三腔体以及第四腔体；所述第一腔体、第二腔体、第三腔体以及第四腔体之间通过旋流管或者滤芯连通，所述第一腔体上设有出水口，所述第二腔体上设有湿气入口，所述第三腔体上设有干气入口；所述第四腔体上设有出气口。由此，对湿气进行二次过滤，干气进行一次过滤，提高了过滤的效率。
[0016]作为优选，所述第二腔体中设置有波纹凝结板，所述波纹凝结板下方设置有第一旋流管，所述的第一旋流管将所述第一腔体与第二腔体相连通。由此，对湿气中的气体杂质进行凝结。
[0017]作为优选，所述第一腔体中设有第二旋流管，所述第二旋流管的一端设有延长管，所述延长管穿过所述第二腔体直接与第三腔体相连。由此，多余的气体杂质会透过延长管冷凝回流到第一腔体中。
[0018]作为优选，所述出水口设在第一腔体的底部且与外界相连。由此，收集到的凝结水
可以从出水口直接排出。
[0019]作为优选，所述第四腔体中设有凝结管，第四腔体通过凝结管与第三腔体相连，所述凝结管中设有凝结滤芯。由此，对干气和处理过的湿气进行进一步过滤，使得气体更加干净。
[0020]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0021]1、通过将气路进行优化，可以让天然气进行干湿气分离，并对湿气进行多步处理后与干气汇聚，最后进行简单的过滤即可排出，由此可以减少堵塞的风险以及减少滤材的损耗，从而降低成本。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为该二级天然气气液分离装置整体结构剖视图；
[0024]图2为该超音速分离器的结构剖视图；
[0025]图3为该超音速喷管段及旋流段的结构剖视图；
[0026]图4为该旋流内构件的结构示意图；
[0027]图5为该气液分离段的结构剖视图；
[0028]图6为该气液分离罐的结构剖视图。
[0029]1、超音速分离器；10、进气口；11、旋流段；12、超音速喷管段；120、渐缩段；121、喉部；122、渐扩段；13、气液分离段；130、干气通道件；131、湿气通道件；14、湿气出口；15、干气出口；16、旋流内构件；160、导流锥；161、旋流叶片；2、气液分离罐；20、第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二级天然气气液分离装置，其特征在于，包括：超音速分离器以及气液分离罐；所述超音速分离器由一端到另一端依次设有进气口、湿气出口以及干气出口；所述气液分离罐由下到上依次设有出水口、湿气入口、干气入口以及出气口；天然气从第一管道中流进，所述第一管道分为与进气口相连的第一气路以及与湿气入口相连的第二气路；所述第一气路上设有第一阀门，所述第二气路上设有第二阀门；所述湿气出口与湿气入口通过第三气路相连，所述第三气路上设有第三阀门，所述干气出口与干气入口通过第四气路相连，所述第四气路上设有第四阀门。2.根据权利要求1所述的二级天然气气液分离装置，其特征在于，所述超音速分离器包括由一端到另一端依次连通设置的旋流段、超音速喷管段以及气液分离段，所述出气口设在旋流段的端部，所述湿气出口设置在气液分离段的侧壁，所述干气出口设置在气液分离段的端部。3.根据权利要求2所述的二级天然气气液分离装置，其特征在于，所述旋流段中设有旋流内构件，所述旋流内构件包括导流锥以及旋流叶片，所述导流锥与旋流段平行且导流锥的锥点与旋流段的中轴重叠，所述旋流叶片沿着导流锥侧壁圆周方向均等设置。4.根据权利要求2所述的二级天然气气液分离装置，其特征在于，所述超音速喷管段沿着旋流段到气液分离段依次为渐缩段、喉部以及渐扩段；所述渐缩段沿着气流移动方向向内收窄，所述的喉部设置在渐缩段上，所述渐扩段与气液分离段相连通且沿着气液分离段的方向向外扩展。5.根据权利要求2所述的二级天然气气液...

【专利技术属性】
技术研发人员：王英，李春祥，谢云霞，戚伟鹏，赵林彬，何东晓，徐恩亮，李成志，李茜，李石凤，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司，
类型：新型
国别省市：