Устройство для обезвоживания нефти

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1233900

А1

yg 4 В 01 D 17 04, С !О G 33 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3789084/23-26 (22) 01.09.84 (46) 30.05.86. Бюл. № 20 (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности и Производственное объединение «Удмуртнефть» (72) P. К. Вальшин, Н. И. Хисамутдинов, В. P. Драчук и В. Х. Шаймарданов (53) 66.066.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 889033, кл. В 01 D 17/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 551035, кл. В О! D 17/04, 1973. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ НЕФТИ, содержащее емкость с распределителем нефтяной эмульсии, сборник для вывода нефти и воды, от.гинаюигееея тем, что, с целью интенсификации процесса разделения эмульсии на составляющие компоненты, распределитель эмульсии выполнен в виде горизонтально расположенного кольцевого коллектора, снабженчого эжекторами, установленными горизонтально по- периметру коллектора с возможностью подачи эмульсии в одну сторону касательно к внутренней стенки смкости, при это!! эжекторы выполнены с двумя ðàçличны.",i. диаметрами отверстий сопел, отвечаю!ци соотношению 1:1,25, и установлены

С с!Сред!)В11НИЕМ дна)!ЕтрОВ СОПЕЛ ЧС реэ O;Iно.

2. УсT;)oécòâo no ii. 1. 07 .ги ггггогггг ееч тс), ЧтО О!1С C!130 " CIIO IiO.!. !С)с ГОРО; И.",! I! ) . I boni) H

l1()да i!I подогретой д11енажilоl! но;гы, расположенным п-!ë распределителем эмульсии.

1233900

Изобретение относится к разделению эмульсий, а именно к устройствам для обез. воживания нефти, и может быть использовано для подготовки нефти на нефтепромыслах и нефтеперерабатывающих заводах.

Цель изобретения — интенсификация про цесса разделения нефтяной эмульсии на составляющие компоненты.

На фиг. 1 приведено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1: на фиг. 3 — конструкция и работа эжектора (узел 1 на фиг. 2).

Устройство состоит из вертикальной емкости 1, внутри которой размещены распределитель эмульсии 2 с эжекторами 3 и коллектором 4 импульсной подачи подогретой дренажной воды, сборник нефти 5, сборник воды 6 и регулятор импульсной подачи дренажной воды 7. Распределитель 2 выполнен в виде горизонтального кольцевого коллектора и размещен в промежуточном эмульсионном слое 8, а эжекторы 3 установлены на нем горизонтально по периметру и направлены в одну сторону касательно к внутренней образующей вертикальной стенки емкости. Отверстия сопел 9 эжекторов имеют два разных диаметра и отвечают соотношению 1:1,25. Сопла с различными диаметрами отверстий установлены с чередованием через одно.

Коллектор 4 подачи дренажной воды размещен в зоне накопления промежуточного эмульсионного слоя над коллектором 2. Его выходные отверстия 10 направлены в сторону промежуточного эмульсионного слоя 8.

Устройство работает следующим образом.

Дренажная вода импульсами и эмульсия нефти подаются в емкость 1 через коллектор 2 с эжекторами 3. Кроме того, эта вода периодически подается в коллектор 4 в обезвоживающуюся нефть вы ие уровня образования и накопления промежуточного слоя.

После ввода водонефтяной эмульсии в промежуточный слой осуществляется процесс массообмена с разделением эмульсии на дисперсионную (нефть) и дисперсную (вода) фазы.

Процесс разделения эмульсии нефти на составляющие фазы сопровождается обычно образованием промежуточного слоя.

Часть дисперсной среды, содержа3цая на межфазных пленках природные деэмуль гаторы и стабилизаторы эмульсий, остается на границе фаз. С течением времени промежуточный слой увеличивается. В нем одновременно возрастает и концентрация стаби лизаторов эмульсий (сульфидов железа, продуктов коррозии, тонкодиспергированной породы, глины и т. д.), которые достаточно легко смачиваются дисперсионной фазой.

При этом возникают силы поверхностного натяжения, и мельчайшие частицы коагулируются в глобулы значительных размеров.

Образовавшиеся глобулы, имея среднюю плотность между дисперсной и дисперсионной фазами, концентрируются в зоне их раздела плотной упаковкой.

При циркуляции (эжектировании) промежуточного слоя через эжекторы 3 происходит его интенсивное перемешивание с разрушением в условиях наличия определенных градиентов скоростей между слоями образующихся фаз, обусловленными чередуюцимися различными размерами диаметров отверстий сопел 9, так как в этом случае в одной горизонтальной плоскости образуются локальные области с различными скоростями движения.

Вращающийся промежуточный слой силами трения, возникающими между капельными жидкостями с различными вязкостными свойствами, увлекает за собой дисперсионную и дисперсную фазы, но, ввиду того, что вязкость последних отличается от вязкости межфазного слоя, они движутся со скоростями, отличными от скорости принудительно приводимого во вращательное движение промежуточного слоя, ибо все образованные фазы тормозятся о стенки и внутреннюю начинку емкости под действием сил трения разной величины.

Разность скоростей движения всех трех фаз создает условия появления сил трения по поверхностям их раздела, величина которых такова, что они способны преодолеть силы поверхностного натяжения нефти в глобулах. Поэтому глобулы разрушаются до мельчайших частиц, которые освобождаются от межфазной пленки и переходят в дисперсн v ê) фазу.

Толщина промежуточного слоя при этом резко уменьшается до исчезновения. Нефть, имея плотность, меньшую плотности дисперсной фазы, всплывает вверх, а освободившаяся вода вместе с мельчайшими частицами механических примесей под действием сил гравитации осаждается и затем выводится из емкости.

Подогретая дренажная вода регулятором 7 периодически подается в распределитель 2 и коллектор 4. При поступлении ее в распределитель 2 расход жидкости через него возрастает, что приводит к увеличению кинетической энергии нефтяной эмульсии, поступающей из сопел эжекторов в промежуточный слой. При этом скорость вращения промежуточного слоя повышается до определенной величины, и регулятор 7 начинает подавать дренажную воду в дисперсионнук3 фазу через коллектор 4. Эта вода, выходя из перфорации коллектора 4, соприкасается с нефтью, эмульсией промежуточного слоя, образуя волны, идущие

cE3eрхy Вниз.

При вращении промежуточного слоя вокруг вертикальной оси емкости возникают волны, распространяющиеся по горизон1233900

ыз ямгкюоро

Составитель А. Евдокимов

Техред И. Верес Корректор E. Рашко

Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Гулько

3а каз 2676/4 тальной плоскости. Первые и вторые волны контактируют друг с другом, интенсивно перемешивая эмульсии с пластовой водой и разрушая глобулы промежуточного слоя.

При этом струи дренажной подогретой и обогащенной деэмульгатором, воды пронизывают дисперсионную фазу и частично промежуточный слой, отдают им свое тепло, способствуют коагулированию капель воды и повышению движущей силы перехода их в свободную дисперсную фазу.

Освободившаяся нефть через сборник 5, а вода через сборник 6 выводятся с емкости 1.