СЕПАРАЦИОННЫЙ БЛОК

Полезная модель относится к области очистки природного и попутного нефтяного газа от капельной жидкости и механических примесей, в частности к сепарационным устройствам, и может быть использована для отделения жидкости и механических примесей из потока газа в газовой, нефтяной, химической промышленности.
Известен вертикальный сепаратор, принятый за аналог (Сбор, транспорт и хранение природных углеводородных газов. Учебное пособие. М., Недра, 1978, стр.171-172. Авт.: А.И.Гужов, В.Г.Титов, В.Ф.Медведев, В.А.Васильев). Сепаратор включает сепарационную емкость с осадительной секцией, жалюзийную насадку, патрубок входа, патрубок выхода газа, сливную трубку, направляющий желоб, патрубок отвода жидкости.
Недостатком сепаратора является недостаточная эффективность очистки газа и значительные габариты при заданной производительности.
Известен вертикальный сепаратор, принятый за прототип (ПАТЕНТ на полезную модель №78088). Сепаратор включает цилиндрический корпус, патрубок входа газа с центробежным элементом и отбойником, жалюзийную решетку, тарелку с коалесцирующими элементами и патрубком слива жидкости с нее, патрубок выхода газа, патрубок отвода жидкости.
Недостатком сепаратора является недостаточная эффективность и значительные габариты, связанные с размещением сепарационных узлов и накопительной секции в одном корпусе, что затрудняет их размещение, например, в блок-боксах, кроме того, при техническом обслуживании сепаратора, например замене коалесцирующих элементов при их засорении, необходимо останавливать технологический процесс очистки газа или предусматривать установку дополнительного сепаратора.
Технический результат заявляемой полезной модели - повышение эффективности при уменьшении габаритов и удобства обслуживания.
Поставленный технический результат достигается тем, что сепарационный блок включает два вертикальных сепаратора, размещенных и жестко закрепленных на общей накопительной емкости горизонтального типа и образующих с ней единую конструкцию, каждый сепаратор включает в себя цилиндрический корпус, внутри которого последовательно размещены сепарационные узлы первой и второй ступеней, сепарационный узел первой ступени представляет собой центробежный элемент, снабженный отбойником и установленный на входном патрубке, размещенном в нижней части цилиндрического корпуса, сепарационный узел второй ступени представляет собой тарелку, снабженную коалесцирующими элементами, установленными сверху нее, в верхней части каждого сепаратора размещены патрубки выхода газа, соединенные между собой, образуя выходной коллектор, в нижней части размещены патрубки слива жидкости с первой ступени сепарации, соединенные с накопительной емкостью, над тарелкой установлены патрубки слива жидкости со второй ступени сепарации, соединенные с накопительной емкостью, выходной коллектор соединен с патрубком выхода газа дегазации конденсата накопительной емкости, кроме того, накопительная емкость снабжена патрубком сброса конденсата, все патрубки снабжены отключающей арматурой.
На фиг. изображена схема сепарационного блока.
Сепарационный блок представляет собой два вертикальных сепаратора 1, установленных и жестко закрепленных на общей накопительной емкости 2 горизонтального типа и образующих с ней единую конструкцию. Каждый сепаратор 1 состоит из цилиндрического корпуса 3, внутри которого последовательно размещены сепарационные узлы первой и второй ступеней. На входном патрубке 4 установлен сепарационный узел первой ступени, включающий в себя центробежный элемент 5 с отбойником 6, далее следует сепарационный узел второй ступени, состоящий из установленной перпендикулярно оси корпуса 3 тарелки 7 с коалесцирующими элементами 8. Коалесцирующие элементы 8 установлены сверху тарелки 7. В нижней части корпуса 3 размещен патрубок слива жидкости 9, отделившейся от газа на первой ступени сепарации, соединенный с накопительной емкостью 2, над тарелкой 7 размещен патрубок слива жидкости 10, отделившейся от газа на второй ступени сепарации, соединенный с накопительной емкостью 2, в верхней части корпуса 3 размещен патрубок выхода газа 11, соединенный с аналогичным патрубком второго сепаратора, образуя выходной коллектор 12. Накопительная емкость 2 горизонтального типа состоит из цилиндрического корпуса 13, патрубка выхода газа дегазации конденсата 14, соединенного с выходным коллектором 12, патрубка сброса конденсата 15 из емкости. Все патрубки входа газа 4, для слива жидкости 9 и 10 с первой и второй ступеней сепарации, выхода газа 11, выхода газа дегазации конденсата 14, сброса конденсата 15 из емкости снабжены отключающей арматурой.
Сепарационный блок работает следующим образом:
Сырой газ поступает по входному патрубку 4 на сепарационные узлы первой ступени, где происходит первичная очистка газа от капельной жидкости и механических примесей в центробежном элементе 5 и отбойнике 6. Отделившаяся жидкость и механические примеси в данной сепарационном узле через патрубки слива жидкости 9 стекают в накопительную емкость 2. Далее газ, прошедший первичную очистку, проходит через сепарационные узлы второй ступени с коалесцирующими элементами 8, где происходит окончательная очистка газа от мелкодисперсных капель жидкости. Отделившаяся жидкость на коалесцирующих элементах 8 стекает на тарелку 7 и далее через патрубки слива жидкости 10 стекают в накопительную емкость 2. Очищенный газ выходит через патрубки выхода газа 11 и выходной коллектор 12. Выделяющийся газ при дегазации конденсата через патрубок выхода газа дегазации конденсата 14 выходит в выходной коллектор 12. Периодически, по мере накопления, конденсат через патрубок сброса конденсата 15 удаляется из накопительной емкости 2.
Для замены коалесцирующих элементов 8, при их засорении, один из вертикальных сепараторов 1 отключают от технологического процесса очистки газа, для чего отключающую арматуру, соединяющую этот сепаратор с технологическим процессом, переводят в положение «закрыто», при этом другой сепаратор находится в работе. Замена коалесцирующих элементов 8 другого вертикального сепаратора 1 производится аналогично.
Исходя из сезонной потребности газа (зимний период, летний период) сепарационный блок может работать в следующих режимах: первый - оба сепаратора одновременно находятся в работе, второй - один из сепараторов находится в работе, другой в состоянии «резерва». Кроме того, второй режим работы сепарационного блока может быть применен при технологическом процессе, требующем резервирования.
Предлагаемая конструкция сепарационного блока с разнесением сепарационных узлов и накопительной емкости в отдельные корпуса позволяет создать малогабаритное высокопроизводительное оборудование с возможностью обслуживания сепарационных узлов без остановки технологического процесса очистки газа.