Способ обезвоживания и обессоливания водонефтяных и водомасляных эмульсий и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК B01D17/06 C10G33/02 

11

Изобретение предназначено для рал рушения водонефтяных и водонасляньрс эмульсий и может применяться при обезвоживании нефти на промыслах и нефтеперерабатывающих предприятияхj а также в местах промьшшенного использования масел.

Целью изобретения является повышение эффективности и интенсивности разделения эмульсии.

На чертеже изображена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 с входными и выходными патрубками, у днища которого расположен отрицательно заряженный сетчатый электрод 2„ Устройство содержит источник 3 вращающегося магнитного поля, расположенньш вокруг корпуса 1. Электрод 4 конусной формы с положительным потенциалом расположен внутри корпуса 1, Межэлектродное пространство корпуса 1 делится на зону 5 отстоявшейся воды и зону- 6 отстоя (отстойник),

Способ включает следующие операции: пропускание эмульсии сквозь заряженньм электрод, находящийся под слоем Отстоявшейся воды, имеющей тот же электрический потенциалs перемз- щение эмульсии по направлению к злек троду с противоположной полярностью и нейтрализацию капель на нем, коа- лесценцию капель воды и отстой. Перемещение эмульсии, нейтрализация, ко- алесценция и отстой происходят в зоне вращающегося магнитного- и неоднородного электрического полейо

- Устройство работает следующим образом.

Одновременно включают насос подачи эмульсии, питание источника 3 магнитного поля, создающее вращающееся магнитное поле и источник высокого напряжения, создающий электрическое поле между электродами 2 и 4, В начале работы патрубки для удаления воды и нефти (масла) закрыты, открывают нижний патрубок. После достижения i слоя очищенной нефти (масла) верхнег патрубка патрубок отрывают и происходит удаление нефти (масла) . Сли;а( отстоявшейся воды осуществляют лишь в определенные моменты времени с целью поддержания заданной толщины слоя, соответствующего оптимально1 ту значению на:аряженности электрическо33642

го поля. Предлагаемое устройство может быть автоматизировано и использовано для работы в проточном режиме. Эмульсия поступает в корпус 1 через нижний патрубок. Проходя сквозь сетчатый отрицательно заряженный электрод 2, капли воды эмульсии за- ряжаются, попадают в зону 5 отстоявQ шейся воды, где имульсия теряет наиболее крупные капли воды, обессоливается и, получая дополнительный заряд (так как слой воды Имеет отрицательный потентдиал) попадает в меж5 электродное пространство зоны 6 отстоя, расположенное ме;кду поверхнос- тью положительно заряженного электрода 4 и поверхностью слоя воды. В зоне 6 отстоя (отстойнике) на эмульQ сию воздействуют неоднородное электростатическое и вращающееся магнитное поля „

На электроде 4 коаусной формы происходит нейтрализация капель пу5 тем передачи заряда электроду 4, их коагуляция и перемещение к стенке корпуса 1 и к зоне 5 отстоявшейся в оды о

0 Одновременно происходит вытягивание капель воды в диполи, их коагуляция и оседание под действием сил- тяжести и сил Лоренца, Если капли воды эмульсии не достигли электрода 4 и несут на себе заряд, то они подвергаются действию силы Лоренца вращающегося 1 гнитного поля. Вследствие того, что скорость вращения магнитного поля велика, то значительны силы

д Лоренца вращающегося магнитного поля. Эти же силы действуют на заряды,индуцированные в каплях при их вытягивании в диполи. В результате капли воды постоянно вращаются, препятствуя обд разованию токопроводящих цепочек из диполей между электродом 4 и поверхностью воды, чере( которые возможен разряд и понижение электрического потенциала. В связи с конусной формой электрода 4 расстояние между электродами 2 и 4 у стенок корпуса 1 меньше, чем в центре, что создает градиент электростатичес1 ого поля, заставляющий капельки-диполи перемещаться к стенке корпуса 1, в зону наибольшего магнитного поля. Очищенная нефть (масло) скапливается в верхней части корпуса 1 и удаляется через верхний патрубок.

0

5

3П

Пример 1 . Обрабатывайзт эмулсию воды в нефти при концентрации 15 об,% воды. Эмульсию под некоторым давлением со скоростью 3 см/г-гин подают через сетчатый электрод в корпус, представляющий собой стеклянный цилиндрический сосуд.. На электроды,, расположенные на расстоянии 8 см, подают постоянное электрическое напряжение 10 кВ, одновременно включают вращающееся магнитное поле. Обработка эмульсии позволяет достигнуть содержания воды 0,2% (без деэмульгато- ра и подогрева)j в то время как без вращающегося магнитного поля степень очистки составляет 2,5%,

Пример 2. Обработка эмульсии с таким же содержанием воды в масле в тех же условиях позволяет достигнуть степень очистки 0,5% воды

Та.ким образом, в предлагаемых способе и устройстве создается возможность эффективнее воздействовать на эмульсию электрическим и вращающимся магнитным .полями в зоне между слоем отстоявшейся воды и поверхностью конического электрода, заряжать капли воды эмульсии при их прохождении сквозь слой отстоявшейся воды и создавать дополнительную силу, отталкивающую каплю воды к коническому электроду за счет того, что расстояние между электродами у стенок корпуса меньше, чем в центре, напряженность поля там вьше, что создает градиент электрического поля к стенке корпуса, заставляющий диполи передвигаться в зону наибольшего значения магнитного поля и вследствие большего значения напряженности у краев капли имеют болыЗше дипольные моменты, а следовательно большие значения сил диполь-дипольного взаимодей

Редактор Э.Слиган Заказ 3863/6

Составитель О.Калякина Техред И.Попович

Тираж 656 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

0

5

0

З

д

5

0

5

354

ствня и силы Лоренца. За счет этого повьш аетс.я качество обезвоживания и обессол1.1вания нефти, особенно в высоковязких нефтях и маслах, и эффективность обработки эмульсии.

Путем предотвращения образования токопроводяш -1Х цепочек и возникновения коротких замьгканий между электродами повышается безопасность установки.

Формула изобретения

1.Способ обезвоживания и обессо- ливания водокефтяных к водомасляных : мульсий. -Бключаютий лропь скание эмульсии сквозь заряженный э.дектрод, перемещение ее в магнитном поле по направлению к электроду с противоположной полярностью и последующую нейтрализацию, коалесценцию и отстой, отличающийся тем, что,

с целью повышения эффективности и интенсивности разделения эмульсии, ее дополнительно пропускают сквозь слой отстоявшейся воды, при этом используют вращающееся магнитное поле и неоднородное электрическое поле.

2.Устройство лГля обезвоживания и обессоливания водонефтяных и водомасляных эмульсий, включающее корпус, заряженный электрод, электрод противоположной полярности, источник магнитного поля и отстойник эмульсии, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и интенсивности разделения эмульсии, заряженный электрод расположен под слоем отстоявшейся воды, а электрод противоположной полярности выполнен

в виде конуса.

Корректор А.Ильин Подписное

Изобретение может быть использовано на нефтепромыслах и нефтеперерабатывающих заводах. Цель изобретения - повьшение эффективности и интенсивности разделения эмульсий. Эмульсию пропускают сквозь сетчатый заряженный электрод 2 и зоны 5 отстоявшейся воды, выполняющей роль заряженного электрода. Затем заряженные частицы воды подают в зону Вращающегося магнитного и неоднородного электрического полей. На электроде 4 конусной формы с противоположным зарядом происходит нейтрализация и коагуляция капель воды и их перемещение к стенке корпуса 1 в область наибольшего магнитного поля и к зоне 5 отстоявшейся воды. 2 с.п.ф-лы, 1 ил. с iP 5 Нефть ct/хая bffZBKt СО 00 оо