Устройство для коалесценции эмульсий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОАЛЕСЦЕНЦИИ ЭМУЛЬСИЙ , включающее, цилиндрическую трубу и расположеншле в ней коалесцирутощие нити, продольно обтекаемые потоком, отличающееся тем, что, с целью повьппения эффективности коалесценции эмульсии за счет улучшения гидродинамики процесса и условий регенерации, оно снабжено внутренней обечайкой и ра-диальными лопастями, установленными в кольцевом зазоре между цшlиндpичedкой трубой и обечайкой, расположенными концентрично одна другой, при этом радиальные лопасти разделяют цилиндрическую трубу на секции. СО О) СП 4; ISD 1чЭ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1165422

4(51) В 01 З 17 038

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ @

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3694177/23-26 (22) 27 01 84 (46) 07.07.85. Вюл. и. (72) Ю.Х.Лукманов, Л.Я.Нафиков, Ю.А.Шарый, В.П.Куприянов,Ф.M.Âàëèóлина и Н.Ш.Халиков (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке, и транспорту нефти и нефтепродуктов (53) 628.314.2(088.8) (56) 1. Патент США В 3689407, кл. 210-23, 1976.

2. Патент CIIIA Р 3794583, кл. 210-23, 1976. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОАЛЕСЦЕНЦИИ ЭМУЛЬСИЙ, включающее, цилиндрическую трубу и расположенные в ней коалесцирующие нити, продольно обтекаемые потоком, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения эффективности коалесценции эмульсии за счет улучшения гидродинамики процесса и условий регенерации, оно снабжено внутренней обечайкой и ра-диальными лопастями, установленными в кольцевом зазоре между цилиндричес кой трубой и обечайкой, расположенными концентрично одна другой, при этом радиальные лопасти разделяют цилиндрическую трубу на секции.

1 11654

Изобретение относится к области подготовки нефти и воды на промыслах и может бьггь использовано во всех отраслях народного хозяйства для разделения эмульгированных жидкостей.

Известно устройство для отделения нефти и воды, состоящее из вер. тикальной цилиндрической емкости, разделенной фильтрующей горизон- 1О тальной перегородкой. В верхней и нижней половинах емкости расположены фильтрующие среды, представляющие собой копны длинных узких полипропиленовых волокон, укрепленных на натянутых лентах. Смесь нефти и воды подают сверху в аппарат через распределительную решетку по всему поперечному сечению аппарата. Нефть задерживается фильтрующей 20 средой,а вода стекает в нижнюю часть аппарата. Нефть, накапливаясь на волокнах фильтрующей среды, образует крупные капли, преодолевает притяжение фильтрующей среды и соби- 25 рается у поверхности воды. Часть

-Нефти, просочившаяся сквозь первый фильтр, удерживается вторым фильтром, расположенным в нижней части емкости и состоящим из более тонких воло- Зр кон. При накоплении на поверхности воды достаточного количества нефти уровень воды поднимается и нефть выдавливается из аппарата, а также из волокнистых масс Фильтров и цикл З5 повторяется снова j1) .

В этом аппарате использование копен волокнистого материала в качестве фильтрующей среды из-за необходимости регенерации не может обеспечить непрерывную работу уст ройства, аппарат работает циклично.

Известно также устройство для коалесценции, представляющее собой трубу, внутри которой плотно установлен фитиль, состоящий из фибриллированных полиэтиленовых полос, укрепленных на полипропиленовой ленте и образующих сжатую массу. Водонефтяная смесь, стекая вниз по трубе, прохоцит через плотный слой по-. лиэтиленовых полос и очищается от нефти, которая поглощается эти слоем, Отделенная от нефти вода отводится снизу трубы через выводное устройство. По мере загрязнения нефтью фитиль извлекается из трубы через

22 съемное дно, очищается от нефти и снова вставляется в трубу $2) .

В данном аппарате плотная масса из полиэтиленовых полос выполняет функцию обычного механического фильт. .ра, собирая и оставляя в себе нефть и очищая этим воду от нее. Явления прилипания нефтянных частиц на поверхности полиэтиленовых полос, укрупнения и отрыва укрупненных частиц нефти не наблюдается.Из-за сквознога нисходящего потока воды само( током и сравнительно небольшого времени контакта с массой из полиэтиленовой полосы мелкодиспергированные частицы нефти не усПевают задерживать. ся и проходят вместе с водой. Устрой-. ство может эксплуатироваться только периодически, а не непрерывно, так как необходмо время для регенерации,, Цель изобретения — повышение эффек— тивности коалесценции эмульсии за счет улучшения гидродинамики процесса и условий и регенерации.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, .включающее цилиндрическую трубу и расположенные в нем коалесцирующие нити, продольно обтекаемые потоком, снабжено внутренней обечайкой и радиальными лопастями, установленными в кольцевом зазоре между цилиндрической трубой и обечайкой, расположенными концентрично одна другой, при этом радиальные лопасти разделяют цилиндрическую трубу на секции.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1

Устройство содержит ряд секций, соединенных последовательно и располагаемых в трубе, установленной перед деэмульсирующим аппаратом.

Каждая секция включает цилиндрическую трубу 1 и внутреннюю обечайку 2, между которыми радиально расположены лопасти 3, на кромках которых закреплены нити 4. Секции между собой соединены стержнями 5, скрепляющими наружные обечайки. К внутренней обечайке некоторых секций присоединены патрубки 6 для отвода уловленной нефти.

Устройство работает следующим об-. разом.

Поток исходной эмульсии, движущийся по трубе, закручивается радиальными лопастями 3 вследствие

1.165422 установки их под углом к нему, изза чего под действием центробежных сил происходит выделение из жидкости крупных капель в центральную зону. . Укрупнение мелких капель происходит на поверхности продольно обтекаемых свободно располагающихся вдоль потока закрепленных на лонас. тях нитей 4.

Коалесценция капель происходит за счет поперечных составляющих скоростей турбулентного потока, определяющих движение мелких капель и колебаний нитей, способствующих укрупнению последовательно прилипающих на них мелких капель и сбрасыванию укрупненных. Укрупнившиеся капли вследствие воздействия .центро. бежного поля не поступают в лопастную зону следующей секции, .устройства, а собираются в центральной зоне (во внутренней обечайке), из которой они отводятся. Скоростью потока и его закруткой обеспечиваются укрупнение капель на нитях секции до значений, достаточных для выделения их в центральную зону потока, и определяется количество .секций устройства, что обуславливает в итоге производительность деэмульсирующего аппарата.

Предложенное устройство для коалесценции дисперсной фазы эмульсий позволяет повысить эффект коалесценции. эмульгированных частиц, нефти за с- ет гидродинамических эффектов, т.е. закручивания потока внутри устройства. Расположение полимерных волокон в виде свободно располагающихся колеблющихся нитей способ10 ствует более интенсивному прилипанию частиц нефти, их коалесценциии сбрасыванию укрупнившихся частиц.

Таким образом, поверхность волокон все время самопроизвольно очищает15 ся и регенерации. не требуется, следовательно, устройство может работать непрерывно. Скоалесцированные частицы нефти выводятся из каждой секции отдельно и не попадают в последующие

20 секции.

Установка предложенного коалесцирующего устройства перед существующими (отстойными) аппаратами позво.— лит повысить производительность пос 25 ледних в 1,5-2 раза, так как по известному закону Стокса скорость всплы. тия частиц нефти в воде увеличивается пропорционально квадрату диаметра частиц при прочих равных условиях.

З0 Устройство может работать непре- рывно.

1165422

Фиг.2

Составитель А.Сондор

Редактор С.Патрушева Техред З.Палий . Корректор A.Ïèëèïåíêo

Заказ 4259/9 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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