Аппарат первичной подготовки нефти Советский патент 1992 года по МПК B01D17/04 

vj

ON

Изобретение относится к технике обезвоживания и обессоливания нефти и может быть использовано в нефтяной, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности процесса обезвоживания и обессоливания при одновременном увеличении удельной производительности. Аппарат содержит корпус, разделенный перегородками на камеры, узлы ввода и вывода фаз Перегородки снабжены установленными на них большими основаниями прямыми и обратными усеченными конусами. Конуса расположены по всей площади перегородки чередуясь. Обратные усеченные конуса вышележащей перегородки расположены над прямыми усеченными конусами нижележащей перегородки. Диспергированная в контактной камере в объеме промывной воды нефть концентрируется в определенном объеме прямых усеченных конусов, последовательно проходя их сечение от большего основания к меньшему, при этом через обратные усеченные конуса совершает нисходящее движение промывная вода. Многократная инверсия фаз с постоянным обновлением поверхности их контактов, при котором обеспечивается многократное изменение их концентрационных соотношений в прямых и обратных усеченных конусах перегородок и в объеме контактных камер способствует повышению эффективности проводимых в аппарате процессов. 2 ил. (Л С

Изобретение относится к технике обезвоживания и обессоливания нефти и может быть использовано в нефтяной, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса обезвоживания и обессоливания при одновременном увеличении удельной производительности.

Поставленная цель достигается аппаратом первичной подготовки нефти, содержащим корпус, разделенный перегородками на камеры, узлы ввода и вывода фаз, при этом перегородки снабжены установленными на них большими основаниями прямыми усеченными конусами Перегородки снабжены установленными на них большими основаниями обратными усеченными конусами и дополнительными прямыми конусами, прямые и обратныеусеченные конуса расположены по всей площади перегородки чередуясь, при этом обратные усеченные конуса вышележащей перего00 О

родки расположены над прямыми усеченными конусами нижележащей перегородки. Такое выполнение перегородок аппарата способствует увеличению его удельной производительности и повышению эффек- тизности процесса обезвоживания и обес- солизания нефти за счет концентрации нефтяной фазы в объеме прямого усеченного конуса, при этом осуществляется инверсионный переход в эмульсионной системе и происходит образование в локальной зоне прямого усеченного конуса эмульсии типа вода в нефти, которая при входе в следующую контактную камеру распределяется в объеме промывной воды, при этом измене- ние концентрационного соотношения водной и нефтяной фаз приводит к повторной их инверсии, Процесс распределения сопровождается постоянным обновлением поверхности водной и нефтяной фаз. что толожительно сказывается на повышении скорости обезвоживания и обессоливания нефти. Обратные усеченные конуса, установленные на перегородках своими большими основаниями, являются каналами для перехода тяжелой фазы - воды из одной контактной камеры и в другую, при этом прямые усеченные конуса, также установленные на перегородках своими большими основаниями, являются каналами для пере- хода легкой фазы - нефти из одной контактной камеры в другую, таким образом при противоточном переходе фаз и одной контактной камеры в другую осуществляется режим их раздельного течения. Чередующе- еся расположение прямых и обратных усеченных конусов по всей площади перегородки увеличивает поверхность межфазного взаимодействия и в конечном итоге влияет на равномерность распределения фаз по сечению каждой контактной камеры. . В зоне контактной камеры нефть находится в виде эмульсии типа нефть в воде и, перемещаясь вверх к перегородке, концентрируется в объеме прямых усеченных конусов, последовательно проходя их сечение от большего основания к меньшему и переходя в состояние эмульсии типа вода в нефти. Движение вниз тяжелой фазы - промывной воды при переходе из одной контактной камеры в другую осуществляется через обратные усеченные конуса, проходя их сечение также от их большего основания к меньшему, перекрывая таким образом эти каналы для прохода восходя- щего потока легкой фазы - нефти. Выполнение переходных каналов в перегородке в зиде усеченных конусов способствуеттакже формированию струй обеих фаз, распадаю- щих в следующей контактной камере, го

есть перегородки формируют инверсионный переход фаз и создают достаточные условия для их диспергирования. Способствующим такому диспергированию, а также снижению влияния продольного перемешивания является расположение обратных усеченных конусов вышележащей перегородки над прямыми усеченными конусами нижележащей перегородки, при этом исключается вертикальный сквозной проскок фаз через контактную камеру и обеспечивается целенаправленная задержка дискретной фазы в зоне диспергирования.

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

Аппарат первичной подготовки нефти содержит вертикальный корпус 1, разделенный перегородками 2 на контактные камеры 3, узлы 4 и 5 ввода водонефтяной эмульсии и промывной воды, расположенные соответственно в нижней и верхней контактных камерах 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 перегородок 2 чередуясь установлены своими большими основаниями прямые 10 и обратные 11 усеченные конуса. Обратные усеченные конуса 11 вышележащей перегородками 2 расположены над прямыми усеченными конусами 10 нижележащей перегородки.

Аппарат работает следующим образом.

Первоначально корпус 1 аппарата через узел 5 ввода заполняется промывной водой, затем через узел 4 вводится в рабочую зону исходная водонефтяная эмульсия. За счет противоточной 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 перегородкой 2, водонефтяная эмульсия находится в состоянии типа нефть в воде и на перегородке 2 в объеме прямых усеченных конусов 10 при движении от их большего основания к меньшему происходит ее инверсионный переход в состояние эмульсии типа вода в нефти. Выходя из прямых усеченных конусов 10 в следующую контактную камеру 3, эмульсия совершает обратный инверсионный переход в состояние типа нефть в воде, таким образом происходит обновление поверхностей фаз, способствующее отмывке нефти от содержащихся в ней солей в объеме промывной воды. Восходящему движению нефти через обратные конуса 11 препятствует

совершающая нисходящее движение через них от большего основания к меньшему тяжелая фаза - промывная вода, при этом нисходящему движению промывной воды через прямые усеченные конуса 10 препят- ствует совершающая восходящее движение через них легкая фаза - эмульсия типа вода в нефти. Подобные процессы происходят по всей площади всех перегородок 2 и во всем объеме контактных камер 3 при обес- печенном противотоке фаз.

После прохождения рабочей зоны корпуса 1 нефть собирается в верхней 6 отстойной зоне, где отстаивается и выводится через узел 8 ее вывода. Промывная вода, содержащая отмытые из нефти соли, собирается в нижней 7 отстойной зоне и выводится через узел 9 ее вывода.

Таким образом, конструкция предлагаемого аппарата позволяет проводить мно- гократную инверсию с постоянным обновлением поверхности контакта взаи- модейст вующих фаз. при котором обеспечи- вается многократное изменение их концентрационных соотношений в прямых и обратных усеченных конусах перегородок и в объеме контактных камер, а за счет увеличения поверхности межфазного контакта и увеличения скорости процесса обезвоживания иобессоливания происходитувеличе- ние удельной производительности аппарата, т.е. при равной производительности уменьшается его материалоемкость. В конечном итоге эффективность процесса обезвоживания и обессоливания, в значи- тельной степени зависящая как от качества

диспергирования, осуществляющегося в данном аппарате во всем объеме контактных секций, так и от сохранения в целом противоточной схемы движения, повышается, что позволяет на выходе из аппарата получать нефть высокого качества.-при этом увеличение удельной производительности 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 первичной подготовки нефти, содержащий корпус, разделенный перегородками на камеры, узлы ввода и вывода фаз, прямые усеченные конуса, установленные в центре перегородок, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса обезвоживания и обес- соливачия нефти при одновременном увеличении удельной производительности, аппарат снабжен установленными на перегородках обратными усеченными конусами и дополнительными прямыми усеченными конусами, при этом прямые и обратные усеченные конуса расположены по всей площади перегородок чередуясь, а обратные усеченные конуса вышележащей перегородки расположены над прямыми усеченными конусами нижележащей перегородки.

Ј(Ја -/&р/г яш$ з&ужшя

фаг 1

//e$/7 Ј

А А