Отстойник для обезвоживания нефти Советский патент 1992 года по МПК B01D17/04 

Фиг. 2

Изобретение относится к подготовке нефти на промыслах, в частности к устройствам для разделения водо-нефтяных эмульсий, обезвоживания и обессолшания ловушечных и амбарных мефтей с повышенным содержанием солей и механических примесей.

Целью изобретения является повышение эффективности работы отстойника за счет улучшения распределения и распыли- вания промывочной воды,

Поставленная цель достигается тем, что в отстойнике в выходных отверстиях маточника-распределителя промывочной воды по центру штуцера выходного отверстия размещен завихритель с коническим седлом о центре, п котором размещен с возможностью вращения конус с закрепленной по центру упругой нитью, на нижнем конце которой осесимметрично подвешен конус распыливания с лопатками, размещенными в средней части конической поверхности под острым углом к ее радиальной образующей в одном направлении закручивания слопат- ками завихрителя

Существенные отличил предполагаемого изобретения определяются тем, что использование завихрителсй и лопаток, помимо их прямого назначения, позволяет получить устойчивую струю, которая равно- .мерно растекается по поверхности конуса и образует одинаковые струи на кромке конуса с близким дисперсным составом капель жидкости. Это важно и условиях смачивающих пленок нефти на поверхности конуса. Следующим дополнительным эффектом устройства является слабая зависимость дисперсного состава распыленной жидкости от давления в маточнике-распределителе, т.к. при высоком давлении выходящая струя воды тормозится конусом, npii низкой - ускоряется гравитационными и центробежными силами.

На фиг. 1 показан общий иид отстойника для обезвоживания нефти; на фиг.2 - участок трубы маточника-распределителя с подвешенным конусом; на фиг.З - вид А-А на фиг.2; на фиг.4 - вид Б-Б на фиг. 2.

Отстойник состоит из цилиндрической емкости 1, входного патрубка с распределителем поступающей эмульсии 2, патрубка вывода обезвоженной нефти-3 с поплавком 4, патрубка вывода дренажной воды и промежуточного слоя 5, патрубка впода промывочной воды 6 с маточником- распределителем 7, штуцера выходного отверстия 8, завихрителя 9, конического седла 10, конуса И.ниги 12,конусараспыливания 13, лопаток 14.

К конусу распыливания 13 жестко крепятся лопатки 14 и нить 12, другой конец ниги 12 крепится жестко к конусу 11, последний располагается в коническом седле

10 с возможностью свободного вращения. Завихритель 9 выполнен из двух лопаток, одна из которых соединяется шарнир ю с коническим седлом 10, может складываться и разворачиваться под углом в 90°, лопатка

0 снабжена фиксаторами в виде двух щелей для центровки завихрителя по центру выходного отверстия 8 и фиксации лопаток под углом 90°.

Монтаж устройства осуществляется

5 следующим образом.

Нить 12 с жестко закрепленным на ее конце конусом распыливания 13 с лопатками 14 продевается в отверстие конического седла 10 и закрепляется жестко в конусе 11.

0 Лопатки завихрителя 9 складываются, продеваются в отверстие штуцера 8 разворачиваются под углом в 90°, защелкиваются и фиксируются по центру штуцера 8, при этом лопатка с коническим седлом 10 располага5 ется сверху и входит в-щели фиксатора второй лопатки.,

Отстойник работает следующим образом.

В цилиндрическую емкость 1 через пат0 рубок 2 поступает стойкая нефтяная эмульсия. После заполнения отстойника,- подачу эмульсии прекращают и в отстойник через патрубок б и маточник-распределитель 7 подается подогретая промывочная вода. При

5 дождевании капель происходит подогрев нефти и очистка нефти от солей и мехпри- месей. Грязная дренажная вода и часть стойкого промежуточного слоя выводятся с низа емкости через патрубок 5. Затем

0 подача промывочной воды прекращается и после отстаивания с верха отстойника через патрубок 3 с поплавком 4 откачивается обезвоженная и обессоленная нефть, сбрасывается через патрубок 5 очищенная

5 дренажная вода и цикл повторяется. Дождевание промывочной воды в нефтяной фазе осуществляется следующим образом.

Промывочная вода из трубы маточника- распределителя 7 вьг.екает через штуцер

0 выходного отверстия 8, при этом получает вращательное движение при протекании через завихритель 9, вода далее растекается на поверхности конуса распыливания 13, где сталкиваясь с лопатками 14 получает

5 дополнительное вращение, а конус 13 за счет реактивной силы получает вращение в противоположную сторону. Вращение жидкости придает устойчивость струи и ее равномерное по толщине растекание по поверхности конуса. Вращение конуса 13

имеет вспомогательный эффект. Далее пленка жидкости стекает с конуса в виде струй, которые распадаются на капли и рассеиваются в виде однородной дисперсии на значительной площади около штуцера вы- ходного отверстия 8. Однородность капель достигается близкой величиной пленок и струй жидкости и более благоприятным гидродинамическим режимом течения. Рассеивание капель обусловлено течением пленки по конической поверхности и инерционными свойствами капель.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения, в сравнении с прототипом, помимо повыше- иия эффективности очистки нефтяной фазы от солей (кристаллических) и механических примесей, определяется повышением надежности работы конструкции, т.к. выходные отверстия в трубах маточников-распределителей могут быть достаточно большими и не зарастать (забиваться) во времени отложением солей парафинов и др. Получение капель малых, оптимальных размеров улучшает тепло- и массообменные процессы за счет увеличения поверхности раздела фаз. Подогрев нефти в отстойнике промывочной водой ускоряет гравитационные процессы очистки нефти от воды и механических примесей. Отстойник может быть использован как для

подготовки ловушечных эмульсий так и подготовки сточных вод путем дождевания их через нефтяную фазу. Конструкция отстойника позволяет совместить в одном маточнике-распределителе как функции распыливания и распределения промывочной жидкости как и функции подачи эффективного теплоносителя.

Формула изобретения Отстойник для обезвоживания нефти, содержащий емкость с входным патрубком и распределителем потока эмульсии, патрубком ввода промывочной воды с маточником-распределителем промывочной воды и патрубками вывода фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы отстойника за счет улучшения распределения и распыливания промывочной воды, он снабжен расположенным соосно в каждом выходном отверстии маточника- распределителя завихрителем с коническим седлом, установленным в коническом седле с возможностью вращения конусом, в вершине которого закреплена упругая нить, на нижнем конце которой подвешен конус распыливания с лопатками, размещенными в средней части конической поверхности под острым углом к радиусу, при этом направление закручивания лопаток конуса совпадаете направлением закручивания за- вихрителя.

Сущность изобретения: отстойник содержит емкость 1 с входным патрубком с распределителем поступающей эмульсии 2, патрубком вывода обезвоженной нефти 3 с поплавком 4, патрубком вывода дренажной воды и промежуточного слоя 5, патрубком ввода промывочной воды 6 с маточником - распределителем 7 и выходными отверстиями 8. В коническом седле 10 завихрителя в каждом выходном отверстии 8 расположен конус 11, к которому на нити 12 крепится конус распыливания 13 с лопатками 14.4кл.

eEsr;

, , to

Фиг. 1

Фиг.З

Фиг. 4