本实用新型专利技术涉及入口过滤分离器领域，公开了一种入口过滤分离器装置，包括入口过滤分离器主体和缓冲罐，入口过滤分离器主体安装在高处，缓冲罐安装位置相对低点，缓冲罐顶部和入口过滤分离器主体分离腔通过稳压管线进行压力平衡，入口过滤分离器主体的过滤腔室和分离腔室液相分别从各自底部出口管线出来后，依靠压差及重力作用，先垂直往下一定距离，然后再分别单独进入缓冲罐，利用U型管原理以及高度差实现液封作用。该入口过滤分离器不仅能满足天然气低处理量时来液量较少情况下，满足天然气处理工艺的需要，而且也能满足在高压差下液位调节阀排液的要求，减少天然气气串问题，适用于高压天然气田，具有便于维护、安全可靠、绿色环保的优点。
A horizontal inlet filter separator for high pressure gas field
【技术实现步骤摘要】
一种适用于高压天然气田的卧式入口过滤分离器装置
本技术涉及石油与天然气开发
中，对天然气进行脱水的气液分离装置，更具体地是涉及天然气脱水工艺中，尤其是在处理高压天然气时，能保证底部液位调节阀在高压差条件下，具有良好的调节效果的一种卧式入口过滤分离器装置。
技术介绍
在目前比较普遍的海上天然气田脱水工艺中，天然气经过冷却后进入入口过滤分离器。传统卧式入口过滤分离器(如图1)首先将湿气中的固体杂质进行过滤分离，随后在分离腔中进行聚结分离，将重烃组分、游离水滴与天然气分离，最后经分离后的天然气进入下游三甘醇接触塔中进行脱水。在入口过滤分离器里分离出来的物质分别进入两个汇集腔室(过滤腔和分离腔)，通过2个集液腔室的液位调节阀控制，进入高压火炬分液罐进行回收循环处理。在传统的装置中，过滤腔集液室和分离腔集液室各有一台液位计和液位低低开关，分离腔集液室同时还设有液位高高开关，保障系统正常运行。传统设计存在以下几点不足：首先，液位调节阀失效，导致大量天然气串到高压火炬系统，加大温室气体排放。因为入口过滤分离器的液位调节阀的上游为高达10MPa的高压天然气，而下游则是常压的高压火炬分液罐，控制阀承受的压差超过100倍大气压强，同时液体中含有腐蚀性物质，对高压液位调节阀的阀芯有很强的冲蚀和腐蚀作用，造成调节阀阀芯冲蚀，降低调节阀的密封性，严重时造成阀芯断裂，使调节阀失去调节作用。其次，管线陷入结冰冻堵-自动解堵-冻堵循环，并伴随管线较大振动，容易引起螺栓松懈及管线应力疲劳变形引发天然气泄漏。因液位调节阀高压差节流作用，控制阀下游管线温度急剧下降，当阀门内漏到一定程度时，管线温度持续下降，最终导致管线内产生水合物，堵塞管线；随后在环境热量交换下，管线温度上升，管线自动解堵，大量天然气通过控制阀引起管线强烈振动。最后，仪表信号长期隔离，安全保护失效。入口过滤分离器的液位调节阀的失效，使过滤和分离的集液腔室失去液封，需要旁通液位高低关断逻辑信号，导致系统的自动化和安全等级减低，若发生紧急情况，不能及时自动关断隔离，存在一定的安全隐患，降低工艺系统安全性。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种适用于高压天然气田的卧式入口过滤分离器装置。本技术解决其技术问题所采用的思路是：过滤腔集液室和分离腔集液室合二为一(称为缓冲罐，与下文相同)，并与入口过滤分离器主体分离；新型入口过滤分离器主体安装在高处，缓冲罐安装位置相对低点，缓冲罐顶部和入口过滤分离器主体分离腔通过稳压管线进行压力平衡，入口过滤分离器主体的过滤腔室和分离腔室液相分别从各自底部出口管线出来后，依靠压差及重力作用，先垂直往下一定距离，然后再分别单独进入缓冲罐，利用U型管原理以及入口过滤分离器主体与缓冲罐的高度差实现液封作用，可以使过滤腔室和分离腔室不发生气串。缓冲罐液位通过其底部的液位调节阀进行控制。卧式入口过滤分离器装置过滤腔室和分离腔室液相出口管线上均有双隔离阀和单向阀。根据上述思路，该新型适用于高压天然气田的卧式入口过滤分离器装置的技术方案如下：该卧式入口过滤分离器装置包括入口过滤分离器主体，入口过滤分离器主体包括过滤腔和分离腔，入口过滤分离器主体上设有与过滤腔连通的过滤腔出口以及与分离腔连通的分离腔出口，还包括缓冲罐，入口过滤分离器主体的位置高于缓冲罐；过滤腔出口和分离腔出口分别通过过滤腔出口管线和分离腔出口管线与缓冲罐连通，过滤腔底部出口高于过滤腔出口管线与缓冲罐的连通位置，分离腔底部出口高于分离腔出口管线与缓冲罐的连通位置，过滤腔出口管线和分离腔出口管线分别从过滤腔出口和分离腔出口的连接处先往下走，然后横向走连通缓冲罐，以使从入口过滤分离器主体出来的经过过滤腔出口管线和分离腔管线进入缓冲罐的液体形成液封；缓冲罐上设有用于与外部的高压火炬系统连通的缓冲罐出口管线，缓冲罐出口管线上设有液位调节阀和手动角阀，缓冲罐上设有与入口过滤分离器主体连通的稳压管线，稳压管线与缓冲罐的连接位置高于分离腔出口管线、过滤腔出口管线以及缓冲罐出口管线与缓冲罐的连接位置。优选地，稳压管线与缓冲罐连通于缓冲罐的顶部，稳压管线与入口过滤分离器主体连通于入口过滤分离器主体的顶部。优选地，过滤腔出口管线上设有用于防止液体回流到入口过滤分离器主体的第一单向阀。优选地，分离腔出口管线上设有用于防止液体回流到入口过滤分离器主体的第二单向阀。优选地，稳压管线上设有用于防止气体回流到入口过滤分离器主体的第三单向阀。优选地，过滤腔出口管线、分离腔出口管线和/或稳压管线上设有隔离阀。优选地，缓冲罐出口管线上设有与液位调节阀并联的隔离阀。优选地，缓冲罐出口管线上设有第二紧急关断阀。优选地，该卧式入口过滤分离器装置还包括与过滤腔连通的介质入口以及与介质入口连通的用于与外部的天然气冷却器连通的介质入口管线，介质入口管线上设有第一紧急关断阀。实施本技术的技术方案，至少具有以下的有益效果：该卧式入口过滤分离器不仅能满足天然气低处理量时来液量较少情况下，满足天然气处理工艺的需要，而且也能满足高压差下液位调节阀排液的要求，减少天然气气串问题，适用于高压天然气田，具有便于维护、安全可靠、绿色环保的优点。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是现有技术中的卧式入口过滤分离器的结构图。图2是本技术一优选实施例中的适用于高压天然气田的卧式入口过滤分离器装置的结构图。图中的标号表示：1.入口过滤分离器主体，11.过滤腔，111.介质入口，12.分离腔，121.介质出口，13.介质入口管线，131.第一紧急关断阀，14.过滤腔出口管线，141.第一单向阀，15.分离腔出口管线，151.第二单向阀，16.介质出口管线，2.缓冲罐，21.稳压管线，211.第三单向阀，22.缓冲罐出口管线，221.液位调节阀，222.角阀，223.第二紧急关断阀，3.隔离阀，4.高压火炬系统。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本技术的具体实施方式。如图2所示，本技术一个优选实施方式中的适用于高压天然气田的卧式入口过滤分离器装置，包括入口过滤分离器主体1，入口过滤分离器主体1包括过滤腔11和分离腔12，入口过滤分离器主体1上设有与过滤腔11连通的过滤腔出口以及与分离腔12连通的分离腔出口，该卧式入口过滤分离器装置还包括缓冲罐2，入口过滤分离器主体1的位置高于缓冲罐2。缓冲罐2上设有用于与外部的高压火炬系统4连通的缓冲罐出口管线22，缓冲罐出口管线22上设有液位调节阀221和角阀222，液位调节阀221位于缓冲罐2的底部，缓冲罐2液位通过该底部的液位调节阀进行控制。缓冲罐2上设有与入口过滤分离器主体1连通的稳压管线21，稳压管线21与缓冲罐2的连接位置高于分离腔出口管线15、过滤腔出口管线14以及缓冲罐出口管线22与缓冲罐2的连接位置。其中，角阀222用于降压截流，可以是手动角阀，也可以是电气驱动或电磁操作式角阀，这些角阀的具体结构和工作原理为现有技术，不再赘述。过滤腔出口和分离腔出口分别通过过滤腔出口管线14和分离腔出口管线15与缓冲罐2连通，入口过滤分离器主体1的位置高于缓冲罐2，使过滤腔本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种卧式入口过滤分离器装置，包括入口过滤分离器主体(1)，所述入口过滤分离器主体(1)包括过滤腔(11)和分离腔(12)，其特征在于，所述入口过滤分离器主体(1)上设有与所述过滤腔(11)连通的过滤腔出口以及与所述分离腔(12)连通的分离腔出口，所述卧式入口过滤分离器装置还包括缓冲罐(2)，所述入口过滤分离器主体(1)的位置高于所述缓冲罐(2)；所述过滤腔出口和所述分离腔出口分别通过过滤腔出口管线(14)和分离腔出口管线(15)与所述缓冲罐(2)连通，所述过滤腔出口高于所述过滤腔出口管线(14)与所述缓冲罐(2)的连通位置，所述分离腔出口高于所述分离腔出口管线(15)与所述缓冲罐(2)的连通位置，所述过滤腔出口管线(14)和所述分离腔出口管线(15)分别从所述过滤腔出口和所述分离腔出口的连接处先往下走，然后横向走连通所述缓冲罐(2)，以使从所述入口过滤分离器主体(1)出来的经过所述过滤腔出口管线(14)和所述分离腔(12)管线进入所述缓冲罐(2)的液体形成液封；所述缓冲罐(2)上设有用于与外部的高压火炬系统(4)连通的缓冲罐出口管线(22)，所述缓冲罐出口管线(22)上设有液位调节阀(221)和角阀(222)，所述缓冲罐(2)上设有与所述入口过滤分离器主体(1)连通的稳压管线(21)，所述稳压管线(21)与所述缓冲罐(2)的连接位置高于所述分离腔出口管线(15)、所述过滤腔出口管线(14)以及缓冲罐出口管线(22)与所述缓冲罐(2)的连接位置。...
【技术特征摘要】
1.一种卧式入口过滤分离器装置，包括入口过滤分离器主体(1)，所述入口过滤分离器主体(1)包括过滤腔(11)和分离腔(12)，其特征在于，所述入口过滤分离器主体(1)上设有与所述过滤腔(11)连通的过滤腔出口以及与所述分离腔(12)连通的分离腔出口，所述卧式入口过滤分离器装置还包括缓冲罐(2)，所述入口过滤分离器主体(1)的位置高于所述缓冲罐(2)；所述过滤腔出口和所述分离腔出口分别通过过滤腔出口管线(14)和分离腔出口管线(15)与所述缓冲罐(2)连通，所述过滤腔出口高于所述过滤腔出口管线(14)与所述缓冲罐(2)的连通位置，所述分离腔出口高于所述分离腔出口管线(15)与所述缓冲罐(2)的连通位置，所述过滤腔出口管线(14)和所述分离腔出口管线(15)分别从所述过滤腔出口和所述分离腔出口的连接处先往下走，然后横向走连通所述缓冲罐(2)，以使从所述入口过滤分离器主体(1)出来的经过所述过滤腔出口管线(14)和所述分离腔(12)管线进入所述缓冲罐(2)的液体形成液封；所述缓冲罐(2)上设有用于与外部的高压火炬系统(4)连通的缓冲罐出口管线(22)，所述缓冲罐出口管线(22)上设有液位调节阀(221)和角阀(222)，所述缓冲罐(2)上设有与所述入口过滤分离器主体(1)连通的稳压管线(21)，所述稳压管线(21)与所述缓冲罐(2)的连接位置高于所述分离腔出口管线(15)、所述过滤腔出口管线(14)以及缓冲罐出口管线(22)与所述缓冲罐(2)的连接位置。2.根据权利要求1所述的卧式入口过滤...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗建，王刚，郭晓伟，殷珠辉，陈可营，刘政洪，覃华育，宗俊斌，罗新刚，王洋，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海石油深海开发有限公司，中海石油中国有限公司深圳分公司，
类型：新型
国别省市：北京,11
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