Аппарат для обезвоживания нефти Советский патент 1987 года по МПК B01D17/04 

1 I

Изобретение относится к подготов- .ке нефти на промыслах, в частности к устройствам для обезвоживания нефти.

Цель изобретения - повьшение интенсивности процесса разделения нефтяной эмульсии на составляющие компо ненты и увеличение производительности.

На фиг.1 изображен аппарат, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг,I на фиг.З - узел I на фиг, | на фиг, 4- узел II на фиг.З.

Аппарат для обезвоживания нефти содержит емкость 1 (фиг,1), подводящий, трубопровод 2 и трубопровод 3 для ввода нефтяной эмульсии и теплой дренажной воды соответственно, допол нительный 4 и основной 5 кольцевые коллекторы для ввода эмульсии, верти кальные сопла 6, размещенные равномерно по кольцевой оси дополнительно го коллектора и направленные вниз, выходные концы которых введены в основной кольцевой коллектор с зазором по отношению к нижней внутренней его поверхности и снабжены металлическими разрушающими элементами 7, острые кромки которых направлены навстречу потоку эмульсии, эжекторы 8 и 9 (фиг.4) со сплющенными и расширенными в горизонтальной плоскости выходными концами, расположенные в шахмат ном порядке между вертикальными соплами на наружной и внутренней образующей основного коллектора для ввода эмульсии соответственно в периферийную и центральную зоны по горизон тальному сечению емкости 1 у границы раздела фаз нефть - вода, иефтесбор- ные трубы 10, расположенные радиаль- но по верхнему сечению емкости 1, с щелевыми отверстиями, трубопровод II для вывода нефти, водосборные трубы I2,.расположенные радиально по нижне му сечению емкости 1,. с щелевыми отверстиями, трубопровод 13 для вывода ВОДЫ; гидротормозные пластины 14, расположенные вертикально в зоне гра ницы раздела нефть - воздух, для торможения вращательного движения нефти в этой зоне.

Аппарат работает следующим образом.

Стойкую нефтяную эмульсию вместе с введенным деэмульгатором и теплой дренажной водой, введенной.-по трубопроводу 3, по трубопроводу .2 вводят

08351 2

в дополнительный кольцевой коллектор 4, Эмульсия из дополнительного коллектора 4 через вертикальные сопла 6 с разрушающими элементами 7 на вы5 ходных концах с большой скоростью (расчетная скорость истечения 6,5 м/с) вводится в основной коллектор 5 При выходе из сопл 6 благодаря наличию на их выходных концах

0 разрушающих элементов 7 с острыми

разрезающими кромв;ами высоковязкие комкообразные включения нефтяной

эмульсии дробятся на мелкие частицы. Эффект механического разрушения пос16 торонних включений и бронирующих оболочек на глобулах воды усиливается и тем, что струи эмульсии, обладающие значительно кинетической энергией, истекая из сопл 6 с большой скоро20 стью, энергично ударяются о нижнюю внутреннюю поверхность основного коллектора 5 и разбрызгиваются в разные стороны от точки соударения. Далее эмульсия из основного коллектора 5 через эжекторы 8 и 9 также с разру- шалощими элементами 7 на выходных концах с большой скоростью (расчетная скорость 7,8 м/с) вводится равномерно распределенно в периферийную и центральную зоны вертикальной емкости 1 и получает интенсивное вращательное движение по всему ее горизонтальному сечению в зоне границы раздела фаз нефть - вода,

35 При выходе эмульсии из эжекторов 8 и 9 благодаря нгшичию на их выходных концах разрушающих элементов 7 с острыми разрезающими кромками происходит дополнительное дробление соковязких включений на более мелкие частицы и разрушение бронирующих оболочек На глобулах воды, оставшихся неразрушенными на предыдущей стадии механической обработки эмульсии. За

счет центробежных сил и сил трения, возникаюш 1х между слоями эмульсии и границей раздела фаз нефть - вода из-за разности скоростей их движения при вращении, осуп ествляется наиболее

50 гхсубокое разрушение стойкой эмульсии, отделение-водь: и механических примесей от нефти и осаждение их в нижнюю зону аппарата.

сг Обезвоженную нефть с остаточным содержанием воды з пределах 0,5-1% из верхней зоны ег-жости 1 отбирают через нефтесборные трубы 10 с щелевыми отверстиями и.трубопровод 11. 0т30

делившуюся от нефти воду из нижней зоны емкости 1 отбирают через водосборные трубы 12 с щелевыми отверстиями и трубопровод 13 и направляют на водоочистные сооружения. При вра- щательном движении за счет сил трения между слоями эмульсии электрические свойства нефти в случае соприкосновения с кислородом воздуха оказываются взрывоопасными. С целью исключения вращательного движения нефти и трения между ее слоями в верхней зоне емкости 1 на границе раздела нефть - воздух в вертикальной плоскости установлены гидротормозные пластины 14. В этой зоне за счет торможения вращательного движения нефти гидротормозными пластинами поверхность нефти успокаивается и поэтому электрические свойства нефти являют- ся взрывобезопасными.

При использовании предлагаемого аппарата для обработки накопившихся в резервуарах и отстойных аппаратах стойких промежуточных эмульсионных слоев или стойких ловушечных нефтей необходимо предусмотреть многократ- ную рециркуляцию этих эмульсий через

аппарат с применением композиц1-ш

деэмульгаторов и последующий отстой в течение нескольких часов для полного отделения воды от нефти.

Предлагаемый аппарат может быть использован как на ступени предвари- тельного обезвоживания нефти, так и на ступени глубокого обезвоживания нефти, а также для очистки нефтепромысловых сточных вод.

Использование аппарата позволяет повысить глубину разрушения стойкой нефтяной эмульсии, глубину обезвоживания нефти (99,5%) и снизить остаточ ное содержание воды в обезвоженной нефти с 8,8, как при использовании; известного устройства до 0,5-1%, исключить возможность накопления стойкого промежуточного слоя в зоне раздела фаз нефть - вода, снизить удельный расход деэмульгатора с 380 (в известном устройстве) до 90 г/т. Кроме того, становится возможным увеличить

0 5 0

5

0

5

0 5 0

производительность аппарата с 169,1 (известное устройство) до 450 , а также исключить возможность взрыва нефти на границе раздела нефть - воз- ДУх.

Формула изобретения

1 . Аппарат для обезвоживания нефти, включающий емкость с горизонтально расположенным кольцевым коллектором, снабженным эжекторами, установленными горизонтально по периметру коллектора с .наружной его стороны, водосборные и нефтесборные трубы, подводящий трубопровод для нефтяной эмульсии с введенным в него вводом теплой дренажной воды, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния интенсивности процесса разделения нефтяной эмульсии на составляю- пще. компоненты и увеличения производительности, он снабжен дoпoлшiтeль- ным кольцевым коллектором с соплами, соединенным с подводящим трубопроводом, установленным над основным кольцевым коллектором и соединенным с ним соплами, выходные концы которых установлены с зазором к нижней внутренней поверхности коллектора, причем последний снабжен эжекторами, расположенными на внутренней образующей с возможностью подачи эмульсии в центральную зону емкости.

2.Аппарат поп.1, отличающийся тем, что эжекторы расположены в шахматном порядке между соплами,

3.Аппарат по п.1, о тлич а ю- щ и и с я тем, что выходные концы сопл и эжекторов снабжены разрушающими элементами.

4.Аппарат по п.1, о тлич аю- щ и и с я тем, что выходные концы эжекторов выполнены сплющенными и расширенными в горизонтальной плоскости.

5.Аппарат по п.1, о тлич а ю- щ и и с я тем, что он снабжен вертикальными гидротормозными пластинами, .установлен№1ми в зоне гранищ 1 раздела нефть.- воздух.

/4/

О

I

§Ибфть

/1

нефтяной

Вода

12

/

льсии

v:

1

Выход нефти.

Выход

;/

т Воды

lO

9иг.1

9и,г.2

Изобретение относится к подготовке нефти на промыслах и позволяет повысить интенсивность процесса разделения нефтяной эмульсии на составляющие компоненты и увеличить производительность. Аппарат содержит емкость, подводящий трубопровод, дополнительный и основной кольцевые коллекторы для ввода эмульсий, вертикальные сопла, размещенные равномерно по кольцевой оси дополнительного коллектора и направленные вниз, -выходные концы которых введены в основной кольцевой коллектор с зазором по отношению к нижней внутренней его поверхности и снабжены металлическими разрушающими элементами, острые кромки которых направлены навстречу потоку эмульсии. Эжекторы со сплющенными и расширенными в горизонтальной плоскости выходными концами расположены в шахматном порядке между вертикальными соплами на наружной и внутренней образующих основного коллектора для ввода эмульсии соответственно в периферийную и центральную зоны по горизонтальному сечению емкости у границы раздела фаз нефть - вода. Нефтесборные трубы расположены ради- ально по верхнему сечению емкости с щелевыми отверстиями. Водосборные трубы расположены радиально по нижнему сечению емкости с щелевыми отверстиями. Аппарат содержит гидротормозные пластины, расположенные вертикально в зоне границы раздела фаз нефть - воздух, для торможения вращательного движения нефти в этой зоне. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. а (Л о 00 со ел

Редактор Н.Тупица

Составитель О.Калякина Техред Л.Сердюкова

Заказ 1658/8

Тираж 657Подписиое

ВНИИ1Ш Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская, наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М.Пожо