[发明专利]一种带插件的分离装置

说明书

一种用于分离碳氢化合物和水的分离装置，包括容器(1)和所述容器(1)内的插件(5，6)。它具有底部(7)、锥形壁(8)和位于壁(8)顶部的静止器(10)，它们围住分离室(11)。插件(5，6)具有用于水和碳氢化合物混合物的入口管道(12)和一个布置在分离室(11)内的吊臂装置(13，14)，其引导流体沿切线方向流入，使流体设置为切线层状漩涡。容器(1)具有至少有一个人孔(3，4)，所述插件底部(7)、壁(8)和静止器(10)由多个大体上呈楔形的分段(7a‑l，8a‑l，10a‑l)组装而成，这些分段(7a‑l，8a‑l，10a‑l)的尺寸可使其穿过人孔(3，4)。

技术领域

本发明涉及一种用于分离碳氢化合物和水的装置，特别是使用过程气体将油从与油气生产有关的采出水或从含油污染的水中提取油的装置。本发明特别涉及一种可以安装在现有分离器容器内的插件，例如重力分离器容器。

背景技术

在一些应用中需要分离碳氢化合物，即油和/或天然气，以及水。一个典型的例子是在船上将油与舱底水分离。另一个例子是从在陆上或海上油气田生产的井液中分离油和/或天然气。在这两个例子中，输入流体通常具有较高的水含量。此外，输入流体的速率可能很大，而在船上或海上平台上可用于分离器罐的空间可能是有限的，而且成本很高。

水力旋流器和其他快速液-液分离器在本领域是已知的，在此不再进一步讨论。本发明涉及一种用于输入过程流体的分离器，该输入过程流体主要含有油污染的水，例如来自水力旋流器的水，但通常也会含有气体。

本文所述的分离器使用过程气体，例如空气、N₂或CO₂，以形成气泡。输入流体中的油附着在气泡上并上升到表面，而水则下沉。气态碳氢化合物也会形成气泡，并与过程气体和油一起从分离罐顶部排出。由于液体中溶解气体的量与液体上方的压力成正比，因此输出液体中的压力通常等于环境压力，以确保气体在分离罐内释放。过程流体中的任何颗粒也将在分离器中被去除。

WO02/41965公开了一种分离罐，其中涡流设置在立式的圆柱形罐内以增强分离。更具体地，罐的内表面有一个螺旋形的导槽，以形成旋转的流动。旋转流动迫使较轻的成分，如油滴和气滴，向内侧同心圆壁移动，在那里它们凝聚并上升到液体的表面，而较重的成分则向外径向移动并向下移动。水通过水箱下部的出水口排出。

EP1779 911A1、EP2263768A1和EP2442881 B1描述了不同品种的立式圆柱形罐，其中通过设置至少一个涡流来加强分离。这些品种的水箱下部出水口附近有一个圆盘形式的防涡器。进一步需要对流体和填料装置进行人工预热，以获得用于释放油的最大的表面积。

WO9965588描述了一种用于从油中除去水的分离罐，其中在将混合物引入第一段底部之前，将过程气体加入油中。调整压力以使气体形成通过流体上升的气泡。气泡中的气体被周围的油迅速加热，使其相对湿度降低，并从油中抽出水蒸气。气体和水蒸气从容器顶部抽出，而油则从第二个部分的底部排出。容器的第一部分和第二部分由优选为管形式的分隔壁隔开。还需要人工预热流体和填料装置以获得最大表面积。

WO2010080035和WO2013109345A1提供了立式圆柱形分离罐的示例，其中气体，例如N₂添加到输入流体中，混合物通过罐内的中心管进入罐内。中心管包括分支和切向定向的喷嘴以建立一个涡流。顶部还设有碳氢化合物出口，内表面设有螺旋导向装置，在底部还设有防涡流器和清水出口。需要导向板，并且在碳氢化合物和气体离开水相的位置，没有安装阻止或减少旋转流体作用或不必要的流体振荡的装置。这大大降低了每个阶段的效率。

EP2263767A1描述了一种用于从水中分离油和气的分离罐，包括圆柱形立式罐和内锥形段，其中液体和气体的混合物被迫沿着外锥形壁向上旋转运动，并进入锥顶出口的相邻区域。分离器不能充分控制碳氢化合物气体释放区的液体流动，而且效率也不理想。