立式油气分离器
油气计量分离器原理
第一节 计量站一、计量分离器二、量油、测气操作图5-3 储集管量油示意图2）测气方法主要有：节流式流量计测气和垫圈流量计测气两种：A）节流式流量计测气（图5-4）:V1*A1=V2*A2气计量公式：在不精确考虑Fx，Fy，Fz时，图5-4 测气流程示意图（1－出气管线；2－挡板；3、4－上下流管；5－上流阀；6－下流阀；7－平衡阀；8、9－防空阀；10－U型玻璃管）B）垫圈流量计测气垫圈流量计由测气短节和“U”形管组成（图5-5），它的下流通大气，下流压力为大气压，上流测出的压差H即为上下流压差。
气量计算公式：图5-5 垫圈测气原理图油气分离器的结构工作原理一、油气分离器的类型和工作要求1、分离器的类型1）重力分离型：常用的为卧式和立式重力分离器；2) 碰撞聚结型：丝网聚结、波纹板聚结分离器；3) 旋流分离型：反向流、轴向流旋流分离器、紧凑型气液分离器；4) 旋转膨胀型：2、对分离器工作质量的要求1）气液界面大、滞留时间长；油气混合物接近相平衡状态。
2）具有良好的机械分离效果，气中少带液，液中少带气。
二、计量分离器1、结构：如图所示1）水包：分离器隔板下面的容积内装有水，其侧下部焊有小水包，小水包中间焊有小隔板，小水包中的水与分离器隔板以下的大水包及玻璃管相连通。
2）分离筒：储存油气混合物并使其分离的密闭圆筒。
3）量油玻璃管：通过闸门及管线，其上端与分离器顶部相通下部与小水包连通，玻璃管与分离筒构成一个连通器供量油用。
4）加水漏斗与闸门：给分离器的水包加水用。
5）出气管：进入分离器的油气混合物进行计量时天然气的外出通道。
6）安全阀：保护分离器，防止压力过高破坏分离器。
7）分离伞：在分离筒的上部，由两层伞状盖子组成。
使上升的气体改变流动方向，使其中携带的小液滴粘附在上面，起到二次分离的作用。
8）进油管：油气混合物的进口9）散油帽：油气混合物进入分离器后喷洒在散油帽上使油气分开，还可稳定液面。
10）分离器隔板：在分离器下部油水界面处焊的金属圆板直径与分离筒内径相同，但边缘有缺口，使其上下连通，其面上为油下面为水，中间与出油管线连通。
油气分离器结构及工作原理
油气分离器结构及工作原理
油气分离器是一种重要的汽油系统部件，它的作用是把油箱里的混杂汽油与气体分开，使汽油系统能够运转良好，减少因气体的混杂而引起的负荷波动。
油气分离器的结构是由多个旋转式和静止式组合而成，通常是由多个螺旋隔离器，多
级膜滤芯和管状过滤器组成。
螺旋隔离器和静止式分离器有一个保证引油口和排气口都不
混漏的相互安全的密封，以防止汽油和气体混叠，把汽油与空气分离开来，从而保证油箱
里油气分离。
油气分离器的工作原理和油气分离机构相似，它利用动相传输原理和部分气体溶解能
力来实现油与气的分离。
当汽油从油箱驱动器流向引油口时，汽油首先进入螺旋隔离器，
当汽油在螺旋块上旋转，由于螺旋块上的众多小比较膜会使汽油和气体很好的分开，从而
把油分离出来，剩下的气体排出排气口，经过膜滤芯和管状过滤器的过滤，可以把尘埃油
烟以及其它杂质过滤掉，从而保证系统中油与气的分离。
油气分离器是汽油系统中重要的设备部件，其结构和工作原理直接影响汽油系统的正
常运转。
因此，在安装时要慎重，确保安装准确，不能出现空气泄漏、油气混杂等状况，
及时检查更换滤芯以使油气分离器能够正常运转。
油气分离器规格系列及设计步骤
3．球形分离器规格和设计压力4．分离器设计依据资料根据油气分离器处理能力的影响因素及根据石油行业标准，在分离器的工艺设计前，首先应收集、计算和了解有关液体介质、气体介质资料和设计条件，用作为设计依据。
（1）液体介质资料A．原油处理量： m3/d；B．原油密度： kg/m3；C．原油含水量： % （质量比）D．水密度： kg/m3；E．原油发泡程度：（有、无）；F．操作条件下原油动力粘度： Pa.s；G．操作条件下水的动力粘度： Pa.s；S： mg/L；H．水中含H2： mg/L；I．水中含CO2J．水中含氧量： mg/L；K．是否有断塞流：（有、无）；L．原油含蜡量： % （质量比）；M．原油含砂量： % （体积比）；（2）气体介质资料A．气体处理量： m3/d；B．标准状态下气体密度： kg/m3；C．操作条件下气体动力粘度： Pa.s；含量： %（体积比）；D．气体中CO2S含量： %（体积比）；E．气体中H2（3）设计条件A．操作温度：℃；B．操作压力： MPa；C．分离器型式：（立式、卧式、球形）；D ．分离器功能：（两相、三相） ；E ．分离后允许原油含水量： %（质量比）；F ．水中含油量： mg/L ；G ．缓冲时间： min ；H ．分离后气体带液量是否需要检测： （需、不）； I ．分离器是否设有排液泵： （设、不）； J ．控制仪表类型： （电动或气动）。
5．分离器工艺计算步骤分离器工作时应同时满足从气体中分出油滴和从原油中分出气泡的要求，对缓冲分离器尚需满足缓冲时间的要求。
因此，计算和选择油气分离器时，应对照下述步骤进行。
根据油气平衡计算中所确定的气液处理量、物性、分离压力、分离温度等基础资料，并参照现场具体情况选择分离器的类型。
（1）根据油气平衡计算中所确定的气液处理量、物性、分离压力、分离温度等基础资料，并参照现场具体情况选择分离器的类型。
（2）按照从原油中分出气体的要求，由原油性质和操作经验确定原油在分离器内的停留时间，对缓冲分离器尚需考虑缓冲时间，据此初步确定分离器尺寸。
油气分离器的工作原理
油气分离器的工作原理
油气分离器是一种用于将混合了油和气的两相流体进行分离的设备。
其主要工作原理包括以下几个步骤：
1. 由于油和气的密度不同，油气分离器利用重力作用使得两相流体发生分层。
当混合物进入分离器后，由于油的密度较大，会自然下沉到分离器底部形成油层，而气体则向上浮升形成气相。
2. 为了增加分离效果，油气分离器中往往还会设置一些构造，如波板、遮挡板或内部隔板等。
这些构造有助于增加两相流体的相互接触面积，使分离效果更加彻底。
3. 在油气分离器的顶部，通常会设置一个出口管道，用于将分离后的纯净油和气体从分离器中排出。
通过控制出口的位置和尺寸，可以调节油气分离器的工作效率。
4. 油气分离器还可能会配备一些内部设备，如液位计或压力计等，用于监测和调节分离器内部的油气相对比例，以确保其工作的稳定性和优化分离效果。
总之，油气分离器的工作原理是利用重力作用和相互接触面积的增加来实现油气两相流体的有效分离。
油气分离器的分类及分离过程
油气集输工艺技术
高压分离器（>6MPa）
二、油气分离器的分离过程教学内容
初分离过程 沉降过程 捕雾过程 集液过程
二、油气分离器的分离过程教学内容
依靠离心分离对大量的气液进行分离。
二、油气分离器的分离过程教学内容
依靠重力沉降原理，进行油气分离。
二、油气分离器的分离过程教学内容
利用碰撞原理将液滴从气体中除去。
二、油气分离器的分离过程教学内容
一、油气分离器的分类教学内容
特 点
立式油气分离器 优点：便于控制液面，易于清洗泥沙、 泥浆等杂物。 缺点：处理气量小于卧式分离器，分离效果不如卧式
分离器。
一、油气分离器的分类教学内容
卧式油气分离器
优点：处理气量较大。
缺点：液面控制比较困难，不易清砂、泥浆等杂物。
一、油气分离器的分类教学内容
球形油气分离器 优点：承压高。 缺点：制造麻烦，分离空间和液面缓冲能力受到限制， 液面控制要求严格。
油气分离器的分类及分离过程
开发系集输教研室
彭
朋
一、油气分离器的分类教学内容
把油气混合物分离成单一相态的原油
和天然气的设备称为油气分离器(Separator) （或称气液分离器）。
一、油气分离器的分类教学内容
1、按几何外形分类
立式油气分离器
卧式油气分离器
油气分离器工作原理
油气分离器工作原理
油气分离器是一种用于分离油气混合物的设备，其工作原理主要是利用重力作用和惯性力来实现油气的分离。
在油气分离器中，油气混合物首先通过进气口进入分离器的内部，然后经过一系列的处理过程，最终实现油气的分离。
首先，油气混合物进入分离器后，由于其密度差异较大，油和气会在分离器内部自然分层，形成油层和气层。
在分离器内部，通常会设置一些分隔板或者填料，以增加油气混合物的流动路径，从而增加接触时间，有利于油气的分离。
其次，油气分离器内部还会设置一些分离装置，如旋流器、除气器等，这些装置可以通过改变油气混合物的流动方向和速度，增加油气之间的接触面积，从而促进油气的分离。
同时，这些分离装置还可以利用惯性力将油滴或气泡从混合物中分离出来，进一步提高分离效果。
最后，分离器内部还会设置沉降区和收集区，沉降区用于沉降较大的油滴或气泡，而收集区则用于收集分离后的油和气。
通过合理设计沉降区和收集区的结构，可以有效地提高油气分离的效率，
减少油气混合物中的残留油滴或气泡。
总的来说，油气分离器的工作原理是通过重力作用和惯性力来
实现油气的分离。
在分离器内部，通过设置分隔板、分离装置、沉
降区和收集区等结构，可以有效地提高油气分离的效率，从而得到
清洁的油和纯净的气体。
油气分离器在石油、化工、天然气等行业
中得到广泛应用，对于提高生产效率和保护设备安全具有重要意义。
2-分离器结构及工作原理
CQUST
CQUST 2.3 卧式分离器与立式分离器的比较和选择
比较内容 分离效果 排污能力 占地面积
操作 搬运 液面波动
卧式分离器 较好 较差 较大 方便 方便
不易控制Leabharlann 立式分离器 较差 较好 较小
较难操作 较难操作 易于控制
CQUST
2.4 各种分离设备优缺点比较
比较内容 分离效率 分离后流体的稳定性 变化条件的适应性 操作的灵活性 处理能力（直径相同） 单位处理能力的费用 处理外来物能力 处理起泡原油的能力 活动使用的适应性 安装所需要的空间
重力式
利用液体和气、 固密度的不同而受 到的重力的不同来 实现分离
分离器
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
1.2.2 按分离器功能进行分类
CQUST
分离器
计量分离器
主要作用是完成 油气水的初步分离并 计量，一般属低压分 离器。
A天然气管线冻结或严重堵塞 B水排出管线堵塞
C水位系统控制失灵 D报警系统失灵
4．分离器重力分离段的长度取决于（ ）。
A 液滴大小、气体流速、液滴密度 B 容器直径、气体密度、紊流程度 C A+B
5．油气分离器中直接影响分离效果的部分为（ ）。
A 分离部分
B 液面控制部分 C 压力控制部分 D 加热部分
波浪破碎器：垂直档板 除沫板：倾斜的平行板片或管束。 旋流破碎器：破除旋涡防止二次夹带 雾沫脱除器
丝网垫：适用但易堵塞（气流速度要适宜）。 叶板除雾器：改变为层流。 离心式除雾器：效果好但压降大且对流量敏感。
CQUST 2.6 分离器外壳及主要内部构件
油气分离器的结构工作原理
油气分离器的结构工作原理一、油气分离器的类型和工作要求1、分离器的类型1）重力分离型：常用的为卧式和立式重力分离器；2）碰撞聚结型：丝网聚结、波纹板聚结分离器；3）旋流分离型：反向流、轴向流旋流分离器、紧凑型气液分离器；4）旋转膨胀型：2、对分离器工作质量的要求1）气液界面大、滞留时间长；油气混合物接近相平衡状态。
2）具有良好的机械分离效果，气中少带液，液中少带气。
二、计量分离器1、结构：如图所示1）水包：分离器隔板下面的容积内装有水，其侧下部焊有小水包，小水包中间焊有小隔板，小水包中的水与分离器隔板以下的大水包及玻璃管相连通。
2）分离筒：储存油气混合物并使其分离的密闭圆筒。
3）量油玻璃管：通过闸门及管线，其上端与分离器顶部相通下部与小水包连通，玻璃管与分离筒构成一个连通器供量油用。
4）加水漏斗与闸门：给分离器的水包加水用。
5）出气管：进入分离器的油气混合物进行计量时天然气的外出通道。
6）安全阀：保护分离器，防止压力过高破坏分离器。
7）分离伞：在分离筒的上部，由两层伞状盖子组成。
使上升的气体改变流动方向，使其中携带的小液滴粘附在上面，起到二次分离的作用。
8）进油管：油气混合物的进口9）散油帽：油气混合物进入分离器后喷洒在散油帽上使油气分开，还可稳定液面。
10）分离器隔板：在分离器下部油水界面处焊的金属圆板直径与分离筒内径相同，但边缘有缺口，使其上下连通，其面上为油下面为水，中间与出油管线连通。
11）排油管：是分离器中的油排出通道，其焊在分离器隔板中心处，并与分离器隔板以上相通。
12）支架：用来支撑分离器。
2、工作原理油气混合物经进油管线进入分离器后，喷洒在挡油帽上（散油帽），扩散后的油靠重力沿管壁下滑到分离器的下部，经排油管排出。
同时，气体因密度小而上升，经分离伞集中向上改变流动方向，将气体中的小油滴粘附在伞壁上，聚集后附壁而下，脱油后的气体经分离器顶部出气管进入管线进行测气。
三、玻璃管手动量油原理在分离器侧壁装一高压玻璃管和分离筒构成连通器，根据连通器原理，分离器内液柱压力与玻璃管内水柱压力相平衡，因此，当分离器内液柱上升到一定高度时，玻璃管内水柱也相应上升一定高度，但因液、水密度不同，分离器内液柱和玻璃管中的水柱上升高度也不相同。
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2.1 两相分离器
2.1.2.立式两相分离器基本结构及工作过程
气液混合流体经气液进 口进入分离器进行基本相分 离，气体进入气体通道向上 流动通过重力沉降分离出液 滴，液体进入液体空间向下 流动，同时分离出气泡。气 体在离开分离器之前经捕雾 器除去小液滴后从出气口流 出，液体从出液口流出。
2.2 三相分离器
特点：
有界面控制器和堰 板：不适用于重质油或 者有大量乳化物或石蜡 的场合。
槽和堰的设计：要 求水堰板应放置于低于 油堰板一个距离。
现场应用：
锦州20-2计量分 离器、聚集分离器等
埕北游离水分 离器、计量分离器、 热处理器等
2.2 三相分离器
2.2.1 一般三相卧式分离器基本结构及工作过程
气液混合流体经气液进口 进入分离器进行基本相分离， 气体进入气体通道通过整流和 重力沉降，分离出液滴；液体 进入液体空间分离出气泡，同 时在重力条件下，油向上流动， 水向下流动得以油水分离，气 体在离开分离器之前经捕雾器 除去小液滴后从出气口流出， 油从顶部经过溢流隔板进入油 槽并从出油口流出，水从排水 口流出。
1.5.3 按分离器工作压力不同进行分类
真空分离器 低压分离器 中压分离器 高压分离器
<0.1MPa <1.5MPa 1.5~6MPa >6MPa
1.6 重ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ式分离器的分类
•根据分离器功能分 两相分离器
重力式分离器 三相分离器
•按流体流动方向和安装形式分 卧式
重力式分离器 立式
在海洋平台，为提高分离效果，主要以卧式分离器为主。
1.5.1 按作用原理分
重力式
利用液体和气、 固密度的不同而受 到的重力的不同来 实现分离
分离器
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
由于海洋平台与浮式处 理油轮主要完成采油、采气 及集输的任务，因此在平台 及处理油轮上以重力式分离 器为主。
2. 分离出油水混合液中的伴生气，伴生气进伴生气处理系统。经处 理后，油中含气达到如下要求：
分离质量（%）K≤ 0.5cm3/m3(气) 分离程度（%）S ≤ 0.05m3/m3 (液） 3. 除去油水混合液中砂等杂质。
1.4 油气分离设备在渤海石油应用典型介绍
埕北油田原油处理工艺流程简图
1.5 分离器分类
CONTENTS
1
概述
2
分离器的工作过程
3
分离器的检验标准
4
分离器操作运行及故障处理
5
工艺计算
第一节 概述
1. 油气中的杂质在油气生产中的危害性 2. 产出流体的分离要求 3.原油处理的最终目的 4. 油气分离器在渤海石油中的应用实例 5. 分离器分类
1.1 油气中杂质在油气生产中的危害性
腐蚀：
除雾段
液滴聚集段
第二节 分离器的工作过程
1. 两相分离器 2. 三相卧式分离器 3. 卧式分离器与立式分离器的比较和选择 4. 分离器的选择 5. 不同流动方式的分离器优缺点比较 6. 旋风分离器结构及工作原理 7. 分离器的外壳及主要内部构件 8. 其它形式的分离器
第二节 分离设备的工作过程
2.1 两相分离器
卧式分离器
锦州20-2生产 分离器、段 塞流捕集器
立式分离器
埕北油田生 产分离器
2.1 两相分离器
2.1.1.卧式两相分离器基本结构及工作过程
气液混合流体经气液进 口进入分离器进行基本相分 离，气体进入气体通道进行 重力沉降分离出液滴，液体 进入液体空间分离出气泡和 固体杂质，气体在离开分离 器之前经捕雾器除去小液滴 后从出气口流出，液体从出 液口流出。
2.2 三相分离器
2.2.3 应用于埕北计量分离的三相立式分离器
气液混合流体经气液进口进入 分离器后通过流速和流向的突变 完成基本相分离，气体向上流动 在气体通道经重力沉降分离出液 滴，液体经降液管进入油水界面， 气泡及油向上流动，水向下流动 得以分离，气体在离开分离器之 前经捕雾器除去小液滴后从出气 口流出，油从顶部经过溢流隔板 进入油槽并从出油口流出，水从 排水口流出。
2.处理低气油比原油或油 气比非常高原油选立式分离 器（气体洗涤器）
2.2 三相分离器
2.2.4 三相立式分离器液位控制系统
2.3 卧式分离器与立式分离器的比较和选择
比较内容 分离效果 排污能力 占地面积
操作 搬运 液面波动
卧式分离器 较好 较差 较大 方便 方便
不易控制
立式分离器 较差 较好 较小
较难操作 较难操作 易于控制
2.4 分离设备的选择
1.处理高气油比原油 选卧式分离器（有乳状液）
由于液态水的存在将加速管道及 设备的腐蚀
堵塞：
随着积砂的增加堵塞管道、设备
液泛影响
污染化学溶液
1.2 产出流体的分离要求
对于天然气处理而言：从气流中 分离掉液体、固体及机械杂质；
对于原油处理而言：从油流中分 离掉气体、固体以及游离水。
1.3 原油处理的最终目的
1. 分离出油水混合液中的污水，污水进污水处理系统。经处理后， 油中含水可降至0.5%~15%，以利于原油进一步净化；
1.5.2 按分离器功能进行分类
分离器
计量分离器
主要作用是完成 油气水的初步分离并 计量，一般属低压分 离器。
生产分离器
主要作用是完成多 口生产井集中进行初 步分离后密闭输送， 属中高压分离器。
在海洋平台上， 由于空间有限，不能 对每口油气井进行连 续计量，因此多采用 计量分离与生产分离 器相接合的方式。
1.7 分离器的四个操作功能
1
完成油和气或 气和液的基本 “相”的分离
2
脱除气相中所 夹带的液沫
3
脱除液相中所 包含的气泡
4
从分离器内分别引 走分离出来的气相 和液相，不允许它 们有彼此重新夹带 掺混的机会
1.8 分离器分为四个部分：
重力沉降段
分离和沉降
基本相分离段
控制或消减能量
积液段
液体收集和引出段
2.2 三相分离器
2.2.2 卧式三相分离器内部结构
气液混合流体经气液进口进入 分离器进行基本相分离，气体进 入气体通道并经过整流器和重力 沉降，分离出液滴；液体进入液 体空间分离出气泡后油向上流动、 水向下流动得以分离，气体在离 开分离器之前经捕雾器除去小液 滴后从出气口流出，油从顶部经 过溢流隔板进入油槽并从出油口 流出，水经溢流档板进入水槽并 从排水口流出。