分离器除尘设备的认识—王亚明

1、分离器除尘设备的认识王亚明王亚明老师老师第一节第一节 概述概述1.1 1.1 油油气气中杂质在油中杂质在油气气生产中生产中的的危害性危害性 腐蚀腐蚀： 由于液态水的存在将加速管道及设备的腐蚀由于液态水的存在将加速管道及设备的腐蚀堵塞堵塞： 随着积砂的增加堵塞管道、设备随着积砂的增加堵塞管道、设备 污染污染： 天然气有一些残存的酸性气体（天然气有一些残存的酸性气体（H H2 2S S、COCO2 2) )1.2 1.2 分离除分离除尘设备尘设备分分类类常用燃气分离器除尘设备：常用燃气分离器除尘设备： （1）分离器）分离器 （2）气体过滤器）气体过滤器重力式 利用液体和气、固密度的不同而受到的重力

2、的不同来实现分离旋风式 利用液体和气、固做旋转运动时所受到的离心力不同来实现分离过滤式 利用气流通道上的过滤元件或介质实现分离1.31.3 分离器分分离器分类类及工作原理及工作原理12341.3.21.3.2分离器的四分离器的四个操个操作作功能功能第二节 重力式分离器2.1 2.1 分离器分离器重力分离器的主要分离作用都是利用重力分离器的主要分离作用都是利用气体、液体和固体的气体、液体和固体的密度不同密度不同而受到的重力不同实现分离的。而受到的重力不同实现分离的。重力式分离器根据流体流动方向和安装形式可分为重力式分离器根据流体流动方向和安装形式可分为卧式分卧式分离器离器和和立式分离器立式分离器

3、；锦州20-2生产分离器、段 塞流捕集器2.2 两相分离器埕北油田生产分离器2.2.1立式两相分离器立式两相分离器的主体为立式两相分离器的主体为立式立式筒体，气流一般从该同体的中段筒体，气流一般从该同体的中段进入，进入，顶部为气流出口顶部为气流出口，底部为底部为液体出口。液体出口。2.2.2立式两相分离器分离步骤 初级分离段即气流入口处，气流进入简体后，由于气流速度突然降低，成股状的液体或大的液滴由于重力作用被分离出来直接沉降到积液段。为了提高初级分离的效果，常在气液入口处增设入口挡板或采用切线入口方式。 二级分离段即沉降段，经初级分离后的天然气流携带着较小的液滴向气流出口以较低的流速向上流动

4、。此时，由于重力的作用，液滴则向下沉降与气流分离。本段的分离效率取决于气体和液体的特性、液滴尺寸及气流的平均流速与扰动程度。 除雾段一主要设置在紧靠气体流出口前，用于捕集沉降段未能分离出来的较小液滴（10100m）。微小液滴在此发生碰撞、凝聚，最后结合成较大液滴下沉至积液段。积液段本段主要收集液体。一般积液段还应有足够的容积，以保证溶解在液体中的气体能脱离液体而进入气相。对三相分离器而言，积液段也是油水分离段。分离器的液体排放控制系统也是积液段的主要内容。为了防止排液时的气体旋涡，除了保留一段液封外，也常在排液口上方设置挡板类的破旋装置。2.2.3立式两相分离器优点 立式重力分离器占地面积小，

5、易于清除筒体内污物，便于实现排污与液位自动控制，适于处理较大含液量的气体。但单位处理量成本高于卧式。第三节 卧式两相分离器 卧式两相分离器的主体为卧式圆筒体，气流一段进入，另一端流出。其作用原理与立式分离器大致相同。3.1卧式两相分离器初级分离段可具有不同的入口形式，其目的是对气体进行初级分离。除了入口挡板外，有的在入口设置一个小内旋器，在入口对气、液进行旋风分离。二级分离段为气体与液滴实现重力分离的主体。在立式重力分离器沉降段中，气体与液体方向完全相反，因而气流对液滴下降的阻力较大。而卧式重力分离器的沉降段内，气流水平流动与液滴下降呈90夹角，因而对液滴下降阻力小于立式分离器。除雾段可设置在

6、筒体内，也可设置在筒体上部紧接气流出口处。除雾段设置纤维或金属网丝外，也可采用专门的除雾芯子。积液段此段决定液体在分离器内的停留时间。一般储存高度按1/2直径考虑。泥沙储存段位于积液段的下部，由于在水平筒体的底部，泥沙等污物有4560的静止角，因而排污比立式分离器困难，所以需要增设2个以上的排污口。3.2卧式两相分离器优缺点卧式分离器与立式分离器相比，具有处理能力大、安装方便和单位处理量成本低等优点；但是占地面积大、液体控制比较困难和不易排污等缺点。3.2三相分离器3.2 .13.2 .1立立式式三三相相分离器分离器 流体经过侧面的入口进入分离器，在入口挡板处，流体分离出大量的气体。分离出的液

7、体经降液管出口处的分配器进入油水界面，气体从此处上升，油、水也由于重力的原因分别向上、向下运动，从而最终达到分离油、气、水的目的。连通管上下的压力通过连通管平衡。3.2.2卧式三相分离器筒内设有油槽和水堰板。油至油堰板溢流至油槽，油槽内油面由液位控制器操纵的出油阀控制。水在油槽下面流过，经水堰板流入水室，水室的液面由液面控制器操纵的排水阀控制。通常将油堰板和水堰板做成可调高度的堰板，在油水密度或流量改变时进行调节，以保持一定的油层厚度和油在分离器内停留时间，使油中的水珠能沉降至分离器底部的水层中。比较内容分离效果较好较差排污能力较差较好占地面积较大较小操作方便较难操作搬运方便较难操作液面波动不

8、易控制易于控制3.2.3卧式分离器与立式分离器的比较和选择3.2.4气固、气液分离及过滤技术气液分离：气体中含有油滴和水滴气固分离：气体中含有固体颗粒气液固三相分离：气体中含有油滴. 水滴和固体颗粒第四节 旋风式分离器4.1 .1旋风式旋风式分离器分离器 旋风分离器又叫做离心式分离器。旋风分离器采用立式圆筒结构，内部沿轴向分为集液区、旋风分离区、净化室区等。4.2 旋风式分离器工作原理 气体经切向方向进入分离器后作圆周运动，液滴由于较重受到较大离心力而被抛在容器器壁上，最终从气体中分离出来；气体旋转速度逐渐减小最终向上运动从顶部流出，液体从底部流出。4.3进口转向器4.3 离心式分离器与立式分

9、离器相比 离心式分离器与重力式分离器相比，有其优点，由于它对气体流量变化的适应性较差，在实际流量低于设计流量时，分离效果迅速降低；由于被分离的气体在分离器中具有很高的旋转速度，所以气流在分离器中的能量损失也较大；离心式分离器对气体中的粉尘杂质（如管道内的硫化铁粉末）的分离效果较差（颗粒很小），而天然气在管道内长距离输送后，气体中的主要杂质是腐蚀产物和铁屑粉末，分离器又很难分离这些粉尘，输气站上往往用气体过滤器来解决天然气中的分离除尘问题。第五节 气体过滤器 5.1 .1气体气体过滤器过滤器的的分分类类（1）干式过滤器（2）过滤分离器前者适用于清除固体粉尘，后者适用于分离液体杂质。5.2 干式过

10、滤器 干式过滤器是基于筛除效应、深层效应和静电效应原理来清除气体中的固体颗粒的。筛除效应是利用多孔性过滤介质直接拦截固体杂质。深层效应是利用多孔性过滤介质具有许多弯弯曲曲的通道，当含尘的天然气流经这些通道时，气体中的粉尘就与过滤介质发生碰撞，使杂质动能减少，直至停留在过滤介质中。静电效应是根据气体流经非导体纤维过滤介质时，流动引起的电荷会产生静电吸力，使固体杂质吸附在过滤介质上。过滤器在筛除效应、深层效应和静电效应的共同作用下，使得过滤器对天然气的分离除尘效果比分离器好。5.3 过滤-分离器 当含有水的天然气进入干式过滤器，玻璃纤维被液体湿润而静电效应显著降低，干式过滤器的过滤效果也降低。为此，可使用过滤分离器来脱除含水天然气中的液固体杂质。图312典型的雾沫脱除器 5.4 雾沫脱出器（除雾器）5.3 过滤分离器的原理 天然气从入口进入，气体首先撞击在支撑滤芯的支撑管（避免气流直接冲击滤芯，造成材的提前损坏）上，较大的固液颗粒被初步分离，并在重力作用下沉降到容器底部（定期从排污口排出）。接着气体从外向里通过过滤聚结过滤芯，固体颗粒被过滤介质截留，液体颗粒则因过滤介质聚结功能而在滤芯的内表面逐渐聚结长大。当液滴到达一定尺寸时会因气流的冲击作用从内表面脱落出来而进入滤芯内部流道