Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти Советский патент 1982 года по МПК B01D17/04 

Изобретение относится к устройCTBeiM для разделения не смешивающихся жидкостей и эмульсий и может найти применение при обезвоживании и обессоливании нефти.

Известен аппарат для обезвоживания нефти, содержащий горизонтальную емкость, в нижней части которой размещен патрубок для подачи обводненной нефти, соосно с которым установлен эжекторный смеситель, снабженный отражате.пьным дйеком, установ ленным с возможностью вертикального перемещения относительно смесительной камеры 1. .

Недостатком такого аппарата является невысокая глубина обезвоживания и обессоливания нефти, обусловленная недостаточной интенсивностью массообмена между жидкостями вследствие недостатков конструкции эжекторного смесителя. Кроме того, регулирование режима работы эжекторного смесителя перемещением смесительной камеры является нерациональным, так как оно ведет к изменению пути смешения потоков и интенсивности массооЬмена.

Наиболее близ1 им по технической сущности и достигаемому результату

к предлагаемому изобретению является аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти, содержащий горизонтальную емкость с дном, в .нижней части которой установлены щелевые эжекторы .и вводной патрубок 2.

Недостатком известного аппарата является то, что щелевые эжекторы выполнены одноступенчатыми и не поз10воляют изменять их поперечные размеры непосредственно в процессе работы аппарата, что исключает возможность достижения высокой степени обезвоживания и обессоливания нефти.

15 Кроме того, аппарат не позволяет управлять расходом эжектируемого потока, что так же не способствует интенсификации и оптимизации процесса обезвоживания и обессоливания

20 нефти.

Цель изобретения - интенсификация и оптимизация процесса обезвоживания и обессоливания нефти.

Эта цель достигав; тс я тем, что в 25 аппарате для обезвоживания и обессоливания нефти, содержащем емкость с дном, в нижней части которой установлены шалевые эжекторы и вводной патрубок, эжектор выполнен в виде

30 двух горизонтальных установленных

друг над другом дисков с окнами серповидной формы, обращенные друг к другу поверхности дисков выполнены профилированными, а верхний диск установлен с возможностью перемещени по вертикали..

Целесообразно образовать профилированную поверхность дисков тремя кольцевыми проточками в виде боковой поверхности усеченного конуса с вершиной, обращенной в сторону непрр филированной поверхности диска.

Аппарат снабжен разделительным цилиндром, установленным коаксиально емкости на дне, а нижний диск установлен в разделительном цилиндре и выполнен с диаметром, большим диаметра верхнего диска.

Целесообразно также снабдить аппарат перепускными патрубками,установленными в дисках,

Кроме того, перепускные патрубки закреплены в нижнем диске и имеют скользящук) посадку в верхнем диске.

На фиг.1 изображен аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Аппарат содержит цилиндрическую вертикальную емкость 1, сверху закрытую крышкой 2. Внутри емкости, соосно и с боковым зазором, вплотную к дну прикреплен разделительный цилиндр 3, высота которого составляет около 2/3 высоты емкости 1. В Нижней части разделительного цилиндра 3 размещен радиально-щелевой двухступенчатый эжектор, сопла и

камеры смешения которого образованы обращенными друг к другу симметрично профилированными поверхностями двух соосных, горизонтально расположенных дисков 4 и 5, причем наружный диаметр нижнего диска 4 больше, чем у верхнего.

Нижний диск 4, расположенный параллельно дну емкости 1 и на некотором расстоянии от него, центральным отверстием соединен с вводнымi патрубком 6, а по наружному диаметр примыкает к разделительному цилиндру 3, образуя нижнюю полость 7.

Верхний диск 5 может перемещатьс соосно и параллельно нижнему диску

4при помощи винта 8, приводимого

в действие маховиком 9. Сверху диск

5закрыт кожухом 10, который совместно с диском образует верхнюю по лость 11 .

Полости 7 и 11 сообщаются друг с другом перепускными патрубками 12.

Нижние концы патрубков 12 закреплены неподвижно в отверстиях нижнего диска 4, а верхние со скользящей посадкой входят в отверстия верхнего диска 5, обеспечивая соосность его перемещения.

Для подвода эжектируемого потока в дискёис 4 и 5 ради ешь но-щелевого эжектора выполнены окна 13 и 14 серповидной формы.

В нижней части емкости 1 имеется дренажный трубопровод 15, на KOTODOM установлен регулирующий клапан 16.

К дренажному трубопроводу 15 присоединен трубопровод 17 эжектируемого потока с регулирующим клапаном 18.

На крыыке емкости установлен патрубок 19 для отвода обезвоженной нефти.

Аппарат работает следующим образом.

Нефтяная эмульсзияпо вводному патрубку.6 поступает в центральную часть радиально-щелевого эжектора, где, растекаярь, начинает двигаться в радиальном направлении между кольцевыми выступами двух соосно расположенных дисков 4 и 5. Ввиду того, что площадь поперечного сечения щели в начале больше, чем в конце, т.е.. на срезе первых противоположно расположенных кольцевых выступов, то скорость истечения эмульсии на выходе из щели становится максимальной, а давление минимальным, В результате этого через окна 13 серповидной формы происходит эжектирование воды из полостей 7 и 11,

Образующая смесь эмульсии и воды интенсивно перемешиваясь, движется в радиальном направлении и попадает в зазор, образованный вторыми противоположно расположенными кольцевыми проточками дисков 4 и 5 которые выполняют роль радиально-щелевой камеры смещения для первой ступени эжектора и ра иально-щелевого насадка для второй его ступени. Поскольку площадь поперечного сечения радиально-щелевой камеры смешения в начале больше, чем в конце, то скорость движения смеси по мере ее движения возрастает и достигает максимального значения на выходе из щели, давление на выходе смеви из щели будет минимальным. При этом, так же, как и в первой ступени эжектора, происходит эжектирование воды из полостей 7 и 11 через окна 14 серповид.ной формы.

Вновь образовавшаяся смесь, с большим содержанием воды, двигаясь в радиальном направлении, попадает

60 в зазор, образованный третьими противоположно расположенными кольцевыми проточками дисков 4 и 5 эжектора, выполняющими роль радиальнощелевой камеры смешения второй ступени эжектора. Пройдя радиально-щелевую камеру смешения второй ступени, водо-нефтя ная смесь попадает в кольцевой зазор, образованный кожухом 10 и разделительным цилиндром 3, а оттуда в верхнюю часть разделительного цилиндра. При этом движения смеси постепенно замедляется и создаются благоприятные условия ее гравитационного разделения на воду и нефть. Водяная подушка, образующаяся над кожухом 10 внутри разделительно цилиндра 3, оказывает благоприятное влияние как на процесс укрупнения глобул воды, так и на отмлв нефти от солей. Накапливающаяся в разделительном цилиндре вода постоянно переливаетс в кольцевое пространство, образован ное внутренней поверхностью вертикальной емкости 1 и наружной поверх ностью разделительного цилиндра 3.. Из кольцевого пространства вода по дренажному трубопроводу 15 через регулирующий клапан 16 направляется в систему утилизации, а по трубопро воду эжектируемого потока 17 через регулирующий клапан 18 - в нижнюю 7 и верхнюю 11 полости - на прием дву ступенчатого радиально-щелевого эжектора. Обезвоженная и обессоленная нефт отводится из верхней части емкости по ратрубку 19. Скорость течения смеси и нефтяной эмульсии в проточных каналах радиально-щелевого зжектора можно изменять, перемещая верхний диск 5 винтом 3 и маховиком 9. Таким образом, применение аппарата для обезвоживания и обессоливания нефти, в нижней части которого в разделительном цилиндре уста новлен двухступенчатый радиальнощелевой регулируемый эжектор, позво лит не только интенсифицировать про цесс обезвоживания и обессоливания нефти, но и установить оптимальный режим его работы, как путем изменен расстояния между профилированными соосно расположенными дисками, обра зующими радиально-щелевой эжектор, так и путем изменения гидравлическо характеристики трубопровода эжектируемого потока. Размещение эжектора в нижней части разделительного цилиндра, примыкающего вплотную к дну емкости и расположенного соосно с ней, создает благоприятные условия как для процесса промывки нефти водой, так и их гравитационного разделения. Формула изобретения 1. Аппарат дня обезвоживания и обессоливания нефти, содержащий емкость с дном, в нижней.части которой установлены щелевые эжекторы и вводной патрубок, отличающийс я тем, что, с целью интенсификации и оптимизации процесса обезвоживания и обессоливания нефти, эжектор выполнен в виде двух горизонтальных установленных друг над другом дисков с окнами серповидной формы, обращенные друг к другу поверхности дисков выполнены профилированными, а верхний диск установлен с возможностью перемещения по вертикали. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что профилированная поверхность диска образована тремя кольцевыми проточками в виде боковой поверхности усеченного конуса с вершиной, обращенной в сторону непрофилированной поверхности диска. 3.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен разделительным цилиндром, установленным коаксиально емкости на дне, а нижний ДИСК установлен в разделительном цилиндре и выполнен с диаметром, большим диаметра верхнего диска. 4.Аппарат по п. 1, отличающий с я тем, что он снабжен перепускными патрубками, установленными в дисках. 5.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что перепускные патрубки закреплены в нижнем диске и имеют скользящую посадку в верхнем диске. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 551035, кл. В 01 D 17/04, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 592423, кл. В 01 D 17/02, 1975.