本實用新型屬于多相分離技術領域，尤其涉及一種多段式固氣液三相旋流分離系統(tǒng)。

背景技術：

目前，工業(yè)生產(chǎn)中，包括采出的原油、油田含油污水、冶金及機械加工制造業(yè)含油廢水以及國防污水等中往往存在顆粒雜質、氣、以及油和水等，倘若依然采用單一的液-液或固-液分離裝置以及分離方法只能分離出其中的兩相，這遠遠不能滿足工業(yè)生產(chǎn)需求，況且分離出的污水中往往含有多種雜質也會增加后續(xù)處理污水的成本。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種多段式固氣液三相旋流分離系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術方案：

一種多段式固氣液三相旋流分離系統(tǒng)，其特征是，包括油砂分離器、氣液分離器、油水分離器和多條管路；所述油砂分離器設置在進料管路的末端上，且所述油砂分離器將進料管路分成砂管路和氣液管路兩條支路；所述氣液分離器設置在氣液管路的末端上，且所述氣液分離器將氣液管路分成氣管路和液管路兩條支路；所述油水分離器設置在液管路的末端上，且所述油水分離器將液管路分成油管路和水管路兩條支路；

所述進料管路的首端是進料口、末端與油砂分離器相連，所述進料管路從首端至末端的管路上依次設置有第一壓力變送器和第一電磁閥；

所述砂管路的首端與油砂分離器相連、末端是出砂口,所述砂管路從首端至末端的管路上依次設置有緩沖減壓器、第二電磁閥、儲砂罐、第一閘閥、砂倉和輸送機；

所述氣液管路的首端與油砂分離器相連、末端與氣液分離器相連，所述氣液管路從首端至末端的管路上依次設置有第三電磁閥、減壓閥和第二壓力變送器；

所述油砂分離器上設置有第一液位計；

所述氣管路的首端與氣液分離器相連、末端是出氣口，所述氣管路上設置有排氣閥；

所述液管路的首端與氣液分離器相連、末端與油水分離器相連，所述液管路從首端至末端的管路上依次設置有氣液兩相流(此處應該是實現(xiàn)氣液兩相流的裝置名稱)、第二閘閥、第三壓力變送器、過濾器、第四壓力變送器、第一流量計和第三閘閥，所述氣液兩相流與氣液分離器之間設置有回路；

所述油管路的首端與油水分離器相連、末端是出油口,所述油管路從首端至末端的管路上依次設置有溢流閥、污油緩沖罐、壓力表、第四閘閥、輸油泵、第五壓力變送器、止回閥和第五閘閥，所述污油緩沖罐上設置有第二液位計；

所述水管路的首端與油水分離器相連、末端是出水口,所述水管路從首端至末端的管路上依次設置有第六閘閥、第六壓力變送器、第二流量計、調節(jié)閥和第七閘閥。

優(yōu)選地，所述砂管路首端上的緩沖減壓器與所述油砂分離器的底部相連；所述氣液管路的首端與所述油砂分離器的頂部相連；所述氣管路的首端與所述氣液分離器的頂部相連；所述液管路的首端與所述氣液分離器的底部相連；所述油管路的首端與所述油水分離器的頂部相連；所述水管路的首端與所述油水分離器的底部相連。

本實用新型提供的多段式固氣液三相旋流分離系統(tǒng)，其分離方法為：

含有砂粒、凝析氣、油、水等混合物的洗井水來液從進料口通過進料管路帶壓進入到油砂分離器中；

在油砂分離器中固體顆粒被分離收集于油砂分離器的底部再進入到緩沖減壓器中，繼而通過砂管路及其上的儲砂罐、砂倉、輸送機輸送至出砂口到達砂倉回收箱中；

在油砂分離器中無固體的流體通過氣液管路及其上減壓閥進入到氣液分離器中；

在氣液分離器中凝析氣從水壓壓裂液中分離進而通過氣管路輸送至出氣口排出到氣體處理廠作進一步處理；

在氣液分離器中油水混合液體通過液管路進入到油水分離器中，在此過程中氣液兩相流與氣液分離器之間的回路將帶入液管路中的氣體雜質通過氣液兩相流分離返回到氣液分離器中繼續(xù)分離；

在油水分離器中分離出的水通過水管路輸送至出水口到達水處理系統(tǒng)中；

在油水分離器中分離出的污油進入污油緩沖罐中繼而通過油管路及其上的輸油泵輸送至出油口到達原油處理系統(tǒng)中。

進一步地，油砂分離器、氣液分離器和油水分離器中輕組分從頂部溢流，重組分走底流。

進一步地，與油砂分離器底部連接的緩沖減壓器中充有水。

進一步地，緩沖減壓器裝滿固體后要切換到儲砂罐，儲砂罐工作時，第二電磁閥關閉，然后重復此過程。

本實用新型的有益效果是，采用多段式固氣液三相旋流分離系統(tǒng)及分離方法實現(xiàn)了多相介質的分離與提純，適應了工業(yè)生產(chǎn)多樣化需求，為后續(xù)污油、污水的處理提供了方便，優(yōu)化了處理工序，降低了生產(chǎn)成本，可獲得一定的經(jīng)濟效益。

附圖說明

圖1是本實用新型多段式固氣液三相旋流分離系統(tǒng)的工作原理圖。

其中：1-油砂分離器，2-氣液分離器，3-油水分離器，4-污油緩沖罐；

1.1-第一壓力變送器，1.2-第一電磁閥，1.3-緩沖減壓器，1.4-第二電磁閥，1.5-儲砂罐，1.6-第一閘閥,1.7-砂倉，1.8-輸送機，1.9-第三電磁閥，1.10-減壓閥，1.11-第二壓力變送器；

2.1-第一液位計，2.2-氣液兩相流，2.3-第二閘閥，2.4-第三壓力變送器，2.5-過濾器，2.6-第四壓力變送器，2.7-第一流量計，2.8-第三閘閥，2.9-排氣閥；

3.1-溢流閥，3.2-第六閘閥，3.3-第六壓力變送器，3.4-第二流量計，3.5-調節(jié)閥，3.6-第七閘閥；

4.1-第二液位計，4.2-壓力表,4.3-第四閘閥，4.4-輸油泵，4.5-第五壓力變送器，4.6-止回閥，4.7-第五閘閥；

Ⅰ-進料管路，Ⅱ-砂管路，Ⅲ-氣液管路，Ⅳ-氣管路，Ⅴ-液管路，Ⅵ-油管路，Ⅶ-水管路，

A-進料口，B-出氣口，C-出油口，D-出水口，E-出砂口，a-回路。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

如圖1所示，一種多段式固氣液三相旋流分離系統(tǒng)，包括油砂分離器1、氣液分離器2、油水分離器3和多條管路；其中油砂分離器1設置在進料管路Ⅰ的末端上，且油砂分離器1將進料管路Ⅰ分成兩條支路，即砂管路Ⅱ和氣液管路Ⅲ；氣液分離器2設置在氣液管路Ⅲ的末端上，且氣液分離器2將氣液管路Ⅲ分成兩條支路，即氣管路Ⅳ和液管路Ⅴ；油水分離器3設置在液管路Ⅴ的末端上，且油水分離器3將液管路Ⅴ分成兩條支路，即油管路Ⅵ和水管路Ⅶ。

具體地，進料管路Ⅰ的首端是進料口A、末端與油砂分離器1相連，其從首端至末端的管路上依次設置有第一壓力變送器1.1和第一電磁閥1.2；

砂管路Ⅱ的首端與油砂分離器1相連、末端是出砂口E,其從首端至末端的管路上依次設置有緩沖減壓器1.3、第二電磁閥1.4、儲砂罐1.5、第一閘閥1.6、砂倉1.7和輸送機1.8；

氣液管路Ⅲ的首端與油砂分離器1相連、末端與氣液分離器2相連，其從首端至末端的管路上依次設置有第三電磁閥1.9、減壓閥1.10和第二壓力變送器1.11；

其中油砂分離器1上設置有第一液位計2.1；

氣管路Ⅳ的首端與氣液分離器2相連、末端是出氣口B，其管路上設置有排氣閥2.9；

液管路Ⅴ的首端與氣液分離器2相連、末端與油水分離器3相連，其從首端至末端的管路上依次設置有氣液兩相流2.2、第二閘閥2.3、第三壓力變送器2.4、過濾器2.5、第四壓力變送器2.6、第一流量計2.7和第三閘閥2.8，其中氣液兩相流2.2與氣液分離器2之間設置有回路a；

油管路Ⅵ的首端與油水分離器3相連、末端是出油口C,其從首端至末端的管路上依次設置有溢流閥3.1、污油緩沖罐4、壓力表4.2、第四閘閥4.3、輸油泵4.4、第五壓力變送器4.5、止回閥4.6和第五閘閥4.7，其中污油緩沖罐4上設置有第二液位計4.1；

水管路Ⅶ的首端與油水分離器3相連、末端是出水口D,其從首端至末端的管路上依次設置有第六閘閥3.2、第六壓力變送器3.3、第二流量計3.4、調節(jié)閥3.5和第七閘閥3.6。

優(yōu)選地，砂管路Ⅱ首端上的緩沖減壓器1.3與油砂分離器1的底部相連；氣液管路Ⅲ的首端與油砂分離器1的頂部相連；氣管路Ⅳ的首端與氣液分離器2的頂部相連；液管路Ⅴ的首端與氣液分離器2的底部相連；油管路Ⅵ的首端與油水分離器3的頂部相連；水管路Ⅶ的首端與油水分離器3的底部相連。

本實用新型提供的多段式固氣液三相旋流分離系統(tǒng)，其分離方法為：

含有砂粒、凝析氣、油、水等混合物的洗井水來液從進料口A通過進料管路Ⅰ帶壓進入到油砂分離器1中；

在油砂分離器1中固體顆粒被分離收集于油砂分離器1的底部再進入到緩沖減壓器1.3中，繼而通過砂管路Ⅱ及其上的儲砂罐1.5、砂倉1.7、輸送機1.8輸送至出砂口D到達砂倉回收箱中；

在油砂分離器1中無固體的流體通過氣液管路Ⅲ及其上減壓閥1.10進入到氣液分離器2中；

在氣液分離器2中凝析氣從水壓壓裂液中分離進而通過氣管路Ⅳ輸送至出氣口B排出到氣體處理廠作進一步處理；

在氣液分離器2中油水混合液體通過液管路Ⅴ進入到油水分離器3中，在此過程中氣液兩相流2.2與氣液分離器2之間的回路a將帶入液管路Ⅴ中的氣體雜質通過氣液兩相流2.2分離返回到氣液分離器2中繼續(xù)分離；

在油水分離器3中分離出的水通過水管路Ⅶ輸送至出水口D到達水處理系統(tǒng)中；

在油水分離器3中分離出的污油進入污油緩沖罐4中繼而通過油管路Ⅵ及其上的輸油泵4.4輸送至出油口C到達原油處理系統(tǒng)中。

進一步地，油砂分離器1、氣液分離器2和油水分離器2中輕組分從頂部溢流，重組分走底流。

進一步地，與油砂分離器1底部連接的緩沖減壓器1.3中充有水，可防止凝析氣進入。

進一步地，緩沖減壓器1.3裝滿固體后要切換到儲砂罐1.5，儲砂罐1.5工作時，第二電磁閥1.4關閉，然后重復此過程。

本實用新型提供的多段式固氣液三相旋流分離系統(tǒng)及分離方法，實現(xiàn)了多相介質的分離與提純，適應了工業(yè)生產(chǎn)多樣化需求，為后續(xù)污油、污水的處理提供了方便，優(yōu)化了處理工序，降低了生產(chǎn)成本，可獲得一定的經(jīng)濟效益。

上述雖然結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內。