油气分离器规格系列及设计步骤

油气分离器的设计喷油螺杆压缩机中，在压缩气体的同时，大量的油被喷入压缩机的齿间容积。

这些油和被压缩气体形成的油气混合物，在经历相同的压缩过程后，被排到机组的油气分离器中。

油气分离器是喷油螺杆压缩机机组系统中的主要设备之一。

为了降低机组排气中的含油量和循环使用机组中的润滑油，必须利用油气分离器把润滑油有效地从气体中分离出来。

一、油气分离原理与方法1.油气混合物特性在由被压缩气体和润滑油形成的油气混合物中，润滑油以气相和液相两种形式存在。

处于气相的润滑油是由液相的润滑油蒸发所产生的，其数量的多少除取决于油气混合物的温度和压力外，还与润滑油的饱和蒸气压有关。

油气混合物的温度和压力愈高，则气相的油愈多；饱和蒸气压愈低，则气相的油愈少。

气相油的特性与其他气体类似，无法用机械方法予以分离，只能用化学方法去清除。

在一般的运行工况下，油气混合物中处于气相的润滑油很少。

一是因为在通常的排气温度下，混合物中润滑油蒸气的分压力很低；二是由于润滑油在从喷入到分离的时间很短，没有足够的时间达到气相和液相间的平衡状态。

处于液相的润滑油占了所有被喷入油中的绝大部分，但这种液相油滴的尺寸范围分布很广。

大部分油滴直径通常处在1～50μm，少部分的油滴可小至与气体分子具有同样的数量级，仅有0.01μm。

显然，大油滴和小油滴的性质会有较大的差异。

在重力作用下，只要油气混合物的流速不是太快，大的油滴最终都会落到油气分离器的底部。

油滴直径越小，其下落的时间就越长。

对于直径很小的润滑油微粒，却可以长时间悬浮在空气中，无法在自身重力的作用下，从气体中被分离出来。

油气分离器的作用，就是尽可能地把这部分油滴分离出来。

2.油气分离方法按分离机理的不同，喷油螺杆压缩机机组中采用两种不同的油气分离方法。

一种称为机械法，即碰撞法或旋风分离法，它是依靠油滴自身重力以及离心力的作用，从气体中分离直径较大的油滴。

实际测试表明，对于直径大于1μm的油滴，都可采用机械法被有效地分离出来。

目录一、课程设计的基本任务 ............................................................... 错误!未定义书签。

（一）设计的目的、意义 ....................................................... 错误!未定义书签。

（二）设计要求 ....................................................................... 错误!未定义书签。

（三）工艺计算步骤 ............................................................... 错误!未定义书签。

二、课程设计理论基础 (4)（一）分离器综述 (4)（二）油气分离器原理 (4)（三）从气泡中分离出油滴的计算 (5)（四）气体的允许速度 (7)（五）分离器结构尺寸计算 (7)三、实例计算 (9)(一)基础数据 (9)1. 原油组成 (9)2.相关参数 (9)(二)计算分离器的结构尺寸 (10)四、结束语 (20)附录计算程序 (21)一、课程设计的基本任务（一）设计的目的、意义目的：在老师指导下，根据给定的原油组成、分离条件、停留时间等基础数据，按规范要求独立地完成分离器结构尺寸设计。

意义：为了满足计量、储存的需要，油井产品从井口出来后，首先要进行分离，分离的场所即油气分离器。

分离后所得油、气的数量和质量除了与油气的组成、分离压力、分离温度有关外，也与油气在分离器内停留的时间有关，当油气的组成、分离压力、分离温度及处理量一定时，分离效果由分离器的尺寸决定，合理的设计或选择分离器的尺寸对改善分离效果非常必要。

（二）设计要求1.初分离段应能将气液混合物中液体大部分分离出来2.储液段要有足够的容积，以缓冲来油管线的液量波动和油气自然分离3.有足够的长度和高度，是直径100um以上的油滴靠重力沉降，以防气体过多地带走油滴4.在分离器的主体部分应有减少紊流的措施，保证液滴沉降5.要有捕集的器除雾，以捕捉二次分离后气体中更小的液滴6.要有压力和液面控制（三）工艺计算步骤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类型。

2.2.2.
重力式分离器的研制最初是以油气或油水两相分离作为目的的。最早的油气分离器基本都是采用空筒结构，发展较成熟的早期油气两相分离器以前苏联油田上使用的CTT型卧式分离器[2]为代表，该型分离器由疏流室、集液室、油气接收室以及分离器室四部分组成，内部安装有疏流板、折流板和除雾器等一些简单的内部构件，可以处理有较广范围汽油比的油气混合液；而早期的油水分离器是由油水分离池发展而来，油水分离池的发展经历了API(普通隔油池)、PPI（平行板隔油池）和CPI（波纹板隔油池）[3]。API型油水分离池由美国石油学会研制，之后壳牌公司在此基础上通过添加内部倾斜平板得到了PPI型油水分离池，不久又对其进行改进，将平板换为波纹板，不仅提升了分离效果，同时也降低了成本。CPI型油水分离池的优点是油水分离效果好，停留时间短（一般不超过30分钟），占地面积小。
设备体积大。一般油气水三相分离器体积较大，尤其是卧室油气水三相分离器占地面积相当大，导致使用成本增加。以卧式油气水三相分离器为例，解决上述问题的一种有效方法就是对分离器内多相流进行流场分析，从而选取合适的内部构件并进行合理安装。正确选取内部构件可缩短分离时间，提高分离效率，从而使分离器结构紧凑，有效减小占地面积。
图2立式旋风分离器结构
另外，威瑞泰默斯生产的高效复合三相分离器STS采用气液中度旋流技术、压缩气浮选技术、油水界位精确测定技术、水洗技术、斜板沉降技术等，有效消除了段赛流的影响，加速了油水的分离，取得了较高的分离效果；山东科瑞控股集团有限公司生产的YQ01型三相分离器，在提高分离效率减少设备投资的同时，也提高了产品的适用范围，该产品可适应-40℃～60℃的环境温度[6]。
学生：XXX
指导教师：XX
[摘要]：随着石油资源消耗的不断增加以及可开采石油资源的减少，油页岩成为备受关注的石油替代能源。油气水三相分离器是油页岩地表系统中的关键设备，采出混合液在卧式油气水三相分离器中经由重力沉降以及碰撞聚结达到油、气、水的分离。油气田生产的天然气及原油含有不凝气,通常采用轻烃回收、原油稳定、天然气净化等装置来回收轻质油及其它产品，这些装置都有对油、气、水混合液进行分离的工艺过程。本文针对生产实践中所取得的一些数据进行模拟设计出所对应油气水三相分离器的参数，并对其进行ANSYS模拟所受应力情况。

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；
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。
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。
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。
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。
第三节 分离器的检验标准
3.1 分离质量K
▪ 定义：分离器出口处每标准立方米气体 所带液量的多少。
▪ 计算公式：
K V液 /V气 100％

.Q/LX摩托车和轻便摩托车油气分离器设计规范发布前言为控制摩托车燃油蒸发污染物对环境的污染，保护环境，节约能源。

使摩托车燃油蒸发污染物排放符合国家强制性标准GB 20998-2007《摩托车和轻便摩托车燃油蒸发污染物排放限值及测量方法》的规定，在摩托车油箱上设置油气分离器，以利于收集燃油蒸气。

为规范油气分离器的设计、明确相关要求及方法，特制定本规范。

油气分离器设计规范1 范围本规范规定了摩托车和轻便摩托车（以下统称摩托车）用油气分离器设计的基本要求、原则、方案选择及检测方法等。

本规范适用于全新或改进设计的摩托车。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 191-2008 包装储运图示标志GB 20998-2007 摩托车和轻便摩托车燃油蒸发污染物排放限值及测量方法3 基本要求3.1 通气性：油气分离器应具有良好的通气性能，以保证摩托车燃油箱内部的大气平衡，避免油箱内部产生负压而导致供油不畅，出现发动机熄火等现象。

3.2 密封性：按照GB 20998-2007的要求，燃油蒸发控制系统应具有良好的密封性，避免摩托车燃油蒸发污染物因昼间换气损失和热浸损失而排放到大气中。

油气分离器通大气的燃油蒸发管接头及油箱出油口堵上后，整个油箱系统应具有良好的密封性能。

4 设计原则及方案选择4.1 设计原则4.1.1 为保证油气分离器的通气性及密封性，油气分离器应设计成为油箱内部与燃油蒸发收集系统的唯一通道。

4.1.2 为减少摩托车在运动过程中燃油蒸发管接头的燃油溢出量，油气分离器应尽可能设置于燃油箱的最高位置（摩托车处于水平位置）。

4.1.3 为保证油气分离器具有良好的油气分离效果，在油气分离器内部应设置类似迷宫或单向阀结构。

4.1.4 燃油蒸发管接头“孔径”需根据车型设计匹配确定。

考虑铸 造偏差、工艺性和介质腐蚀等因素
而 附加 的裕量 ，单 位为ｍｉ ； ｌ ｌ
该油 气分 离器分 离方 法按 两级进 行分 离 。第一 级 用机械法 作为预分 离 ，它是 依靠油滴 自身重力以及离心 力的作 用 ，从 气体 中分 离直径 较大 的油 滴 （ 径大 于 直
岛 —— 阀体外径与内径的比 ； ［ 】— —材料的许用拉应力 ，单位为ＭＰ ，在 ａ ／ｂ 。 ｎ ／ 两者中取最小值 ； ｎ
推 广应 用 。
＝、高压气体用油气分离器结构特点及
工作原理
１ 技术性能参数 ．
进气压力 ：４ ＭＰ 。 ５ ａ
公称通径 ：２ｒｍ。 ５ ａ
【 关键词】 高压 气源 系统
器 分离滤芯
油 气分 离 导 向螺 旋
工作温度 ：≤１０Ｃ。ຫໍສະໝຸດ ２￣ 一、刖 吾
初始压降 ：≤００ ＭＰ 。 ．２ ａ
— —
１ ｍ） ；第二级 用亲和 聚结法作 为精分离 ，通过耐 腐 蚀的特殊玻璃纤维材料制成 的滤 芯进 行精过滤 ，使直径 在 １ ｉ以下的油 滴先聚结 为直径 较大的油 滴 ，然 后再 ｎ
分离 出来 。 ｝
、
分别为常温下材料的抗拉强度和屈服强度，
单位为ＭＰ ； ａ
力、ｎ ｂ ——分别为以 盯 为强度指标的安全系数和 。 ｂ 为
９
（） ２
式中 ｆ Ｂ ——考虑腐蚀裕量后 阀体 的壁厚 ， 单位为ｍ ｍ； Ｄ —— 阀体中腔最大内径 ，单位为ｍ Ｎ ｍ，根据 结构 需要 选定 ；
图１ 油气分离器结构
ｌ 底脚 ２ ． 出气接头 ３导向螺旋器 ４ ． 简体 ５ ． 分离滤芯 ６ 挡油伞 ７封头 ８排污阀 ９ 气接头 ． ． 进

压力容器产品工艺文件产品名称：一级油气分离器工艺编号：GY11118 规格：Φ1400×30×4810 容器类别：Ⅱ类图号：制-38723 产品编号：11211编制：审核：大庆油田石油石化设备厂编制日期：2011 年 12 月 3 日制造工艺流程图符号：注释H—停止点；E—检查点；W—见证点；R-审核；RT—射线检测制造工艺流程图符号：注释H—停止点；E—检查点；W—见证点；R-审核；RT—射线检测第 1页共 2 页总体要求1、本设备的设计、制造、检验及验收按GB150-1998《钢制压力容器》及JB/T4731-2005《钢制卧式容器》执行，并受TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》监察。

2、本设备用钢板按GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》中的规定执行，使用状态为正火；壳体用钢板应按JB/T4730-2005《承压设备无损检测》逐张进行超声波检查，质量等级不低于Ⅲ级；电加热器套管用无缝钢管整根供货，按GB9948-2006《石油裂化用无缝钢管》执行，其余无缝钢管按GB/T8163-2008《输送流体用无缝钢管》执行；锻件按NB/T47008－2010《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》执行，使用状态为正火+回火；法兰、法兰盖用锻件16Mn按相应法兰标准规定执行；螺柱、螺母应符合HG/T20613-2009《钢制管法兰用紧固件》的规定，使用状态为调质。

3、焊接材料及焊接要求按JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》的规定执行，焊条还应符合JB/T4747-2002《压力容器用钢焊条订货技术条件》的规定。

焊缝坡口型式及尺寸除图中注明外按GB/T985.1-2008《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》和GB/T985.2-2008《埋弧焊的推荐坡口》的规定执行。

第 2页共 2 页4、本设备的A、B类焊缝按JB/T4730-2005《承压设备无损检测》进行100%射线检测，检测技术等级不应低于AB级，Ⅱ级合格；C、D类焊缝表面按JB/T4730-2005《承压设备无损检测》进行100%磁粉检测，Ⅰ级合格。

4 残油量的测定及结果
按《 ISO573 - 2 - 96 一般用压缩机悬浮油含 量测试方法 》,对安装该油气分离器的螺杆压缩 机进行了悬浮油含量测试 ,测试系统布置如图 4 所示 。
图 4 压缩空气取样位置
在额定工况下 ,对油气分离器后的压缩空气
进行取样检测其悬浮油含量 ,实测空气中含油量 为 2. 3mg /m3 ,在规定的范围内 ,典型测试结果如 表 1所示 。
(1)油滴分离 。油滴从压缩空气中分离出来 的各种物理方法对微米级的玻璃纤维吸收细油滴 的效果影响因油滴大小而异 。纤维的数量 、直径 和油气流速是决定分离效果的决定因素 。图 2为 通过试验得出的油滴分离效果图 (过滤纤维直径 为 3μm ) 。从图中可以看到 ,较大的油滴流速越 高 ,分离效果越好 ;而较小的油滴 ,则流速越低 ,分
1 前言
随着我国国民经济建设的持续增长 ,各类压 缩机的需求量不断增大 ,同时也对压缩空气的质 量要求进一步提高 。如何获得含油量低 、洁净的 高品质压缩空气 ,是压缩机行业和用户十分关注 的一个课题 。
近年来 ,合肥通用机械研究院在开发研制新 系列 LHC - 28 /147 型螺杆 - 活塞串联空压机组 过程中 ,对螺杆压缩机油气分离器进行了重新设 计 ,据试验和用户使用表明 ,该压缩空气质量 、耗 油量均达到控制目标 。新设计的油气分离器 ,体 积较老型号产品明显减小 ,油气分离芯的使用寿 命增加 ,保证了机组运转的可靠性 。本文详细介 绍该油气分离器相关设计 、试验及使用情况 。
经过粗分离后油气进入油气分离芯进行精分 离 ,且回油管将残油回收 ,洁净的气体从保压止回 阀排出 。
油气分离芯进行精分离的工作原理为“聚合 作用 ”。油气分离芯所用的微米级的玻璃纤维层 将油滴从压缩空气中分离出来 ,然后粘聚成较大 的油滴 ,重新回到压缩机油路中 。这种分离过程 可达到亚微米级 ,从而确保压缩机的油耗量和进 入到压缩空气管路中的油量为最小 。油气分离共 分 3个步骤实现 :

分离器计算根据《油气集输设计规范》P29卧式重力分离器直径D 按照下式进行计算0423310350.0Pw K K TZq K D v -⨯=式中： q v —标准参比条件下气体流量，m 3/h (P 0=0.101325MPa T 0=293K 条件下)；2K —气体空间占有的面积分率，2K 取0.53K —气体空间占有的高度分率，3K 取0.54K —分离器长径比，K 4=L/D ；P ≤1.8MPa 时：K 4=3.0;1.8＜P ≤3.5MPa 时：K 4=4.0;P ＞3.5MPa 时：K 4=5.0Z —气体压缩系数（压缩因子）；T —操作温度，K ；P —操作压力（绝压），MPa ；D —分离器内径，m ；W 0—液滴沉降速度，（m/s ）；液滴直径68010m L d -=⨯；重力加速度2/8.9s m g = 4 4.0K =在操作条件下，由HYSYS 软件得知，压缩因子Z=0.9140气体的密度327.51/g kg m ρ=液体的密度3846.7/L kg m ρ=气体粘度51.22110Pa g μ-=⨯⋅标况下（P=101.325KPa,T=293K ），气体流量43q 1.33910/v m h =⨯处理装置考虑120%的弹性范围，气体流量43q 1.606810/v m h =⨯ 根据《油气集输设计规范》SY/T0010-96 第29页6.2.6-1式()f gd wg g L L ρρρ340-=0w -液滴在分离器中的沉降速度，m/s;L d -液滴直径，取60⨯10-6 ~100⨯10-6 mL ρ-液体的密度，3/kg mg ρ-气体在操作条件下的密度，3/kg mf-阻力系数，用下式计算阻力系数()()()()()63222549.88010846.727.5127.514Re 1011.297633 1.22110L L g gg gd f ρρρμ--⨯⨯⨯⨯-⨯-⋅===⨯⨯式中： Re —流体相对运动的雷诺数；μg —气体在操作条件下的粘度，Pa ·S得出2(Re )f 再查油气集输设计规范附录B 可得f 值,即 2.49f = ()()-660449.88010846.727.510.11183327.51 2.2L L g g gd w f ρρρ--⨯⨯⨯⨯-===⨯⨯m/s 分离器直径4-333v 2400.5 1.339103030.91400.350100.350100.50000.54 3.50.1296K q TZ D m K K Pw -⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯分离器长 40.50004 2.000L D K m =⨯=⨯=。

一３ ９—
为确保在上冲程泵 的吸入过程 中，使套管环形
空 间 的气 泡不 被 吸人 到 中心管 ，那 么 套管 环形 空 间 的体 积至 少也 要 和泵一 个 冲程 的 吸人体 积 相等 ，分
离 室 带孔段 以下段 的最 小长 度为
，
“ 一
螺 旋 的长 度是 取分 离 室带孔 段 以下段 的长度 和
数 （ｉ ） ｍｎ ； 为分离器 的体积利用系数 ，可以直 接 设 定 为 ０ ； Ｆ 为 套 管 环 形 空 间 的截 面 积 ． ６
（ｍ ） ｃ 。
形 空 间里液 流 的旋转 速度 会被 突 然降低 ，使 其 中所
含的一部分气泡直接进入到分离器上部 的油套管环
形 空 间 中。那些 比较 小 的气 泡虽 不能 直接 进入 到分
气分 离率 。
关键词 ：螺旋式油气分离器 ；带孔段 ；离心力 ；原理 ；参数
ｄ ｉ ０ ３ ６ ／． ｓ ． ０ ６ ６ ９ ．０ ２ ９０ ０ ｏ： ．９ ９ ｓｎ１ ０ － ８ ６２ １ ．．２ １ ｉ
进 行 高油气 比油 田的开 发 ，减 少气 体 是提 高泵 被 中心管 引入 泵 内 ，以实现油 气分 离 的 目的 。 效 的有效 措施 。其 中螺 旋式 油气 分离 器就 是一 种 常
（）螺旋式油气分离器更适合于一些产量 比较 ３ 在计 算 出分 离 室带 孑段 以下 段 的最 大长 度 和最 大的、气油 比高的油井 ，特别适合一些泵到油层 中 Ｌ 部的距离 比较大的 、产量较高的高含气油井 。因为
小长 度 之后 ，可 以取 其 中 的一个 较大 值来 作 为分 离
室 的 长度 １。那 么分 离 室 带 孑段 的长 度 则 是 分 螺旋式油气分离器和封隔器式的气锚是一样的 ，都 Ｌ ２

采用“倒虹吸”技术，变油水界面控制
为液面控制，解决油水界面自控的问题，
保证设备平衡运行。
65
65
三、油田分离器的6种分类
采用单台设备双向进料，中间出液技术，
有效降低了设备内液体流速，提高了设
备的处理能力，具有结构紧凑、分离效
果好和自动化程度高。
66
66
三、油田分离器的6种分类
多功能联合脱水器 将油气分离、加热
汇管和辐射状配液管流入沉降罐底部的水层内，
当油水混合物向上通过水层时，由于水的表面
张力增大，使原油中的游离水、破乳后粒径较
大的水滴、盐类和亲水固体杂质等并入水层，
称为水洗。
42
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三、油田分离器的6种分类
经沉降分离后的原油由中心集油槽和原油排出
管流出沉降罐。原油中排出的污水经虹吸管，
由排水管排出。
二、气田常用分离器
分离器气出口的过滤器、雾沫捕集器的结 构的设计和合理安装对气流中液滴的携带 有重要的影响。通过雾沫捕集器的气流方 向最好水平通过。下图是实际应用中推荐 使用的一种雾沫捕集器
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二、气田常用分离器
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二、气田常用分离器
气田气流量大，在设计和操作时要注意一 点是气体出口过滤器的压差。这个压差的 液柱高度不能大于下液管的高度，否则分 离器内的液体会被反吸到气出口。叶片式 气出口过滤器并不是越密越好
阀流出分离器。为得到最大气液界面面积，通常使卧式
分离器充满1/2空间。
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三、油田分离器的6种分类
来自入口分流器的气体水平地通过液面上方的
重力沉降部分，油滴依靠重力沉降，未沉降的
粒滴随气体流经除雾器，并在除雾器内聚结，

3、立式分离器的高度为直径的3.5～5.0倍。
4、除雾器的厚度一般取100 ～ 150mm。
二、立式油气分离器的技术参数教学内容
5、除雾段的高度一般不小于400mm。 6、沉降段的高度一般取H2=D，但不小于1m。
二、立式油气分离器的技术参数教学内容
7、入口分离段的高度一般不小于600mm。 8、液体储存段的高度由原油在分离器内需要 停留的时间来确定。
责任心、真功夫、好习惯
油气集输工艺技术
油气分离器的技术参数
开发系集输教研室
彭
朋
一、油气分离器的结构设计要求教学内容
1、初分离段应能将气液混合物中液体大部分 分离出来； 2、储液段要有足够的容积；
一、油气分离器的结构设计要求教学内容
3、有足够的长度和高度； 4、分离器的主体部分应有减少紊流的措施，保 证液滴沉降 ； 5、要有除雾器、压力和液面控制。
3、卧式分离器圆筒部分的长度L与直径D之
比一般为3～5。
三、卧式油气分离器的技术参数教学内容
4、入口分离段的长度由入口的形式确定，但不小于1m。
5、沉降分离段的长度按结构要求定，但不小于2D。
三、卧式油气分离器的技术参数教学内容
6、除雾分离的长度由除雾器结构及布置而定。 7、液体储存段的长度由液体在分离器停留的时间来确 定，通常h=D/2。
二、立式油气分离器的技术参数教学内容
9、液封段的高度一般不小于400mm。 10、泥砂储存段的高度视原油含砂量和分 离器中是否需要设置加热盘管而定。
三、卧式油气分离器的技术参数教学内容
1、油滴沉降至液面的时间应小于油滴 随气体流过重力沉降段所需的时间。
三、卧式油气分离器的技术参数教学内容
2、一般卧式分离器液面控制在直径的1/2处。

摘要为了满足油气井产品计量、矿场加工、储存和管道输送的需要，气、液混合物要进行气液分离。

本文是某低温集气站中分离器的设计与计算，选用立式分离器与旋风式两种。

立式分离器是重力式分离器的一种，其作用原理是利用生产介质和被分离物质的密度差来实现基本分离。

旋风式分离器的分离原理是由于气、液质量不同，两相在分离器筒内所产生的离心力不同，液滴被抛向筒壁聚集成较大液滴，在重力作用下沿筒壁向下流动，从而完成气液两相分离。

分离器的尺寸设计根据气液混合物的压力﹑温度以及混合物本身的性质计算确定。

最后确定分离器的直径、高度、进出口直径。

关键词：立式两相分离器 旋风式分离器 直径 高度 进出口直径广安1#低温集气站的基本资料：出站压力：6MPa 天然气露点：5C <-︒气体组成（%）：C 1=85.33 C 2=2.2 C 3=1.7 C 4=1.56 C 5 =1.23 C 6=0.9H 2S=6.3 CO 2=0.78凝析油含量：320/g m 0.78l S =1. 压缩因子的计算① 天然气的相对分子质量 ∑=iMi M ϕ式中 M ——天然气的相对分子质量； i ϕ——组分i 的体积分数； Mi ——组分i 的相对分子质量。

则计算得， M=20.1104② 天然气的相对密度天然气的相对密度用S 表示，则有：S=空天M M 式中 M 天、M 空分别为天然气的相对分子质量。

已知：M 空=28.97 所以，天然气相对密度S=空天M M =20.1104/28.97=0.694 ③ 天然气的拟临界参数和拟对比参数 对于凝析气藏气：当 0.7S < 时，拟临界参数：4.7780.248106.1152.21pc pc P S T S =-=+ 计算得，4.6211.7pc pc P T ==天然气的拟对比参数：pr pcpr pcP P P T T T ==a ．1、2号分离器：1110;287a P MP T K == 110 2.174.6pr P ==； 12871.36211.7pr T == b. 3号分离器：3310;287P MPa T K == 33103042.17; 1.444.6211.7pr pr P T ====c. 4号分离器：4410;303P MPa T K == 44103032.17; 1.434.6211.7pr pr P T ==== d. 5号分离器：556;257P MPa T K == 5562571.3; 1.24.6211.7pr pr P T ====④ 计算压缩因子天然气的压缩因子和拟对比压力，拟对比温度有如下的函数关系： (,)pr pr Z P T ϕ=天然气压缩因子图版 根据算的的参数查上图得，123450.72;0.78;0.77;0.70Z Z Z Z Z =====2. 天然气密度在某压力，温度下，天然气的密度ρ=ZTpM314.8式中 ρ——天然气在任意压力、温度下的密度，kg/m 3P ——天然气的压力（绝），kPa; M ——天然气的相对分子质量； Z ——天然气的压缩因子； T ——天然气绝对温度，K 根据公式可计算， 3121000020.1104117.1()8.3140.72287g g kg m ρρ⨯===⨯⨯331000020.1104102.0()8.3140.78304g kg m ρ⨯==⨯⨯341000020.1104103.7()8.3140.77303g kg m ρ⨯==⨯⨯35600020.110480.7()8.3140.70257g kg m ρ⨯==⨯⨯3. 气体流量由已知日产量和流程设计课知各分离器的日处理量分别为：341323334352210()182********()14();19()1822201671419116()g g g g g mQ dm Q dmmQ Q ddm Q d=⨯=++++====++++++=根据公式000T Z Q P ZT PQ g=推得：Q=293101325.086400TZP Q g ⨯⨯即分离器的流量 计算得各分离器的流量分别为：33312333450.018;0.067;0.0130.018;0.139mmmQ Q Q sss mmQ Q ss=====4. 粘度的求解①．根据天然气的相对密度S=0.694，查天然气的假临界特性图得到天然气的临界温度和临界压力：218;4570pc c T P KPa ==天然气的假临界特性图②．查下图得出天然气在101.325KPa ，不同温度条件下的粘度。

油气分离器操作规程一、设备的基本参数油气分离器的主要参数有：•分离器壳体的尺寸：长、宽、高•分离器壳体的材质：一般为碳钢或不锈钢•最大工作压力和最高分离温度•设备的设计流量和实际流量二、操作前的准备工作在操作油气分离器之前，首先需要对设备进行以下几个方面的准备工作：1. 清理设备及设备周围环境在操作前，需要清洗分离器以及设备周围的环境，保证设备处于干净、整洁的状态。

注意不要用带有铁锈等杂质的毛刷或布清理，以免对设备造成损害。

2. 确认油气分离器的适用范围在使用油气分离器之前，需要了解分离器的适用范围，方法是查看设备的使用说明以及技术参数表。

3. 检查设备是否完好要检查油气分离器的各部件是否完好，如密封件的状态是否良好，阀门是否严密等等。

三、操作步骤1. 开启进料阀门先将进料阀门打开，启动进料泵，将混合物进入设备。

2. 调整进料流量调整进料流量，使其适合设备的设计流量。

如果流量过大或过小，都会对设备造成影响，导致分离效果不佳。

3. 调整分离器的操作温度和压力根据产物的性质，确定油气分离器的操作温度和压力，并进行相应的调整。

4. 确认油气分离器处于正常工作状态经过以上的操作，必须确认设备处于正常工作状态，检查设备周围是否有泄漏现象。

5. 调整相互作用力调整液位控制器，接通液位控制室对应的电缆，然后将里面的电极末端缓慢下降，待触及分界面后，立即上升3mm，然后调整液位控制器位置。

6. 操作过程中需注意的事项在操作过程中，需要注意以下几个方面的事项：•不要强制关闭设备的任何阀门；•定期检查设备的执行机构及仪表是否正常，如发现异常，需要及时处理；•不要在操作过程中随意更改设备的设置，以免影响设备的工作效率；•发现设备异常情况时，立即停止设备并及时报修。

7. 关闭设备当工作结束时，需按照逆向顺序依次关闭设备，关闭进料阀门，最后关闭出口阀门。

关闭后仍需清理设备及设备周围环境。

四、注意事项在操作油气分离器的过程中，需要注意以下几个重要的问题：•操作人员必须经过相关的技术培训，并持有相应的证书；•经过一段时间的连续运行，分离器内的污染物会变得越来越严重，需要及时清理；•设备的操作温度和压力必须在规定范围内，不能超过该范围，以免对设备造成影响。

二分离器的结构
1分离部分 1）初次分离部分：由入口、油槽、防冲板组
成； 2）主要分离部分：由主体容器组成，有一定
的直径和长度，以满足气、液重力沉降的要 求； 3）油雾捕集器：由伞状隔板、金属丝网和叶 片油雾捕集器组成；利用碰撞分离10~30um 以上的油滴。
2压力控制部分 分离器出气管线上安装压力控制阀。 3液面控制部分 1）计量分离器：由浮漂连杆机构和出油阀组
来确定，通常为直径的一半。
七油气分离器的安装
1单排布置的立式油气分离器，平面投影中心必须在同一直 线上，间距为1.0~1.5m之间；卧式分离器端头应取齐，间距 一般为1.5m；
2双排布置的分离器，其操作面应在两排的中间，两排突出 部分的净距不小于1.5m；
3分离器并联时，应采用对称式配管方式，进口汇油管线安 装开口大小和间距均应相等，能使油气进料量均匀分配；
四油、气、水三相分离器
1油、水、气三相分离器的结构
Байду номын сангаас2油、气、水三相分离器的工作原理

油、气、水混合物先进入口分离器，液体流向
分离器端头，流至集液部分，气体上升至分离器的
上部，液体经过稳流装置进入沉降部分，气体经过
平行梳流板和出口捕雾器后进入气管线，由集散系
统的调节阀控制分离器压力。原油经油水沉降分离
油气分离器
一 油气分离器的分类
1 按外形分 1) 立式分离器：容易控制液面，清理泥沙， 处理量较小； 2)卧式分离器：处理量大，液面难控制，不 容易清理泥沙、杂物； 3)球形分离器：承压高，不易制造，液面控 制要求高，分离和缓冲空间受限。
2 按压力分 1)真空分离器：压力≤0.1MPa 2)低压分离器：压力0.1~1.5MPa 3)中压分离器：压力1.5~6.0MPa 4)高压分离器：压力6.0MPa 3按用途分 1）生产分离器 2）计量分离器 3）三相分离器

第二节油气水分离工艺设计四、分离器的类型1. 分离器的分类油（气）田上常用的分离器, 按其外形分主要有立式和卧式两种; 按功能分有气液两相分离器和油、气、水三相分离器等；按操作压力可分为负压(<0.1MPa)、低压(<1.5MPa)、中压(1.5～6.0MPa)和高压(>6.0MPa)分离器等。

下面对分离器的型式和内部结构作简单介绍。

2. 立式分离器图2-3-16为立式分离器的简单结构示意图。

图2-3-16 立式分离器的简单结构示意图立式分离器一般用于处理高气液比的油气混合物,如用作气体洗涤器、分液罐等, 以便除去大量气体中所含少量液体。

立式分离器的内部结构如图所示，混合物由侧面进入分离器, 经入口分流器使油气得到初步分离, 液体向下沉降至分离器的集液部分, 析出所携带的气泡后经液控阀流入管线；经入口分流后的气体向上流向气体出口, 气体所携带的较重油滴在重力作用下沉降至集液部分; 较小的液滴经出口捕雾器碰撞聚集后进一步脱除, 然后气体流出分离器。

3. 卧式分离器卧式分离器多用于液气比较高的情况,像原油分离器、缓冲罐等。

分离器的内部结构如图2-3-17所示。

图2-3-17 一般三相分离器的简单结构示意图1—三相流体入口；2—挡板；3—气相整流件；4—填料或防浪板；5—捕雾器；6—气出口；7—下液管；8—溢流堰板；9—防涡器；10—水出口；11—油出口流体进入分离器，经过入口分流器后气、液的流向和流速突然改变, 使气液得以初步分离。

气体水平地通过液面上方的重力沉降部分, 被气流携带的液滴在此部分靠重力沉降至气液界面, 未沉降至液面的粒径更小的液滴在出口捕雾器碰撞聚集成大液滴, 在重力作用下沉降至集液部分。

经过初步分离的液体在重力作用下流入分离器的集液部分, 集液部分需要有一定的空间, 使液体流出前有足够的停留时间；对于两相分离器, 足够的停留时间可以使原油中气泡升至液面并进入气相；对于三相分离器, 足够的停留时间除使油中气泡析出至气相外, 还可以使油中水滴沉降至水层, 水层的油滴升至油层, 然后再通过控制阀流出分离器。

机抽用井下高效气液分离器设计摘要现在有杆泵抽油在各大油田的生产中占主导地位,但众所周知，油层除了产出原油同时还会产出大量的伴生天然气。

而这些伴生的天然气不可避免的有一部分会进入泵筒，这部分气体会占据泵筒的容积,从而造成泵筒的容液量大大的减小。

由此，我们就会想到，把这些伴生的天然气在进入泵筒之前从液体中分离出去,不让它进入泵筒内。

这样就有了井下气液分离器即气锚的出现。

现有的气液分离器大多是利用重力作用式和离心作用式。

但是由于诸多原因，现在的分离器只能在一定程度上尽量减少气体的进入量，即使气体进入量很小，其对泵效的影响也是不容小觑的。

因此设计出效果更好的气锚，仍然是很有必要的.本设计中的气锚是利用了重力作用式与离心作用式相结合的高效气锚.将重力分离部未能完全分离的气体在离心分离部分分离出去，以保证高效的抽油效率。

该新型气液分离器适用于气液比较高的油井。

在此分离器内设置了单独的气、液流道，更加有利于气液的分离。

该分离器是在泵上冲程抽汲时实现分离，而在泵下冲程时将气体排入油套环空关键词：气锚;重力式分离;离心式分离IAbstractNow the rod pumping is also the most important method of oil production。

But as we know，the reservoir yields not only oil but also a lot of gas. And inevitably, part of the gas will enter the pump and occupy its volume。

Therefore the pump’s volume for the oil will reduce seriously。

So，we will thought that, separate the gas from the oil before it entering the pump。