Электрокоалесцирующий аппарат дляРАзРушЕНия НЕфТяНыХ эМульСий Советский патент 1981 года по МПК B01D17/06 C10G33/02 

1

Изобретение относится к устройствам для обработки нефти, нефтепродуктов и других органических жидкостей в электрическом поле и может быть использовано в нефтедобывающей и в нефтеперерабатывающей промыщленности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к описываемому изобретению является электрокоалесцирующий аппарат для р-азрущения нефтяных эмульсий, включающий корпус с входным и выходным патрубками, с коаксиальными внещним и внутренним электродами 1.

Однако аппарат такого типа непригоден для разрушения высокообводненных нефтяных эмульсий, имеющих место в промысловых условиях из-за коротких замыканий и неравномерности воздействия электрического поля на эмульсию с повышенной концентрацией водной фазы, т. е. происходит пробой между электродами и нарушается равномерное воздействие электрического поля на эмульсию.

С целью повышения надежности и интенсификации процесса разрушения предложенный аппарат снабжен диэлектрическим .перфорированным экраном, расположенным

между внешним и внутренним электродами и перегородкой, размещенной между боковой стенкой корпуса и экраном со стороны входного патрубка.

Кроме того, экран выполнен в виде обратного конуса с днищем в меньшем основании, причем отношение диаметра экрана к диаметру корпуса равно 0,4-0,7. Отношение толщины стенок экрана к диаметру отверстий его перфорации равно 4-8. Отнощение шага отверстий перфорации экрана к диаметру этих отверстий равно 1,5-4. Отношение диаметра внешнего электрода к диаметру внутреннего больше 10.

На фиг. 1 и 2 показан предлагаемый аппарат в разных вариантах.

Аппарат состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, являющегося в первом варианте (фиг. 1) и внешним заземленным электродом, внутренних высокопотенциальных стержневых электродов 2, внешних цилиндрических заземленных электродов 3 (фиг. 2), перфорированных экранов 4, систем ввода высокого напряжения с проходным изолятором 5 и входных и выходных патрубков, соответственно, 6 и 7. Причем экран выполнен с отверстиями 8. Аппарат снабжен дисками 9, размещенными в нижней и верхней частях (фиг. 1) и только в верхней части (фиг. 2).

Аппарат работает следующим образом.

Нефтяную эмульсию через входные патрубки 6 вводят внутрь перфорированного экрана 4, в котором эмульсия начинает обрабатываться электрическим полем большой напряженности, имеющим место вблизи центрального высокопотенциального электрода 2, затем она через отверстия 8 в диэлектрическом экране 4, называемыми областями ограниченного формирования цепочек, поступает для дообработки в зону с меньшим значением напряженности электрического поля, что имеет место у стенок внешнего электрода 3. Перфорированный экран 4 из диэлектрического материала может быть заглущен с одного конца (фиг. 2) или же открыт в обоих концов (фиг. 1). Соответственно, подача эмульсии осуществляется только сверху (фиг. 2) или же и сверху и снизу (фиг. 1). Последнее может быть необходимо для выравнивания скоростей истечения жидкости из отверстий перфорации экрана по всей его длине. Разрушенная и укрупненная нефтяная эмульсия поступает через выходной патрубок 7 для окончательного разделения в отстойный аппарат.

Положительный эффект, заключенный в разбиении потока водонефтяиой эмульсии на элементарные струйки с помощью отверстий в диэлектрическом экране заключается в том, что процесс коалесценции воды в элементарных трубках тока качественно отличается от процесса коалесценции в безграничной области, что имеет место в существующих электродегидраторах. Количество воды в каждой элементарной трубке тока ограничено, поэтому токопроводящая цепочка получается малого сечения и большого сопротивления, и ток элементарного короткого замыкания через цепочку, прежде чем достигнуть критической величины, вызывает вскипание эмульсии и блокировку каналов парогазовыми пузырями. Благодаря этому достигается самоблокировка тока в каждом элементарном канале в диэлектрическом экране и не возникает катастрофического короткого замыкания между электродами. За счет этого осуществляется равномерная электрообработка эмульсии. Особенности процесса коалесценции эмульсии в элементарных трубках тока позволяет

легко изменять время воздействия электрического поля на эмульсию скоростью потока и тем самым управлять процессом коалесценции воды.

Использование предлагаемого аппарата для обезвоживания и обессоливания нефти па нефтяных промыслах устранит короткие замыкания между электродами, обеспечит равномерное воздействие электрического

поля на эмульсию, благодаря чему будет достигнута возможность управления процессом коалесценции воды и его интенсификации. Следствием этого является повыщение

надежности и интенсификации процесса разрушения нефтяных эмульсий в электрическом поле.

Формула изобретения

1. Электрокоалесцирующий аппарат для разрушения нефтяных эмульсий, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, с коаксиальными внешним и внутренним электродами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и интенсификации процесса разрущения, аппарат снабжен диэлектрическим перфорированным экраном, расположенным между внешним и внутренним электродами, и перегородкой, размещенной между боковой стенкой корпуса и экраном со стороны входного патрубка.

2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что экран выполнен в виде обратного

конуса с днищем в меньшем основании.

3.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что отношение диаметра экрана к диаметру корпуса равно 0,4-0,7.

4.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что отнощение толщины стенок экрана к диаметру отверстий его перфорации равно 4-8.

5.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что отнощение шага отверстий перфорации экрана к диаметру этих отверстий равно 1,5-4.

6.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что отношение диаметра внешнего электрода к диаметру внутреннего больще 10.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3232860, кл. 204-306, опублик. 01.02.66 (прототип).

Риг. i