Способ обессоливания нефти

 

СПОСОБ ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ, включающий смешивание нефти с водой и деэмульгатором в смесительной емкости под действием низкочастотных колебаний в режиме виброкавитации с одновременной подачей воздуха и последующее отделение нефти, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса, воздух подают в нижнюю часть смесительной емкости, и воздействуют колебаниями с амплитудным ускорением t-IZg.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

0% OB

3ЮИВ01 0 1 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3360094/23-26 . (22) 08.10.81 (46) 15,04.83. Бюл. М 14 (72) А. Ф. Набоко, А. В. Иванайский л В. П. Борисов (3) 66.F66.6(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР по заявке М 3224838, кл. В 01 D. 17/04

1980 .(прототип) . (54) {57) СПОСОБ ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ включающий смешивание нефти с водой и деэмульгатором в смесительной емкости под действием низкочастотных колебаний в режиме виброкавитации с одновременной подачей воздуха и последующее отделение нефти, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса, воздух подают в нижнюю часть смесительной емкости, и воздействуют колебаниями с амплитудным ускорением 4-12g.

1011154

20

Изобретение относится к способам обессоливания нефти и может Ьыть использовано как в нефтяной промышленности для смешивания нефти с реагентами для обессоливания, приго- 5 товления топлив и т.д., так и в других оЬластях, например для приготовления СОЖ (смазочно-охлаждающих жидкостей, эмульсий), смешивания жидкостей с газами.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае мому результату является способ обессоливания нефти, включающий смешивание нефти с водой и деэмуль:гатором в смесительной емкости под действием низкочастотных колебаний в режиме виброкавитации с одновременной подачей воздуха и последующее отделение нефти.

Способ заключается.в следующем.

В емкость подают компоненты в заранее заданных количествах и одновременно включают вибратор. На виЬраторе задают колебания, парамет. ры которых выбирают из пределов . частот F =1.0-130 Гц, амплитуду (амплитудное ускорение)- 20-40у (амплитудное ускорение - ускорение колебаний aF,rpe а - амплитуда, F - 30 частота; для удобства ускорение колеЬаний выражают через ускорение can бодного падения) . Эти параметры подобраны опытным путем, причем установлено, что на частоте ниже 10 и 35 выше 130 Гц с амплитудным ускорением менее 20g перемешивающее действие колеЬаний резко убывает, практически смешивание не происходит. Верхний предел амплитуды (амплитудного 40

1 ускорения) выбран из практических соображений. При амплитудах больше

40g процесс смешивания идет интенсивно, перемешивание пол„ чается качественное, однако на практике использование. амплитудных ускорений свыше 40g выливается в неоправданное усложнение аппаратурного оформления способа, утяжеление аппаратуры, приспособлений, необоснованно повышаются энергозатраты.

Подача в емкость воздуха (или другого газа) является необходимым условием для ведения процесса. Газ, очень быстро смешиваясь.с жидкостью, 55 обусловливает возможность развития интенсивных макротечений вихревого характера (виброкавитации) при воздействии на смешиваемые компоненты колебаниями с у казанными выше хара ктеристиками. При отсутствии газа процесс перемешивания сковывается, в жидкости не развиваются вихревые макротечения, компоненты смешать в этом случае невозможно. Минимальное количество газа, которое должно быть подана в смесительную емкость, чтобы заметно начался процесс смешивания, составляет 34 от общего объема подаваемых компонентов. При увеличении подачи газа процесс смешивания интенсифицируется, Наиболее приемлемое количество газа составляет 10204. В этом случае смешивание идет быстро (достаточно 3-7с пребывания компонентов в смесительной емкости), смешивания получается тонкое, равномерное. Подача в емкость газа более 204 отрицательно сказывается на производительности. Поэтому из практических соображений желательно ограничить количество подаваемого газа 204.

Подаваемые в емкость компоненты под действием колебаний Ьыстро смешиваются и готовая смесь отводится из смесительной емкости на ступень оЬезвоживания Г13, Недостатком известного способа является необходимость вести процесс смешивания при больших амплитудах колебаний 20-40g, что делает процесс. довольно энергоемким.

Цель. изобретения - снижение энергоемкости процесса.

Для достижения цели, согласно способу обессоливания нефти, включающему смешивание нефти с водой и деэмульгатором с одновременной подачей воздуха, воздух подают в нижнюю часть смесительной емкости и возпействчют колебаниями с амплитудным ускорением 4-12q...

Известны несколько видов кавитации, в частности паровая и газовая, возникающие под действием колебаний. При этом под кавитацией понимают возникновение в жидкости разрывов (каверн), которые при схлопывании порождают различные физические эффекты (повышение температуры в зоне схлопывания, гидравлический удар, электрические явления) . Каверны обычно заполнены паром той жидкости, в которой возникает яв-: ление кавитации. В этом случае говорят о паровой кавитации. Для возникновения этого вида кавитации требуется значительная энергия, достаточ10111

Составитель В. Берзин

Техред И. Гайду Корректор В ° ьут га

Редактор Т. Митейко

Заказ 2617/5 Тираж 686

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ная для возникновения разрыва в жидкости (нарушения ее сплошности)

Близкий к паровой вид кавитации возникает при смешивании компонентов в основном спосоЬе обессоливания нефти.

Если же жидкость насытить газом (лиЬо другими добавками, которые уменьшают сцепление молекул жидкости друг с другом), то получить кави- 30 тацию (т,е. разрывы-каверны в жидкос ти) можно на Ьолее низком энергетическом уровне. Зародышами каверн становятся пузырьки воздуха, насыщающего жидкость. Чем больше воздуха и содержится в жидкости, тем легче (т.е ° на все более низком энергетическом уровне) получить в ней режим виЬрокавитации. Каверны здесь заполнены воздухом и паром. В этом jp случае говорят о вырождении паровой кавитации в газовую, Этот вид кавитации используется в предлагаемом способе. Крупные пузырьки воздуха, подаваемого от дна емкости, дробятся 2S на более мелкие под действием колебаний; смешиваются с жидкостью (нефтью, деэмульгатором и водой) и, являясь зародышами каверн, т.е. разрывов жидкости, обеспечивают развитие щ режима виброкавитвции на низком .энергетическом уровне - при амплитудном ускорении 4-12g.

Способ осуществляют М едующим образом.

Подают в емкость компоненты в заранее щаданных количествах и

54 4 включают одновременно вибратор. На . виЬраторе задают колебания, парамет-. ры которых выбирают из пределовчастоту F=10-130 Гц, амплитуду (амплитудное ускорение) - 4-12д.

Газ (воздух) подают в смесительную емкость по труЬопроводу, который подведен ко дну смесительной емкости .Согласно предлагаемому способу газ необходимо подавать в нижние слои самой жидкости, чтобы нарушить. сплошность жидкости воздушными узырьками и тем самым снизить ее сопротивление разрыву.

Наиболее приемлемое количество газа составляет 10-20 . В этом случае смешивание идет быстро (достаточно 3-7с пребывания компонентов в емкости), смешивание получается тон-. кое, равномерное. Подача в емкость газа более 204 отрицательно сказывается га производительности. По-этому из практических соображений желательно ограничить количество подаваемого газа до 20"ь .

Подаваемые в емкость компоненты под действием колебаний быстро смешиваются и готовая смесь отводится из смесительной емкости на ступень обезвоживания;

Процесс смешивания неФти с водой и деэмульгатором предлагаемым способом не менее интенсивен, чем по известному способу, качество обессоливания не хуже, а энергоемкость процесса в 2-2,5 раза ниже известного.