[發明專利]一體化氣液固連續分離裝置

有效

• 申請號: 202010092604.9
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN111318058B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 邢雷;蔣明虎;趙立新;李楓;高金明;張爽
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: B01D21/26
• 分類號: B01D21/26;B01D17/02;B01D19/00
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 李建華

一種一體化氣液固連續分離裝置。包括上封蓋、外筒和下封蓋，上封蓋、外筒和下封蓋通過法蘭連接為一體；外筒的內腔中形成上中下三層，上層用于存儲一次分離后的油和氣，中層用于存儲二級分離后的油，下層用于存儲最終分離完的砂和水，各層之間通過帶孔的篩板和吸油氈分隔開來；混合來液通過切向入口和螺旋管式加速流道加速進入旋流器進行一次分離，然后通過親油疏水的吸油氈進行二次分離，實現多相介質的連續分離。本種分離裝置基于旋流分離、沉降分離和膜分離共同作用實現多級連續分離，可以在一個裝置內實現油水砂氣四相介質的高精度連續分離。

技術領域

本發明涉及一種應用于石油、化工和環保等領域中的含油污水的分離處理裝置。

背景技術

隨著油田的不斷開發，以及油田采出液含水率的逐漸升高，導致油田污水的含水、含砂以及含氣量也逐漸上升，污水處理成本也日益升高。含油污水若不經處理而直接排放，不僅會造成土壤、水源的污染，甚至會破壞生態系統平衡。較為常見的含油污水處理方法主要有沉降分離、旋流分離和過濾分離等，但目前的這些傳統分離方法不僅工藝復雜、系統龐雜、不易搬運，且大多設備分離介質單一，無法滿足行業日益發展的需求。目前，國內在氣液固分離系統的研究方面有專利CN 105779022 B公開的旋風分離器及氣液固分離系統，但是該專利存在的一個極大問題就是分離工藝復雜，設施占地面積大。

發明內容

為了解決背景技術中所提到的技術問題，本發明提供了一種一體化氣液固連續分離裝置將不同介質相分離在不同區域，實現彼此間互不干擾分離；同時加入膜分離技術，實現油水間的多重分離，解決現存旋流器分離效率低下的弊端。另外，這種分離裝置結構簡單，拆裝便捷，可完成氣-液-固多相介質在同一分離器內的連續分離，具有較高的分離效率和實用性。

本發明的技術方案是：該種一體化氣液固連續分離裝置，具有上封蓋、分離罐體和下封蓋，上封蓋的外觀形狀呈半球形，并在頂部設有排氣口，分離罐體為中空的圓筒，在分離罐體右側上端設有混合液總入口，在分離罐體的左側的上下兩端分別設有一級出油口和二級出油口，分離罐體通過法蘭分別與上封蓋和下封蓋連接固定。其獨特在于：

在分離罐體內分別在上下各設置有罐內上擋板卡座和罐內下擋板卡座，其中罐內下擋板卡座在對向位置開有豁口，方便下擋板的取放。

上擋板和下擋板分別置于罐內上擋板卡座和罐內下擋板卡座內。

所述分離裝置還包括切向入口旋流器、螺旋管式加速流道和溢流導管。

其中，切向入口旋流器的上端是一個帶封蓋中間設有導氣通道的溢流管，切向入口旋流器的中間放置有切向入口盤，下端為旋流器外筒，三者之間通過長螺栓連接在一起；上擋板、下擋板、上吸油膜以及下吸油膜均呈圓盤狀，上吸油膜和上擋板中間開有圓孔，用于固定切向入口旋流器；上擋板和下擋板都開有若干小孔，用于將吸油分離后的水相排掉，增大油水分離效率；下吸油膜和下擋板則通過在中心區域開有四個與導砂管相對應的定位孔，用于固定和密封導砂管；上吸油膜以及下吸油膜采用親油濾水氈；旋流器內溢流管在溢流管道的中上位置設有供氣相進入的若干進氣孔，經由所述進氣孔進入的氣體再通過導氣口進入導氣管排出；在旋流器內溢流管中溢流管道的最下方開有若干過油孔，在所述過油孔的外圍包裹有一層親油濾水氈，通過過油孔進入溢流管道的絕大部分油相和小部分水相由頂部的溢流嘴排入溢流導管中。

切向入口盤的結構為圓環形，在其上端面開有四個均勻分布并穿透的螺孔，用于固定切向入口盤在切向入口旋流器中的位置；在切向入口盤的上端有兩個大小相同、均勻分布的切向入口槽，切向入口槽槽口由外至內逐漸減小，用于增大來液切向入口速度并提供足夠壓力。

旋流器外筒的上部設有切向入口并在旋流腔段的外圍設有卡盤，卡盤與上擋板固定并支撐旋流器外筒；位于所述旋流器外筒下端的底流管上開有四個切向的導砂口，用于將所述旋流器外筒內部的砂相排出，并在四個切向出砂口上各連接有一個法蘭，用于與導砂管相連接；導砂管為帶有法蘭的彎管，導砂管通過上法蘭盤與旋流器外筒的導砂口相連接，實現提前排砂。