ДЕГИДРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ НЕФТИ Советский патент 1940 года по МПК C10G33/02 

В известных дегидрационных установках для нефти последняя при прохождении в электрическом поле конденсатора соприкасается как с заземленным, так и с незаземленными электродами, а потому между электродами возникают токи проводимости, являющиеся причиной непроизводительных потерь энергии. Кроме того, вследствие соприкосновения нефти с электродами конденсатора не исключается возможность пробоя междуэлектродного пространства.

Целью настоящего изобретения является устранение указанный недостатков известных дегидрационных установок и создание дегидрационной установки, гарантированной от взрывов и воспламенения нефти и от потери легкоиспаряющихся компонентов нефти.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что в дегидрационной установке электрод высокого напряжения отделен твердым диэлектриком от нефти, протекающей сплошным слоем между электродами.

На чертеже фиг. 1 изображает наружный вид предлагаемой дегидрационной установки; фиг. 2 - одну из секций установки, частично в продольном разрезе; фиг. 3 - поперечный разрез через одну из секций установки; фиг. 4 - схему включения установки в цепь тока; фиг. 5 - кривую изменения напряжения между обкладками конденсатора в зависимости от времени; фиг. 6 - второй вариант конструктивного выполнения секции установки со снятым цилиндром; фиг. 7 - цилиндр секции по фиг. 6.

Предлагаемая дегидрационная установка для нефти состоит (фиг. 1) из ряда секций 1, присоединенных с одной стороны к подводящему нефть трубопроводу 2, а с другой - к трубопроводу 3, соединяющему секции с отстойником.

Каждая секция выполнена (фиг. 2, 3) в виде трубы 4 из диэлектрического материала, например, фарфора, внутри которой помещена металлическая труба 5 с наглухо закрытым (запаянным) концом 6.

Концевая часть трубы 5 отделена от вводной ее части глухой перегородкой 7, перед которой труба 5 снабжена отверстиями 8 для выхода нефти в пространство между трубами 4 и 5.

На оба конца трубы 4 надеты металлические фланцы 9 и 10, из которых через фланец 9 пропущена труба 5, а через фланец 10 - труба 11, служащая для вывода разделенной нефти в отстойник.

Наружным электродом конденсатора является металлический кожух 2, плотно надетый на трубу 4, а внутренним - труба 5, служащая одновременно для ввода нефти в полость трубы 4. Расстояние от краев кожуха 2 до фланцев 9 и 10 должно быть таково, чтобы не возникало электрического перекрытия по поверхности трубы 4 при загрязнении ее; для этой же цели поверхность концов трубы 4 выполняется ребристой.

Схема включения дегидрационной установки в цепь электрического тока показана на фиг. 4, где М - генератор переменного тока, Тр - высоковольтный трансформатор, дающий на вторичной обмотке напряжение порядка 5000-1000 вольт, а С - дегидрационная установка. Напряжение от трансформатора Тр подается на электроды дегидрационной установки через катушку самоиндукции L. Во вторичную цепь трансформатора кроме того включены разрядник R и катушка самоиндукции D.

Как показывает эксперимент, разложение нефти происходит интенсивнее при увеличении частоты приложенного напряжения. Происходит это вследствие возбуждении ионов нефтяной пленки. Преодоление поверхностных натяжений осуществляется с повышением частоты тока при меньших напряжениях. Величина искрового промежутка разрядника R подобрана так, что в момент, когда напряжение на вторичной обмотке трансформатора максимально, в промежутке возникает искра. Цепь L, С, R при наличии искрового разряда представляет собой колебательный контур, частота которого очень высока, так как емкость дегидрационной установки С весьма мала (порядка 200-500 µµF).

В промежутке между двумя искрами происходит; затухающий колебательный разряд и напряжение между внутренним и внешним электродами изменяется по времени, как показано на фиг. 5.

Согласно второму варианту конструкции, предлагаемая дегидрационная установка (фиг. 6 и 7) состоит из цилиндра 13, выполненного из диэлектрического материала, и помещаемого внутри него электрода 14, в виде деревянного (или из другого диэлектрика) цилиндра, по образующим которого укреплены звездообразно металлические полосы, соединенные электрически. Наружный изоляционный цилиндр 13 закрывается с обоих концов крышками, снабженными для герметичности резиновыми прокладками. Внутренний электрод 14 может вращаться в изоляционном цилиндре 13 при помощи шкива 17, надетого на его ось. Наружный электрод 18 представляет собой металлическую обкладку, плотно облегающую изоляционный цилиндр 13.

Нефтяная эмульсия подается через трубу, проходящую сквозь верхнюю крышку, и проходит в пространство между внутренним электродом и изоляционным цилиндром, выходя через трубу в нижней крышке. Внутренний электрод вращается посредством привода со скоростью 100-200 об/мин.

Так как внутренний электрод снабжен острыми металлическими полосами, расположенными звездообразно, то этим достигается создание концентрированного электрического поля в непосредственной близости от острых краев металлических полос, где напряженность поля увеличивается в десятки раз по сравнению с таковой на поверхности гладкого цилиндрического электрода. Так как интенсивность деэмульсации пропорциональна напряженности поля, то в местах концентрации электрического поля происходит интенсивная деэмульсация. Вращением внутреннего электрода достигается равномерная обработка всей массы нефти, проходящей через установку.

1. Дегидрационная установка для нефти с применением двух электродов, между которыми протекает нефть, отличающаяся тем, что один из электродов 2 высокого напряжения отделен от слоя нефти твердым диэлектриком 4.

2. В дегидрационной установке по п. 1 применение вращающегося центрального электрода, выполненного в виде цилиндра с радиальными ребрами, с целью увеличения напряженности поля и получения равномерной обработки нефти.