Ступенчатый мультигидроциклон

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(Я)В 04 С 5 26

Г ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) 584896 (21 ) 3456654/23-26 (22 ) 23.06.82 (46 ) 30.09.83. Бюл. Ф 36 (72) Р.Р. Ахсанов, Н.А. Николаев, A.Г. Зарипов, Э.Н; Закиров, И.А. Ко- . вальчук, Н.П. Захарченко, Н.С. Маринин, В.М. Андрианов, В.Н. Иванов и Д.С. Баймухаметов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов (53 ) 6.21. 928. 37 (088. 8 ) . (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 584896, кл. В 04 С 5/26,-1976.

„„SU„„1044339 А (.54 ) (57 ) СТУПЕНЧАТЫЙ МУЛЬТИГИДРОЦИКЛОН по авт, св. Р 584896, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса дегазации нефти, сливной ° патрубок каждого сепарирующего элемента снабжен наконечником, при этом внутренняя поверхность на нижнем конце наконечника выполнена тороидальной, а наружная — ступенчато-конической с возрастающими в направлении сверху вниз углами наклона к оси сепарирующего элемента.

1044339 о бежном поле. Наличие дополнительной отражательной поверхности и острой кромки в наконечнике сливного патрубка, образованной при переходе наружной поверхности во внутреннюю, тороидальную, и находящихся в непосредственной близости от газовоздушного шнура, улучшает отделение более мелких капель жидкости (нефти) за счет отражения более тяжелой

10 капельной жидкости и проскока газовой фазы в наконечник сливного патрубка.

Яа фиг. 1 представлен ступенчатый мультигидроциклон, общий вид; на

15 фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — наконечник сливного патрубка, общий вид.

Ступенчатый мультигидроциклон содержит корпус 1, разделенный перегородкой 2 на камеру 3 предварительной очистки с тангенциальным патрубком 4 подачи исходной смеси. Сепари- рующие элементы 5 первой ступени установлены по окружности. Кольцевая

25 перегородка 2 выполнена с прорезями 6 для поступления разделяемой эмульсии в вводные устройства в виде сужающихся каналов 7 сепарирующих элементов.

Каждый из сепарирующих .элементов снабжен сливным патрубком 8, выполненным в виде цилиндра с соотношением длины к диаметру, равным 20-50.

Для,отсоса. газа из нижней части се парирующих элементов установлены трубки 9, проходящие сквозь отбойное

35 устройство 10 всех сепарирующих .элементов. Выход газонефтяной смеси жидкбго элемента объединяется в камере 11 осветленной фракции, а выход дегазированной нефти — в камере 12

0 сгущенной фракции. На патрубке подачи исходной смеси установлено запорное устройство 13. Из камеры предварительной очистки крупные механи" ческие примеси сбрасываются по переточному патрубку 14 через вентиль 15.

Ступенчатый мультигидроциклон .. снабжен дополнительными сепарирующими элементами 16 и 17, образующими последовательные ступени разделения.

Каждый сливной патрубок сепарирующих элементов снабжен на нижнем конце наконечником 18, наружные поверхности 19 и 20 которого выполнены.ступенчато-коническими, имеющие различный угол наклона..Первая коническая

55 поверхность имеет угол наклона к оси от 0 до ЗОО, а другая - от 30 до 90, вследствие чего образуется острая кромка 21. Внутренняя поверх ность 22 наконечника. 18 на нижнем

60 .конце вьптолнена тороидальной. Последняя с конической поверхностью 20 образует острую кромку 23.

Изобретение относится к устройству для разделения систем жидкость .газ, газ - механические примеси, жидкость - механических примеси, и может быть испбльзовано в нефтегазо- добывающей, нефтехимической и дру гих.отраслях промышленности для деГазации и стабилизации нефти, га..за, нефтепродуктов и газосодержащих

-жидкостей.

По основному авт. св. М 584896 известен ступенчатый мультигидроциклон, содержащий корпус, разделенный перегородкой на камеру предварительной очистки и распределения продукта, тангенциальный патрубок подачи йсходной смеси, сепарирующие элементы с вводными устройствами в виде сужающихся винтовых каналов со сливными патрубками, выполненными в виде цилиндров с соотношением длины к диаметРу s пределах .

I и с отсасывающими трубками, соединяю- щими сепарирующие элементы с общим шламосборником, расположенным в корпусе аппарата 1).

Однако использование известного ступенчатого мультигидроциклона при глубокой дегазации нефти недостаточно эффективно вследствие..несовершенной (беспорядочцоф .-) гидродинамической обстановки Вйутри гидроциклонного элемента;

Цель изобретения - повышение. зффектйвности процесса дегазации нефти путем создания поперечных отражен;нцй"йрКов жидкости под различными углами к поверхности сливного пат..руфма, накопления более мелких . газовых пузырей на этой поверхности, .их укрупнения и срыва этими токами 4 жидкости с последующим отделением.

Поставленная цель достигается тем; что в устройстве сливной патру- бок каждого сепарирующего элемента и снабжен наконечником, при этом внутренняя поверхность на нижнем конце наконечника выполнена тороидальной, а .наружная - ступенчато-конической с возрастающими в направлении сверху вниз. углами наклона к оси сепарирующего элемента.

Выполнение наружной поверхности наконечника под различными углами наклона дает возможность мелким взвешенным газовым пузырькам легких углеводородов отражаться от поверхности этого наконечника, создавая в периферийной зоне аппарата режим стесненного движения этих пузырьков,: что способствует их укрупнению путем соударений и коалесценции, а также накапливаться более мелким пузырькам на этой поверхности, укрупняться по мере их продвижения и,срываться с острых кромок наконечника с последующим отделением в центроустройство работает следующим o6= разом.

1044339

ЦИРЗ

ВНИИПИ Заказ 7411/6 Тираж. 579 Подпиеное

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

Эмульсию, подлежащую разделению и глубокой дегаэации, по тангенциальному патрубку 4 непрерывно подают в камеру 3 распределения и предварительной очистки. Под действием центро- бежных сил на периферии камеры 3 концентрируются крупные механические примеси и вода и периодически сбрасываются через переточный патрубок 14 и вентиль 15. Очищенная от крупных механических примесей газоводонефтяная эмульсия из камеры 3 предварительной очистки и распределения через прорези в перегородке 2 поступает в сепарирующие.элементы 5 первой.ступени. Пройдя вводное устройство 7

1 .сепарирующего элемента, продукт приобретает вращательное движение, ин-. тенсифицируемое в сепарирующих элементах 5 малых размеров. Степень вращения жидкости (крутку потока) Я можно регулировать как запорным уст-ройством 13, так и подбором размеров . сепарирующих элементов 5 первой и. последукщих ступеней.

B сепарирующих элементах 5 отделя- 5 ются газовые частицы, которые. выводятся в камеру 11 осветленной фракции, а более тяжелый продукт - дега-. зированная нефть — в кольцевую щель между трубкой 9 и нижней частью .1 ид- ( роциклона сепарирующего элемента в камеру 12 сгущенной фракции. Основ" ная масса газовой эмульсии подвергается разделению в сливном патрубке 8. Гаэ и конденсат, как-наиболее. легкая часть отделяемого продукта, концентрируется вдоль оси вращающегося потока и далее поступает во вторую ступень разделения, состоящую иэ сепарирующих элементов с наконечниками. Более мелкие капельки . нефти .увлекаются газовым потоком и поступают в последующие ступени разделения.

Укрупненные частицы нефти постоянно стекают по стенкам наконечника и, дойдя до острых кромок 21 и 23, срываются потоком газа.. Если более крупные частицы нефти циркулируют за счет отражательной поверхности 19, то мелкие частицы - за счет такой:же поверхности 20.

Нефть без газа выводится иэ се- парирующих элементов в сборник сгущенной фракции и далее иэ аппарата.

Предлагаемый ступенчатый мультигидроциклон по сравнению с базовым

ЙУР-3500 обеспечивает более глубокую дегаэацию нефти. эа счет циркуляции отраженных токов жидкости от поверхности наконечника под различными углами и создания в периферийной зоне режима стесненного движения отделяемых частиц, их соударений и коалесценции (укрупнения).

Применение ступенчатого мультигидроциклона позволяет герметизировать систему подготовки нефти и сохранить газовую, наиболее ценную, -фракцию нефтепродуктов.