Способ обезвоживания и обессоливания нефти Российский патент 2019 года по МПК C10G32/00 C10G33/02 B01D17/06 

Описание патента на изобретение RU2694550C1

Изобретение относится к способу обезвоживания и обессоливания нефти и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ обезвоживания и обессоливания нефти на основе электрообработки водонефтяных эмульсий, при котором нефть пропускают через электрическое поле, преимущественно переменной промышленной частоты и высоко напряжения (Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие / С.А. Ахметов, Т.П. Сериков, И.Р. Кузеев, М.И. Баязитов; Под ред. С.А. Ахметова. - СПб.: Недра, 2006. - С. 387).

Однако известный способ имеет низкую производительность, высокие затраты электроэнергии на обессоливание нефти.

Наиболее близким является способ обезвоживания и обессоливания нефти, включающий подачу в аппарат водонефтяной эмульсии при значениях температуры от величины, при которой происходит застывание нефти, при этом для укрупнения и слияния капель водонефтяной эмульсии используют изменяющийся во времени магнитный поток, который наводят путем подачи переменного напряжения от 110 до 3000 В на водонефтяную эмульсию переменным электрическим током в обмотке индуктора через корпус аппарата, выполненного из диэлектрического материала (патент РФ 2429277, Способ обезвоживания и обессоливания нефтей, C10G 33/02, БИ №36, 20.09.2011).

Однако реализация данного технического решения приводит к усложнению конструкции аппарата, к снижению уровня безопасности при эксплуатации аппарата, повышению расхода энергии на процесс обессоливания и обезвоживания нефти.

Технической задачей, на которое направлено предполагаемое изобретение, является повышение производительности процесса обессоливания и обезвоживания нефти.

Поставленная задача решается тем, что в способе обезвоживания и обессоливания нефти, включающем подачу водонефтяной эмульсии в электродегидратор, обработку эмульсии электрическом полем в зоне расположения электродов электродегидратора, согласно изобретению, предварительно обработке водонефтяной эмульсии электрическим полем производят ее облучение наносекундными электромагнитными импульсами, при этом мощность одного импульса составляет от 1 до менее 2 МВт.

Облучение эмульсии наносекундными электромагнитными импульсами является предварительной обработкой. На этой стадии происходит «технологическое ослабление» эмульсии, выражающееся в том, что происходит разрыв химически связей на границе компонентов эмульсии «нефть-вода» и снижение поверхностного натяжения на межфазной границе.

Способ осуществляется следующим образом.

Нефть в смеси с водой подают в электродегидратор по напорному трубопроводу через распределительный коллектор системы ввода и распределения сырья. При движении по напорному трубопроводу водонефтяная эмульсия подвергается воздействию наносекундными электромагнитными импульсами при помощи одного из технических решений (например, патент РФ 2654028, Электродегидратор, B01D 17/06, опубликовано 15.05.2018, Бюл. №14).

Характерной особенностью наносекундных электромагнитных импульсов является их однополярность, что приводит к отсутствию осциллирующих колебаний в излучаемом поле. Следствием этого выступает наличие пространственно-временного направленного действия силы за время одного импульса, создающего условия для воздействия на структуру и физико-химические свойства вещества. (Белкин B.C. Наносекундные электромагнитные импульсы и их применение / B.C. Белкин, В.А. Бухарин, В.К. Дубровин и др. / Под ред. В.В. Крымского. - Челябинск: Лурье, 2001. - 110 с.).

Воздействие наносекундных электромагнитных импульсов на нефть в смеси с водой вызывает разрыв химических связей и снижение величины поверхностного натяжения на межфазной границе системы «нефть-вода», что приводит к интенсификации процесса разделения ваз вода-нефть в непрерывном потоке эмульсии.

После облучения водонефтяная эмульсия по трубопроводу поступает в электродегидратор, где под действием электрического поля высокой напряженности происходит окончательная коалесценция капель воды и их отстой в отдельную фазу.

Мощность одного импульса от 1 до менее 2 МВт выбрана для обеспечения гарантированного разрыва химических связей в водно-нефтяной эмульсии. Энергия химических связей, как известно, может достигать величины 1,095 МВт (смотри, например, http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2153.html).

Правомочность выбора значений мощности одного импульса от 1 до менее 2 МВт подтверждается результатами экспериментальных исследований, проведенных в центральной заводской лаборатории АО «ННК «Хабаровский нефтеперерабатывающий завод», г. Хабаровск.

Сырая нефть, поступающая на участок обезвоживания и обессоливания установки первичной переработки нефти ЭЛОУ-АВТ-2 подвергалась облучению наносекундными электромагнитными импульсами, а затем в лабораторных условиях определялись содержание воды и слей по ГОСТ 2477-2014 «Нефть и нефтепродукты. Метод определения содержания воды» и ГОСТ 33703-2015 «Нефть. Определение солей электрометрическим методом» соответственно. Во время испытаний значения мощности одного импульса варьировались от 1 до 4 МВт. Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Причинно-следственную связь мощности одного импульса и заявленного технического результата можно выразить следующим образом. Водонефтяная эмульсия, согласно заявляемого изобретения, облучается наносекундными электромагнитными импульсами с указанной мощностью одного импульса предварительно подачи смеси в электродегидратор. На этой стадии происходит «технологическое ослабление» эмульсии, выражающееся в том, что происходит разрыв химически связей на границе компонентов эмульсии «нефть-вода» и снижение поверхностного натяжения на межфазной границе. Такие эффекты имеют место благодаря воздействию наносекундными электромагнитными импульсами именно с мощностью одного импульса от 1 до менее 2 МВт.

Такая «ослабленная» эмульсия поступает в электродегидратор, где имеет мест основная обработка электрическим током при прохождении зоны установки электродов. Так как эмульсия уже предварительно «технологически ослаблена», то при прочих равных условиях ее разделение произойдет в более короткий момент времени, то есть за счет снижения времени обработки эмульсии появляется возможность повышения производительности процесса обезвоживания и обессоливания нефти.

Таким образом, в отличие от аналогов заявляемый способ обеспечивает повышение производительности процесса обессоливания и обезвоживания нефти за счет применения дополнительной обработки нефтяной эмульсии наносекундными электромагнитными импульсами, что вызывает ускоренное разделение фаз нефть-вода в непрерывном потоке эмульсии.

Похожие патенты RU2694550C1

название год авторы номер документа
Электродегидратор 2017
  • Еренков Олег Юрьевич
  • Лаптев Дмитрий Владимирович
  • Козиев Афзалшох Мирзоевич
  • Яворский Даниил Олегович
RU2654028C1
Способ разделения водонефтяных эмульсий 2023
  • Шорсткий Иван Александрович
  • Мунассар Емад Хуссеин Али
  • Шостак Никита Андреевич
RU2825741C1
СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТЕЙ 2009
  • Каримов Дамир Айдарович
RU2429277C2
СПОСОБ МОДЕРНИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОДЕГИДРАТОРА 2019
  • Швецов Владимир Нисонович
  • Филипов Сергей Евгеньевич
  • Дусталев Владимир Александрович
RU2699103C1
УСТАНОВКА ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ 1999
  • Зобов А.М.
  • Мелинг А.А.
  • Шпилевская Л.И.
  • Пахотин Г.Л.
  • Козорог Б.Г.
  • Шпилевский В.В.
RU2146549C1
ЭЛЕКТРОДЕГИДРАТОР ДЛЯ ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ 2020
  • Швецов Владимир Нисонович
RU2724744C1
Способ обессоливания нефти 1978
  • Выговской Валерий Павлович
  • Еремин Иван Николаевич
  • Мансуров Ринат Ибрагимович
  • Позднышев Геннадий Николаевич
SU765341A1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ К ПЕРЕРАБОТКЕ СТОЙКИХ ЛОВУШЕЧНЫХ ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ 2005
  • Сомов Вадим Евсеевич
  • Хуторянский Фридель Меерович
  • Залищевский Григорий Давыдович
  • Сергиенко Николай Дмитриевич
  • Воронина Нина Александровна
  • Малышков Юрий Петрович
RU2318865C2
МАГНИТОЭЛЕКТРОДЕГИДРАТОР 2019
  • Исмагилов Флюр Рашитович
  • Хайруллин Ирек Ханифович
  • Охотников Михаил Валерьевич
  • Максудов Денис Вилевич
  • Янгиров Ильгиз Флюсович
  • Ситдиков Арслан Айдарович
RU2706316C1
ЭЛЕКТРОДЕГИДРАТОР 2020
  • Швецов Владимир Нисонович
  • Дусталев Владимир Александрович
RU2718933C1

Реферат патента 2019 года Способ обезвоживания и обессоливания нефти

Изобретение относится к способу обезвоживания и обессоливания нефти и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Способ обезвоживания и обессоливания нефти, включающий подачу водонефтяной эмульсии в электродегидратор, обработку эмульсии электрическом полем в зоне расположения электродов электродегидратора, отличающийся тем, что предварительно обработке водонефтяной эмульсии электрическим полем производят ее облучение наносекундными электромагнитными импульсами, при этом мощность одного импульса составляет от 1 до менее 2 МВт. Технический результат - повышение производительности процесса обессоливания и обезвоживания нефти. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 694 550 C1

Способ обезвоживания и обессоливания нефти, включающий подачу водонефтяной эмульсии в электродегидратор, обработку эмульсии электрическом полем в зоне расположения электродов электродегидратора, отличающийся тем, что предварительно обработке водонефтяной эмульсии электрическим полем производят ее облучение наносекундными электромагнитными импульсами, при этом мощность одного импульса составляет от 1 до менее 2 МВт.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2694550C1

Электродегидратор 2017
  • Еренков Олег Юрьевич
  • Лаптев Дмитрий Владимирович
  • Козиев Афзалшох Мирзоевич
  • Яворский Даниил Олегович
RU2654028C1
СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ВОДОНЕФТЯНОЙ ЭМУЛЬСИИ 2000
  • Генкин В.С.
  • Лапига Е.Я.
  • Мирзабекян Г.З.
  • Пушнин Ю.В.
  • Семенов А.В.
  • Тениешвили З.Т.
RU2167692C1
US 5055180 A1, 08.10.1991
ГЕРБИЦИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГЕРБИЦИДА 1997
  • Сэндерс Дж. Лэрри
RU2171031C2
US 20170057843 A1, 02.03.2017
CN 101800115 A, 11.08.2010.

RU 2 694 550 C1

Авторы

Еренков Олег Юрьевич

Даты

2019-07-16Публикация

2019-03-11Подача