УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕССОЛИВАНИЯ И ОБЕЗВОЖИВАНИЯ НЕФТИ Российский патент 1994 года по МПК B01D17/04 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для ввода в поток нефти, химреагентов, например, в процессах обессоливания и обезвоживания, применяемым в нефтедобывающей промышленности.

Наиболее близким техническим решением является устройство для обессоливания и обезвоживания нефти, содержащее корпус, коллектор и распределители, установленные по хордам и параллельно между собой. На боковой поверхности распределителей выполнены отверстия (1). Недостатками являются неравномерное распределение реагента по отдельным отверстиям и, как следствие, снижение качества технологического процесса.

Цель изобретения - повышение эффективности технологического процесса.

Цель достигается тем, что в устройстве центры отверстий смещены относительно центра распределителя в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, причем диаметр отверстия d и смещение центра отверстия Δ меняется по длине распределителя, но в каждом конкретном сечении выполняется условие d / Δ = const.

Известно, что распределитель, выполненный в виде цилиндра, с отверстиями на боковой поверхности работает как расходный диффузор, что приводит к изменению перепада давления на отверстиях по длине распределителя. Таким образом, для обеспечения одинакового расхода через отдельные отверстия распределителя диаметры отверстий должны быть разными.

Известно, что качество смешения при одинаковом расходе через отверстия распределителя определяется соотношением
Θ = H^-2/3; = ;
= ; h_r= h_s
h_s= 4KG·B·Δ/π Rn·d ;
= G_I/G_I+G_II ; = ρ_I/ρ_см
Здесь Θ - параметр качества; А - характерный размер потока; h - глубина проникновения; В - ширина канала; К - коэффициент; n - количество отверстий; v - скорость; ρ - плотность; G - расход; F - площадь. Индексы: I - поперечные струи; II - сносящий поток; см - смесь; r - по нормали к линии тока; s - в плоскости траектории оси струи; 2, 3 - ограничения по передней границе и конвективному массопереносу соответственно.

Для получения равномерного распределения поперечного компонента по ширине канала необходимо изменение диаметра отверстий вдоль распределителя, а одновременного обеспечения равномерного распределения по высоте необходимо Θ = 1,0 и, следовательно, == const. С учетом специфики устройства и условий его работы вдоль распределителя выполняются следующие условия: = const, = const, R = const, n = const. Так как d = var, то для получения h_r = const необходимо Δ = var, но таким образом, что d/ Δ = const.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2.

Устройство содержит корпус 1, коллектор 2 и распределители 3, на боковой поверхности которых выполнены отверстия 4, причем диаметр отверстия d и смещение центра отверстия относительно центра распределителя Δ меняются по длине распределителя, но в каждом конкретном сечении выполняется условие d / Δ = const.

Устройство работает следующим образом.

Нефть поступает непосредственно в корпус 1, а реагент из коллектора 2 в распределители 3, оттуда через отверстия 4 в поток нефти, где эффективно перемешивается за счет равномерного распределения реагента по площади поперечного сечения потока нефти, что достигается тем, что d = var, Δ = var, но d/ Δ = const.

Исследования, проведенные в лаборатории "Гидрогазодинамика" в широком диапазоне изменения геометрических и режимных параметров = 0-0,80; = 1,0-2,65; = 0,01-0,10; = 0,098-0,764; Δ = 0-0,1, показали, что получение высоких значений качества смешения в широком диапазоне изменения режимных параметров возможно при одновременном изменении диаметра отверстия d и смещения центра отверстия относительно центра распределителя Δ и условии, что d/Δ = const в фиксированном сечении
= ; =
= ; = ; = , где G - массовый расход; ρ - плотность; d - диаметр; А - характерный размер потока; t - шаг; R - радиус. Индексы: 1 - поперечные струи, 2 - сносящий поток; см - смесь; н - насадок; р - распределитель.

Использование: в нефтедобывающей промышленности. Сущность изобретения: центры отверстий смещены относительно центра распределителя в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, при этом диаметр отверстия d и смещение центра отверстия Δ в каждом сечении выполнены переменными по длине распределителя и связаны соотношением d/Δ = const. 4 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕССОЛИВАНИЯ И ОБЕЗВОЖИВАНИЯ НЕФТИ, содержащее корпус, коллектор и распределители, установленные в корпусе по хордам поперечного сечения корпуса и выполненные с отверстиями на боковой поверхности, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, центры отверстий смещены относительно центра распределителя в плоскости, перпендикулярной к оси корпуса, при этом диаметр отверстия d и смещение центра отверстия Δ в каждом сечении выполнены переменными по длине распределителя и связаны соотношением d / Δ = const.