[发明专利]一种适用于三相分离的组合方法与装置

权利要求书

1.一种适用于三相分离的组合方法，其特征在于，所述组合方法包括如下步骤：

（1）首先采用中国专利申请CN102671502A中的气液惯性分离与分布技术对入口处的气-液-液混合相进行液-气初步分离；分离后得到的气体导出设备，含微量气体的液相去下个步骤；

（2）采用旋转流喷射脱气技术对步骤（1）得到的含微量气体的液相进行深度脱气处理；分离后得到的微量气体出设备，液相去下个步骤；

（3）采用重力沉降技术对步骤（2）得到的液相进行液-液两相的初步分离，即，使所述液相通过整流板，消除紊流；分离后得到的分散相回收，夹带微量分散相的连续相液体去下个步骤；

（4）采用组合聚结技术对步骤（3）得到的夹带微量分散相的连续相液体进行深度分离；将分离的所述微量分散相与步骤（3）得到的分散相混合后一并单独导出设备，即得到净化的连续相液体；

步骤（4）所述深度分离的过程如下：

首先，通过材料的亲水疏油或者亲油疏水的性质使所述微量分散相在折流聚结板中经表面流动碰撞聚结长大；

然后，利用设置的开孔波纹聚结板实现浅池强化沉降，水滴长大并从所述开孔波纹聚结板的开孔处分离，波谷油滴从波峰小孔逸出，较大水滴从波谷小孔下沉，较小水滴通过亲水性波纹板；所述较小水滴在所述亲水性波纹板表面首先润湿成膜，随后由于受到重力、水流曳力、材料吸附力而下沉聚结；其中，亲水性波纹板也可用斜板替代；所述较大水滴是粒径≥30μm的水滴，所述较小水滴是粒径＜30μm的水滴；

最后，液体流经纳米聚纤维聚结层，所述聚结层为水滴的聚结提供很大的比表面积，液体中的水滴在所述聚结层表面不断碰撞聚结，实现水滴的精细分离；

所述深度分离的过程中压力降是0.005～0.05MPa。

2.根据权利要求1所述组合方法，其特征在于，进一步地，通过控制气液界面高度和油水界位的高度来实现油脱水脱气三相界面的形成，从而稳定整个三相分离系统。

3.根据权利要求1所述组合方法，其特征在于，在步骤（4）中通过纳米聚纤维聚结层后分散相残留量不超过20ppm。

4.根据权利要求1所述组合方法，其特征在于，步骤（1）中在所述入口处设置惯性分离分布器，利用动量的剧烈变化初步分离气液两相；此步骤的操作压力为0.1～50MPa，温度为-30～580℃，操作压力降是0.0001～0.008MPa。

5.根据权利要求1所述组合方法，其特征在于，步骤（2）中所述深度脱气处理是通过旋转流喷射脱气管进行旋转流闪蒸和文丘里喷射耦合作用实现的；此步骤的操作压力为0.1～50MPa，温度为-30～580℃，操作压力降是0.001～0.1MPa。

6.根据权利要求1所述组合方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（2）中分离出来的气体经过丝网除沫器脱除气体夹带的直径大于3～5μm的液滴。

7.权利要求1至6中任一适用于三相分离的组合方法中使用的三相分离装置，器特征在于，所述装置包括外壳和内件，按照三相的流向，所述外壳设有进料口、液体轻相出口、气包、气相出口、油包或水包、液体重相出口、液位计和界位计，所述内件设有气液惯性分离分布器、旋转流喷射脱气管、折流聚结板、开孔波纹聚结板、亲水性波纹板、丝网除沫器和纳米聚纤维聚结层；所述气液惯性分离分布器与所述进料口相连，所述丝网除沫器安装在所述气包内；所述折流聚结板安装在气液界面处。

8.根据权利要求7所述的三相分离装置，其特征在于，所述气液惯性分离分布器位于液流横截面的中心部位，其形式为开孔管或惯性分布弧形叶片组。

9.根据权利要求7所述的三相分离装置，其特征在于，所述旋转流喷射脱气管具有一个或多个水平切向进口，在上下顶端分别设有气体出口和液体出口，所述液体出口的中心设有圆锥体，并且，所述液体出口为缩放管形式，对应所述液体出口的外部设置有伞状布液器。

10.根据权利要求7所述的三相分离装置，其特征在于，所述旋转流喷射脱气管为并联安装。

11.根据权利要求7所述的三相分离装置，其特征在于，所述折流聚结板采用亲水疏油或者亲油疏水材料。