Результат интеллектуальной деятельности: ГАЗОВЫЙ СЕПАРАТОР

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при создании газового сепаратора.

Известен сепаратор для очистки газа, в котором на наружной поверхности отражателя смонтирован кольцевой рассеиватель газового потока, а во внутреннем отверстии отражателя смонтирована труба, входящая с кольцевым зазором одним концом в выходной патрубок, а другим - в отверстие конфузора, вертикальные пластины сепарационного элемента согнуты под тупым углом, внутри нормально входящего патрубка установлены две направляющие вертикальные криволинейные пластины, определены пропорции основных конструктивных элементов сепаратора (Патент РФ №2136350, опубл. 10.09.1999).

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является сепаратор для осушки газа, который включает корпус, патрубок входа неочищенного газа, патрубок выхода очищенного газа, дренажный штуцер для слива выделенной из газа жидкости, сборники влаги, отбойник и сепарационные элементы. В корпусе закреплена центральная перфорированная труба с заглушкой на нижнем конце. Сепарационные элементы, представляющие собой свернутую в спираль сетку, и сборники влаги образуют блоки сепарации, закрепленные с равномерным шагом по высоте перфорированной трубы (Патент РФ №2446001, опубл. 27.03.2012 - прототип).

Общим недостатком известных технических решений является недостаточно высокая очистка газа от содержащейся в нем жидкости, в частности нефтяного попутного газа от нефти и воды.

В предложенном изобретении решается задача повышения степени очистки попутного нефтяного газа от жидкости.

Задача решается тем, что в газовом сепараторе, включающем корпус, патрубок входа неочищенного газа, патрубок выхода очищенного газа, штуцер для откачки выделенной из газа жидкости и сепарационные элементы, согласно изобретению сепарационные элементы выполнены в виде лабиринта заслонок разной высоты с нижними открытыми зонами и с размещением длинных заслонок ниже уровня жидкости в сепараторе, с размещением каждой короткой заслонки вблизи от ближайшей длинной заслонки по ходу газа, при этом на выходе из лабиринта заслонок расположен инерционный каплеуловитель в виде пластин, расположенных под переменными углами к направлению потока газа, сепаратор дополнительно снабжен секцией, изолированной от общего объема сепаратора гидрозатвором и металлической вертикальной сеткой, патрубок выхода очищенного газа расположен в корпусе в изолированной секции, а патрубок входа неочищенного газа соединен с лабиринтом заслонок.

Сущность изобретения

Попутный нефтяной газ несет с собой большое количество нефти и воды, что вызывает трудности для его утилизации, например, на факеле. Существующие технические решения решают вопрос очистки попутного нефтяного газа лишь частично. В предложенном изобретении решается задача увеличения полноты очистки попутного нефтяного газа от нефти и воды. Задача решается газовым сепаратором, представленном на фиг.1.

На фиг.1 газовый сепаратор включает корпус 1, патрубок входа неочищенного газа 2, патрубок выхода очищенного газа 3, штуцер для откачки выделенной из газа жидкости 4, лабиринт 5 длинных 6 и коротких 7 заслонок с нижними открытыми зонами 8 и с размещением длинных 6 заслонок ниже уровня жидкости 9 в корпусе 1. Каждая короткая заслонка 7 размещена вблизи от ближайшей длинной 6 заслонки по ходу газа. На выходе из лабиринта 5 заслонок расположен инерционный каплеуловитель 10 в виде пластин 11, расположенных под переменными углами α к направлению потока газа. В корпусе 1 имеется секция 12, изолированная от общего объема корпуса 1 гидрозатвором 13 и металлической вертикальной сеткой 14. Патрубок выхода очищенного газа 3 расположен в корпусе 1 в изолированной секции 12, а патрубок входа неочищенного газа 2 соединен с лабиринтом 5 заслонок.

Газовый сепаратор работает следующим образом.

Неочищенный попутный нефтяной газ поступает через патрубок входа неочищенного газа 2 в лабиринт 5 заслонок и проходит между ними, каждый раз соприкасаясь с жидкостью на дне корпуса 1, чему способствуют длинные 6 заслонки. Расположение заслонок 6 и 7 в вертикальной плоскости и поворот потока газа при обтекании короткой 7 заслонки заставляет поток газа сбрасывать жидкости на дно корпуса 1. Расположение коротких заслонок 7 вблизи от ближайших длинных 6 заслонок по ходу газа способствует увеличению скорости потока газа и усилению эффекта сбрасывания жидкости из газа. В лабиринте 5 заслонок газ теряет основную долю крупных тяжелых частиц жидкости.

На выходе из лабиринта 5 заслонок поток газа попадает в инерционный каплеуловитель 10, в котором поток газа ударяется в пластины 11 и за счет переменных углов расположения пластин к направлению потока газа теряет на этих пластинах 11 основную долю частиц жидкости среднего размера.

Далее газ через металлическую вертикальную сетку 14 поступает в секцию 12. Секция 12 изолирована от общего объема корпуса 1 гидрозатвором 13 и металлической вертикальной сеткой 14. Газ проходит через металлическую сетку 14 и оставляет на ней самые мелкие частицы жидкости. Из секции 12 газ отбирается через патрубок выхода очищенного газа 3. Оседающий в секции 12 туман из самых мелких частиц жидкости оседает на дно секции 12 и сливается через гидрозатвор 13 на дно корпуса 1.

Такая многостадийная очистка газа позволяет полностью очистить газ от примесей жидкости.

Применение предложенного газового сепаратора позволит добиться повышения степени очистки попутного нефтяного газа от жидкости.