多因子旋流分离器用作干气脱硫单元干气旋流脱烃器和干气旋流分液罐技术方案

立式多因子旋流子母过滤分离器用于天然气减压计量橇技术方案诺卫能源技术（北京）有限公司我方接到客户一份询价书要求为其设计提供一套立式多因子旋流子母过滤分离器，用于天然气减压计量橇前气液固分离。

这业主国家油气资源很丰富，他们对井口油气的处理过程很简单，即直接把井口油气三相分离，将气相天然气减压计量后直接送发电厂用作燃气发电。

业主要求容器采用立式布置，设计标准采用ASME SEC. VIII.DIV.1 设计标准，带U 钢印。

最主要的是，技术说明书上对内件和主要部件型式作了明确要求，一级分离舱要求采用多因子旋流子母分离内件，二级分离舱要求采用聚结滤芯内件组。

另外，QOC是必须要求。

工艺参数如下：1、介质：天然气；2、分子量：17.22；3、工况温度：0~60℃；4、工况压力：29~70BarG.5、气相流速：310000Sm^3/h.工艺技术要求如下：1、一级舱多因子旋流子，必须是2”规格，材质SS304，一级舱压降不超过0.25Bar；2、二级舱聚结滤芯规格为5 1/2”x36”规格，材质GFG+SS304，二级舱压降不超过0.1Bar。

3、分离效率：100%脱除8微米及以上尺寸液滴，且100%脱除3微米及以上尺寸颗粒物。

下图是技术要求中明确的过滤分离器外形图：从上述业主提供的技术要求看，应该是由专业动力学分离技术公司进行过设计定型后发出的询价书。

之所以这样说，是因为一级舱内件规格型号和压降、二级舱内件规格型号和压降都已作规定了。

但从工艺技术要求和实际使用便捷性看，仍需反思。

反思之一，立式过滤分离器，二级舱需要设置在上端，便于滤芯更换维护。

但是，需要在过滤分离器顶部设置操作平台，需要现场搭接施工。

另外，QOC操作在平台，滤芯更换维护需要将新滤芯运送至平台，拆换下来的滤芯又需从平台运送下来，不太方便。

从这点上看，卧式维护更便捷。

一般而言，采用滤芯内件的过滤器，最好卧式布置。

反思之二，业主对过滤分离器出口气相100%脱除液滴最小尺寸为8微米、100%脱除固相颗粒物最小尺寸为3微米，这种级别的分离，可以考虑二级舱采用过滤滤芯内件组即可满足要求。

某某公司炼油厂催化裂化装置干气脱硫技术改造项目可行性研究报告一、项目背景目前，公司炼油厂的催化裂化装置在生产过程中产生大量含硫化氢的干气。

由于硫化氢对环境和人体健康造成严重危害，因此必须对该干气进行脱硫处理。

为了提高脱硫效率和降低脱硫成本，公司决定进行干气脱硫技术改造项目。

二、项目目标1.提高干气脱硫效率；2.降低干气脱硫成本；3.减少对环境的损害。

三、项目内容1.建设干气脱硫设施：根据公司的实际情况，选择合适的干气脱硫设备，并对现有设施进行改造；2.优化脱硫工艺：通过对干气脱硫工艺进行分析和比较，选择最适合公司情况的脱硫工艺；3.建设相关辅助设施：包括废气处理装置、废水处理装置等；4.进行试点测试和优化：在改造完成后，进行试点测试，并根据测试结果进行优化。

四、项目投资与资金筹措根据预估，该项目的总投资为XXX万元。

公司计划通过自有资金及银行贷款的方式筹措资金。

五、项目预期效益1.干气脱硫效率提高：通过采用先进的脱硫技术，可以将硫化氢的含量大幅降低，实现脱硫效率的提升；2.脱硫成本降低：新的脱硫工艺将减少脱硫剂的使用量和废弃物的处理量，降低脱硫成本；3.环境保护效益：该项目的实施将减少大量硫化氢的排放，对环境污染的减少有重要意义。

六、风险与对策1.技术风险：新的脱硫技术可能存在技术难题。

对于这一风险，可通过与专业技术机构的合作进行技术攻关来降低风险；2.成本风险：由于该项目需要投入较大资金，成本风险较高。

针对这一风险，公司可以通过与供应商谈判降低设备和材料的价格，合理设计工艺流程来控制成本；3.环保风险：脱硫处理过程中产生的废弃物和废气可能对环境造成污染。

针对这一风险，公司应加强废弃物和废气的管理与处理，确保符合环保标准。

七、可行性分析1.技术可行性：目前已经有多种干气脱硫技术可供选择，并且这些技术在其他企业中已经得到了验证和应用，因此该项目的技术可行性较高；2.经济可行性：通过改造后的干气脱硫装置，可以提高脱硫效率和降低脱硫成本，进而提高公司的盈利能力，具有良好的经济可行性；3.环境可行性：干气脱硫工艺的实施将减少硫化氢的排放，对环境保护具有重要意义，因此具有良好的环境可行性。

廊坊输油气公司大同管理处作业指导书旋流分离器受控状态：文本编号:发布日期：2007年7 月9 日实施日期：2007年7 月9 日1、范围为了加强金大输气管线站场分离器的管理，确保分离器的高效运行，特制定分离器操作、维护和保养规程。

本规程规定了旋流式分离器管理内容和要求。

2、职责大同末站负责管理所属分输站分离器的运行和维护工作。

一、XL型漩流分离器的原理XL型漩流分离器是在常用XL型漩风分离器的基础上发展起来的，广泛适用于气、液和气、固混合物分离的高效分离技术。

在漩流分离器内部有机地将离心分离,过滤分离等技术集合起来，形成全新的高效分离产品，真正实现了过程容器根据生产需要“全非标”设计。

XL漩流式分离器的核心部件是旋流筒,旋流筒有多种结构形式以满足不同的工况和不同的介质分离要求.在分离过程中，需净化的气体进入螺旋形轨道后，在螺旋形轨道中向上旋转运动,旋转上升进入筒体上部，在离心力的作用下,大量液体或固体颗粒被甩向筒体下部的壁面,气体进入筒体上部后，旋转分离的颗粒甩向筒体上部的内壁面，并向下进入集液室中，从而达到了净化气体的作用.由于气体的旋转直径很小,在较小的气体流量和较低的气速下仍有较强的离心力场,确保了分离的效果.二、XL型漩流分离器的分类我公司目前开发的旋流筒有3种结构形式:单级旋流筒、两级串接旋流筒、二次风旋流筒，它可根据具体设计条件来选定。

XL漩流分离器可以分离3-5um的固体颗粒和10um以上的液体颗粒,若在分离器上部加过滤型分离元件组成的旋流过滤式分离器对1-3um的液体颗粒也有很高的分离效率。

为适应工业应用的各种分离要求，旋流分离器以开发出三种系列产品，可以满足各种气体净化要求三、旋流分离器的结构四、XL漩流分离器的特点（1）对液体颗粒与固体颗粒有较高的分离效率XL漩流分离器在原则上采用在螺旋形轨道中低速旋流初步分离，并在第二次风的作用下旋流分离细小颗粒的设计思想消除了诸如液体夹带、剪切破碎、气流雾化、卷吸等因素的影响，保证了设备的分离效率，可以分离3-5um 的固体颗粒和10um以上的液体颗粒。

摘要本次毕业设计对分离器的各重要零部件的重要尺寸进行了详细的计算，并进行了强度分析，同时采用三维建模的方式对各个分零部件进行了设计。

在总结前人的设计经验的同时提出了自己的设计理念改进了部分设计特点使我们设计的气液旋流器旋流式分离器更加趋于完善，可分离气泡小，分离的效率也较高，同时分离器所占用的空间体积相对较小，维修量小，工作稳定。

旋流式分离器具有这些特点，气液旋流器的工作特点具有实用性和可靠性，并具有广阔的前景。

关键词：旋流分离器；气液分离；优化；三维建模AbstractAn important dimension of the graduation design of separator of all major components are calculated in detail, and analyzes the strength, at the same time, the various sub components are designed using three-dimensional modeling method. The gas-liquid cyclone cyclone separator in summarizing the previous experience in the design and proposes own design idea the design features improved enable us to design a more perfect, separation bubble is small, the separation efficiency is higher, at the same time separator space occupied by volume is relatively small, small amount of repair, stable work. The cycloneseparator has these characteristics, working characteristics of gas-liquid cyclone has practicability and reliability, it has broad prospect.Keywords: cyclone separator; separation; optimization; 3D modeling目录第1章概述 ........................................................................... 错误!未定义书签。

124井产出天然气是一种多组分的混合气体。

由于采出天然气中的含硫物质和井筒携带出的水分形成酸性环境，会对天然气集输设备造成一定程度的腐蚀。

另外，采出天然气中的硫化物还会对人体和环境造成很大的危害，过多的水分也会大大降低天然气集输效率。

因此，工程上通常需要对采出天然气进行脱水脱硫处理。

目前，随着苏里格地区桃7区块气藏的开发，含硫气井与气田整体开发模式不匹配的矛盾日趋突出。

该区块含硫气井分布广、含硫量低（硫化氢含量在1500mg/m 3以下）、单井产量低且递减较快，进行集中脱水脱硫处理难度较大，成本较高，不符合苏里格地区低成本开发的战略。

桃7区块多口气井因含硫化氢无法开井，均采取了关井和暂封的措施，影响产能15×104m 3/d。

鉴于这种情况，研制出一种可以实现含硫气井采出气直接在井口进行脱水脱硫且可以接入现有地面集输流程的橇装一体化装置。

1 脱水脱硫一体化装置的研制1.1 脱硫方法的选择及装置规模1.1.1 脱硫方法的选择天然气脱硫即通过气液吸收、气固吸附和化学转化等途径去除天然气中的酸性气体，一般分为湿法脱硫和干法脱硫两大类。

由于单井一般地处偏远，分布分散，考虑到工艺简单、低投资成本、通用性强、设备橇装化、移动性、装置不使用电源等要求，结合实际情况，选用干法脱硫技术。

另外，通过比较几种常用干法脱硫剂的技术指标，本文选择氧化铁脱硫剂，其脱除H 2S为化学吸收过程：O H O H S F S H O H O F 223222323e 3e +⋅=+⋅OH S S F S H O H O F 222324e 23e ++=+⋅干法脱硫主要有以下4项技术原则：1）天然气干法脱硫装置宜在地上架空布置；2）天然气气水分离器的入口管内流速宜为15m/s，天然气出口管内流速宜为10m/s；3）天然气温度低于10℃时，净化设施应有保温防冻和增温措施；天然气温度大于35℃时，应对天然气进行降温。

4）经过净化后的天然气质量指标应符合下列要求：天然气低位发热值大于18MJ/m 3、天然气中硫化氢含量小于20mg/m 3、天然气温度小于35℃。

加氢脱硫装置干气旋流脱烃器、旋流分液罐、冷高分离器、旋流脱胺器、汽包旋流除沫器设计方案诺卫能源技术（北京）有限公司在石化装置、煤化工项目装置设计和采购环节，不时出现干气旋流脱烃器、干气旋流分液罐、热高分离器、冷低分离器、旋流脱胺器、高压旋流气液分离器、高压蒸汽汽包旋流除沫分离器、合成氨旋流分离器。

这些旋流气液分离器，不约而同出现在中高压、高压、超高压等气相被强烈压缩工况下的气液分离中。

关于这种特殊的动力学气液分离设备，不少同行可能存在认识不多不深。

请海友们能结合自身对上述动力学气液分离器使用经验和设计经验进行交流。

干气旋流脱烃器、干气旋流分液罐，往往出现在重油催化加氢装置原料加氢脱硫处理单元脱硫吸收塔进出口管线上。

前者用于脱除进气携带的液滴液沫状液态烃类，避免出现非极性液态烃进入脱硫塔不断累积而形成液态烃油层浮在重相极性吸收剂如MDEA溶液上层，阻碍气相中的含硫化合物与极性吸收剂溶液进行界面传质。

而干气旋流分液罐，则常常用于从脱硫吸收塔出口气流中捕集回收气流携带的MDEA等吸收机溶液，降低吸收剂物耗指标，并避免气流挟带吸收剂液滴液沫后窜入下游管线设备系统，造成下游系统运行故障。

在柴油加氢改质联合装置上，也会采用与重油催化加氢装置原料加氢脱硫处理单元相似的工艺设备。

干气旋流脱烃器、干气旋流分液罐的功能也几乎相同。

只是，有的设计院会用“冷高压分离器”、“旋流脱胺器”名称来命名，且可能在后面采用二级串联布置上“低分气旋流脱烃器”、“低分气旋流分液罐”。

也有的设计院会把高压旋流分离器布置到脱硫吸收塔体内侧，省去该高压旋流分离器壳体投资，直接将气液旋流分离内件组布置在塔内相应位置；但是，低分气旋流脱烃器、低分气旋流分液罐则往往布置在管线上，毕竟布置内件级数越多需要塔器空间越多，也会增加塔体材料成本的。

在化工装置上，尤其是高压、超高压工况下的气液分离，往往首选考虑选择多因子旋流子母分离器。

比如，尿素合成装置上，原料气二氧化碳CO2通常需要设置4-5级压缩甚至更多压缩级数。

编 号 制-规-08 项目号 H00001 第 1 页 共 1 页 日 期 2020-9-27
版 次 A
中国石油集团 工程设计有限责任公司
迪威尔石油天然气技术开发 公司
设计证书号010065－sj 勘察证书号010065－kj 技术标书
涩北一、二号气田集气站工程
旋流分离器技术说明
编 制
校 对
审 核
审 定
旋流分离器技术说明书
编 号 制-规-08
第 2 页 共 11 页
技术标书
中国石油集团工程设计有限公司
目 录
1.0 范围
2.0 法规、规范及标准
3.0 对制造商的要求
4.0 设计
5.0 材料
6.0 检验与验收
7.0 设计文件的审批
8.0 油漆、包装及运输
9.0 最终报告和数据单 10.0标识 11.0现场服务 12.0供货商担保 13.0同类产品对比 14.0应用业绩
编 号 制-规-08
第 2 页 共 11 页
技术标书
中国石油集团工程设计有限公司
两级XL 旋流分离器内部机构示意图
14、应用业绩
旋流分离1997年开发成功后在西北地区的新疆克拉玛依、塔里木、辽河等油田得到广泛的应用，解决了油气田开发多年来存在的问题，装置的正常开车奠定了基础，已经成非新疆克拉玛依油田天然气领域中的制定产品，塔指气田制定产品。

累积销售50余台。

脱硫——气分——MTBE联合装置操作规程装置简介：该装置为天宏新能源化工60万吨/年催化裂解、100万吨/年焦化配套炼厂气加工项目，该装置包括干气脱硫、液化气脱硫、气体分离、MTBE等单元组成。

该装置主要产品：丙烯、丙烷、民用液化气、MTBE。

该装置有化工设计，省安装工程公司建设施工技术特点：1、液化气、干气脱硫采用常规醇胺吸收法，溶剂为复配高效MDEA溶剂，保证脱后效果。

脱硫塔采用板式塔；胺液再生塔采用波纹规整填料；液化气脱硫醇采用成熟的催化氧化法工艺。

2、液化气分馏采用三塔工艺，即脱丙烷丙烯塔、脱乙烷塔、丙烯精制塔（丙烷-丙烯分离），为了保证丙烯纯度高，设置两塔（A、B）。

3、MTBE采用离子反应、醚化、催化共沸蒸馏工艺，提高MTBE纯度和资源回收利用，节约能源。

4、液化气脱硫醇采用了两级混合器取代抽提塔，催化剂（聚酞菁钴），碱液里加入活化剂提高硫醇转化率，从而保证其脱除率。

5、气分各塔采用了高效导向浮阀塔板，提高板效率。

6、部分机泵采用变频调速技术，降低电耗。

7、采用了先进的DCS（集散型仪表）控制系统。

第一篇工艺流程第一章脱硫工艺流程第一节工艺控制流程图（见附图）第二节工艺流程说明一、干气脱硫干气自催化装置来，进入干气脱硫塔T-103底部，经与塔顶来的贫胺液逆向接触反应进行脱硫，脱硫净化后的干气进入全厂瓦斯管网，吸收硫的富胺液自塔底自压流出，经液控阀LT-1106并入液化气脱硫富液一起进入乙醇胺贫富液换热器E-101/4,3，E-101/2,1(管程)，与再生贫液换热升温后，一路作为塔二段上回流，一路从塔进料段入塔再生。

二、液化气脱硫自催化装置（或外购）来的液化气经脱硫原料缓冲罐V-105、液位控制阀LT-1101进入罐，由原料泵P-101/1、2经流控FT-1101进入脱硫吸收塔T-102底部与塔顶来的贫液逆向接触进行脱硫。

脱硫后的液化气去液化气脱硫醇，吸收硫的富胺液自塔底自压流出与干气脱硫富胺液一起进入E-101/4,3，E-101/2,1。

羽叶分离器和液液分离器在LNG项目分子筛脱水再生气分离和污水除油设计方案诺卫能源技术（北京）有限公司罗力在煤层气、焦炉气、管道天然气制LNG项目中，净化脱除酸性气后的气体，还需要通过分子筛塔器深度脱除气态水和气态轻烃。

分子筛塔器再生释放气含有的水蒸汽和轻烃蒸汽，经余热回收冷凝，需要采用羽叶分离器脱除凝液后，送外下游处理工序。

而羽叶分离器从释放气中脱除下来的污水和液态轻烃混合液，则需要通过羽叶液液分离器脱除大部分油层后，送往下游污水处理单元。

正确选用和合理设计这类分离器，对LNG项目高效低成本运行有着重要影响。

请大家结合自身LNG 项目涉及到的前述分离装置采用技术情况和运行情况进行讨论。

对于LNG项目分子筛脱水再生气气液分离器，其主要作用是脱除再生气中携带的凝液，避免凝液进入再生气下游管线和设备，以防犯凝液在下游管线设备积聚形成液阻，以及影响下游设备尤其是加压设备运行故障。

对于LNG项目分子筛脱水再生气凝液液液分离器，其主要作用是脱除污水中的可燃轻烃，既可以回收可燃轻烃作为燃料，又可以大大降低污水中可燃轻烃等有机物含量，不仅可以降低轻烃在后续工序挥发成可燃气造成安全风险，还可以大大降低污水后续处理负荷，减小后续处理费用。

关于LNG项目分子筛脱水再生气气液分离器，在目前国内已经建成运行的项目中，有的采用多因子旋流子母分离器型式，有的采用羽叶分离器，也有的采用纤维丝网式分离罐或重力沉降式分离罐，甚至有的早期项目没有设置原料气进塔分离罐。

而关于LNG项目分子筛脱水再生气凝液污水除油分离器，在目前国内已经建成运行的项目中，有的采用羽叶液液两相分离器，也有的采用纤维丝网式液液分离罐，甚至有的项目没有设置污水除油设备。

多因子旋流子母分离器，属于高效动力学分离器技术设备。

由于在相同中低压工况下，多因子旋流子母分离器内件制造成本相对较高，从而削弱了其性价比优势。

多因子旋流子母分离器，其核心优势在于优异的气固分离综合性价比优势，以及在高压、超高压工况下的气液分离应用优势，几乎无出其右。