Устройство для обезвоживания и обессоливания нефти Советский патент 1983 года по МПК B01D17/04 

Изобретение относится к устройствам для обезвоживания и обессоливания нефти и мржет быть использовано в системах сбора и подготовки нефти на промыслах.

По основному авт.св. W 854418 известно устройство для обезвоживания и обессоливания нефти, которое содержит трубу и распределитель в виде патрубков, причем распределитель снабжен коллекторсял, а патрубки установлены под углом 40-50 к оси трубы по ходу потока нефти, при этом центры выходных сечений патрубков расположены по окружности диаметром, равным 0,4-0,5 .диаметра трубы 11.

Недостатком известного устройства является недостаточно высокая эффективность процессов обезвоживания и обессоливания нефти на режимах, когда разность давлений потоков промывочной воды и нефти очень мала или очень велика. В первом случае не может быть достигнуто равномерное распределение нефти и промывочной воды по сечению трубы а, следовательно, и качественное смешение двух компонентов в ограниченных размерах трубы так как объем подаваемой промывочной водал составляет не более 5-15% от объема обрабатываемой нефти. Во втором случае струи промывочной воды из патрубков проницают слой нефти и достигают стенок трубы и как бы прилипают к ним. При этом тоже не обеспечивается равномерное распределение нефти и воды по сечению трубы и их качественное смешение. В обоих случаях для достижения расчетного качества,подготовки нефти требуется увеличить подачу промывочной воды или длину зоны смешения трубы.

Целью изобретения является повышение эффективности процессов обезвоживания и обессоливания нефти за счет интенсификации смешения нефти с промывочной водой путем турбулиза ции потока закруткой.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для обезвоживания и обессоливания нефти патрувки установлены под углом к радиусу магистральной трубы.

Целесообразно угол наклона патрубков к радиусу выполнить рав,ным 20-25°.

На фиг. 1 изображено устройство для обезвоживания и обессоливания нефти; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит магистральную трубу 1, распределитель в виде патрубков 2 для подачи про№авочной воды, размещенных внутри трубы 1 под углом 40-50 к оси трубы по ходу движения потока нефти в ней. Центры выходных сечений патрубков р сположены в плоскости, перпендикулярной

оси магистральной трубы 1, со смещением на 20-25° по окружности, диаметр которой равен 0,4-0,5 диаметра магистральной трубы.

Патрубки 2 сообщены между собой с помощью общего коллектора 3, расположенного вне магистральн(5й трубы 1 и выполненного в виде камеры, опоясывающей магистральную трубу 1 над входными отверстиями патрубков 2 Коллектор 3 снабжен патрубком 4 для подвода промывочной воды.

Устройство работает следующим образом.

Нефть транспортируется по магистральной трубе 1, а прог лвочная/вода через патрубок 4 подается в коллектор 3, откуда через патрубки 2 она поступает внутрь магистральной трубы 1 и смешивается с нефтью, отмывая имеющиеся в ней соли.

После ввода промывочной воды водонефтяная смесь подается на установки подготовки нефти (не показаны)

При применении предложенного устройства поперечные струи промывочной воды вводятся так, что поток двухкомпонентной смеси в трубе закручивается, вызывая перераспределение потоков воды и нефти по сечению трубы и более качественное их смешение за счет турбулизации потока.

Исследования модели предложенного устройства позволяют определить оптимальный угол закрутки поперечных струй, который составляет 20-25°. При увеличении угла закрутки наблюдается прилипание струй воды к стенкам трубы, а при. уменьшении резко снижается эффект закрутки и турбулизации потока.

Применение предложенного устройства позволяет значительно повысить эффективность процессов обезвоживания при введении раствора деэмульгаторов или обессоливания при промывке пресной водой эа счет более качественного смешения потоков нефти и вода, обеспечения более жесткого контакта нефти и воды при турбулизации потока закруткой, При этом достигается уменьшение длины зоны смешения двух потоков в трубе, что, в свою очередь, дает возможность или увеличить зону взаимодействия потоков нефти и воды без увеличения общей длины магистральной трубы, или уменьшить ее длину в целом.

В предложенном устройстве с наибольшим эффектом использ ется энергия поперечных струй при большой разнице давления в патрубках и трубе. Она затрачивается на закрутку потока. Такая ситуация может сложиться тогда, %огда для достижения требуемого качества подготовки нефти нужно увеличить объем подаваемой воды на единицу объема перекачиваемой нефти

Введение поперечных струй с закруткой уменьшает чувствительность к изменению перепада давлений в патрубках и в тру0е, процесс смешения потоков нефтн и воды остается стабильным в широких перепада и не требует увеличения подачи воды.

Сравнительные испытания моделей известных устройств и по предлагаемому техническому решению показывают преимущества последнего. За кри терий оценки моделей взято качество обессолйваиия нефти. Устройства содержат 8 патрубков с относительным диаметром 0,0784. .

Увеличение перепадов давлений промывочной воды и нефти по сравнению с расчетным на 6% в модели известного устройства требует увеличения потребления воды на 20% и длины зоны смещения на 15%. В модели по предложеннсжу техническому 1 ешеншо увеличение перепада не требует увеличения подачи воды и имеется возмож ность уменьшения длины зоны смешения на 5%.

Таким образом, применение предложенного устройства позволяет обеспечивать качественную подготовку неФти при изменениях iпараметров, подаваемой воды и нефти в широких пределах,

уменьшить длину зоны смешевия, а значит, и трубы в целом. .

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ОБЕССО ШВ АНИЯ НЕФТИ по авт. св. №854418, о т л и ч а ющ в е с я тем, что, с целью повышеиия эффективности яроце ;сов обезвоживания и обессоливания нефти, патрубки установлены под углом к радиусу магистральной . 2. Устройство по п. 1 о т л ич а ю «ее с я тем, что угол нак-. лона патрубков к радиусу равен 20-2э, etpfntt ш с 06 Ot) 00

Фиг1