[发明专利]一种高温高压下油水快速分离的方法及装置

权利要求书

1.一种高温高压下油水快速分离装置，其特征在于：它包括上壳体和下壳体两部分；

所述上壳体内通过设置的上隔板和下隔板将其由上至下分为溢流液收集区、进料区和底流液收集区三部分，并于所述溢流液收集区处的所述上壳体顶部设有溢流液出口，分别在进料区和底流液收集区对应的所述上壳体侧壁上设有混合液进口和底流液出口；所述进料区内设置水力旋流器；

所述水力旋流器包括由上至下的圆柱段、第一圆锥段和第二圆锥段部分组成；所述圆柱段部分的上部设有进料管，其顶部设有溢流管，所述溢流管与所述溢流液收集区相连通；所述第二圆锥段部分的底部设有底流出口管，其与所述底流液收集区相连通；

所述下壳体内通过在底部设置的聚结器和溢流堰分为二级分离进料区、沉降分离区和轻相收集区三部分；所述二级分离进料区的所述下壳体顶部上设有溢流液回流口和底流液回流口，分别通过管道与溢流液出口和底流液出口相连接，且其各自通过与之连接的溢流液回流进料管、底流液回流进料管分别伸入所述下壳体内的上部和下部；于所述沉降分离区和所述轻相收集区处的所述下壳体底部分别设置重相出口和轻相出口；

所述水力旋流器通过所述上隔板和所述下隔板固定支撑，所述溢流管穿过所述上隔板与所述溢流液收集区相连通，所述底流出口管贯穿所述下隔板进入所述底流液收集区；

所述进料管为切向入口结构；

于所述进料区下部处的所述上壳体侧壁上设置进料区排污口；

于所述底流液收集区下部处的所述上壳体侧壁上设置底流液收集区排污口；

所述溢流液回流口通过管道与所述溢流液出口之间的连接为可拆卸连接；

所述底流液回流口通过管道与所述底流液出口之间的连接为可拆卸连接；

所述下壳体上设有压力平衡口；

于所述沉降分离区处的所述下壳体底部设置沉降分离区排污口；

于所述沉降分离区处的所述下壳体侧壁上设置界位排污口。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述上壳体内设置一级或多级串联的水力旋流器；

每级中设置一台或多台并联的水力旋流器。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述水力旋流器的高度为H，所述圆柱段直径为D，所述圆柱段高度H₁，所述第一圆锥段的锥度为α，所述第二圆锥段的锥度为β，所述第一圆锥段和所述第二圆锥段交界处的直径为D_C，所述溢流出口管直径为D_O，所述底流出口管直径为D_b，所述进料管直径为D_i，其中D为20~125mm，D/Dc为1.5~2.5，D_O/Dc为0.15~0.35，D_b/D_C为0.3~0.6，D_i/D_C为0.25~0.45，H/Dc为35~50，H₁/Dc为15~25，α为15~25º，β为1.2~3.5º。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述D为25-75mm。

5.一种采用权利要求1-4中任一项所述的装置进行高温高压下油水快速分离的方法，包括如下步骤：将不相溶且存在一定密度差的油水两相混合液经所述混合液进口进入所述进料区，然后进入所述水力旋流器的所述进料管，所述混合液在所述圆柱段形成高速旋转离心运动，随后经所述第一圆锥段进一步加速，然后进入所述第二圆锥段进行液液或液固分离，最后通过所述底流出口管进一步分离；在上述离心力的作用下，所述混合液中水相流体从所述底流出口管进入所述底流液收集区，并由所述底流液出口送出底流液；油相流体经所述溢流管进入所述溢流液收集区，并由所述溢流液出口送出溢流液，即完成一级分离。