Устройство для обессоливания и обезвоживания нефти Советский патент 1992 года по МПК B01D17/04 

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

Целью изобретения является повышение эффективности процесса обессоливания и обезвоживания нефти.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для обессоливания и обезвоживания нефти второй по ходу нефти ряд патрубков образован поперечной щелью, расположенной на магистральной трубе и снабжен обечайкой, установленной в полости коллектора с возможност ю поворота, содержащей отверстия, схема расположения которых одинакова со схемой расположения патрубков первого ряда отверстий (патрубков). Толщина обечайки составляет 1,5 диаметра отверстий, которые она содержит,....

Реагент (промывочная вода) подается системой поперечных струй. Схема расположения отверстий (патрубков) в устройстве

определяет попарное соударение струй в меридинальной плоскости потока обрабатываемой нефти. При этом образуются слившиеся струи, параметры которых определяются параметрами автономных струй (углами подачи, скоростями (импульсами) автономных струй автономных струй. За счет того, что входные отверстия патрубков расположены в полости разных (автономных) коллекторов, обеспечивается возможность автономного дросселирования потоков промывочной воды, поступающей к разным рядам отверстий. При этом меняется соотношение скоростей автономных струй, как следствие и параметры слившихся струй (размеры струй в зоне соударения), сечение которых принимает форму, близкую к овалу и, что самое существенное, угол атаки струй по отношению к потоку. Тем самым обеспечивается поддержание оптимального распределения основной массы промывочной воды по сечению потока нефти в некотором диапазоне измеv

Ј

к ся

sO

ел

СА)

нения условий эксплуатации, например, состава обрабатываемой нефти. Диапазон стабильной работы устройства может быть расширен при использовании предполагаемого технического решения. В предполагаемом устройстве обеспечивается возможность реализации режимов с частичным соударением пар. струй. Это достигается за счет поворота обечайки в окружном направлении и изменения интенсивности соударения струй как следствия. При этом часть массы струй пар участвуют в соударении, а часть распространяется автономно. При этом возрастает уровень сдвиговых скоростей в зоне взаимодействия и, как следствие, интенсифицируются массооб- менные процессы подлине. Снижается влияние окружной неравномерности реагента (обусловленной дискретным вводом его) на эффективности процесса в целом.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - 4 - укрупненный вид взаимного расположения отверстий.

Устройство содержит магистральную трубу 1, распределитель в виде отверстий (патрубков) 2, 3 для подачи промывочной воды, расположенных в два ряда. Отверстия 2, 3, расположенные на боковой поверхности магистральной трубы 1, расположены в полости коллектора 4, который с помощью перегородки 5 разделен на две автономные полости 6, 7, каждая из которых снабжена насадками 8 и 9 для подачи промывочной воды, которые снабжены дроссельными задвижками 10,11 соответственно. Оси отверстий 2, 3 в разных рядах расположены под углом друг к другу и под разными углами к оси магистральной трубы 1. Над отверстиями 3 второго ряда, которые выполнены в виде поперечной щели, установлена цилиндрическая обечайка 12с возможностью поворота. На обечайке 12 также имеются отверстия 13, схема расположения которых в окружном направлении совладает со схемой расположения отверстий (патрубков) первого ряда. Отверстия 13 ориентированы против хода потока нефти. Толщина обечайки 12 составляет 1,5 диаметра отверстий 13.

Устройство работает следующим образом.

Нефть поступает по магистральной трубе 1. Промывочная вода через насадки 8, 9 поступает в автономные полости 5, 6 коллектора 4. Из полости 5 часть промывочной воды через отверстия (патрубки) 2 первого ряда поступает в поток нефти системой поперечных струй. Из полости 6 вторая часть промывочной воды поступает через отверстия 13 обечайки 12 и отверстия 3 второго ряда также в виде системы поперечных струй навстречу (под углом) к направлению потока нефти. Внутри магистральной трубы

1 струи промывочной воды вступают в активный массообмен с потоком нефти, отмывая имеющиеся в ней соли.

После ввода промывочной воды водо- нефтяная смесь подается на установку под0 готовки нефти (не показано). В общем случае струи промывочной воды, поступающие из разных рядов, активно взаимодействуют между собой. Характер взаимодействия зависит от взаимного поло5 жения струй разных рядов (от угла поворота обечайки). При расположении отверстий 2 и 13 в следе друг за другом (коридорное расположение) имеет место максимальная интенсивность соударения струй. При

0 смещении отверстий 2 и 13 в общем случае в соударении участвует лишь часть массы струй, при этом оставшиеся части развиваются автономно. Таким образом, при увеличении смещения струй разных рядов 2 и 13

5 в окружном направлении снижается интенсивность их соударения.

Наряду с автономным дросселированием потоков, поступающих в полости 5, б, изменение интенсивности соударения

0 струй вследствие их смещения позволяет расширить регулировочные возможности устройства, повысить стабильность массо- обменных процессов в них. Кроме foro, за счет увеличения сдвиговых скоростей в зоне

5 взаимодействия потока и струй возрастает интенсивность массообменных процессов по длине.

При толщине обечайки меньше 1,5 диаметра отверстий имеет место отклонение

0 струй второго ряда от геометрической оси отверстий 13, что ведет как к снижению регулировочных возможностей устройства, так и разработки программы эксплуатации (регулирования) при изменении условий

5 эксплуатации. Увеличение толщины стенки больше 1,5 диаметра отверстий не целесообразно, так как при прочих неизменных условиях при этом возрастают габариты и вес обечайки.

0 Сравнительные испытания моделей предполагаемого технического решения и прототипа позволяют установить, что увеличение диапазона стабильной работы составляет 40-50%, а потребная длина зоны

5 смешения (обусловленная повышением интенсивности смешения по длине) может быть снижена на 25-30% «

Формула изобретения 1. Устройство для обессоливания и обезвоживания нефти, содержащее магистральную трубу, на которой коаксиально трубе расположен коллектор, разделенный перегородкой на две полости, сообщающиеся с распределителями в виде двух рядов отверстий, выполненных на боковой поверхности магистральной трубы, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, отверстия второго ряда выполнены в виде поперечной щели.

при этом устройство снабжено обечайкой, установленной во второй полости коллектора с возможностью поворота над щелью и выполненной с отверстиями, аналогичными отверстиям первого ряда.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что толщина обечайки составляет 1,5 диаметра отверстий в ней.

Изобретение относится к устройству для обессоливания и обезвоживания нефти и может быть использовано в системах сбора и подготовки нефти на промыслах. Целью изобретения является повышение эффективности процесса. Устройство содержит магистральную трубу с двумя рядами отверстий на боковой поверхности. Над отверстиями размещен коллектор, разделенный перегородкой на две автономные полости. Второй ряд отверстий выполнен в виде щели. Во второй полости коллектора над щелью установлена с возможностью поворота обечайка с отверстиями. 1 з. п. ф-лы. 4 ил.

фие-1