Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти. Аппараты для обессоливания нефти


Аппарат для обессоливания нефти

 

АППАРАТ ДЛЯ оБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ, содержапшй корпус, с входным И вь1ходнь1м .патрубками, являющийся внешним заземленным электродом, коаксиальньй внутренний высокопо тенциальный электрод в в.иде стержня и диэлектрические перегородки, закрепленные .на внутреннем электроде, о т л ичающийся тем, что, с целью повьпиения эффективности и экономичности процесса электрообессоливания нефти, он снабжен дополнительными диэлектрическими перегородками, установленньши между перегородками внутреннего электрода .и прикрепленными к корпусу, внутренний электрод выполнен с переменным диаметром, (Л причем участки электрода с меньшим диаметром расположены на уровне дополнительных перег.ородок.

СОЮЗ СОВЕТОНИХ ОЭЭМЭОПЙ

РЕОПУЬЛИК

g g В 01 D .17/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОЖУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НСМИТО" ССОР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРОЙ (21) 3530177/23-26 (22) 03. 01. 83 (46) 23.11.84. Бюл. М 43 (72) В.Н. Швецов, А.А. Юнусов, Ш.Г. Хасанов, И.M. Шарипов, Г.N. Ахмадиев и В.А. Лукьянов (71) Казанский ордена Трудового Красного Знамени государственный педагогический институт и Производственное управление "Татнефтепромхим" (53) 66.066.5(088.8) (56) 1. Гершуни С.Ш., Цинковский Я.И. и др. Об испытаниях полупромышленного камерного электродегидратора.

"Нефтепереработка и нефтехимия", РНТС, 1978, И- 9, 3-4.

2. Авторское .свидетельство СССР по заявке к- 3308106, кл. В 01 Э 17/06, 1981. .Я0.„1125003 А (54) (57) АППАРАТ ДЛЯ ОБЕССОЛИВАНИЯ

НЕФТИ, содержащий корпус. с входным и выходным,патрубками, являющийся внешним заземленным электродом, коаксиальный внутренний высокопотенци-. альный электрод в виде стержня и диэлектрические перегородки, закрепленные .на внутреннем электроде, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности процесса электрообессоливания нефти, он снабжен дополнительными диэлектрическими перегородками, установленными между перегородками внутреннего электрода,и прикрепленными к корпусу, внутренний электрод выполнен с переменным диаметром, причем участки электрода с меньшим диаметром расположены на уровне дополнительных перегородок.

1 112

Изобретение относится к устройствам для обработки нефти и нефте- продуктов в электрическом поле и может быть использовано в нефтедобы-. вающей и нефтеперерабатывающей про5 мьппле н нос ти .

Известны аппараты для электрообработки нефти, содержащие корпус с патрубками ввода и вывода жидкости, в котором коаксиально расположены электроды, внешний из которых может являться корпусом 1 1 3.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности.и достигае мому результату является аппарат для обессоливания нефти, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, являющийся внешним заземленным электродом, коаксиал1.ный внутренний высокопотенциальный электрод в виде стержня и диэлектрические перегород- ки, закрепленные на внутреннем электроде 1.2).

Недостатком известного аппарата является его невысокая эффективность.

Стадия смешения нефти с пресной водой имеет в процессе обессоливания нефти первостепенное значение. В процессе смешения происходит многократное контактирование капель соленой и пресной воды и выравнивание их солености. От качества смешения в первую очередь зависит степень обессоливания нефти и такой важный параметр, как расход пресной воды, Существующие аппараты для электродоэмульсаций нефти разрабатывались в плане создания в них оптимальных условий для процесса коалесценции капель воды.

Средствами для интенсификации процесса перемешивания они, как правило,4О не оснащены. Вследствие этого при применении указанных аппаратов для обессоливания нефти в результате плохого смешения не достигается расчет-. ная степень обессоливания нефти и 45 в 5-10 раз увеличивается расход пресной промывочной воды.

Цель изобретения — повышение эффективности и экономичности процесса электрообессоливания нефти.

Цель достигается тем, что аппарат для обессоливания нефти, содержащий корпус с входным и выходным патруб- ками, являющийся внешним заземленным электродом, коаксиальный внут- )5 ренний высокопотенциальный электрод в виде стержня и диэлектрические перегородки, закрепленные на внут5003 3 реннем электроде, снабжен дополнительными диэлектрическими перегородками, установленными между перегородками внутреннего электрода и прикрепленными к корпусу, внутренний электрод выполнен с переменным диаметром, причем участки электрода с

MBFbllIHM диаметром расположены на уровне дополнительных перегородок.

На чертеже изображен аппарат для обессоливания нефти, разрез.

Аппарат состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, являющегося внешним заземленным электродом, внутреннего высокопотенциального электрода 2, диэлектрических перегородок 3 проходного изолятора 4, входного 5 и выходного 6 патрубков.

Аппарат работает следующим образом.

Нефтяную эмульсию через вкодной патрубок 5 вводят внутрь аппарата и с помощью первой перегородки направляют к центральному высокопотенциальному электроду. Известно, что напряженность электрического поля в аппарате с коаксиальными электродами изменяется по закону E=U/õ1ïtt i„) от максимального значения у поверхности внутреннего электрода (при

x=r„) до минимального значения у поверхности внешнего электрода (х=

=r ) . Попадая в зону высокой напряженности электрического поля у поверхности центрального электрода (соответствующее значение напряженности Е подбирается изменением напряжения U), капельки пресной и соленой воды диспергируют. Лабораторные исследования показали, что целесообразно уменьшить диаметр. внутреннего электрода в зоне диспергирования водяных капель с целью увеличения максимальной напряженности электрического поля в аппарате. Затем нефтяная эмульсия с помощью следующей перегородки, герметично соединенной с центральным электродом, направляется к внешнему электроду-копиру, В процессе движения эмульсии происходит коалесценция и укрупнение капель . Уменьшение напряженности электрического поля при движении эмульсии к внешнему электроду способствует интенсивной коалесценции капель. После этого водонефтяная эмульсия очередной раз направляется к центральному электроду, где укрупнившиеся капельки воды вновь диспергируют и затем

Составитель О. Калякина . Техред Л.Коцюбняк Корректор.О. Тигор

Редактор Н. Яцола

Заказ 8351/6

Тираж 681 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 .. 112 опять к внешнему электроду для коалесценции и укрупнения.

При прохождении аппарата нефтяная эмульсия еще несколько раз меняет направление движения. В,результате этого происходит многократное повторение процессов диспергирования и коалесценции капель водной фазы

1 и достигается и.. эффективное смешение, т.е. происходит полное контактирование капель промывочной и соленой воды и выравнивание их солености.

Процесс электрообработки нефти в an5003 4 парате заканчивается стадией коалесценции капель, после чего разрушенная нефтяная эмульсия направляется через выходной патрубок в отстойную аппаратуру для окончательного. раз-.деления на нефть и воду, Использование предлагаемого аппарата для обессоливания нефти на нефтяных промыслах и нефтеперераба1р тывающих заводах позволяет значительно повысить качество обессоливания нефти и снизить расход пресной промывочной воды.

   

www.findpatent.ru

Аппарат для обессоливания нефтяных эмульсий

 

1. АППАРАТ ДОЯ ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ, включающий корпус с входным и выходным патрубками и коаксиальные электроды, диэлектрический перфорированный экран, расположенный между внешним и внутренним электродами, и перегородку, размещенную между экраном и корпусом со стороны входного патрубка, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности и экономичности процесса электрообессоливания нефти, он снабжен устройством для электропульверизировайия промьшочной воды в нефть и диэлектрическими поперечными перегородками , прикрепленными поочередно к внешнему и внутреннему электроду. 2. Annapa T по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что перфорированный экран выполнен с участками разного диаметра, при этом каждый четный участок выполнен с меньшим диаметром .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) а

° Щ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3530169/23-26 (22) 03.01.83 (46) 07.07.84. Бюл. N 25 (72) Ю.Н. Швецов, А.А. Юнусов,, А.К. Иухаметзянов, Г.М. Ахмадиев, И.А. Тахауов, C.Ø. Гершуни и В.А. Лукьянов (71) Казанский ордена Трудового Крас ного Знамени государственный педагогический институт и Ордена Ленина производственное объединение "Татнефть" (53) 66.066.5(088.8) (56) 1. Патент США У 3232860, кл. 204-306, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 827111, кл. В 01 D 17/06, 1980. (54)(57) 1. АППАРАТ ДЛЯ ОБЕССОЛИВАНИЯ НВФТЯНЪ|Х ЭМУЛЬСИЙ, включающий корпус с вхоцным и выходным патрубками и коаксиальные электроды, диэлектрический перфорированный экран, расположенный между внешним и внутренним электродами, и перегородку, размещенную между экраном и корпусом со стороны входного патрубка, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности процесса электрообессоливания нефти, он снабжен устройством для электропульверизировайия промывочной воды в нефть и диэлектрическими поперечными перегородками, прикрепленными поочередно к внешнему и внутреннему электроду.

2. Аппарат по и. 1, о т л и ч аю щ и и .с я тем, что перфорированный экран выполнен с участками разного диаметра, нри этом каждый четный участок выполнен с меньшим диамет.ром.

1 1101

Изобретение относится к устройствам для,обработки нефти и нефтепродуктов в электрическом поле и может быть ис-, пользовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.

Известны аппараты для электрообработки нефти, включающие корпус .с входными и выходными патрубками и коаксиальные внешний и внутренний электроды и .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является аппарат для обессоливания нефтяных эмульсий, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, коаксиальные электроды, диэлектрический перфорированный экран, расположенный между внешним и внутренним электродами, и перегородку, размещенную между боковой стенкой корпуса и экраном со стороны входного патрубка )2J., Однако аппара такого типа неэффективен и, не оснащен средствами для диспергирования промывочной воды в нефть и интенсификации процесса смещения капель. Вследствие этого при применении укаэанного аппарата для обессоливания нефти не достигается расчетная степень обессоливания неф-. ти, расход пресной промывочной воды в 5-10 раз превышает минимально необходимый..

Целью изобретения является повышение эффективности и экономичности 35 процесса электрообессоливания нефти.

Цель достигается тем, что аппарат для обессоливания нефтяных эмульсий,. включающий корпус с входным и выходным патрубками, коаксиальные элек-40 троды, диэлектрический перфорированный экран, расположенный между внешним и внутренним электродами, и перегородку, размещенную между экраном и корпусом со стороны входного пат- 45 рубка, снабжен устройством для электропульверизирования промывочной воды в. нефть и диэлектрическими поперечными перегородками, прикрепленными поочередно к внешнему и внутреннему 50 электроду.

Целесообразно перфорированный экран выполнить с участками разного диаметра, при этом каждый четный учас ток можно выполнить с меньшим диамет-

55 ром.

На чертеже «зображен аппарат для обессопита««л »ефт«.

255 2

Аппарат состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, являющегося внешним заземленным электродом, внутреннего высокопотенциального электрода 2 с проходным изолятором 3, перфорированного диэлектрического экрана 4, диэлектрических внутренних и внешних перегородок 5, устройства 6 для электропульверизирования промывочной водой в нефть, включающего ввод 7 высокого напряжения, горизонтальный металлический диск-электрод 8, узел 9 ввода промывочной воды, соединенный с заземленным корпусом. Аппарат содержит также входной 10,и выходной 11 патрубки.

Аппарат работает следующим образом.

Обезвоженная нефть поступает через входной патрубок 10 в устройство ,6 для электропульверизирования промывочной воды. При подаче высокого напряжения между концом узла ввода промывочной воды и диском 8 возникает электрическое поле, которое вызывает электрическую пульверизацию капель воды в нефть. Варьируя величину напряжения и перепад давления между водой и нефтью, можно плавно изменять (более чем в 20 раз) размер дипергированных капель и их концентрацию.

После устройства для электропульверизирования промывочной воды нефтяная эмульсия попадает в корпус 1 и направляется с помощью перегородки от центрального к внешнему электродукорпусу. В процессе движения эмульсии происходит коалесценция и укрупнение капель. Уменьшение напряженности электрического поля при движении эмульсии к корпусу способствует интенсивной коалесценции капель. После этого водонефтяная эмульсия направляется к центральному электроду.

Попадая в зону высокой напряженно" сти электрического поля укрупнившиеся капельки воды диспергируют. Лабораторные исследования показали, что с целью более однородного диспергирования водных капель диаметр перфорированного экрана между внутренней и наружной перегородкой целесообразно уменьшить по сравнению с диаметром перфорированного экрана между каждой внешней и внутренней перегородкой, что дает возможность всему объему эмульсии проходить в

110125S

3 непосредственной близости от цент= рального высокопотенциального электрода в зоне с максимальной напряженностью поля, Затем водонефтяная эмульсия в очередной раз направляется к внешнему. электроду для коалесценции и укрепления капель дисперсной

1 фазы.

При прохождении аппарата нефтяная эмульсия еще несколько раз меняет направление движения, в результате чего происходит многократное повторение процессов диспергирования и коалесценции капель водной фазы и достигается их эффективное смещение,. т.е. происходит полное контактирование капель промывочной и соленой воды и выравнивание их солености. . Процесс электрообработки нефти в аппарате заканчивается стадией ко.алесценции капель.

Лабораторные исследования показа ли, что для увеличения времени заключительной стадии коалесценции капель с целью их максимального укрупнения целесообразно последний отреок перфорированного экрана между внешней .и внутренней перегородкой сделач Ъ:длиннее обычного примерно в 4 раза. После этого разрушенная нефтяная эмульсия. направляется через выходной патрубок в отстойную аппаратуру для окончательного разделения на нефть и воду.

Использование предлагаемого аппарата для обессоливания нефти на неф- тяных промаслах и нефтеперерабатывающих заводах позволит значительно повысить качество обессоливания нефти и снизить расход пресной промывочной воды,.а также в 2-3 раза по сравнению с известным методом сократить расход прожвочной воды.

ВНИКНИ Заказ 4693/4

Тираж 682 Подписное филиал ППП "Натеит" °

r. Умгород, ул. Проеатиаа, 4

   

www.findpatent.ru

Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти

Группа изобретений относится к нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использована при обезвоживании и обессоливании нефти. Аппарат содержит выносной смеситель (3) нефти с пресной промывочной водой и размещенные в общем корпусе (1) разделенные поперечной перегородкой (10) камеру водной промывки (2) нефти и отстойную камеру (11). Отстойная камера представляет собой электроосадительную камеру. Аппарат может дополнительно содержать камеру предварительного обезвоживания. На корпусе камеры предварительного обезвоживания может быть дополнительно установлена газоотделительная камера. В камере водной промывки нефти размещены вертикально или наклонно один или несколько инжекторных смесителей с размещенными в нижней части соплами (4) и соосными им смесительными патрубками (5). Обеспечивается повышение эффективности процесса обезвоживания и обессоливания нефти за счет увеличения времени смешения нефти с водой при высоком соотношении вода/нефть. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к оборудованию для подготовки нефти и может быть использовано в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности при обезвоживании и обессоливании нефти.

Процессы обезвоживания и обессоливания нефти основаны на разрушении эмульсии, ее деэмульгировании. При этом при обессоливании деэмульгированию подвергают искусственную эмульсию нефти с промывной водой, специально подаваемую для отмывки нефти от оставшихся в ней солей. Для разрушения эмульсии в процессах обезвоживания и обессоливания нефти применяют гравитационный отстой, который сочетают с различными мерами воздействия на эмульсию - подогрев, добавка деэмульгаторов, перемешивание и электрообработка.

Наиболее близкой к заявляемому аппарату является установка для обезвоживания и обессоливания нефти, включающая выносной смеситель нефти с пресной промывочной водой, камеру водной промывки нефти с системой ввода смеси нефти с пресной водой, отстойную камеру, причем камера водной промывки и отстойная камера разделены перегородкой [Патент РФ №2302281].

Недостатком известной установки является низкая эффективность процесса обессоливания нефти, поскольку взаимодействие нефти с пресной промывочной водой в смесителе происходит при соотношении вода/нефть, определяемом материальным балансом, т.е. в пределах 0,03-0,07.

Задачей изобретения является существенное повышение эффективности процесса обессоливания нефти.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, - повышение эффективности процесса обезвоживания и обессоливания нефти за счет увеличения времени смешения нефти с водой при высоком соотношении вода/нефть (выше 1,0), т.е. при увеличении межфазной поверхности в процессе массообмена.

Указанный технический результат достигается тем, что в аппарате для обезвоживания и обессоливания нефти, включающем выносной смеситель нефти с пресной промывочной водой и размещенные в общем корпусе разделенные поперечной перегородкой камеру водной промывки нефти и отстойную камеру, в камере водной промывки нефти размещены вертикально или наклонно один или несколько инжекторных смесителей с размещенными в нижней части соплами и соосными им смесительными патрубками.

Указанный технический результат достигается также тем, что в качестве отстойной камеры используют электроосадительную камеру.

Указанный технический результат достигается также тем, что аппарат дополнительно содержит камеру предварительного обезвоживания.

На корпусе камеры предварительного обезвоживания может быть дополнительно установлена газоотделительная камера.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1-5.

На фиг. 1 схематично показан аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти, где: 1 - корпус аппарата, 2 - камера водной промывки нефти, 3 - узел ввода смеси нефти с пресной промывочной водой, 4 - сопло, 5 - смесительный патрубок, 6 - система распределения нефти, 7 - сборник отделившей воды, 8 - система сбора обессоленной нефти, 9 - штуцер вывода обессоленной нефти, 10 - перегородка, 11 - отстойная камера, 12 - уровнемер, 13 - система сбора нефти, 14 - стояк.

На фиг. 2 схематично показан аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти, аналогичный аппарату на фиг. 1, в которой в качестве отстойной камеры 11 используют электроосадительную камеру с электродной системой 15, высоковольтным источник питания 16 и высоковольтным кабелем 17.

На фиг. 3-5 показаны различные варианты выполнения предлагаемого аппарата для обезвоживания и обессоливания нефти, предназначенные для обработки сырья разного состава.

Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти (фиг. 1) содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1, камеру водной промывки нефти 2, узел ввода смеси нефти с пресной промывочной водой 3 с соплом 4 в нижней части и соосным ему смесительным патрубком 5, систему распределения нефти 6, сборник отделившей воды 7, систему сбора обессоленной нефти 8 со штуцером вывода обессоленной нефти 9.

Узел ввода смеси нефти с промывочной водой 3 размещен в камере водной промывки нефти 2, отделенной пресной поперечной перегородкой 10 от отстойной камеры 11, которая оснащена уровнемером 12. В верхней части камеры водной промывки нефти 2 размещена система сбора нефти 13, соединенная стояком 14 с системой 6 распределения нефти отстойной камеры 11.

На фиг. 3 показан аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти с высокой входной обводненностью, который содержит камеры водной промывки нефти 2 и электроосаждения 11, идентичные показанным на фиг. 2. Однако этот аппарат, предназначенный для обезвоживания и обессоливания нефти с высокой входной обводненностью, дополнительно оснащен еще и камерой предварительного обезвоживания 18, содержащей входной распределитель сырья 19 с коллектором 20, систему сбора обезвоженной нефти 21, стояк 22 для вывода обезвоженной нефти, систему сбора пластовой воды 23 с выводным штуцером 24. Узел 3 ввода пресной промывочной воды в обезвоженную нефть и ввода их смеси через сопло 4 в камеру водной промывки 2 идентичен показанному на фиг. 1. Камера 18 снабжена уровнемером 25.

На фиг. 4 представлен вариант аппарата для обессоливания и обезвоживания газонасыщенной нефти. По аналогии с вариантом устройства, показанным на фиг. 3, аппарат содержит камеры предварительного обезвоживания 18, водной промывки 2 и электроосаждения 11. Так как для эффективного осуществления процессов обезвоживания и обессоливания из газонасыщенной нефти необходимо удалить свободный газ, на корпусе камеры предварительного обезвоживания 18 дополнительно установлена газоотделительная камера 26. В ее днище 27 врезан распределитель сырья 19, соединенный с коллектором 20 камеры обезвоживания 18. В верхней части камеры 18 смонтирована система сбора обезвоженной нефти 21, стояк 22 вывода обезвоженной нефти, система сбора пластовой воды 23 с выводным штуцером 24. Узел ввода смеси нефти с пресной промывочной водой 3 в обезвоженную нефть и ввода их смеси в камеру водной промывки 2 идентичен показанному на фиг. 1-3. Камера 18 снабжена уровнемером 25. Газоотделительный колпак 26 оснащен входным штуцером 28, нижним днищем 27, в которое вварен распределитель сырья 19, штуцером для вывода газа 29 и штуцером для контроля уровня 30. На камере водной промывки 10 установлен второй газоотделительный колпак 31.

На фиг. 5 показан вариант аппарата для обезвоживания и обессоливания нефти, предназначенного для подготовки тяжелых эмульсий, которые трудно разделяются гравитационным отстоем. Аппарат содержит камеры водной промывки 2 и электроосаждения 11, идентичные показанным на фиг. 2. Однако для обеспечения глубокого обезвоживания нефти в первой ступени этого варианта аппарата камера предварительного обезвоживания 18 оснащена электродной системой 33, высоковольтным источником питания 34 и высоковольтным вводом 35 и содержит входной распределитель сырья со штуцером 32, соединенный с коллектором 20, а также систему сбора обезвоженной нефти 21 со стояком вывода обезвоженной нефти 22. Узел ввода пресной промывочной воды 3 в обезвоженную нефть и ввода их смеси в камеру водной промывки 2 через сопло 4 и патрубок 5 идентичен показанному на фиг. 1. Камера 18 снабжена уровнемером 25.

Предлагаемый аппарат (фиг. 1) работает следующим образом.

Нефть в смеси с пресной водой через узел ввода 3 поступает в сопло 4 и, истекая из него, инжектирует скапливающуюся в нижней части камеры водной промывки нефти 2 воду. В смесительном патрубке 5 образуется высокообводненная малоустойчивая эмульсия, которая быстро распадается на нефть и воду после выхода из смесительного патрубка 5 в объем камеры 2. Водная фаза эмульсии опускается вниз и таким образом многократно циркулирует в объеме камеры водной промывки 2. Соотношение вода/нефть в смесительном патрубке 5 во много раз выше, чем на входе аппарата, чем и достигается хорошая промывка нефти водой и переход солей в водную фазу. Уровень воды в камере водной промывки 2 устанавливается сам собой в зависимости от расхода нефти, дисперсного состава воды, поверхностного натяжения, плотности и вязкости нефти и воды.

Нефть собирается в верхней части камеры водной промывки нефти 2 и через систему ее сбора 13 по стояку 14 попадает в систему распределения нефти 6 отстойной камеры 11. В процессе подъема нефти от системы распределения нефти 6 к системе сбора обессоленной нефти 8 содержащиеся в ней капли воды осаждаются вниз. Вместе с водой из нефти уходят и растворенные в ней соли. В результате в сборную систему 8 отстойной камеры 11 попадает обезвоженная и обессоленная нефть, которую выводят из аппарата через штуцер 9. Вода с солями собирается в нижней части аппарата. С помощью уровнемера 12 поддерживают такой ее уровень, который обеспечивает достаточное время отстоя воды от частиц нефтепродуктов. Избыток воды сбрасывают через сборник отделившейся воды 7.

В дополнение ко всем узлам конструкции и особенностям работы аппарата, приведенного на фиг. 1, отстойная камера аппарата, показанного на фиг. 2, снабжена электродной системой 15, при прохождении через которую процесс осаждения капель воды, содержащейся в нефти, идет особенно интенсивно. Здесь капли воды под действием электрических сил сливаются друг с другом, а скорость оседания крупных капель воды выше, чем мелких. Эффективность работы аппарата для обезвоживания и обессоливания нефти (фиг. 2), содержащего электродную систему, намного выше, чем аппарата с гравитационной отстойной камерой (фиг. 1).

Вместе с водой из нефти уходят и растворенные в ней соли. В результате в сборную систему сбора обессоленной нефти 8 электроосадительной камеры 11 попадает обезвоженная и обессоленная нефть, которую выводят из аппарата через штуцер 9. Вода с солями собирается в нижней части аппарата. С помощью уровнемера 12 поддерживают такой ее уровень, который обеспечивает достаточное время отстоя воды от частиц нефтепродуктов. Избыток воды сбрасывают через сборник отделившейся воды 7.

Аппарат (фиг. 3) работает следующим образом.

Сырую нефть, содержащую высокоминерализованную пластовую воду, вводят во входной распределитель сырья 19. С помощью коллектора 20 нефть равномерно распределяется по сечению камеры 18 и, поднимаясь в ней, освобождается от пластовой воды, которая осаждается вниз, скапливается там в виде сплошной водной фазы, собирается системой сбора пластовой воды 23 и выходит из аппарата через штуцер 24.

Обезвоженная нефть всегда содержит остаточные соли, и, чтобы уменьшить их количество, ее выводят через стояк 22, смешивают с пресной промывочной водой и через узел смешения 3, сопло 4 и смесительный патрубок 5 вводят в камеру водной промывки 2. Промытую нефть из верхней части камеры водной промывки 2 через систему сбора нефти 13 и стояк 14 вводят в систему распределения нефти 6 электроосадительной камеры 11, в процессе прохождения нефти через которую происходит отделение воды и вместе с ней растворенных в ней солей, т.е. обессоливание нефти. Нефть выводят из аппарата через штуцер 9, а воду из камеры обессоливания - через сборник отделившейся воды 7.

В камере предварительного обезвоживания 18 с помощью уровнемера 25 поддерживают постоянный уровень воды, сбрасывая отстоявшуюся воду через систему ее сбора 23 и штуцер 24.

Аппарат, показанный на фиг. 4, работает следующим образом.

Сырье, состоящее из нефти, газа и пластовой воды, подают в аппарат через штуцер 28 газоотделительной камеры 26, в которой от жидкости отделяется газ, выводимый через штуцер 29. Уровень жидкости в камере 26 поддерживают с помощью уровнемера, подсоединяемого к камере 26 через штуцер 30. Жидкость, представляющая собой смесь нефти с пластовой водой, через распределитель 19 вводят в камеру 18. С помощью коллектора 20 нефть равномерно распределяется по сечению камеры 18 и, поднимаясь в ней, освобождается от пластовой воды, которая осаждается вниз, скапливается там в виде сплошной водной фазы, собирается системой сбора пластовой воды 23 и выходит из аппарата через штуцер 24.

Обезвоженная нефть всегда содержит остаточные соли, и, чтобы уменьшить их количество, ее выводят через стояк 22, смешивают с пресной промывочной водой и через узел смешения 3, сопло 4 и смесительный патрубок 5 вводят в камеру водной промывки 2, из которой через газоотделительный колпак 31 удаляют остаточный газ. Промытую нефть из верхней части камеры водной промывки 2 через систему сбора нефти 13 и стояк 14 вводят в систему распределения нефти 6 камеры электроосаждения 11, в процессе прохождения нефти через которую происходит отделение воды и вместе с ней растворенных в ней солей, т.е. обессоливание нефти. Обессоленную нефть выводят из аппарата через штуцер 9, а воду из камеры электроосаждения 11 - через сборник отделившейся воды 7.

Аппарат, показанный на фиг. 5, работает следующим образом.

Сырую нефть, содержащую высокоминерализованную пластовую воду, вводят через штуцер входного распределителя сырья 32 в коллектор 20. С помощью этого коллектора нефть равномерно распределяется по сечению камеры предварительного электрообезвоживания 18 и поднимается в ней, проходя в процессе подъема через межэлектродное пространство электродной системы 33. В электрическом поле эмульсия разрушается, капли воды укрупняются и оседают вниз, скапливаясь там в виде сплошной водной фазы, которая собирается коллектором 23 и выводится из аппарата через штуцер 24.

Оптимальный уровень воды в камере обезвоживания 18 поддерживают с помощью уровнемера 25.

Даже глубокообезвоженная в электрическом поле нефть всегда содержит остаточные соли, и, чтобы снизить их количество, нефть выводят через стояк 22, смешивают с пресной промывочной водой и через узел смешения 3, сопло 4 и смесительный патрубок 5 вводят в камеру водной промывки 2. Далее промытую и отстоявшуюся в камере 2 нефть через сборное устройство 13, стояк 14 и систему распределения нефти 6 вводят в электроосадительную камеру 11, где от нее отделяется вода с растворенными в ней солями, в результате чего нефть обессоливается. Обессоленную нефть выводят из аппарата через сборники 8 и соединенный с ними штуцер 9, а воду из камеры электроосаждения 11 выводят через сборник отделившейся воды 7.

Показатели процесса обезвоживания и обессоливания нефти во многом определяются организацией процесса смешения нефти с водой. Максимальная эффективность достигается при большой межфазной поверхности, т.е. при водной промывке нефти большим количеством воды. В этом случае соли более эффективно переходят в водную фазу и осаждаются вместе с водой. Обычно смешение нефти с водой производят путем диспергирования воды в количестве от 2 до 10% в потоке нефти за счет создания перепада давления либо на потоке воды, либо на потоке нефти в смеси с промывочной водой. Возможности создания большой межфазной поверхности с помощью известных устройств ограничены как возможностями ввода в нефть (с последующим выводом) больших количеств пресной воды из экономических и экологических соображений, так и опасностью очень тонкого диспергирования пресной воды, поскольку потом эту воду нужно будет отделять от нефти (чем мельче капли воды, тем сложнее их удалить).

В заявленном устройстве большая межфазная поверхность создается за счет многократной циркуляции воды в камере водной промывки нефти. Соотношение вода/нефть во встроенном в эту камеру смесительном патрубке может доходить до 1,5-2. Максимальное значение удельной межфазной поверхности достигается при соотношении вода/нефть в точке обращения фаз, т.е. перехода от обратной эмульсии (вода в нефти) к прямой (нефть в воде). Именно на эти условия и рассчитывается сопло 4, смесительный патрубок 5 и вся конструкция камеры водной промывки.

Описанные варианты многосекционных аппаратов для обезвоживания и обессоливания нефти позволяют повысить эффективность процесса обезвоживания и обессоливания нефти за счет увеличения времени смешения нефти с водой при высоком соотношении вода/нефть. Это увеличение времени по сравнению с известными аналогами достигается за счет размещения смесителя нефти в отдельной камере водной промывки нефти, в нижней части которой размещено сопло для истечения нефти внутрь соосного соплу смесительного патрубка.

Формула изобретения

1. Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти, включающий выносной смеситель нефти с пресной промывочной водой и размещенные в общем корпусе разделенные поперечной перегородкой камеру водной промывки нефти и отстойную камеру, отличающийся тем, что в камере водной промывки нефти размещены один или несколько инжекторных смесителей с размещенными в нижней части соплами и соосными им смесительными патрубками.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что инжекторные смесители в камере водной промывки нефти размещены вертикально или наклонно.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что в качестве отстойной камеры используют электроосадительную камеру.

4. Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти, включающий выносной смеситель нефти с пресной промывочной водой и размещенные в общем корпусе разделенные поперечной перегородкой камеру водной промывки нефти и отстойную камеру, отличающийся тем, что аппарат дополнительно содержит камеру предварительного обезвоживания, а в камере водной промывки нефти размещены один или несколько инжекторных смесителей с размещенными в нижней части соплами и соосными им смесительными патрубками.

5. Аппарат по п. 4, отличающийся тем, что инжекторные смесители в камере водной промывки нефти размещены вертикально или наклонно.

6. Аппарат по п. 4, отличающийся тем, что на корпусе камеры предварительного обезвоживания дополнительно установлена газоотделительная камера.

7. Аппарат по п. 4, отличающийся тем, что на корпусе камеры водной промывки нефти дополнительно установлена газоотделительная камера.

bankpatentov.ru

Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти

 

Изобретение относится к аппарату для обезвоживания и обессоливания нефти и может применяться в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности. Цель изобретения состоит в повышении эффективности процесса разделения эмульсий и увеличении производительности аппарата. В аппарате установлены коллекторы для распределения эмульсии, состоящие из раздаточных труб и подсоединенных к ним с двух сторон трубчатых отводов, которые выполнены с продольным вырезом в нижней части и с перфорацией в верхней части, установлены с уклоном от 0,02 до 0,15 в сторону раздаточной трубы и соединены с ней через несоосно расположенные патрубки меньшего диаметра. Устройства распределения такой конструкции не подвержены засорению механическими примесями и отложениями солей, обеспечивают независимо от производительности равномерность распределения сырья по сечению аппарата, что приводит к эффективному использованию промежуточного слоя, к стабилизации его высоты и объема отстойной части аппарата. 2 з.п.ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В О! D 17 00

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4222501/23-26 (22) 06.04.87 (46) 15.04.89. Бюл. № 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов (72) И. Н. Еремин, В. П. Выговский, P. И. Мансуров и С. Ш. Гершуни (53) 66.066.6 (088.8) (56). Авторское свидетельство СССР № 613771, кл. В 01 D 17/06, 1980. (54) АППАРАТ ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ

И ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ (57) Изобретение относится к аппарату для обезвоживания и обессоливания нефти и может применяться в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности. Цель изобретения состоит в повышении эффективности процесса разделения эмульсий и уве„„SU„„1472086 А1 личении производительности аппарата. В аппарате установлены коллекторы для распределения эмульсии, состоящие из раздаточных труб и подсоединенных к ним с двух сторон трубчатых отводов, которые выполнены с продольным вырезом в нижней части и с перфорацией в верхней части, установлены с уклоном от 0,02 до 0,15 в сторону раздаточной трубы и соединены с ней через несоосно расположенные патрубки меньшего диаметра. Устройства распределения такой конструкции не подвержены засорению механическими примесями и отложениями солей, обеспечивают независимо от производительности равномерность распределения сырья по сечению аппарата, что приводит к эффективному использованию промежуточного слоя, к стабилизации его высоты и объема отстойной части аппарата. 2 з. п. ф-лы, 9 ил.

1472086

Изобретение относится к устройствам для разделения эмульсий и может применяться для подготовки нефти в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленностях, а также для разделения эмульгированных жидкостей в других отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса разделения эмульсии и повышение производительности аппа- рата.

На фиг. 1 изображен вертикальный цилиндрический аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение

Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4 — вид В на фиг. 2; на фиг. 5 — аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти, горизонтальный вариант; на фиг. 6 — сечение à — Г на фиг. 5; на фиг. 7 и 8 — зависимость распределения эмульсии от угла наклона боковых трубчатых отводов; на фиг. 9 — боковой отвод, где Д вЂ” 3 — сечение патрубка, Š— Е сечение отвода (с вырезом), Ж вЂ” Ж вЂ” сечение отвода со сплошным участком.

Уклон сс может быть выражен величиной угла (в радианах).

Аппарат содержит цилиндрическую емкость 1, раздаточные трубы 2 для ввода эмульсии, которые через патрубки 3 соединены с наклонными боковыми трубчатыми отводами 4, имеющими выше оси отверстия 5, а снизу — продольный вырез 6 и небольшой сплошной участок 7, сборники воды 8 и нефти 9.

Трубчатые отводы 4 установлены с уклоном 0,02 — 0,15 в сторону раздаточной трубы. Патрубки 3 выполнены с диаметром, меньшим диаметра отводов, и размещены несоосно, совмещены с отводами по верхним образующим, а с раздаточной трубой— по нижним образующим. Сплошной участок 7 имеет длину, равную двум диаметрам отвода, и отстоит от патрубка на расстоянии, равном диаметру отвода.

Аппарат работает следующим образом.

Водонефтяная эмульсия поступает в емкость 1 через раздаточные трубы 2, патрубки 3 и отверстия 5 боковых отводов 4.

Боковые отводы 4 располагаются в горизонтальной плоскости ниже уровня раздела фаз нефть — вода с уклоном от 0,02 до 0,15.

Поскольку трубы 4 через продольный вырез 6 свободно сообщаются с водным слоем, то в них также устанавливается граница раздела фаз нефть †во и создаются условия для капельного истечения эмульсии из отверстий 5 отводов труб 4 (за счет разности плотностей разделяемых фаз) и осаждения механических примесей, которые проходят через вырез 6 вниз аппарата и удаляются из него вместе с водой через сборник 9.

Всплывая, капли эмульсии проходят границу раздела фаз и попадают в промежу5

2 точный эмульсионный слой. Он формируется на границе раздела фаз нефть †во за счет капель воды, зависающих в восходящем потоке. В промежуточном слое, выполняющем роль своеобразного динамического гидрофильного коалесцирующего фильт ра, происходит укрепление основной массы капель воды, находящейся в эмульсии.

Процесс коалесценции капель может быть интенсифицирован путем воздействия на эмульсию электрического поля, создаваемого электродами 10 (фиг. 5). Укрупнившись, капли воды осаждаются и переходят в водный слой. Вода из аппарата выводится через сборник 8, а обезвоженная нефть— через сборник 9.

В процессе эксперимента изменялся угол наклона и относительная длина отвода (1 / D — длина/диаметр).

Из фиг. 8 видно, что при расположении отводов с уклоном менее 0,02 (0,01,: поток жидкости распределяется неравномерно.

Основное количество жидкости вытекает из начальных участков отводов. При увеличении уклона (более 0,15 (0,20) видно, что поток смещается к концу трубы и там происходит преимущественное истечение из отверстий. Установленный диапазон изменения уклона (0,02 — 0,15) позволяет наиболее равномерно распределить поток в отводе и в аппарате. При этом скорости движения эмульсии в аппарате выравниваются, сокращаются застойные и прямоточные зоны, повышается качество обезвоживания нефти или производительность аппарата.

Прерывание продольного выреза сплошным участком длиною, равной двум диаметрам отвода, отстоящим от патрубка на расстоянии, равном диаметру отвода, необходимо для предотвращения выхода потока эмульсии за пределы отвода, что приведет к нарушению равномерности распределения потока по длине отвода. Известно, что струя затопленной жидкости при движении в другой жидкости расширяется, причем угол расширения равен 12 по отношению к оси потока. Расположение и длина сплошного участка взаимосвязаны с диаметром патрубка и углом расширения затопленной струи. Патрубок имеет диаметр, меньше диаметра отвода, и совмещен с ним по верхним образующим.

Ширина выреза в нижней части трубчатого отвода должна быть не менее 1/2 его радиуса и она снижает высоту отвода.

В этом случае нетрудно показать, что диаметр патрубка будет не более 0,8 диаметру отвода. Максимально возможная ширина выреза очевидно равна диаметру отвода. Тогда диаметр патрубка будет не более 0,4 диаметра отвода. Уменьшение диаметра патрубка менее 0,4 диаметра отвода нецелесообразно, так как в этом слу1472086 чае скорость движения потока может возрасти настолько, что вследствие неустойчивости струи будет происходить эмульгирование нефти в слое дренажной воды и приведет к уменьшению пропускной способности отвода.

Таким образом, при изменении диаметра патрубка от 0,4 до 0,8 диаметра отвода струя эмульсии расширяется при выходе из него под углом 12 и выходит за пределы отвода на расстоянии от одного до трех диаметров отвода. Сплошной участок, равный двум диаметрам отвода, выполняет роль своеобразного отражателя потока и предотвращает его выход за пределы отвода. Расположение и размер сплошного участка является оптимальным. Увеличение его длины приведет к росту металлоемкости распределителя и может затруднить выход механических примесей и отделившейся воды из отвода. Уменьшение длины приведет к выходу струи за пределы отвода.

Таким образом, технические преимущества предложенного аппарата в сравнении с прототипом заключаются в расширении области использования предложенного аппарата как для тяжелых, так и легких и средних по плотности нефтей, а также в надежной и гибкой работе аппарата, т. е. в обеспечении необходимого качества нефти при изменении исходных условий (производительности аппарата, свойств сырья и т. д.).

Формула изобретения

l. Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти, включающий цилиндрический корпус со штуцерами, внутри которого установлены коллекторы для распределе-, ния эмульсии, состояшие из раздаточных труб и подсоединенных к ним с двух сторон боковых трубчатых отводов, сборников нефти и воды, отличающийся тем, что, с

10 целью повышения эффективности процесса и повышения производительности аппарата, боковые трубчатые отводы выполнены с продольным вырезом и нижней части и с перфорацией в верхней части, установлены с уклоном 0,02 — 0,15 в сторону раздаточной трубы и снабжены патрубками, соединяющими раздаточную трубу с отводами, причем патрубки выполнены с диа метром, меньшим диаметра отводов, и размещены несоосно.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что патрубки совмещены с отводами по верхним образующим, а с раздаточной трубой — по нижним образующим.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что продольный вырез в нижней части отводов выполнен прерывистым со сплошным участком длиной, равной двум диаметрам отвода, отстоящим от пзтрубка на расстоянии, равном диаметру отвода.

1472086

1472086

1472086

Составитель О. Калякина

Редактор М. Бандура Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 1410/7 Тираж 600 Подписное

ВНИ

НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

      

www.findpatent.ru

Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти

 

Изобретение относится к аппаратам для разделения водонефтяной эмульсии и мохчет быть использовано на установках подготовки нефти на нефтепромыслах и нефтеперерабатываюы их заводах. Целью изобретения является повышение эффективности обезвоживания и обессоливания нефти за счет разрушения струи э.мульсии на однородные мелкие капли, способствующие увеличению времени контактирования капель эмульсии с водой. Аппарат содержит корпус , коллектор, трубы 6 с отверстиями 9 и отбойные пластины 7, прикрепленные к трубам 6 ребром 8. Отверстия 9 в трубах 6 выполнены на их нижней полуокружности по обе стороны. Отбойные пластины расположены под нижней образуюш.ей труб 6 гор.изонтально. Расстояние между осями отверстий и вертикалью 20-50°. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН (ц 4 В 01 D !7/06

"О М ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

И A ВТОРСНОМ .I СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ! ЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4145056/23-26 (22) 11.11.86 (46) 23.04.88. Бюл. № 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения и Московский институт химического машиностроения (72) И. H. Тупицын, С. Ш. Гершуни, А. Л. Сурис, Г. Б. Голубовский, A. В. Грибанов и P. И. Мансуров (53) 66.066.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 613771, кл. В 01 D 17/06, 1978. (54) АППАРАТ ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ

И ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ (57) Изобретение относится к аппаратам для разделения водонефтяной эмульсии и

„„SU„„1389806 может быть использовано на установках подготовки нефти на нефтепромыслах и нефтеперерабатывающих заводах. Целью изобретения является повышение эффективности обезвоживания и обессоливания нефти за счет разрушения струи эмульсии на однородные мелкие капли, способствующие увеличению времени контактирования капель эмульсии с водой. Аппарат содержит корпус, коллектор, трубы 6 с отверстиями 9 и отбойные пластины 7, прикрепленные к трубам б ребром 8. Отверстия 9 в трубах 6 выполнены на их нижней полуокружности по one стороны. Отбойные пластины распо1ожены под нижней образующей труб 6 горизонтально. Расстояние между осями отверстий и вертикалью 20 — 50 . 2 ил.

1389806 где В—

H—

R— а

Л=/0,75 — 2,4/dp см;

Изобретение относится к аппаратам для разделения водонефтяной эмульсии и может применяться на установках подготовки нефти на нефтепромыслах и нефтеперерабатывающих заводах.

Цель изобретения — повышение эффективности работы аппарата.

На фиг. 1 показан предлагаемый аппарат, общий вид; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1.

Аппарат содержит корпус 1, электроды 2, штуцер 3 для вывода нефти, штуцер 4 для вывода дренажной воды, коллектор 5 для ввода эмульсии с распределительными трубами 6 и плоские отбойные пластины 7, прикрепленные горизонтально к распределительным трубам 6 ребром 8. На трубах коллектора выполнены отверстия 9. Угол между осями отверстий и вертикалью составляет 20 — 50 . Ширина пластин определяется из условия

В=2(H+К)1ци+й +2A, ширина отбойной пластины, см; расстояние от нижней образующей трубы до отбойной пластины, см; радиус трубы коллектора, см; угол осей отверстий с вертикалью, градусы; экспериментально установленная конструктивная прибавка, определяемая из условия

du — диаметр отверстия, см;

d> — диаметр пятна контакта струи с отбойной пластиной, см.

Диаметр d» определяется с учетом расширения струи по следующей формуле:

d>=do (1+3,4. 0,08/(H+R) cosa,— R)) /cosa.

Аппарат работает следующим образом.

Водонефтяная эмульсия поступает в аппарат по коллектору 5 и вытекает из отверстий 9, расположенных на трубах 6, в слой воды, уровень которой поддерживается выше горизонтальной оси коллектора 5.

Струи эмульсии ударяются об отбойные пластины 7, теряют устойчивость и разрушаются на мелкие однородные капли, всплывающие к границе раздела фаз. Здесь образуется промежуточный слой, в котором капли воды, содержащиеся в нефти, сливаются с образованием более крупных капель, которые осаждаются вниз, а капли нефти всплывают вверх. Обезвоженная и обессоленная нефть выводится из аппарата через штуцер 3, а вода, содержащая соли, дренируется из аппарата через штуцер 4.

Наиболее мелкие капли воды укрупняются в электрическом поле, создаваемом в аппарате электродами 2.

Предложенный аппарат обеспечивает повышение эффективности процесса обезвоживания и обессоливания нефти за счет эффективности разрушения струи на однородные мелкие капли и более равномерного распределения нефти по поперечному сечению аппарата. Эффективное разрушение струи на капли достигается путем размещения отверстий на нижних полуокружностях труб под острым углом к вертикали и выполнения отбойной пластины такой ширины, что расстояние от края набегающей на нее под острым углом струи нефти до края этой пластины обеспечивает дробление струи и ее отражение от пластины без образования на поверхности пластины слоя нефти, поглощающего мелкие капли. Экспериментальные исследования выявили, что это достигается только в узком диапазоне изменения углов осей отверстий и ширины пластины. Более равномерное по сравнению с прототипом распределение нефти по поперечному сечению аппарата достигается тем, что набегающие под острым углом на пластину струи за счет отражения от пластины распадаются на капли, всплывающие в слое воды широким фронтом, к тому же отверстия в трубах расположены по о6е стороны оси коллектора, что еще больше повышает равномерность.

Выполнение отверстий на нижних полуокружностях и использование плоских отбойных пластин обеспечивает значительно лучший распад струй по сравнению с прототипом (а=О ). Например, выполнение отверстий под углом в 35 к вертикали обеспечивает уменьшение в сравнении с прототипом диаметра капель, образующихся при распаде струй, в 3,5 — 5 раз в зависимости от скорости истечения.

Оптимальные размеры конструктивных элементов в аппарате для обезвоживания и обессоливания нефти устанавливают лабораторными исследованиями по устойчивости и разрушению струи жидкости при взаимодействии с отбойными пластинами от различных параметров. Установлено, что при постоянных скорости истечения струи жидкости, расстоянии (Н) от нижней образующей трубы коллектора до пластины, радиусе (R) трубы коллектора, диаметре отверстия (do) и ширине (В) отбойной пластины наиболее оптимальным углом наклона истечения струи является угол в 20 — 50 . Опыт эксплуатации аппаратов по обезвоживанию нефти показал, что диаметр отверстия в трубах коллектора выбирают 1 — 3 см, диаметры труб коллектора используют от 10 до 20 см, при этом наиболее приемлемая скорость истечения — 1 — 2 м/с. Большое влияние на процесс разрушения струи оказывает ширина отбойной пластины (В), а именно расстояние от границы пятна контакта струи и отбойной пластиной до ее края (о).

1389806

8=2(H+ R)fда+2Л+4, где В—

Н—

Л—

Л= (0,75 — 2,4) do, do—

dp—

Фиг. 1

Составитель О. Калякина

Редактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 1599/6 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Установлено, что наиболее предпочтительная величина Л/do=0,75 — 2,4.

Пример расчета ширины отбойной пластины.

В аппарате для обезвоживания и обессоливания нефти, включающем корпус аппарата диаметром 340 мм, трубчатый коллектор, рудиус труб которого R=5,4 см, и отбойные пластины, размещенные под коллектором на расстоянии H=6 см. В трубах.коллектора выполнены отверстия диаметром до=2 см под углом 30 . Ширина отбойной пластины определяется по зависимости

В=2 (Н+R) фа+4+2Л, где dy=3 84 см; Л=1 5 см; В=20 см.

Величина Л/do взята минимальной (фиг. 4), Л/do 0,75.

Предлагаемый аппарат по сравнению с известным имеет следующие преимущества: улучшается распад струи эмульсии на капли; улучшается распределение водонефтяной эмульсии по поперечному сечению из-за увеличения ширины фронта всплывания, так как распад струи происходит не под трубой коллектора, а в области, лежащей справа и слева от трубы коллектора; упрощается изготовление аппарата; снижается металлоемкость.

Формула изобретения

Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти, содержащий корпус, трубчатый

4 коллектор с отверстиями для ввода нефти и отбойные пластины, размещенные под коллектором, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы аппарата, отверстия в трубах коллектора выполнены на их нижних полуокружностях, причем угол между осями отверстий и вертикалью составляет 20 — 50, а отбойные пластины выполнены плоскими и расположены горизонтально под нижней образующей коллектора, а ширина их составляет ширина отбойной пластины, см; расстояние от нижней образующей трубы до пластины, см; наружный радиус трубы коллектора, см; угол между осями отверстий и вертикалью, град.; экспериментально установленная прибавка, определяемая из условия диаметр отверстия, см; диаметра пятна контакта струи с отбойной пластиной, см, определяемой по формуле

d =do f 1+3,4x0,08/ (H+R)cosa — R) L/cosn.

   

www.findpatent.ru