Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти Советский патент 1988 года по МПК B01D17/06 

СО

00

О5

Изобретение относится к аппаратам для разделения водонефтяной эмульсии и мохчет быть использовано на установках подготовки нефти на нефтепромыслах и нефте- перерабатываюы их заводах. Целью изобретения является повышение эффективности обезвоживания и обессоливания нефти за счет разрушения струи э.мульсии на однородные мелкие капли, способствующие увеличению времени контактирования капель эмульсии с водой. Аппарат содержит корпус, коллектор, трубы 6 с отверстиями 9 и отбойные пластины 7, прикрепленные к трубам 6 ребром 8. Отверстия 9 в трубах 6 выполнены на их нижней полуокружности по обе стороны. Отбойные пластины расположены под нижней образуюш.ей труб 6 го- р.изонтально. Расстояние между осями отверстий и вертикалью 20-50°. 2 ил.

.2

Изобретение относится к аппаратам для разделения водонефтяной эмульсии и может применяться на установках подготовки нефти на нефтепромыслах и нефтеперерабатывающих заводах.

Цель изобретения - повышение эффективности работы аппарата.

На фиг. 1 показан предлагаемый аппарат, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Аппарат содержит корпус 1, электроды 2, штуцер 3 для вывода нефти, штуцер 4 для вывода дренажной воды, коллектор 5 для ввода эмульсии с распределительными трубами 6 и плоские отбойные пластины 7, прикрепленные горизонтально к распределительным трубам 6 ребром 8. На трубах коллектора выполнены отверстия 9. Угол между осями отверстий и вертикалью составляет 20-50°. Ширина пластин определяется из условия

(H+K)tga+dk+2l,

где S- ширина отбойной пластины, см;

Н - расстояние от нижней образующей трубы до отбойной пластины, см;

R - радиус трубы коллектора, см;

а - угол осей отверстий с вертикалью, градусы;

А - экспериментально установленная конструктивная прибавка, определяемая из условия

,75-2,4/do см;

du - диаметр отверстия, см;

dk - диаметр пятна контакта струи с

отбойной пластиной, см. Диаметр dk определяется с учетом расширения струи по следующей формуле:

1 +3,4 0,08/ (H+R cosa-R)} /cosa.

Аппарат работает следующим образом.

Водонефтяная эмульсия поступает в аппарат по коллектору 5 и вытекает из отверстий 9, расположенных на трубах 6, в слой воды, уровень которой поддерживается выше горизонтальной оси коллектора 5. Струи эмульсии ударяются об отбойные пластины 7, теряют устойчивость и разрушаются на мелкие однородные капли, всплывающие к границе раздела фаз. Здесь образуется промежуточный слой, в котором капли воды, содержащиеся в нефти, сливаются с образованием более крупных капель, которые осаждаются вниз, а капли нефти всплывают вверх. Обезвоженная и обессоленная нефть выводится из аппарата через штуцер 3, а вода, содержащая соли, дренируется из аппарата через штуцер 4.

Наиболее мелкие капли воды укрупняются в электрическом поле, создаваемом в аппарате электродами 2.

Предложенный аппарат обеспечивает повышение эффективности процесса обезвоживания и обессоливания нефти за счет эффективности разрушения струи на однородные мелкие капли и более равномерного распределения нефти по поперечному сечению аппарата. Эффективное разрушение струи на капли достигается путем размещения отверстий на нижних полуокруж ностях труб под острым углом к вертикали и выполнения отбойной пластины такой ширины, что расстояние от края набегающей на нее под острым углом струи нефти до края этой пластины обеспечивает дробление струи и ее отражение от пластины без

5 образования на поверхности пластины слоя нефти, поглощающего мелкие капли. Экспериментальные исследования выявили, что это достигается только в узком диапазоне изменения углов осей отверстий и ширины пластины. Более равномерное по сравнению с

0 прототипом распределение нефти по поперечному сечению аппарата достигается тем, что набегающие под острым углом на пластину струи за счет отражения от пластины распадаются на капли, всплывающие в

5 слое воды широким фронтом, к тому же отверстия в трубах расположены по обе стороны оси коллектора, что еще больше повышает равномерность.

Выполнение отверстий на нижних полуокружностях и использование плоских отбой0 ных пластин обеспечивает значительно луч- щий распад струй по сравнению с прототипом (). Например, выполнение отверстий под углом в 35° к вертикали обеспечивает уменьшение в сравнении с прототипом диаметра капель, образующихся при

5 распаде струй, в 3,5-5 раз в зависимости от скорости истечения.

Оптимальные размеры конструктивных элементов в аппарате для обезвоживания и обессоливания нефти устанавливают лабора торными исследованиями по устойчивости и разрушению струи жидкости при взаимодействии с отбойными пластинами от различных параметров. Установлено, что при постоянных скорости истечения струи жидкости,

5 расстоянии (Н) от нижней образующей трубы коллектора до пластины, радиусе (R) трубы коллектора, диаметре отверстия (do) и ширине (В) отбойной пластины наиболее оптимальным углом наклона истечения струи является угол в 20-50°. Опыт эксплуата0 ции аппаратов по обезвоживанию нефти показал, что диаметр отверстия в трубах коллектора выбирают 1-3 см, диаметры труб коллектора используют от 10 до 20 см, при этом наиболее приемлемая скорость истечения - 1-2 м/с. Большое влияние на про5 цесс разрущения струи оказывает ширина отбойной пластины (В), а именно расстояние от границы пятна контакта струи и отбойной пластиной до ее края (б).

I