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三相分離器結(jié)構(gòu)及工作原理

更新時間:2020-04-27      點擊次數(shù):17548

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一、三相分離器結(jié)構(gòu)及工作原理

 

1.三相分離器的工藝流程

 

所有來油經(jīng)游離水三項分離器分離再添加破乳劑進入換熱器加熱升溫至70~75℃然后進入高效三相分離器進行分離,分離器壓力控制在0.15~0.20Mpa,油液面控制在80~100cm、水液面控制在100~120cm,除油器進出口壓差控制在0.2Mpa,處理合格后的原油含水率控制在2%左右經(jīng)穩(wěn)定塔閃蒸穩(wěn)定后進入原油儲罐,待含水小于0.8%后外輸至管道。

 

2.三相分離器工作原理

 

各采油隊來液由分離器進液管進入進液艙,容積增大,流速降低,緩沖降壓,氣體隨壓力的降低自然逸出上浮,在進液艙油、氣、水靠比重差進行初步分離。分離后的水從底部通道進入沉降室。經(jīng)過分離的液體經(jīng)過波紋板時,由于接觸面積增加,不銹鋼波紋板又具有親水憎油的特性,再進行油、氣、水的分離。隨后進入沉降室,靠油水比重差進行分離;通過加熱使液體溫度增加,增加油水分子碰撞機會,加大了油水比重差;小油滴和小水滴碰撞機會多聚結(jié)為大油滴和大水滴,加速油水分離速度;油上浮、水下沉實現(xiàn)油、水進一步分離;油、氣和水通過出口管線排出。

 

2.1重力沉降分離

 

分離器正常工作時,液面要求控制在1/2~2/3之間。在分離器的下部分是油水分離區(qū)。經(jīng)過一定的沉降時間,利用油和水的比重差實現(xiàn)分離。

 

2.2 離心分離

 

油井生產(chǎn)出來的油氣混合物在井口剩余壓力的作用下,從油氣分離器進液管噴到碟形板上使液體和氣體,在離心力的作用下氣體向上,而液體(混合)比重大向下沉降在斜板上,向下流動時,還有一部分氣體向氣出口方向流去,當氣體流到削泡器處,需改變氣體的流動方向,氣體比重小,在氣體中還有一部分大于100微米的液珠與消泡器碰撞掉下沉降到液面上,同時液面上的油泡碰撞在削泡器,使氣體向上流動,完成了離心的初步氣液分離

 

2.3碰撞分離

 

當離心分離出來的氣體進入分離器上面除霧器,氣體被迫繞流,由于油霧的密度大,在氣體流速加快時,霧狀液體慣性力增大,不能*的隨氣流改變方向,而除霧器網(wǎng)狀厚度300mm截面孔隙只有0.3mm小孔道,霧滴隨氣流提高速度,獲得慣性能量,氣體在除霧器中不斷的改變方向,反復改變速度,就連續(xù)造成霧滴與結(jié)構(gòu)表面碰撞并吸附在除霧器網(wǎng)上。吸附在除霧器網(wǎng)上油霧逐漸累起來,由大變小,沿結(jié)構(gòu)垂直面流下,從而完成了碰撞分離。

二、高效三相分離器在運行過程中的管理

 

1.油水界面的調(diào)節(jié)

 

根據(jù)油田油品特性特點不同,對油水指標要求不同,處理液量不同的特點,我們要及時分析,及時調(diào)整合理的油水界面。在三相分離器運行中,合理的油水界面是如何高效的發(fā)揮三相分離作用的必然條件。當?shù)秃瓦M三相要求出合格油時,就應盡可能降低油水界面。

 

2.低含水油對三相分離器運行的影響和管理

 

目前本站使用的三相分離器都是臥式分離器,原油從進口進入沉降緩沖室。由于緩沖室與沉降之間連通,原油必須與緩沖室的水相混合。如果低含水油進三相,則易產(chǎn)生更多的乳化液,而使油水界面逐層下移,造成油水界面不清晰,造成水室跑油現(xiàn)象。

 

3.破乳劑、溫度對三相分離器脫水的影響

 

破乳劑是一種高分子的有機化合物,是高效能的表面活性物質(zhì),當加入原油乳化液中,這種物質(zhì)能夠吸附在油水界面上擠掉乳化劑所占據(jù)的位置,降低了界面薄膜的機械強度,改變?nèi)榛侯愋图胺€(wěn)定性.。長期以來破乳劑脫水是一項很有效的化學脫水方式。

 

三、高效三相分離器操作中出現(xiàn)的問題及處理辦法

 

1.在三相分離器分離過程中產(chǎn)生油串氣(跑油)現(xiàn)象,即油箱中的油進入氣天然氣管道,隨后進入氣區(qū),從而污染氣區(qū)設(shè)備。高效三相分離器產(chǎn)生油串氣現(xiàn)象時,原油隨分離出的氣進入氣區(qū)設(shè)備,造成壓縮機進油,嚴重時發(fā)生爆裂,所以一定要檢測好數(shù)據(jù),不能發(fā)生油串氣現(xiàn)象。

 

產(chǎn)生油串氣現(xiàn)象的原因有:采油區(qū)來液量過大;來液量忽高忽低,三相分離器處理時的平衡的動態(tài)性很強;油氣界面調(diào)整不夠準確,即過低而引起;分離器工作壓力過低;出油、出水管線不暢,造成堵塞;三相分離器出現(xiàn)機械故障。

 

三相分離器產(chǎn)生油串氣現(xiàn)象的解決方法和注意事項:

 

三相分離器產(chǎn)生油串氣現(xiàn)象時,首先要緊急停壓縮機,之后清掃三相分離器冷凝器中所有的原油,在清理壓縮機中的原油,后調(diào)整油水界面,使高效三相分離器再次達到平衡,投入使用。

 

2.三相分離器壓力過低。即分離器的壓力低于0.15Mpa

三相分離器壓力過低時,分離器分離出的油壓不進入穩(wěn)定塔中;分離出的水壓不進自然沉降罐;還有可能引起壓縮機停機;分離效果不好,油水界面混亂,容易造成水串油現(xiàn)象。

 

引起三相分離器壓力過低的原因有:采油區(qū)來液量小、含油氣比例太?。粰C械故障,一般表現(xiàn)為漏氣。

 

三相分離器壓力過低的解決方法:

 

調(diào)整出氣閥門,使三相分離器中壓力恢復,達到分離器的工作壓力標準。同時在日常操作中的注意事項為:監(jiān)控數(shù)據(jù),觀察穩(wěn)定塔和自然沉降罐的液面是否下降,觀察分離器的油水界面。

 

3.高效三相分離器壓力控制失靈,造成壓力大幅度波動

 

由于各種原因,使自動放氣系統(tǒng)失靈,操作人員應根據(jù)具體情況,采取相應措施進行處理;若控制閥關(guān)閉,分離器壓力超過0.60Mpa時還不能打開,操作人員應及時打開控制閥旁通,使壓力控制在0.25~0.35Mpa

 

四、結(jié)論

 

簡單介紹三相分離器日常操作中出現(xiàn)的問題的分析以及在操作中要注意的問題:

 

1.原油處理過程中的高效三項分離器液面和壓力控制為關(guān)鍵過程,同時高效三項分離器的平衡是一個動態(tài)平衡,所以一定要做好數(shù)據(jù)監(jiān)控,并且自然沉降罐液位增減的速度,原油穩(wěn)定塔的液面及其操作壓力等參數(shù)也是三項分離器平穩(wěn)運行與否的重要依據(jù)。

 

2.三相分離中油水界面的控制非常重要,界面過高,減少了油相停留時間,縮短了油中水珠的聚結(jié)時間,會增加油中含水率,但水在設(shè)備內(nèi)的停留時間增大,利于水中含油減少;界面過低,利于油中含水降低,但不利于水中油珠聚結(jié),會造成水中含油增高。因此控制好油水界面對三相分離器的分離效果及其重要。

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