АППАРАТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЭМУЛЬСИЙ Российский патент 1995 года по МПК B01D17/02 

Изобретение относится к области подготовки нефти и может быть использовано для разделения смесей двух несмешивающихся жидкостей (эмульсий), особенно содержащих растворенный газ, преимущественно в нефтяной, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленностях.

Известен аппарат для совместной подготовки нефти и воды, по совокупности признаков наиболее близкий к заявляемому. Аппарат включает емкость с устройствами для ввода эмульсии и вывода отделившихся воды и нефти, распределители эмульсии и установленный под ними горизонтальный короб с продольными перегородками внутри него. На торцевых и боковых стенках короба и его перегородках выполнены окна (прорези).

Недостатки данного аппарата: периодическое нарушение режима отстаивания эмульсии газом, скопившимся под крышей короба и прорывающимся через окна (прорези), которое приводит к срыву процесса и ухудшению качества отделившихся нефти и воды; неравномерность загрузки объема аппарата из-за перекоса короба, в результате которой возникают застойные зоны, падает производительность аппарата и качество конечных продуктов (нефти и воды).

Цель изобретения создать аппарат высокой производительности и надежности, который можно применять в различных нефтедобывающих регионах при обустройстве месторождений с добычей жидкости до 1,5 млн.т/год.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для разделения эмульсий, включающем емкость с устройствами для ввода эмульсии и вывода отделившихся воды и нефти, распределители и установленный над устройствами для ввода эмульсии, но под распределителями, короб с окнами на торцовых и боковых стенках, у торцовых стенок короба с зазором по отношению к ним, установлены вертикальные перегородки, не доходящие до верха емкости. В перегородках (одной или двух) против окон в торцовой стенке короба выполнены окна. Окно, выполненное в торце короба, и окно в перегородке сообщены герметично установленными в них гибкими трубами, соединяющими газовые пространства аппарата и короба. Один торец короба и ближайшая к нему поперечная перегородка соединены между собой подвижной связью, например шарниром. Между противоположным торцом короба и перегородкой установлены механизмы вертикального перемещения, например винтовая пара.

Как показали опытные испытания аппарата, совокупность заявленных признаков исключает влияние газа на равномерность излива эмульсии из короба и одновременно обеспечивает пропорциональность излива эмульсии под все распределители из окон короба, за счет чего создается равномерность распределения эмульсии по площади межфазной поверхности.

Совокупность заявленных признаков создает условия применения аппарата для разделения любых нефтяных эмульсий, содержащих окклюдированный газ. Кроме того, заявленная конструкция очень эффективна при малых объемах аппарата (до 50 м³), т.е. при обустройстве месторождений малой мощности, тогда как нашей промышленностью выпускаются только аппараты большой емкости (не менее 200 м³).

На фиг. 1 представлен аппарат для обезвоживания нефти; на фиг. 2 узел I на фиг. 1; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 1.

Аппарат содержит емкость 1 с устройствами 2 для ввода эмульсии, 3 вывода нефти, 4 вывода воды. Над устройством для ввода эмульсии установлен коpоб 5, образующий камеру для подготовки эмульсии к расслоению и отделению свободной воды. Внутри короба, вдоль его стенок, смонтированы перегородки 6, увеличивающие время пребывания эмульсии. В нижней части перегородок 6 и продольных стенках короба выполнены прорези 7. Над прорезями в стенках короба установлены распределители 8. У торцовых стенок короба с зазором по отношению к ним установлены не доходящие до верха емкости поперечные перегородки 9. В одной из которых напротив торцовых стенок короба выполнены окна. В эти окна герметично установлены гибкие трубы 10. На перегородке 9 смонтирован патрубок 11, соединяющий выход гибких труб с газовым пространством аппарата. В зазоре между торцом короба и перегородкой 9 вмонтированы шарниры 12 с возможностью вертикального перемещения оси поворота. Между противоположным торцом короба (без окон) и перегородкой 13 установлены механизмы вертикального перемещения короба, например винтовые пары. На перегородке 13 смонтирован упор 14, а на торцовой стенке короба упор 15. В прорези упоров вставлена резьбовая пара винт-гайка 16. Винт соединяется с концом упора 15 шарнирно. При вращении гайки в том или ином направлении происходит поднятие или опускание короба. Шарнирное соединение конца винта с упором предупреждает деформацию его при подъеме или опускании короба.

Перед началом работы аппарат устанавливают на фундаменте и выверяют горизонтальность расположения короба. Подъемом или опусканием при помощи механизма 16 изменения высоты положения короба достигается строго горизонтальное его расположение. Это обеспечивает равномерный излив эмульсии из-под короба.

Аппарат работает следующим образом.

Эмульсия через устройство 2 поступает под короб 5 в пространство, разделенное перегородками 6. Эмульсия через прорези 7 в боковых стенках короба поступает в распределители 8. Через боковые стенки распределителей эмульсия равномерно распределяется по сечению аппарата, что обеспечивает эффективное разделение ее в отстойном объеме на нефть и воду. Вода в зонах между прорезями 7 движется вниз аппарата и выводится вместе со свободной водой через устройство 4. Отделившаяся нефть поднимается в верхнюю часть аппарата и выводится через устройство 3. При поступлении с эмульсией газа (в количестве до 3-5 м³/т) в коробе происходит его выделение, и по гибкой трубе 10 он поступает в патрубок 11, по которому поднимается в верхнюю часть аппарата и совместно с нефтью выводится из него через устройство 3.

Локализация сбора и вывода газа исключает его влияние на глубокое разделение эмульсии на нефть и воду в отстойной зоне аппарата. При необходимости узлы вывода газа из-под короба могут быть выполнены на обоих торцах короба.

В процесса работы аппарата поддерживается уровень раздела фаз нефть вода межфазным регулятором.

Использование: для разделения смесей двух несмешивающихся жидкостей (эмульсий), особенно содержащих растворенный газ, преимущественно в нефтяной, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Аппарат содержит емкость, устройства для ввода эмульсий и вывода отделившихся фаз (нефти и воды). Над устройствами для ввода эмульсии в емкости аппарата установлен горизонтальный короб с окнами на торцовых и боковых стенках. Над коробом расположены распределители эмульсии. У торцовых стенок короба с зазором по отношению к ним установлены не доходящие до верха емкости перегородки, по меньшей мере на одной из которых напротив окон в торцах короба выполнены окна. Окна в торцовых стенках короба и в перегородках сообщены герметично установленными в них гибкими трубами, соединяющими газовые пространства короба и емкости аппарата. Один торец короба и перегородка соединены между собой подвижной связью. Между противоположным торцом короба и перегородкой установлены механизмы вертикального перемещения. 3 ил.

АППАРАТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЭМУЛЬСИЙ, включающий емкость, устройства для ввода эмульсии, вывода воды и нефти, распределители и расположенный под ними над устройствами для ввода эмульсии горизонтальный короб с окнами на торцевых и боковых стенках, отличающийся тем, что он снабжен установленными у торцевых стенок короба с зазором к ним, не доходящими до верха емкости поперечными перегородками, хотя бы на одной из которых напротив окон на торце короба выполнены окна, гибкими трубками, установленными герметично в окнах на торце и перегородке и соединяющими газовые пространства аппарата и короба, подвижной связью, соединяющей один торец короба с поперечной перегородкой и механизмами вертикального перемещения, установленными между противоположным торцом короба и перегородкой.