三相分離器一般由多個三角形的集氣罩構成,從而形成沉澱區和氣液分離區,其構造簡單、材質選擇多樣化,在使用過程中又出現瞭(le)各種各樣的形式來加強分離的效果、降低幹擾的改進型三相分離器,其形态可謂五花八門,但主要的工藝思路並(bìng)未改變,成熟高效的三相分離器並(bìng)未出現,設計主流仍爲傳統三相分離器。其工作原理爲混合液進入三相分離器後,先由集氣罩底部隔闆将固态的污泥和液體分離,氣體則收集到集氣罩的頂部,由氣管收集後一並(bìng)處理或對沼氣進一步利用,再分離的上清液則到水槽排出。
根據三相分離器的設計,在厭氧反應器的運行過(guò)程中,我們對(duì)其運行操作如下:
1、接種啓動(dòng)期:接種污泥到反應器可承受COD負荷的三分之一,此時沉降性能會較差,需要格外注意三相分離器水槽周圍變(biàn)化,控制好進水水量與水質,保持污泥活性。
2、顆粒污泥形成期:在這個階段開始有小顆粒的污泥開始出現,産(chǎn)甲烷活性提高,厭氧反應器内部産(chǎn)氣效果上升,污泥沉降性降低,此時可以根據三相分離器設計的上升流速逐步提高水力負荷,廢(fèi)水停留時間少,促進顆粒污泥快速形成。
3、顆(kē)粒污泥成熟期:此時顆(kē)粒污泥已大量形成,厭氧反應器趨於(yú)穩定,三相分離器内部運行正常,無需特别操作。
三相分離器在系統運行過程中前期的控制需要特别注意,後期逐步趨於(yú)穩定。漓源環保掌握污水處理核心技術,且應用經驗豐富,十多年完成瞭(le)500多項污水處理工程和技術服務,幫助企業實現環保達标!咨詢熱線:4000-818-718
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一、三相分離器結(jié)構(gòu)及工作原理
1.三相分離(lí)器的工藝(yì)流程
所有來油經遊離水三項分離器分離再添加破乳劑進入換熱器加熱升溫至70~75℃然後進入高效三相分離器進行分離,分離器壓力控制在0.15~0.20Mpa,油液面控制在80~100cm、水液面控制在100~120cm,除油器進出口壓差控制在0.2Mpa,處理合格後的原油含水率控制在2%左右經穩定塔閃蒸穩定後進入原油儲(chǔ)罐,待含水小於(yú)0.8%後外輸至管道。
2.三相分離(lí)器工作原理
各採油隊來液由分離器進液管進入進液艙,容積增大,流速降低,緩沖降壓,氣體随壓力的降低自然逸出上浮,在進液艙油、氣、水靠比重差進行初步分離。分離後的水從底部通道進入沉降室。經過分離的液體經過波紋闆時,由於(yú)接觸面積增加,不鏽鋼波紋闆又具有親水憎油的特性,再進行油、氣、水的分離。随後進入沉降室,靠油水比重差進行分離;通過加熱使液體溫度增加,增加油水分子碰撞機會,加大瞭(le)油水比重差;小油滴和小水滴碰撞機會多聚結爲大油滴和大水滴,加速油水分離速度;油上浮、水下沉實現油、水進一步分離;油、氣和水通過出口管線排出。
2.1重力沉降分離
分離器正常工作時,液面要求控制在1/2~2/3之間(jiān)。在分離器的下部分是油水分離區。經過(guò)一定的沉降時間(jiān),利用油和水的比重差實現分離。
2.2 離心分離
油井生産出來的油氣混合物在井口剩餘壓力的作用下,從油氣分離器進液管噴到碟形闆上使液體和氣體,在離心力的作用下氣體向上,而液體(混合)比重大向下沉降在斜闆上,向下流動時,還有一部分氣體向氣出口方向流去,當氣體流到削泡器處,需改變氣體的流動方向,氣體比重小,在氣體中還有一部分大於(yú)100微米的液珠與消泡器碰撞掉下沉降到液面上,同時液面上的油泡碰撞在削泡器,使氣體向上流動,完成瞭(le)離心的初步氣液分離
2.3碰撞分離
當離心分離出來的氣體進入分離器上面除霧器,氣體被迫繞流,由於油霧的密度大,在氣體流速加快時,霧狀液體慣性力增大,不能完全的随氣流改變方向,而除霧器網狀厚度300mm截面孔隙隻有0.3mm小孔道,霧滴随氣流提高速度,獲得慣性能量,氣體在除霧器中不斷的改變方向,反複改變速度,就連續造成霧滴與結構表面碰撞並(bìng)吸附在除霧器網上。吸附在除霧器網上油霧逐漸累起來,由大變小,沿結構垂直面流下,從而完成瞭(le)碰撞分離。
二、高效三相分離(lí)器在運行過(guò)程中的管理
1.油水界面的調節
根據油田油品特性特點不同,對油水指标要求不同,處(chù)理液量不同的特點,我們要及時分析,及時調整合理的油水界面。在三相分離器運行中,合理的油水界面是如何高效的發揮三相分離作用的必然條件。當(dāng)低含水油進三相要求出合格油時,就應盡可能降低油水界面。
2.低含水油對(duì)三相分離(lí)器運行的影響和管理
目前本站使用的三相分離器都是卧式分離器,原油從進口進入沉降緩沖室。由於(yú)緩沖室與沉降之間連通,原油必須與緩沖室的水相混合。如果低含水油進三相,則易産生更多的乳化液,而使油水界面逐層(céng)下移,造成油水界面不清晰,造成水室跑油現象。
3.破乳劑(jì)、溫度對(duì)三相分離器脫水的影響
破乳劑是一種高分子的有機化合物,是高效能的表面活性物質,當加入原油乳化液中,這種物質能夠吸附在油水界面上擠掉乳化劑所占據的位置,降低瞭(le)界面薄膜的機械強度,改變(biàn)乳化液類型及穩定性.。長期以來破乳劑脫水是一項很有效的化學脫水方式。
三、高效三相分離器操作中出現的問題及處(chù)理辦(bàn)法
1.在三相分離器分離過程中産生油串氣(跑油)現象,即油箱中的油進入氣天然氣管道,随後進入氣區,從而污染氣區設備(bèi)。高效三相分離器産生油串氣現象時,原油随分離出的氣進入氣區設備(bèi),造成壓縮機進油,嚴重時發生爆裂,所以一定要檢測(cè)好數據,不能發生油串氣現象。
産生油串氣現象的原因有:採(cǎi)油區來液量過大;來液量忽高忽低,三相分離器處理時的平衡的動态性很強;油氣界面調整不夠準確(què),即過低而引起;分離器工作壓力過低;出油、出水管線不暢,造成堵塞;三相分離器出現機械故障。
三相分離器産(chǎn)生油串氣現象的解決(jué)方法和注意事項:
三相分離器産(chǎn)生油串氣現象時,首先要緊急停壓縮機,之後清掃三相分離器冷凝器中所有的原油,在清理壓縮機中的原油,後調整油水界面,使高效三相分離器再次達(dá)到平衡,投入使用。
2.三相分離器壓力過(guò)低。即分離器的壓力低於(yú)0.15Mpa
三相分離器壓力過(guò)低時,分離器分離出的油壓不進入穩定塔中;分離出的水壓不進自然沉降罐;還(hái)有可能引起壓縮機停機;分離效果不好,油水界面混亂,容易造成水串油現象。
引起三相分離器壓力過(guò)低的原因有:採(cǎi)油區來液量小、含油氣比例太小;機械故障,一般表現爲漏氣。
三相分離器壓力過(guò)低的解決(jué)方法:
調(diào)整出氣閥門,使三相分離器中壓力恢複,達(dá)到分離器的工作壓力标準。同時在日常操作中的注意事項爲:監控數據,觀察穩定塔和自然沉降罐的液面是否下降,觀察分離器的油水界面。
3.高效三相分離(lí)器壓力控制失靈,造成壓力大幅度波動(dòng)
由於(yú)各種原因,使自動放氣系統失靈,操作人員應根據具體情況,採(cǎi)取相應措施進行處理;若控制閥關閉,分離器壓力超過0.60Mpa時還不能打開,操作人員應及時打開控制閥旁通,使壓力控制在0.25~0.35Mpa
四、結論
簡(jiǎn)單(dān)介紹三相分離器日常操作中出現的問題的分析以及在操作中要注意的問題:
1.原油處理過程中的高效三項分離器液面和壓力控制爲關鍵過程,同時高效三項分離器的平衡是一個動态平衡,所以一定要做好數據監控,並(bìng)且自然沉降罐液位增減的速度,原油穩定塔的液面及其操作壓力等參(cān)數也是三項分離器平穩運行與否的重要依據。
2.三相分離中油水界面的控制非常重要,界面過高,減少瞭(le)油相停留時間,縮短瞭(le)油中水珠的聚結時間,會增加油中含水率,但水在設備内的停留時間增大,利於(yú)水中含油減少;界面過低,利於(yú)油中含水降低,但不利於(yú)水中油珠聚結,會造成水中含油增高。因此控制好油水界面對三相分離器的分離效果及其重要。
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