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KR20070114777A - 액체/액체/가스/고체 혼합물을 분리하기 위한 세퍼레이터 - Google Patents

액체/액체/가스/고체 혼합물을 분리하기 위한 세퍼레이터 Download PDF

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KR20070114777A
KR20070114777A KR1020077022023A KR20077022023A KR20070114777A KR 20070114777 A KR20070114777 A KR 20070114777A KR 1020077022023 A KR1020077022023 A KR 1020077022023A KR 20077022023 A KR20077022023 A KR 20077022023A KR 20070114777 A KR20070114777 A KR 20070114777A
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KR
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cyclone
vessel
fluid
outlet
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KR1020077022023A
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Inventor
데이빗 존 파킨슨
Original Assignee
디피에스 브리스톨 (홀딩스) 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명의 세퍼레이터는 용기, 용기안에 포함된 사이클론, 용기벽을 통과하여 사이클론내로 들어가는 유입통로, 플로우를 사이클론내에서 회전을 일으키는 수단을 가진 유입 통로; 사이클론내에서 한 위치로부터 뻗어나가 실제적으로 사이클론의 중심축위에 있는 첫 번째 유체를 위한 첫 번째 출구 통로; 용기의 저부로부터 뻗어나가는 두 번째 유체를 위한 두 번째 출구 통로; 및 사이클론의 아래 단부로부터 뻗어나가는 솔리드를 위한 세 번째 출구 통로를 포함하며 플로우를 첫 번째 유체, 첫 번째 유체보다 더 밀도가 높은 두 번째 유체 및 솔리드로 분리한다. 본 발명의 세퍼레이터에 의하면, 유정 보어(well bore) 스트림으로부터 생산된 물의 적어도 80%를 제거할 수 있는 신뢰할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.
세퍼레이터, 사이클론, 솔리드 관리, 유정

Description

액체/액체/가스/고체 혼합물을 분리하기 위한 세퍼레이터{Separator to separate a liquid/liquid/gas/solid mixture}
본 발명은 세페레이터 특히, 하지만 비배타적으로, 탄화수소 생산 유정 유체(production well fluid)로부터 오일, 물, 가스 및 솔리드(고체)를 분리 또는 부분적으로 분리하는 세퍼레이터에 관한 것이다.
특히 해상 한계유전(marginal oil and gas fields offshore)으로부터 탄화수소 생산은 정유회사 및 오일산유국 경제에 매우 중요하다. 큰 규모의 오일 발견은 현재 소수에 그치고 있으며, 많은 경우에 높은 함수율 때문에 생산 병목현상으로 고생하고 있다.
특히 심해 또는 다른 시설(facilities)로부터 멀리 떨어진 곳에 있는 회수가능한(recoverable) 오일이 있는 작은 규모의 저장고 개발 및 경제성 때문에 새 시대의 콤팩트 세페레이터가 요구된다.
석유개발 분야에서 경제적이고 환경적으로 안전한 방법으로 생산을 계속하기 위해서는, 특히 표면이나 해저의 분리공정의 시작단계에서 유전이 수분계속상(water continuous phase)으로 들어갈 때, 다량으로 발생되는 물을 분리하는 것이 유리하다.
생산된(produced) 수분과 솔리드와 같은 유정으로부터의 다량의 원하지 않는 부산물은 규정에 어긋나지 않는 선에서 환경에 다시 버려지거나 만일 솔리드가 처리 및 처분을 위해 해안으로 운송되어야 한다면 생산유정 근처에 있는 처분존(disposal) 또는 압력유지존(pressure maintenance zone)으로 재투입되도록 관리하는 것이 필요하다.
이 모든 것들이 단속적으로 발생하는 많은 양의 가스, 솔리드, 오일 및 수분(본 산업분야에서 슬러그로서 알려진)을 관리하는 동안 이루어져야한다.
역사적으로 이러한 슬러그의 관리에는 3분 또는 더 긴 지체시간(retention time) 또는 유지시간(holding time)을 갖는 커다란 압력 탱크를 사용하거나 단속적인 플로우 또는 느린 플로우(slugging flow)를 완화시키기 위한 슬러그 억제 방법이 사용되어 왔다.
본 발명에 의하면,
유체를 첫 번째 유체, 첫 유체보다 더 밀도가 큰 두 번째 유체 및 솔리드로 분리하는 세페레이터에 있어서, 세퍼레이터는 용기, 용기안에 포함된 사이클론, 용기벽을 통과하여 사이클론내로 들어가는 유입통로, 플로우를 사이클론내에서 회전을 일으키는 수단을 가진 유입 통로;
사이클론내에서 한 위치로부터 뻗어나가 실제적으로 사이클론의 중심축위에 있는 첫 번째 유체를 위한 첫 번째 출구 통로;
용기의 저부로부터 뻗어나가는 두 번째 유체를 위한 두 번째 출구 통로; 및 사이클론의 아래 단부로부터 뻗어나가는 솔리드를 위한 세 번째 출구 통로를 포함한다.
사이클론의 상단부는 용기에 열려져 있고, 사용중인 두 번째 유체는 사이클론에서 용기로 오버플로우 할 수 있다.
용기는 실제적으로 중심에 있는 수직축에 대하여 실제적으로 대칭일 수 있다.
용기는 원통형일수 있다.
사이클론내에서 플로우를 회전시키는 수단은 유입 플로우를 사이클론의 중심축으로부터 떨어지도록 하는 형상이나 배열을 가진 유입통로를 포함할 수 있다.
가스 통풍구(vent)는 용기의 상부에 위치할 수 있다.
세 번째 출구 통로는 사이클론에 위치한 플루이다이징(fludising) 유니트를 포함할 수 있다.
또다른 통로는 수분을 플루이다이징 유니트로 배출하기 위하여 제공될 수 있다.
볼텍스 시트(vortex seat) 또는 코어 파이더(core finder)는 플루이다이징 유니트 위에 있는 사이클론안에 위치할 수 있다.
첫 번째 출구통로는 첫 번째 유체가 분리될 때 첫 번째 유체가 축적되는 사이클론의 일부분에 대해 열리는 슬로트를 가질 수 있다.
필터는 사이클론과 용기 사이에 있는 공간에 위치할 수 있다.
가스 유입구와 디스트리뷰터(distributor) 수단(means)은 용기의 저부에 제공될 수 있다.
두 번째 출구통로는 볼텍스 밸브 레벨 조절 수단에 의해 조절될 수 있다.
코어 쉴드(core shield)는 사이클론의 개방된 단부에 제공될 수 있다.
발명의 두 번째 측면에 있어서,
시스템은 세퍼레이터의 첫 번째 출구와 연결된 파이프라인, 첫 번째 출구를 통해 플로우의 압력을 증가시키기 위한 파이프라인에 있는 펌프, 및 펌프의 파이프라인 다운스트림에 있고, 세퍼레이터의 가스 통풍구와 연결된 인덕터 또는 제트 펌프를 포함할 수 있다.
파이프라인은 세퍼레이터이터 보다 더 높은 압력에서 다운스트림 장치와 연결될 수 있다.
본 발명은 유정 보어(well bore) 스트림으로부터 생산된 물의 적어도 80%를 제거할 수 있는 신뢰할 수 있는 방법을 제공하는 장점이 있다. 또한 솔리드의 관리를 제공하여, 액체의 유속을 증진시키거나 현존하는 분리공정을 감소시켜 현존하는 시설을 가지고 보다 많은 유정의 시추를 가능하게하고 생산되도록 한다. 본 발명은 많은 경우에 있어서 생산경제성을 증가시키고, 현존하는 해상의 오일 생산 시설, 새로운 해상 설비 및 해상 한계유전의 회수할 수 있는 저장고를 증가시킬 수 있다.
본 시스템은 유체의 슬러그 및 솔리드를 새로운 공정없이 관리할 수 있어, 각각의 상(phase)이 분리될 수 있도록 세퍼레이터에게 높은 턴 다운(turn down) 비율을 제공할 수 있다.
본 발명의 더 나은 이해를 위하여, 또한 어떻게 효과적으로 수행하는지 보다 분명하게 설명하기 위하여, 한 예로서 만들어진 것이며, 도면은 다음과 같다.
도1은 본 발명에 따른 세퍼레이터의 첫 번째 구현예의 단면도이다.
도2는 본 발명에 따른 세퍼레이터의 두 번째 구현예의 단면도이다.
도3은 세퍼레이터의 가스출구로부터 세퍼레이터보다 높은 압력상태에 있는 파이프라인혹은 다운스트림 장치로 가스를 끌어낼 수 있는 인덕터 또는 제트 펌프에 제공될 수 있도록 세퍼레이터의 오일리치 출구의 압력을 증가시키는 펌프수단을 포함하며, 도1및 도2에 있는 세퍼레이터에 병합되는 도식적인 공정의 배열을 보여준다.
도1과 관련하여, 세페레이터의 첫 구현은 부호 (10)에서 일반적으로 설명하고 있다. 세퍼레이터는 압력 용기 또는 탱크 (12) 및 압력 용기 벽(16)으로부터 일정거리를 두고 압력용기(12) 내에 있는 사이클론(14)을 포함하고 있다. 압력용기(12)는 끝부분이 돔형으로 되어 있어 실제적으로 원통형구조이고, 중심축(24)를 가지고 있다. 사이클론(14)은 압력용기(12)내에 공통축을 가지고 세워진다. 유입통로(18)는 압력용기(12)의 벽(16)를 통해서 압력용기와 사이클론(14)사이의 내부 환상공간(20)을 가로질러 사이클론(14)까지 뻗어 있다. 유입통로(18)는 사이클론(14)에 접선으로 열려져 있고, 통로를 통하여 사이클론으로 들어가는 유체가 회전하여 사이클론 (14)에서 소용돌이(swirling) 혹은 회오리(vortex) 유체가 되도록 하는 형상을 가지고 있다.
또한 사이클론(14)은 폐쇄된 하단부(26) 및 개방된 상단부(28)로 되어있는 원통형이다. 코어 파인더 또는 볼텍스 시트(vortex seat)(30)는 사이클론 바닥에 존재하며, 사이클론의 하부 끝부분으로부터 떨어져있어서, 그곳에서 분리된 솔리드가 축적될 수 있다.
오일 리치상 (oil rich phase)을 위한 첫 번째 출구 통로(22)는 축(24)을 따라 압력용기 상단부를 통과하고, 사이클론(14)의 개방된 상단(28)을 통과하여 코어파인더(30)로부터 일정 간격을 두고 바로 위의 위치에서 끝난다. 코어파인더에서 오일 패드 또는 볼텍스 코어가 생길 것이다.
연속수분상(continuous water phase) 동안 두 번째 출구통로(32)는 압력용기의 저부에 제공되어 볼텍스 밸브 조절 수단(34)에 연결된다. 택일적으로, 출구통로(32)는 액체레벨조절수단 (means) 또는 수분함량 오일 조절 수단(means) 에 연결 된다.
첫 번째 튜브(31)은 볼텍스 밸브 조절 수단(34)의 한쪽 면으로부터 나와 사이클론(14)과 압력용기벽(16)사이로 뻗어나와 한쪽이 개방된 단부(33)에서 끝난다. 개방된 단부(33)은 사이클론의 개방된 상단(28)의 위에 위치하게 된다. 두 번째 튜브(35)는 볼텍스 밸브 조절 수단(34)의 한쪽 면으로부터 뻗어나와 용기에서 사이클론의 저부와 실제적으로 비슷한 레벨로 한쪽이 개방된 단부(37)에서 끝난다. 볼텍스 밸브레벨 조절 수단(34)는 세페레이터로부터 연속수분상의 유체를 조절한다.
출구(32)는 생산된 수분의 수분함량에 있어서 오일을 좀 더 감소시키기 위해서 인젝션 펌프를 통해서 직접적으로 인젝션/디스포잘 유정(well) 또는 구역(zone)으로 전달되거나 또는 액체/액체 디오일링 하이드로사이클론(de-oiling hydrocyclone), 부동(floatation) 장치(floatation device) 또는 플레이트 세퍼레이터(plate separator)와 같은 수분 폴리싱 유니트(polishing unit)타입으로 밸브수단을 통해서 전달될 수 있다.
솔리드를 위한 세 번째 출구 통로(36)는 압력 용기벽(16)을 통해서 제공되고, 코어 파인더(30)밑에 있으면서, 아래쪽으로 향하고 있는 개구(38)에서 종결된다. 출구 통로(36)는 용기(12)에 현존하는것 보다 더 높은 압력에서 유체가 들어오는 경우, 블라인드 사이클론(14)의 저면에 침전된 솔리드를 플루다이즈(fludised)시켜 솔리드를 디스포잘 또는 또다른 처리를 위해 출구 통로(36)로 인도하는, 수 분 유입구(42)를 포함하는 플루이다이징(fluidising) 유니트의 일부분이다.
주로 가스를 위한 네 번째 출구통로(44)는 압력용기(12)의 상단부에 있다. 또한 출구통로(44)는 압력용기에서 오일을 제거하고 어떤 상황하에서 더 높은 압력 가스를 도입하기 위해 용기(12)에서 압력조절을 위해 사용될 수 있다.
코얼레싱(coalescing) 플레이트 팩 또는 필터 미디어(filter media)(50)는 환상공간(20)에 위치한다. 코얼레싱 물질은 세 번째 처리를 돕기 위해 분리되어 생산된 수분에서 오일 방울 크기 분포를 증가시키기 위해 설계되었다. 따라서 코얼레싱 또는 필터 미디어는 오일방울이 압력용기(12)의 저부로 패싱하는 것을 저해하여, 오일패드를 생성시키고, 그것을 주기적으로 떨어지게 한다(sloth off). 방출된 오일은 세퍼레이터의 상부로 올라가 사이클론의 오일리치 코어에 이르게 되고 스톡스 법칙(Stokes law)에 따라 출구(22)를 통해서 나가게 된다.
가스 유입구(46)와 디스트리뷰터 수단(distributor means)(48)은 압력용기(12) 저부에 정렬되어 있고, 사이클론과 압력용기벽 사이에 있는 환상공간으로 올라갈 수 있는 미세한 버블플랭킷(blanket)을 생성시키기 위하여 가스가 주입될 수 있도록 사이클론(14)의 밑에 위치한다. 가스유입구는 분리되어 생산된 수분으로부터 오일방울의 분리를 돕는다.
또한 가스는 오일이 환상공간(20)을 통해서 위로 올라가 첫 번째(22) 또는 네 번째 출구(44)에 다다를 때 매스전이(mass transfer)에 의해 용해된 오일을 수분상으로부터 끄집어내는 효과를 가질 수 있는 액체형태의 응집물(condensate)일 수도 있다. 유입구(46)와 디스트리뷰터 수단(48)은 또한 필요에 따라 에멸젼을 감소시키는 (de-emulsifying) 화합물을 주입하기 위해 사용되어 질 수도 있다.
사용중인 생산 유정(production well) 또는 유정(wells)으로부터 유체는 유입 통로(18)을 통하여 세퍼레이터에 도달하고 사이클론(14)에서 스월링 플로우 또는 볼텍스 플로우를 만든다. 코어 파인더(30)는 사이클론(14)에서 유체의 회전 모션에 의해 생산된 볼텍스 코어를 붙잡아서 반사시킨다.
유리가스(free gas)는 상부로 이동하여 돔형상의 압력용기(12)의 상단에 모아져서 가스 출구(44)로부터 압력제어아래 세퍼레이터(10)를 빠져나간다. 연속오일리치상은 차압(differential pressure)제어아래에서 출구통로(22)에 도달하게 된다.
연속수분상은 사이클론(14)의 개방된 단부에 오버플로우되어 출구(32)를 통해 볼텍스 밸브 레벨 제어 수단(34)의 수단에 의해 세퍼레이터(10)를 빠져나간다. 수분상은 초기에 두 번째 튜브(35)를 나와 밸브(34)에 도달하고 그곳에서 볼텍스 플로우가 성립된다. 출구통로(32)로 가는 플로우는 최소상태이다.
사이클론을 넘는 수분 플로우가 증가하면서, 수분레벨은 첫 번째 튜브(31)를 오버플로우 할 때까지 용기에서 증가한다. 튜브 31, 35는 서로 반대방향에서 밸 브(34)에 접선으로 들어간다. 따라서 수분이 양 튜브를 통해서 흐를 때, 볼텍스 레짐은 파괴되고, 수분은 최대 플로우에서 통로(32)를 떠나게 된다. 이것을 통해 세퍼레이터에서 수분 레벨을 제어한다.
코어 파인더(30)아래에서 침전된 솔리드는 플루이다이징(fluidising) 장치(40)에 의해 제거된다. 세퍼레이터(10)는 10초 내지 60초사이의 지체시간(hold-up 또는 retention time)을 갖는다.
도2와 관련하여, 세퍼레이터의 두번째 구현예가 (60)에 나타나 있다. 세퍼레이터(60)는 압력용기 또는 탱크(62), 압력용기 벽(66)에 일정한 간격을 두고 있는 압력용기(62)안에 세워져 있는 사이클론(64)을 포함한다. 압력용기(62)는 실제적으로 돔 모양의 단부를 가지고 있는 원통형이고, 중심에 수직축(72)을 가지고 있다. 사이클론(64)은 압력 용기(62)안쪽에서 공통축을 가지고 세워져있다.
유입통로(68)은 압력용기(62)의 벽(66)을 통하여, 압력 용기와 사이클론(64) 사이에 있는 내부 환상공간(70)을 가로질러, 사이클론 안으로 뻗어있다. 유입통로(68)은 사이클론(64)안으로 수직으로 열려져 있고, 통로(68)를 통하여 사이클론으로 들어오는 유체를 회전시켜서 사이클론(64)에서 스월링 플로우 또는 볼텍스 플로우를 일으킬 수 있는 형상으로 되어 있다.
사이클론(64)은 실제적으로 원통의 상부(72), 개방된 상단(78), 코니컬 모양의 하부(76), 출구 통로(82)로 인도하는 저부(80), 축적된 솔리드의 방출을 위해서 주기적으로 열릴 수 있는 밸브(84)를 포함한다.
앞서의 구현예처럼, 세퍼레이터(60)는 오일리치상을 위해 축(74)를 따라 압력 용기벽의 상단 및 사이클론(64)의 개방된 상단(78)을 통과하여 뻗어나와 오일패드나 볼텍스 코어가 존재하게 될 사이클론(64) 코니컬의 저부(76)의 약 반정도의 위치에서 끝나는 출구 통로(85)를 갖는다. 일련의 슬로트나 개구(94)는 오일리치 스트림이 출구통로(84)로 들어가게 만든다. 슬로트(94)는 오일리치 스트림에서 가스 수집을 최소화하도록 고안된 것이다.
코어쉴드(86)는 사이클론(64)의 개방된 상단부(78)에 있고, 그것은 용기(62)의 돔형태의 상단부까지 뻗쳐있는 복수의 가스 업코머(up-comers)(88), 예컨대 튜브들, 에 병합된다. 코어쉴드(86)의 목적은 오일리치 볼텍스 코어의 형성을 가속화하고, 가스업코머(88)로 유리 가스를 방출하기 위하여 사이클론(64)내에서 axial 플로우 대비 회전 플로우(스월)의 비율을 높이기 위한 것이다. 가스 스페이스 또는 캡(90)은 세퍼레이터에서 액체레벨(92) 위에서 축적된다. 또한 딥(dip) 튜브로서도 알려진 출구통로(85)는 가스 업코머(88)로 가스의 이동을 돕는 바깥쪽 표면에 나선형의 오거(auger)를 가질 수 있다.
수분상을 위한 출구 통로(96)는 용기(62)의 돔모양의 하단부에 위치하고, 가스상을 위한 출구 통로(98)은 돔모양의 상단부에 위치한다. 앞의 구현예와 마찬가지고, 코얼리싱 플레이트 팩이나 필터 미디어(100)은 환상공간(70)에 위치한다. 수 분상은 사이클론(64)의 개방된 상단부(78)에서 오버플로우하여, 코얼리싱 플레이트 팩이나 필터 미디어를 통과하여 출구통로(96)을 통하여 배출된다.
세퍼레이터(10, 60)를 병합한 시스템을 도3에서 보여준다. 유정(well)이나 보어홀(borehole)로부터 탄화수소 생산유정유체(production well fluid)가 세퍼레이터의 유입통로(18,68)까지 관(pipe)으로 보내진다. 펌프(104)는 오일리치 출구(22,85)에 연결되어 있고, 세퍼레이터의 가스출구로부터 세퍼레이터보다 높은 압력상태에 있는 파이프라인(108) 혹은 다운스트림 장치(110)로 가스를 끌어낼 수 있는 충분한 동력(motive power)을 가지고 인덕터 또는 제트 펌프(106)에 제공될 수 있도록 출구의 압력을 증가시킨다. 다운스트림장치(110)는 예컨대 세퍼레이터(10,60)로부터 20km 떨여져 있을 수 있다.
이 시스템은 2가지 장점을 제공한다. 우선, 세퍼레이터와 파이프라인(108)에서의 압력 손실과 상관없이, 다운스트림 장치(110)는 예컨대 현존하는 가스 컴프레서(112)에 제공될 수 있는 적절한 오퍼레이팅 압력에서 유지될 수 있다. 이것은 높은 수분 삭감(cuts)을 관리하기 위한 현존하는 공정장치의 분리장치 업스트림을 개조할 때 중요하다.
둘째, 본 시스템은 가스의 부피가 감소된 오일리치 스트림을 단지 펌핑함에 의해 유정에서 작용하는 정압(hydrostatic head)을 감소시키고, 유정으로부터 유속을 증진키므로, 특히 바다속 부스팅(sub-sea boosting)에 비해 유지하는데 비용효 과적이며, 더 단순하다.
여기에서 설명된 각각의 세퍼레이터는 컴팩트 타입의 자유수 낙아웃 (free water knockout)용기 (3상인 오일, 가스, 수분 스트림으로부터 생산된 물을 제거)이며, 그것은 접선방향의 유체 입구, 오일리치 스트림을 위한 세퍼레이터의 바깥쪽으로 전달하는 출구 및 연속플로우를 위해 개방된 끝부분(top)이 있는 액체 오버플로우 출구 또는 위어(weir)를 가지고 있는 단순한 사이클론 장치로서 잘 설명되는 내부에 블라인드 사이클론 유니트를 사용하고 있다.
솔리드 제거를 위해서 단속적인(intermittent) 또는 배치로서 사용되기 위한 또 다른 출구가 선택적으로 제공된다. 블라인드 사이클론의 수직의 센터와 상호작용을 하기위해 사용되는 딥 튜브는 블라인드 사이클론의 몸체에 적절한 포인트에서 위치되기 위해 수직으로 블라인드 사이클론의 축의 수직으로 위와 아래로 움직일 수도 있다. 실제적으로 딥 튜브 또는 오일리치 출구 통로는 세퍼레이터 용기보다 더 낮은 압력에 있다.
인서트(insert)(그림에서는 보여지지는 않는다)는 선택적으로 각각의 세퍼레이터의 유입 통로(18,68)에 제공되는데, 유입통로의 교차하는 단면적을 감소시키며, 결과적으로 유입 유체의 유속을 증가시킨다. 이것은 사이클론에서 스월 또는 회전속도를 증가시키고, 세퍼레이터에서 지체시간(retention time)을 증가시키는 효과를 가진다.
첫 번째 구현예에서 또한 블라인드 사이클론은 가스제거 단계(degassing stage) 후에 저부로부터 블라인드 사이클론의 탱크 또는 압력용기의 바깥으로 또다른 처리 또는 저장을 위해 슬러리 형태로 전달하기 위하여, removing trapped된 솔리드를 플루이다이징(fluidising)시키는 유니트를 가진다. 수분은 블라인드 사이클론의 사이클론벽에 대한 증가된 원심력에 의해 제거되고, 사이클론 벽은사이클론 바깥 벽의 위(top)쪽으로 오버플로우되게 한다. 오일리치 출구가 솔리드나 가스를 다시 반출(reentrain)하지 않는 것은 중요한 특징이다.
본 세퍼레이터는 만약 필요하다면 수분 질 측정에 기초한 오버라이드프로비젼 (override provision)을 가지고 압력 차이 또는 레벨에 의해 조절될 수 있다.
본 세퍼레이터는 일반적으로 대기압보다 높은 곳에서 작동하도록 의도되나 그것은 택일적으로 대기압이하 또는 대기압에서 작동하도록 할 수 있다. 압력용기는 해상의 오일생산설비 또는 해저에서와 같은 적대적인 환경에서도 유리하게 작동될 수 있는 유체 타이트(tight) 압력 용기이다.
본 발명의 세퍼레이터에 의하면, 유정 보어(well bore) 스트림으로부터 생산된 물의 적어도 80%를 제거할 수 있는 신뢰할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.

Claims (18)

  1. 용기, 용기안에 포함된 사이클론, 용기벽을 통과하여 사이클론내로 들어가는 유입통로, 플로우를 사이클론내에서 회전을 일으키는 수단을 가진 유입 통로;
    사이클론내에서 한 위치로부터 뻗어나가 실제적으로 사이클론의 중심축위에 있는 첫 번째 유체를 위한 첫 번째 출구 통로;
    용기의 저부로부터 뻗어나가는 두 번째 유체를 위한 두 번째 출구 통로; 및 사이클론의 아래 단부로부터 뻗어나가는 솔리드를 위한 세 번째 출구 통로를 포함하는 플로우를 첫 번째 유체, 첫 번째 유체보다 더 밀도가 높은 두 번째 유체 및 솔리드로 분리하는 세퍼레이터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 사이클론의 상단부는 용기에 열려져 있고, 사용중인 두 번째 유체는 사이클론에서 용기로 오버플로우하는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
  3. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 용기는 실제적으로 중심에 있는 수직축에 대하여 대칭인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용기는 원통형인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
  5. 제 1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사이클론내에서 플로우를 회전시키는 수단은 유입 플로우를 사이클론의 중심축으로부터 떨어지도록 하는 형상이나 배열을 가지는 유입통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
  6. 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 통풍구(vent)는 용기의 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
  7. 제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터는 사이클론과 용기 사이에 있는 공간에 위치하는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
  8. 제 1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세 번째 출구 통로는 사이클론에 위치한 플루이다이징(fluidising) 유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 또다른 통로는 수분을 플루이다이징 유니트로 배출하기 위하여 제공되는 것임을 특징으로 하는 세퍼레이터.
  10. 제 8항 또는 제9항에 있어서, 상기 볼텍스 시트(vortex seat) 또는 코어 파이더(core finder)는 플루이다이징 유니트 위에 있는 사이클론안에 위치하는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
  11. 제 8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 유입구와 디스트리뷰터(distributor) 수단(means)은 용기의 저부에 제공되는 것임을 특징으로 하는 세퍼레이터.
  12. 제 8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 번째 출구통로는 볼텍스 밸브 레벨 조절 수단에 의해 조절되는 것임을 특징으로 하는 세퍼레이터.
  13. 제 1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 첫 번째 출구통로는 첫 번째 유체가 분리될 때 첫 번째 유체가 축적되는 사이클론의 일부분에 대해 열리는 슬로트를 가지는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
  14. 제 1항 내지 제7항 또는 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어 쉴드(core shield)는 사이클론의 개방된 단부에 제공되는 것임을 특징으로 하는 세퍼레이터.
  15. 세퍼레이터의 첫 번째 출구와 연결된 파이프라인, 첫 번째 출구를 통해 플로우의 압력을 증가시키기 위한 파이프라인에 있는 펌프, 및 펌프의 파이프라인 다운스트림에 있고, 세퍼레이터의 가스 통풍구와 연결된 인덕터 또는 제트 펌프를 포함하는 제 1항에 있는 세퍼레이터를 포함하는 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 파이프라인은 세퍼레이터이터 보다 더 높은 압력에서 다운스트림 장치와 연결되는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
  17. 여기에서 실제적으로 설명되는 세퍼레이터는 본 명세서의 도 1 및 도 2와 관련되고 설명되어 지는 것임을 특징으로 하는 세퍼레이터.
  18. 여기에서 실제적으로 설명되는 세퍼레이터는 본 명세서의 도 3과 관련되고 설명되어 지는 것임을 특징으로 하는 세퍼레이터.
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