Устройство для разрушения водонефтяных эмульсий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсник

Социалистических.

Республик (l i) 36638iO (6l ) Дополнительное к авт. свнд- ву— (22) За я алеко 19.06.81 (21 ) 3308106/23-26 (51) М. Кл.

В 01 0 17 06 с присоединением.заявки М

Гавумрствеяай квинтет

СССР ве леван кэевретвккв к етармтнй (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень Мв 10

Дата опубликования описания 15.03.83 (53) ЙК 66.066..5 (088.8) С..Ш. Гершуни, А. В. Грибанов, С. М. Мельников, Р. Ф. Газиеов,-;- ;-, . (72) Авторы изобретения

И. Д. Муратова и И. В. Минин ": ." . /

1

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно- ттонсццкъор6(ий институт нефтяного машиностроения и Башкирский государствентйтйнар ноисследовательскт1й и проектный институт нефтяной промышленности (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

Изобретение относится к устройствам для обезвоживания и обессоливания нефти и нефтепродуктов и может быть ис1тользовано в нефтедобывающей промышленности для разрушения тяжелых фракций нефтяных эмульсий в промыл условиях, а также в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому по тех нической сущности и достигаемому результату является устройство для разрушения водонефтяных эмульсий, включающее корпус с патрубками ввода и вывода, коаксиальные внешний и внутренний электроды (1).

Такой аппарат хорошо работает нри обработке легких и средних эмульсий, однако при обработке тяжелых нефтей, образующих устойчивые эмульсии, между электродами образуются токопроводящие цепочки, приводящие к короткому замыканию, следствием которого является нарушение технологического режима.

Цель изобретения — повышение надежности эксплуатации устройства и эффективности процесса разрушения эмульсии.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для разрушения водонефтяных эмульсий, содержащем корпус с патрубками

) ввода и вывода эмульсии, коаксиальные внешний и внутренний электроды, внутренний электрод снабжен диэлектрическими кольцами.

Кроме того, отношение высоты кольца вдоль образующей к шагу между кольцами составляет 0,6 — 0,85. . Отношение разности внешнего и внутреннего диаметров кольца к расстоянию между кольцами составляет 2 — 4.

При этом отношение разности внешнего и внутреннего диаметров кольца к расстоянию между электродами составляет 0,2 — 0,5.

На чертеже показано устройство для раз20 рушения водонефтяных эмульсий.

Устройство содержит заземленный корпус 1, являющийся внешним электродом, с патрубкамн ввода 2 и вывода 3. Соосно корпусу по центру на изоляторе 4 устан.влен внутрен1003870

4S

3 ннй электрод 5, Изолятор 4 вмонтирован во фланец 6. На внутреннем электроде, представляющем собой металлическую трубу или стержень, надеты диэлектрические кольца 7, Устройство работает следующйм образом.

Эмульсию через патрубок 2 подают в пространство между электродами. Двигаясь сверху вниз, эмульсия поочередно попадает в эоны действия и отсутствия электрического поля, создаваемого током промышленной частоты.

Укрупненные капли воды вместе.с нефтью выходят из области коалесценции через натру бок 3 в отстойник.

Как известно, процесс разрушения эмульсии электрическим током заключается в сближении капель воды до ионтактирования при последующем слиянии их между собой. Однако при превышении напряженности электрическо. го поля, при длительном пребывании эмульсии в электрическом поле происходит образование устойчивых водяных цепочек, приводящих к нарушению технологического режима, чоэтому эффективность действия электрического поля на разрушение эмульсии обусловлена временем образования токопроводящих коагуляционных цепочек, которое находится в.пределах 0,01 — 0,2 с. Время, необходимое и достаточное для разрушения образовавшихся коагуляционных цепочек, т.е. время паузы, должно быть не менее 0,05 с.

В предлагаемом устройстве эти интервалы времени создаются определенной высотой диэлектрических колец и открытых промежутков между ними, которые находятся в соответствии с линейной скоростью потока эмульсии. расстояние между кольцами находится по формуле тим где I — линейная скорость потока эмульсии в см/с; тнм — длительность импульса, с а высота диэлектрического кольца определяется по формуле п> где t„— длительность паузы.

Например, линейная скорость потока эмульсии в межэлектродном пространстве 20 см/с, тогда цля создания импульса длительностью

0,01 с необходимо установить расстояние между кольцами 20 см/с 0,01 с = 0,2 см, а высота кольца (при времени паузы 0,05 с) равна 20 см/с 0,05 сек =- 1 см.

Опытным путем была выявлена зависимость соотношения расстояний между .кольцами и высотой колец, т.е. неизолированный участок электрода составляет 0,15 — 0,4 изолирдванного участка.. Для создания более направленного действия силовых линий электрического поля разность внешнего и внутреннего диаметров кольца (его толщина) должна превышать расстояние между кольцами в 2 — 4 раза, а отношение толщины

1й кольца к расстоянию между электродами составляло 0,2 — 0,5, Чередование паузы и действия электрического поля при разрушении эмульсии в предлагаемом устройстве более эффективно по сравне1S нию с непрерывным воздействием электрического поля.

Промышленный аппарат такого типа может быть собран из стандартных изделий, выпускаемых промышленностью, кроме диэлектрических щ колец н опорного изолятора, которые могут изготовляться из дешевого пластичного материала (пластмассы), например капролона.

Формула изобретения

1. Устройство для разрушения водонефтяных эмульсий, содержащее корпус с патрубками ввода и вывода эмульсии, коаксиальные внешний и внутренний электроды, о т л и ч а ю- . щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности эксплуатации устройства и эффективности процесса разрушения эмульсии, внутрейний электрод снабжен диэлектрическими кольцами.

2. Устройство по п. 1, о. т л и ч а ю щ ее с я тем, что отношение высоты кольца вдоль образующей к шагу между кольцами соетавляет 0,6 — 0,85.

3. Устройство по п. 1, о т л и. ч а ю щ ее с я тем, что отношение разности внешнего и внутреннего диаметров кольца к расстоянию между кольцами составляет 2-4.

4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что отношение разности внешнего и внутреннего диаметров кольца к расстоянию между электродами составляет 0,2 — 0,5.

Источники информации, Sa принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3232860, кл. 204 — 306, 1966 (прототип).

1003870

Составитель В. Березин

Техред Е.Харитончик

Редактор В. Ковтун

Корректор Е. Рошко

Подписное

Тираж 686

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1642/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4