[發明專利]撬塊式超聲速旋流分離裝置

在審

• 申請號: 201410284942.7
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104059707A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 文闖;楊燕;王樹立
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

技術領域

本發明屬于天然氣脫水和重烴分離領域，具體地，涉及一種撬塊式超聲速旋流分離裝置，應用于氣體凈化。

背景技術

從井口流出的天然氣通常被水蒸氣所飽和，并含有一些重烴組分，為了滿足天然氣外輸和使用要求，就必需將水蒸氣和重烴組分分離出來。但傳統的天然氣分離工藝，例如冷卻法、吸收法、吸附法及膜分離法，難以適應環境惡劣地區天然氣開采的要求，因此迫切需要開發出一套新型的天然氣分離技術，完善和發展天然氣集輸工藝。超聲速旋流分離技術是天然氣加工處理領域的一大創新，該技術結合了氣體動力學、工程熱力學和流體力學的理論，將膨脹降溫、旋流式氣/液分離、再壓縮等處理過程集中在一個密閉緊湊的裝置中完成，具有簡單可靠、密閉無泄漏、無需化學藥劑和支持無人值守等優點。

國外的Twister BV公司和ENGO石油公司對超聲速旋流分離技術進行了相關的研究工作，Twister BV公司開發了“TwisterI”和“TwisterII”兩種型式的超聲速旋流分離器，ENGO公司開發出了名為“3S”的超聲速旋流分離器。

國內的中國石油大學(華東)、北京工業大學、大連理工大學、西安交通大學和北京航空航天大學對超聲速旋流分離技術進行了相關的研究工作。國外的代表性的專利主要有US6513345B1、US6524368B2、EP1131588B1、US6372019B1、WO2003/092850A1、WO2004/020074A1和國內的代表性的專利主要有ZL200410074338.8、ZL200810011258.6、ZL200910023458.8等。

天然氣超聲速旋流分離技術的應用場所主要包括沙漠油氣田、邊際油氣田和海洋油氣田，因此，通過撬塊式的工藝設計一方面可以降低超聲速旋流分離技術的投資費用和維護成本，另一方面也可以為超聲速旋流分離技術的標準化設計提供參考，提高裝置的設計和使用效率。

發明內容

為克服現有技術的不足，針對超聲速旋流分離工藝的要求，本發明提供一種撬塊式超聲速旋流分離裝置，該撬塊式超聲速旋流分離裝置能夠較好地降低投資費用，并且維護簡單、成本低，而且還為超聲速旋流分離技術的標準化設計提供參考，提高裝置的設計和使用效率。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種撬塊式超聲速旋流分離裝置，包括：冷卻器、換熱器、入口分離器、超聲速旋流分離器、二次分離罐、底座；冷卻器設有天然氣入口，冷卻器、換熱器、入口分離器、超聲速旋流分離器、二次分離罐共同安裝在底座上；入口分離器設置入口分離器入口、入口分離器氣體出口和入口分離器液體出口；超聲速旋流分離器設置超聲速旋流分離器入口、超聲速旋流分離器干氣出口和超聲速旋流分離器液體出口；二次分離罐設有二次分離罐入口、二次分離罐氣體出口和二次分離罐液體出口；冷卻器的出口管線通過換熱器進行熱交換后與入口分離器入口相連；入口分離器氣體出口通過管道和超聲速旋流分離器入口相連，超聲速旋流分離器液體出口通過管道和二次分離罐入口相連；入口分離器液體出口、二次分離罐液體出口通過管線匯集形成液體出口，作為液體出口通路；超聲速旋流分離器干氣出口、二次分離罐氣體出口通過管線匯集在一起，通過換熱器進行熱交換后形成干氣出口，作為干氣出口通路。

相對于現有技術，本發明具有如下的有益效果：撬塊式超聲速旋流分離工藝將冷卻器、換熱器、入口分離器、超聲速旋流分離器、二次分離罐等裝置集中在一個撬塊上，有利于工藝安裝和運輸，占地空間小，特別適用于邊際油氣田、沙漠油氣田及海洋油氣田的開發；撬塊化的設計還可以降低超聲速旋流分離技術的投資費用，并且維護簡單、成本低；本發明還為超聲速旋流分離技術的標準化設計提供參考，提高裝置的設計和使用效率。

附圖說明

圖1是撬塊式超聲速旋流分離裝置俯視示意圖；

圖2是撬塊式超聲速旋流分離裝置主視示意圖；

圖中：1、天然氣入口，2、冷卻器，3、干氣出口，4、換熱器，5、入口分離器，6、超聲速旋流分離器，7、二次分離罐，8、液體出口，9、底座，501、入口分離器入口，502、入口分離器氣體出口，503、入口分離器液體出口，601、超聲速旋流分離器入口，602、超聲速旋流分離器干氣出口，603、超聲速旋流分離器液體出口，701、二次分離罐入口，702、二次分離罐氣體出口，703、二次分離罐液體出口，901、底座第一長邊，902、底座第一寬邊，903、底座第二長邊，904、底座第二寬邊。

具體實施方式