Способ обессоливания нефти Советский патент 1983 года по МПК B01D17/04 

сд

4 Изобретение относитсяк способам обессоливания нефти и может быть использовано как в нефтяной промыш ленности для смешивания нефти с реагентами для обессоливания, приготовления топлив и т.д., так ив других областях, например для приготовления СОЖ (смазочно-охлаждаю1ДИХ жидкостей, эмульсий), смешивания жидкостей с газами. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае мому результату является способ обессоливания нефти, включающий смешивание нефти с водой и деэмуль:гатором в смесительной емкости под действием низкочастотных колебаний режиме виброкавитации с одновременной подачей воздуха и последующее отделение нефти. Способ заключается.в следующем. В емкость подают компоненты в заранее заданных количествах и одновременно включают вибратор. На вибраторе задают колебания, . ры которых выбирают из пределов, .частот F 10-130 Гц, амплитуду (амплитудное ускорение)- 20-40д (ам литудное ускорение - ускорение коле баний ар,где а - амплитуда, F частота; для удобства ускорение колебаний выражают через ускорение св бодного падения). Эти параметры подобраны опытным путем, причем установлено, что на частоте ниже 10 и выше 130 Гц с амплитудным ускорение менее 20д перемешивающее действие колебаний резко убывает, практически смешивание не происходит. Верх НИИ предел амплитуды (амплитудного ускорения) выбран из практических соо6|эажений. При амплитудах больше lOg процесс смешивания идет интенсивно, перемешивание пол;, чается качественное, однако на практике использование амплитудных ускорений с ше 40д выливается в неоправданное усложнение аппаратурного оформления способа, утяжеление аппаратуры, при пособлений, необоснованйо повышаются энергозатраты. Подача в емкость воздуха (или др гого газа) является необходимым усл вием для ведения процесса. Газ, очень быстро смешиваясь.с жидкостью обусловливает возможность развития интенсивных макротечений вихревого характера (виброкавитации) при воздействии на смешиваемые компоненты колебаниями с указанными выше характеристиками. 1ри отсутствии газа процесс перемешивания сковывается, в жидкости не развиваются вихревые макротечения, компоненты смешать в этом случае невозможно. Минимальное количество гайа, которое должно быть подана в смесительную емкость, чтобы заметно начался процесс смешивания, составляет 3% от общего объема подаваемых компонентов. При увеличении подачи газа процесс смешивания интенсифицируется. Наиболее приемлемое количество газа составляет 1020%, В этом случае смешивание идет быстро (достаточно 3-7с пребывания компонентов в смесительной емкости), смешивания пЬлучается тонкое, равномерное. Подача в емкость газа более 20% отрицательно сказывается на производительности. Поэтому из практических соображений желательно ограничить количество подаваемого газа 20%. Подаваемые в емкость компоненты под действием колебаний быстро смешиваются и готовая смесь отводится иэ смесительной емкости на ступень обезвоживания Cll. Недостатком известного способа является необходимость вести процесс смешивания при больших амплитудах колебаний , что делает процесс, довольно энергоемким. Цель.изобретения - снижение энергоемкости процесса. Для достижения цели, согласно способу обессоливания нефти, включающему смешивание нефти с водой и деэмульгатором с одновременной подачей воздуха, воздух подают в нижнюю часть смесительной емкости и воздействуют колебаниями с амплитуднь1м ускорением t-IZq. ; Известны несколько видов кавитации, в частности паровая и газовая, возникающие под действием колебаний. 1ри этом под кавитацией понимают возникновение в жидкости разрывов (каверн), которые при схлопывании порождают различные физические эффекты (повышение температуры в зоне схлопывания, гидравлический удар, электрические явления) . Каверны обычно заполнены паром той жидкости, в которой возникает яв-: ение кавитации. В этом случае говорят о паровой кавитации. Для возникновения этого вида кавитации треуется значительная энергия, достаточ31мая для возникновения разрыва в жидкости (нарушения ее сплошности) . Близкий к паровой вид кавитации возникает при смешивании компонентов в основном способе обессоливания нефти. Если же жидкость насытить газом (либо другими добавками, которые уменьшают сцеплениё молекул жидкости друг с другом), то получить кавитацию (т.е. разрывы-каверны в жидкое ти) можно на более низком энергетическом уровне. Зародышами каверн становятся пузырьки воздуха, насыщаю щего жидкость. Чем больше воздуха содержится в жидкости, тем легче (т.е. на все более низком энергетическом уровне) получить в ней режим виброкавитации. Каверны здесь заполнены воздухом и паром. В этом случае говорят о вырождении паровой кавитации в газовую. Этот вид кавитации используется в предлагаемом способе. Крупные пузырьки воздуха, подаваемого от дна емкости, дробятс на более мелкие под действием колебаний, смешиваются с жидкостью (неф тью, деэмульгатором и водой) и, являясь зародышами каверн, т.е. разры вов жидкости, обеспечивают развитие режима виброкавитации на низком эне гетическом уровне - при амплитудном ускорении -12д. Способ осуществляют 51едующим об разом. Подают в емкость компоненты в заранее щаданных количествах и k 4 вю1Ючают одновременно вибратор. На вибраторе задают колебания, парамет-. ры которых выбирают из пределов частоту F 10-130 Гц, амплитуду (амплитудное ускорение) - -12д. Газ (воздух) подают в смесительную емкость по трубопроводу, который подведен ко дну смесительной емкости. Согласно предлагаемому способу газ необходимо подавать в нижние слои самой жидкости, чтобы нарушить, сплошность жидкости воздушными пузырьками и тем самым снизить ее сопротивление разрыву. Наиболее приемлемое количество газа составляет 10-20%. В этом случае смешивание идет быстро (достаточно пребывания компонентов в емкости), смешивание получается тонкое, равномерное. Подача в емкость газа более 20% отрицательно сказывается га производительности. Поэтому из практических соображений желательно ограничить - количество подаваемого газа до 20%. Подаваемые в емкость компоненты под действием колебаний быстро смешиваются и готовая смесь отводится из смесительной емкости на ступень обезвоживания; Процесс смешивания нефти с водой и деэмуль.гатором предлагаемым способом не менее интенсивен, чем по известному способу, качество обессоливания не хуже, а энергоемкость процесса в 2-2,5 раза ниже известного.

СПОСОБ ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ, включающий смешивание нефти с водой и деэмульгатором в смесительной емкости под действием низкочастотных колебаний в режиме виброкавитации с одновременной подачей воздуха и последующее отделение нефти, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса, воздух подают в нижнюю часть смесительной емкости, и воздействуют колебаниями с амплитудным ускорением t-IZg.