Устройство для обессоливания 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 нефти.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем магистральную трубу на боковой поверхности которой имеются отверстия, расположенные в полости коллектора, опоясывающего магистральную трубу и снабженную патрубком, при этом в магистральной трубе расположены пластины, количество которых равно количеству отверстий, ширина пластин равна диаметру отверстий, а высота пластин составляет 0,3 диаметра поперечного сечения магистральной трубы, согласно изобретению, пластины установлены с возможностью поворота у кромок отверстий, касаясь их, и соединены шарнирно с магистральной трубой, а оси поворота пластин перпендикулярны оси магистральной трубы. Пластины установлены за отверстиями по ходу потока нефти.

В прототипе и предлагаемом техническом решении реагент (промывочная вода)

подается системой поперечных струй, т.е. под углом к потоку обрабатываемой нефти. В том и другом устройстве содержатся конструктивные элементы, обеспечивающие повышение стабильности массообменных процессов при изменении условий эксплуатации, В прототипе эта задача решается за счет поворота плохообтекаемого тела. Выступы тела при этом играют роль механических экранов и в том случае, когда отверстие расположено в следе за выступом влияние потока на струи минимально, как следствие обеспечивается эффективное распределение струй по сечении потока при небольших расходах промывочной воды. В том случае, когда расположение выступов и отверстий коридорное, напротив, оптимальное распределение соответствует максимальному расходу промывочной воды. Однако в известном устройстве реализуется невысокая эффективность смешения по длине; наличие плохообтекаемости тела в проточной части ведет к значительным энергетическим затратам, потерям давления по потоку обрабатываемой нефти. Предлагаемое устройство позволяет обеспечить эффективный масоообмен за счет изменения угла атаки струй а в процессе эксплуатации. Это обус л

Х| Х| Х|

ю ю

х|

ловлено тем, что при изменении а в значительном диапазоне углов глубина внедрения струй h, в радиальном направлении зависит от sin а, т.е. h sin а. При расположении пластин за отверстиями реализу- ется возможность достижения а 90°, что ведет к существенной интенсификации ма- сообменных процессов по длине. Кроме того, на некотором участке струи распространяются как полуограниченные, что ведеткинтен- сификации их расширения в плоскости перпендикулярной направлению движения потока, что, в свою очередь, определяет снижение окружной неравномерности распределения промывочной воды по сечению потока.

На чертеже приведено устройство, продольный разрез.

Устройство содержит магистральную трубу 1, на боковой поверхности которой расположены отверстия 2, над которыми расположен коллектор 3, опоясывающий магистральную трубу 1 и снабженный патрубком 4. В проточной части трубы 1 расположены пластины 5, которые шарнирно крепятся к внутренней поверхности (стенке) трубы 1. Ось б шарниров перпендикулярна к оси магистральной трубы 1. Пластины 5 установлены у кромок отверстий 2, касаясь их. Ширина пластин 5 равна Диаметру от- верстий 2, а высота пластин 5 равна 0,3 диаметра поперечного сечения магистральной трубы 1. Пластины 5 расположены за отверстиями 2 по ходу потока нефти.

Работа устройства осуществляется еле- дующим образом.

По магистральной трубе 1 поступает поток обрабатываемой нефти. Реагент (промывочная вода) из патрубка 4 поступает в коллектор 3, откуда равномерно распреде- ляясь по отверстиям 2 истекает через них в виде системы поперечных струй. Угол атаки струй определяется положением пластин б. При их повороте угол атаки струй изменяется.

При небольших значениях относительного расхода промывочной воды эффективное распределение ее достигается при угле атаки «равном или близком к 136° при увеличении расхода промывочной воды угол атаки нужно уменьшать. Поворот пластин б оказывает влияние на распространение струй не только тем, что меняется угол-подачи (атаки) струй, но и благодаря изменению высоты пластин в радиальном направлении вследствии их поворота. При уменьшается глубина внедрения струй не только за счет возрастания а но и уменьшения hnr, где hrHin sln( а-90°). Здесь hnr - высота пластин в радиальном направлении, пп - высота/ пластин (пп 0,3 d). При пп 0,3 d« снижается диапазон стабильной работы устройства, при hn 0,3 UK стабильность работы устройства остается неизменной, но возрастают энергетические потери вследствие загромождения проточной части устройства.

Испытания моделей предлагаемого технического устройства проведены в широком диапазоне изменения режимных и геометрических параметров: п 4-16, d 0,01 - „0,25, А - 0-2,5, Ьп 0-0,40, а 30-150°. G 0,05-0,65. Здесь п - количество отверстий, d ----относительный диаметр от- А

верстий, А -jширина пластин, пп GOT

пп /di - высота пластин, а- угол атаки

GTP

пластин, G

- относительный

Gp -Ь GH

массовый расход промывочной воды. Индексы: от - отверстие, к - магистральная труба (камера смешения), п - пластина, р - реагент (промывочная вода), но - нефть. Установлено, что предлагаемое устройство наряду со стабилизацией массообменных процессов, позволяет существенно их интенсифицировать по длине. Так по сравнению с прототипом (при прочих равных условиях - d, п, h и т.д) при а 135° интенсивность смешения возрастает в 1,7-1,8 раза (как следствие во столько же раз уменьшается потребная длина зоны смешения).

Формула изобретения

1.Устройство для обессоливания нефти, включающее магистральную трубу, на боковой поверхности которой выполнены отверстия, расположенные в полости коллектора, опоясывающего магистральную трубу и снабженного патрубком, в магистральной трубе расположены пластины, количество которых равно количеству отверстий, а высота пластин составляет 0,3 диаметра поперечного сечения магистральной трубы, о т- ли чающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, пластины установлены с возможностью поворота у кромок отверстий и соединены шарнирно с магистральной трубой, а оси поворота пластин перпендикулярны оси магистральной трубы.

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- е с я тем, что пластины установлены за отверстиями по ходу потока нефти.

Сущность изобретения. В устройстве, на боковой поверхности которого расположены отверстия, установлены пластины, количество которых равно количеству отверстий и которые установлены с возможностью поворота. При повороте пластин меняется угол атаки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.