HXS型三相分离器在杏河集中处理站的应用效果分析.docxVIP

HXS型三相分离器在杏河集中处理站

的应用效果分析

【摘要】：本文简单介绍杏河集中处理站HXS型三相分离器运行的概况，结合本站三相分离器现状，研究并分析了其结构、工作原理及运行效果，并对其常见的故障与处理进行了说明。

关键词：分离器温度压力脱水

杏河集中处理站建于2002年，主要接收杏河、杏南、杏北三个作业区含水原油，来液量4400m3/d，含水原油采用“端点加药，管道破乳，三相分离器处理，大罐二次沉降”的处理工艺。杏河集中处理站共有四台三相分离器，型号为HXS3.0×15.6-0.6(Y)，分别为1#杏南作业区三相分离器、2#杏北作业区三相分离器、3#、4#杏河作业区三相分离器（4#为应急分离器，可切换作业区使用）。该批分离器于2011年5月投运至今，分离器的分离效果均到达了生产的需要，其沉降和分离效果比大罐沉降有了很大提高。

一、HXS型三相分离器的工作原理及优点

1、HXS三相分离器工作原理

油气水三相分离主要依靠三相的密度差，在稳定的流场条件下，由于所受离心力或重力不同而分离。

HXS型三相分离器结构如图1所示，油气水混合物由入口进入一级捕雾器，首先将大部分的气体分离出来，通过气体导管进入二级捕雾器，与从设备内分离出的气体一起流出设备。在此设有旋液分离装置，同时对油水进行预分离，预分离后的液体则通过落液管流入液体流型自动调整装置，对流型进行整理，在此过程中，作为分散相的油滴进行破乳、聚结，而后随油水混合物进入分离流场，在流场中设有稳流和聚结装置，为油水液滴提供稳定的流场条件，实现油水的高效聚结分离。分离后的原油通过隔板流入油腔，而分离出的采出水则进入采出水抑制装置重新分离，含油进一步降低，通过导管进入水腔，从而完成油水气分离过程。

图1：HXS型三相分离器结构图

三相分离器工艺流程如图2所示，油气水混合物进入三相分离器，首先进行液气分离，气进入气系统，液相再通过整流、机械破沫等过程进入沉降室。其次，液相中的油、水和少量的固体泥沙在沉降室内分离，形成上部油层、下部水层，底部是固相泥沙。处理后的油进入油室，水进入水室，再分别各自进入油储运系统和采出水处理系统，底部泥沙通过排采出进入采出水池进行清理。

图2：HXS型三相分离器工艺流程

2、HXS型三相分离器的优点

①旋流预脱气

油气水三相分离，气-液之间比较容易进行，而液-液困难。据调查，大多三相分离设备，气-液和液-液的分离都在设备内部进行，气相空间约占设备有效容积的50%左右。气-液分离靠重力进行，效率比较低。

HXS型三相分离器采用旋流技术，使气-液之间的分离逐步由重力转变到靠离心力进行，效率得到了大幅度提高。通过对气-液进行旋流预脱气，使脱出的气体经旋流器内的捕雾器后直接进人二级捕雾而不进入设备内部空间，这样进行油-水分离的液相容积由原来的50%左右可提高到95%以上。旋流预脱气不仅能够提高设备的有效液相容积，而且对平衡设备压力，稳定流态，消泡吸能也有一定的作用。

②设备结构优化

HXS型三相分离器采用粒子图像测速和液滴动态粒径分析等技术，通过进行停留时间分布、分离特性试验和液滴动力学分析，分别对各功能段的不同构件进行了优选，根据各构件的不同作用分为入口、布液、聚结和集液四个主要部分组成，为油水的分离创造了优良的流场环境。

③活性水强化水洗破乳

以往水洗在原油脱水中的应用主要是在沉降罐中进行游离水分离，HXS型三相分离器的水洗过程经现场测试，油水分离效果有较大程度上的提高。水洗不仅能使游离水快速分离，使大部分水量从原油中分出，原油从油水界面处沿分离器截面上流动的流速减慢，为原油中较小粒径的水滴沉降创造了有利条件;同时由于油水混合物在水洗室里进行碰撞、磨擦、翻滚和搅拌等作用，还能够起到二次强化破乳的效果。

④油水分离模式转化

HXS型三相分离器采用油水分离模式转化技术，变传统分离的“原油脱水”为“水中除油”，水作为连续相，油滴作为分散相从连续相中分离出来。

⑤填料聚结

三相分离器在入口段和沉降室分别采用了粗粒化技术和多层板技术，大大的提高了设备的分离效率。

二、HXS型三相分离器应用效果分析

1、依靠补气流程，实现系统平稳运行

HXS型三相分离器的运行平稳，主要是必须确保系统压力稳定。为了使三相分离器的内部压力稳定，实现系统的平稳运行，因此在建设过程中，对三相分离器增加了补气流程，使三相分离器的系统压力保持在0.15-0.20MPa。

2、实现密闭化处理工艺

HXS型三相分离器的应用，实现了集输站库的密闭化工艺处理，从而避免了大量的油气散失到大气中，保护了环境。

3、油水分离效果好

①原油处理效果好

2011年05月在杏河集中处理站投用了HXS型三相分离器，使用后油出口含水基本稳定在0.1%以下，运行平稳。而使用沉降罐时由于