УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕФТИ Российский патент 1998 года по МПК B01D17/28 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к области подготовки нефти, и может быть использовано на нефтеперерабатывающих предприятиях при подготовке нефти к переработке.

Подготовка нефти к переработке включает процессы удаления из нефти нежелательных включений, воды, солей, механических примесей, сероводорода и т. п.

Основная часть воды из добываемой нефти отделяется в простейших отстойных аппаратах. Но более глубокое обезвоживание нефти, обессоливание, удаление механических примесей и сероводорода требуют более сложных комбинированных технологических процессов.

Известны термохимические деэмульсаторы, электрические дегидраторы различных типов (Тронов В. П. Промысловая подготовка нефти.- М.: Недра, 1977, 101 с. ), включающие подогреватели, подачу деэмульгатора, промывку пресной водой и отстой. Эти установки отличаются громоздкостью, дороговизной и недостаточной эффективностью. Промывка пресной водой путем подачи в нефть и перемешивания ухудшает условия отстоя, увеличивается расход пресной воды из-за недостаточного эффективного перемешивания.

Наиболее близок к предлагаемому техническому решению аппарат для обезвоживания нефти (Патент РФ N 2077916, B 01 D 17/028, БИ N 12, 1997), включающий корпус с отсеком для обезвоживания нефти, патрубок, подводящий водонефтяную смесь с одного конца корпуса и отводящие газ, воду, нефть патрубки, регуляторы уровней нефти и воды, поперечные перегородки в средней части сечения корпуса, образующие ступеньки верхними и нижними краями перегородок.

Недостатком этого аппарата применительно к очистке нефти от малых содержаний воды является то, что ступенчатое размещение перегородок по верхней кромке перегородок не обеспечивает перелив нефти через верх всех перегородок пока не наберется отстоявшаяся вода до расчетного уровня границы раздела нефть - вода. А при малом содержании воды накапливать такое количество воды в отстойнике не является целесообразным.

Задачей является эффективное глубокое обезвоживание нефти с совмещением процесса промывки пресной водой с целью глубокого обессоливания и удаления других примесей из нефти.

С целью решения поставленной задачи в известном устройстве, включающем отстойник с перегородками, отсек для накопления очищенной нефти, патрубки для подачи очищаемой нефти, отвода нефти, воды и газа, регуляторы уровней нефти и воды, верхние кромки перегородок расположены на одном уровне, отсек для очищенной нефти образован последней перегородкой, выполненной глухой снизу, патрубок для подачи очищаемой нефти размещен открытым концом вверх на уровне нижней кромки первой перегородки, патрубок для отвода отстоявшейся воды расположен в нижней части отстойника перед последней перегородкой и соединен с гидрозатвором, причем в верхней части отстойника размещен распылитель.

Размещение перегородок верхними кромками на одном уровне позволяет организовать движение очищаемой нефти с небольшим содержанием воды тонким слоем выше перегородок, при этом этот тонкий слой более легко очищается от остатков воды, механических примесей, так как оседание капель воды и механических примесей происходит за короткое время и ниже тонкого слоя нефти они задерживаются перегородками. Кроме того, этот процесс происходит многоступенчато по числу перегородок. Процесс отстоя капелек воды и механических примесей дополнительно ускоряется созданием душа пресной воды с помощью распылителя над поверхностью нефти в отстойнике, а ввод очищаемой нефти в первый отсек предлагаемым образом создает движение в вертикальных отсеках, где уровень границы раздела нефть - вода ниже нижних кромок перегородок дисперсионной среды - нефти, способствующие оседанию в них капелек воды и механических примесей.

На фиг. 1 представлена установка, содержащая корпус отстойника 1, перегородки 2, перегородку 3, образующую отсек для очищенной нефти, подводящий очищаемую нефть патрубок 4 с задвижкой 5, патрубок 6 с задвижкой 7 для отвода воды, патрубок 8 с регулятором расхода 9, датчик уровня нефти 10, гидрозатвор 11, распылитель 12, патрубок 13 с регулятором давления 14 для отвода газа.

Установка работает следующим образом.

Подлежащую очистке нефть подают в корпус 1 отстойника по патрубку 4 с задвижкой 5 в первый отсек, т. е. перед первой перегородкой 2. Открытый конец патрубка 4 внутри отстойника находится не ниже нижней кромки первой перегородки так, чтобы после заполнения нижней части отстойника струя подаваемой нефти поднималась вверх только в первом отсеке. При этом поднимающаяся струя еще и увлекает с собой нефть из других отсеков, в которых уровень границы раздела нефть - вода находится ниже нижней кромки перегородок. Для обеспечения такого движения уровень границы раздела нефть-вода устанавливают с помощью гидрозатвора 11 так, чтобы вода перекрывала нижнюю кромку только части перегородок, например, как показано на фиг. 1, двух из пяти перегородок. Увлеченная струей нефти в первом отсеке нефть из других отсеков ниже нижних кромок перегородок создает движение дисперсионной среды - нефти в направлении движения дисперсионной фазы - капелек воды и механических примесей, и ускоряет процесс отстоя. В отсеках, у которых нижняя кромка перегородки перекрывается слоем воды, создается более спокойный режим отстоя для обеспечения четкого разделения очищенной нефти и отстоявшейся воды. Очищенная нефть через верхнюю кромку перегородки 3 переливается в отсек для нефти, откуда удаляется по патрубку 8. Отбор нефти регулируется датчиком уровня нефти 10 и регулятором расхода 9. Отстоявшаяся вода отводится по патрубку 6 с задвижкой 7 через гидрозатвор 11, который поддерживает уровень границы раздела нефть - вода на заданной высоте. При работе отстойника при избыточном давлении гидрозатвор 11 соединяется с газовым пространством отстойника. Выделяющийся газ из нефти удаляется из отстойника по патрубку 13 с регулятором давления 14 по заданному режиму. Слой нефти, движущийся выше верхних кромок перегородок, дополнительно промывается под душем пресной воды, который образуется путем подачи пресной воды в распылитель 12. Такая промывка обеспечивает глубокое обессоливание нефти. Подача пресной воды в виде душа обеспечивает хороший контакт пресной воды со всей массой нефти в тонком слое, одновременно проходящие через слой нефти капли пресной воды ускоряют процесс отстоя капелек воды путем создания дополнительной скорости оседающим каплям воды. При этом нефть одновременно подвергается промывке от механических примесей. При необходимости в подаваемую пресную воду через распылитель 12 добавляют присадки, ускоряющие процесс деэмульгации, промывки солей и механических примесей. При добавлении в пресную воду композиции с аммиачной водой достигается нейтрализация сероводорода, содержащегося в очищаемой нефти, что уменьшает коррозию оборудования, загрязнение окружающей среды наиболее вредным компонентом - сероводородом.

Следует отметить, что подача пресной воды в виде душа является наиболее экономичной, так как используется эффективно из-за хорошего контакта со всей массой нефти, отсутствие интенсивного перемешивания создает условия ускоренного отстоя остаточной воды в очищаемой нефти и подаваемой пресной воды.

Предлагаемая установка для очистки нефти позволяет достигать хороших результатов при различных условиях по расходу и физическим свойствам очищаемой воды путем изменения конструктивных и технологических параметров установки.

Таким образом, предлагаемая установка для очистки нефти является универсальной, позволяет достигать хороших результатов очистки нефти при различных условиях, наиболее экономично с меньшими капитальными и эксплуатационными затратами. Технологический процесс очистки нефти является простым, легко поддается автоматизации, что повышает надежность и безопасность работы.

Изобретение предназначено для использования при подготовке нефти на промыслах и на нефтеперерабатывающих заводах. Технической задачей изобретения является эффективная очистка нефти от воды, механических примесей, обессоливание, нейтрализация содержащего в добываемой нефти сероводорода с наименьшими капитальными и эксплуатационными затратами. Внутри корпуса отстойника размещаются перегородки. Выше верхних кромок перегородок создают тонкий слой потока очищаемой нефти. Отстой воды и механических примесей, промывка от солей интенсифицируются созданием условий движения нефти в отсеках и распыления пресной воды со специальными добавками над частью поверхности нефти в отстойных отсеках. Положительный эффект: ускоряется процесс отстоя, происходит эффективная промывка нефти от солей и других примесей, создаются условия для регулирования процесса очистки нефти, достигается требуемая степень очистки нефти. 1 ил.

\ \\1 Установка для очистки нефти, включающая отстойник с перегородками, отсек для накопления очищенной нефти, патрубки для подачи очищаемой нефти, отвода нефти, воды и газа, регуляторы уровней нефти и воды, отличающаяся тем, что верхние кромки перегородок расположены на одном уровне, отсек для очищенной нефти образован последней перегородкой, выполненной глухой снизу, патрубок для подачи очищаемой нефти размещен открытым концом вверх на уровне нижней кромки первой перегородки, патрубок для отвода отстоявшейся воды расположен в нижней части отстойника перед последней перегородкой и соединен с гидрозатвором, причем в верхней части отстойника размещен распылитель.