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

о

Изобретение относится к конструкциям тепломзссообменных аппаратов, применяемых для проведения жидкофазных процессов, в частности для обезвоживания и обессоливания нефти. Цель изобретения - повышение эффективности процесса обезвоживания и обессоливания нефти. Аппарат содержит корпус, рабочий объем которого разделен горизонтальными перегородками на секции, узлы ввода и вывода взаимодействующих фаз. Перегородки выполнены по всей площади со смежными отверстиями в виде усеченных корпусов, большие и меньшие основания которых чередуются, при этом меньшие основания отверстий вышележащей перегородки расположены над большими основаниями отверстий нижележащей перегородки. Диспергированная в контактной секции в объеме промывной воды нефть концентрируется в объеме конических отверстий, последовательно проходя их сечение от большего основания к меньшему, при этом через смежные конические отверстия совершает нисходящее движение промывная вода. Многократная инверсия фаз с многократным обновлением поверхности их контакта, при котором обеспечивается многократное изменение их концентрационных соотношений в смежных конических секциях способствует повышению эффективности проводимых в аппарате процессов 2 ил СО С

Изобретение относится к конструкциям тепломассообменных аппаратов, применяемых для проведения жидкофазных процессов, в частности для обезвоживания и обессоливания нефти и может быть использовано в неф- тяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса обезвоживания и обессоливания нефти

Поставленная цель достигается тем что в аппарате для обезвоживания и обессоливания нефти, содержащем корпус, рабочий

объем которого разделен на секции горизонтальными перегородками, узлы ввода и вывода взаимодействующих фаз, при этом перегородки выполнены с расположенными по всей площади смежными отверстиями в виде усеченных конусов, большие и меньшие основания которых чередуются, а меньшие основания отверстий вышележащей перегородки расположены над большими основаниями отверстий нижележащей перегородки.

Такое выполнение перегородок способствует повышению эффективности процес00 00

сз обезвоживания и обессоливания за счет концентрации нефтяной фазы в объеме комического отверстия, при этом осуществляется инверсионный переход в эмульсионной системе и происходит образование в вокальной зоне конического отверстия змульсии типа вода в нефти, которая при входе в следующую контактную секцию распределяется в объеме промывной воды, при этом изменение концентрационного соот- ношения водной и нефтяной фаз приводит к повторной их инверсии. Процесс распределения сопровождается постоянным обновлением поверхности водной и нэфтяной фаз, что положительно сказывается на по- вышении скорости обезвоживания и обессоливания нефти. Расположение смежных конических отверстий с чередующимися большими и меньшими их основаниями по всей площади перегородки увеличивает по- иерхность межфазного взаимодействия и в конечном итоге влияет на равномерность распределения фаз по сечению каждой контактной секции.

В зоне контактной секции нефть нахо- дится в виде эмульсии типа нефть в воде и, перемещаясь вверх к горизонтальной перегородке, концентрируется в объеме конических отверстий, последовательно проходя их сечение от большего основания к меньшему и переходя в состояние эмульсии типа вода в нефти. Движение вниз тяжелой фазы - промывочной воды при переходе из одной контактной секции в другую осуществляется через смежные конические отверстия, проходя сечения этих отверстий также от их большего основания к меньшему, перекрывая таким образом эти отверстия для прохода восходящего потока легкой фазы - нефти. Выполнение отверстий коническими способствует также формированию струй обеих фаз, распадающихся в следующей контактной секции, то есть перегородки формируют инверсионный переход фаз и создают достаточные условия для их диспергирования. Способствующим такому диспергированию, ,а также снижению влияния продольного перемешивания является расположение меньших оснований отверстий вышележащей перегородки над большими основаниями отверстий нижележащей, перегородки, при этом исключается вертикальный сквозной проскок фаз через контактную секцию и обеспечивается целенаправленная задерж- ка дискретной фазы в зоне диспергирования.

На фиг. 1 показан предлагаемый аппарат, продольный разрез: на фиг. 2 - сечение А-Афиг. 1.

Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти содержит вертикальный корпус 1, рабочий объем которого разделен горизонтальными перегородками 2 на секции 3. узлы 4 и 5 ввода водонефтяной эмульсии и промывной воды, расположенные соответственно в нижней и верхней секциях 3, верхнюю 6 и нижнюю 7 отстойные зоны и расположенные на них соответственно узлы 8 и 9 вывода нефти и промывной воды. По всей площади горизонтальных перегородок 2 выполнены смежные конические отверстия 10, большие и меньшие основания которых чередуются, а меньшие основания отверстии 10 вышележащей перегородки 2 расположены над большими основаниями отверстий 10 нижележащей перегородки 2.

Аппарат работает следующим образом.

Первоначально корпус 1 аппарата через узел 5 заполняется промывной водой, затем через узел 4 вводится в рабочий объем исходная водонефтяная эмульсия. За счет про- тивоточной схемы ввода и разности удельных весов взаимодействующие фазы приобретают противоточное движение, при этом нефтяная фаза движется вверх, а тяжелая фаза - вода под действием результирующей сил тяжести и потока движется в слое вниз. Распределяясь под горизонтальной перегородкой 2, водонефтяная эмульсия находится в состоянии типа нефть в воде и на перегородке 2 в объеме конических отверстий 10 при движении от их большего основания к меньшему происходит ее инверсионный переход в состояние типа вода в нефти. Выходя из отверстий 10 горизонтальной перегородки 2 в следующую контактную секцию 3, эмульсия совершает обратный инверсионный переход в состояние типа нефть в воде, таким образом происходит обновление поверхностей фаз. способствующее отмывке нефти в объеме промывной воды от содержащихся в ней солей. Восходящему движению нефти через меньшие основания смежных отверстий 10 препятствует совершающая нисходящее движение через них от их большего основания к меньшему тяжелая фаза - промывная вода, при этом нисходящему движению промывной воды через меньшие основания смежных отверстий 10 препятствует совершающая восходящее движение через них эмульсия типа вода в нефти. Подобные процессы происходят по всей площади всех перегородок 2 и во всем объеме контактных секций 3 при обеспеченном противотоке фаз.

После прохождения рабочей зоны корпуса 1 нефть собирается в верхней б отстойной зоне, где отстаивается и выводится из

аппарата через узел 8 ее вывода. Промывная вода, содержащая отмытые из нефти соли, собирается в нижней 7 отстойной зоне и выводится из аппарата через узел 9 ее вывода.

Таким образом, конструкция предлагаемого аппарата позволяет проводить многократную инверсию с постоянным обновлением поверхности контакта взаимодействующих фаз за счет многократного изменения их концентрационных соотношений в определенном объеме смежных ко- нических отверстий горизонтальных перегородок и в объеме контактных секций. В конечном итоге эффективность процесса обезвоживания и обессоливания нефти повышается, что позволяет на выходе из аппарата получать нефть требуемых кондиций, при этом увеличение скорости процесса предполагает увеличение пропускной способности аппарата, что равносильно уменьшению габаритов (диаметра, поперечного сечения) аппарата на пропорциональную величину.

Предлагаемый аппарат прост в изготовлении и эксплуатации легко моделируется, автоматизируется и предлагается к использованию непосредственно в промысловых условиях и в системе нефтеперерабатывающих предприятий.

Формула изобретения Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти, содержащий корпус, рабочий объем которого разделен горизонтальными перегородками на секции, узлы вводы и вывода взаимодействующих фаз, отличающийся тем, что, с

целью повышения эффективности процесса обезвоживания и обессоливания, перегородки выполнены с расположенными по всей площади смежными отверстиями в виде усеченных конусов, большие и меньшие

основания которых чередуются, при этом меньшие основания отверстий вышележащей перегородки расположены над большими основаниями отверстий нижележащей перегородки

k

//ер/ль

А

-2

-J

J

А

Фиг. 1