Аппарат для обезвоживания нефти

 

Изобретение относится к подготовке нефти на промыслах и позволяет повысить интенсивность процесса разделения нефтяной эмульсии на составляющие компоненты и увеличить производительность . Аппарат содержит емкость , подводящий трубопровод, дополнительный и основной кольцевые коллекторы для ввода эмульсий, вертикальные сопла, размещенные равномерно по кольцевой оси дополнительного коллектора и направленные вниз, -выходные концы которых введены в основной кольцевой коллектор с зазором по отношению к нижней внутренней его поверхности и снабжены металлическими разрушающими элементами, острые кромки которых направлены навстречу потоку эмульсии. Эжекторы со сплющенными и расширенными в горизонтальной плоскости выходными концами расположены в шахматном порядке между вертикальными соплами на наружной и внутренней образующих основного коллектора для ввода эмульсии соответственно в периферийную и центральную зоны по горизонтальному сечению емкости у границы раздела фаз нефть - вода. Нефтесборные трубы расположены радиально по верхнему сечению емкости с щелевыми отверстиями. Водосборные трубы расположены радиально по нижнему сечению емкости с щелевыми отверстиями . Аппарат содержит гидротормозные пластины, расположенные вертикально в зоне границы раздела фаз нефть - воздух, для торможения вращательного движения нефти в этой зоне. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. а (Л о 00 со ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 А1 ((9) Б (ill (50 4 В 01 0 17/04

Г (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ. (21) 4032825/22-26 (22) 04.03.86 (46) 07.05.87. Бюл. У 17 (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промьппленности (72) Ф.Ф.Хамидуллин, P.Ô.Хамидуллин, ° ВеП9Тронов9 И91 9Ncynoa9 И9НФДияров и Т.И.Зарипов (53) 66.066.6(088.8)

9 (56) Авторское свидетельство СССР

9 1233900, кл. В 01 D 1 7/04, 1984. (54) АППАРАТ ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ НЕФТИ (57) Изобретение относится к подготовке нефти на промыслах и позволяет повысить интенсивность процесса разделения нефтяной эмульсии на составляющие компоненты и увеличить производительность. Аппарат содержит емкость, подводящий трубопровод, дополнительный и основной кольцевые коллекторы для ввода эмульсий, вертикальные сопла, размещенные равномерно по кольцевой оси дополнительного коллектора и направленные вниз, выходные концы которых введены в основной кольцевой коллектор с зазором по отношению к нижней внутренней его поверхности и снабжены металлическими разрушающими элементами, острые кромки которых направлены навстречу потоку эмульсии. Эжекторы со сплющенными и расширенными в горизонтальной плоскости выходными концами расположены в шахматном порядке между вертикальными соплами на наружной и внутренней образующих основного коллектора для ввода эмульсии соответственно в .периферийную и центральную зоны по горизонтальному сечению емкости у границы раздела фаз нефть — вода.

Нефтесборные трубы расположены радиально по верхнему сечению емкости с щелевыми отверстиями. Водосборные трубы расположены радиально по нижнему сечению емкости с щелевыми отверстиями. Аппарат содержит гидротормозные пластины, расположенные вертикально в зоне границы раздела фаз нефть — воздух, для торможения вращательного движения нефти в этой зоне.

4 з.п. ф-лы, 4 ил.

08351

1 l3 .Изобретение относится к подготов.ке нефти на промыслах, в частности к устройствам для обезвоживания нефти.

Цель изобретения — повышение йнтенсивности процесса разделения нефтяной эмульсии на составляющие компоненты и увеличение производительности.

На фиг.1 изображен аппарат, общий вид; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.l; на фиг.3 — узел I на фиг,l; на фиг.4— узел II на фиг.3.

Аппарат для обезвоживания нефти содержит емкость 1 (фиг.l), подводящий трубопровод 2 и трубопровод 3 для ввода нефтяной эмульсии и теплой дренажной воды соответственно, дополнительный 4 и основной 5 кольцевые коллекторы для ввода эмульсии, вертикальные сопла 6, размещенные равномерно по кольцевой оси дополнительного коллектора и направленные вниз, выходные концы которых введены в основной кольцевой коллектор с зазором по отношению к нижней внутренней его поверхности и снабжены металлическими разрушающими элементами 7, острые кромки которых направлены навстречу потоку эмульсии, эжекторы 8 и 9 (фиг.4) со сплющенными и расширенными в горизонтальной плоскости выходными концами, расположенные в шахматном порядке между вертикальными соплами на наружной и внутренней образующей основного коллектора для ввода эмульсии соответственно в периферийную и центральную зоны по горизонтальному сечению емкости 1 у границы раздела фаз нефть — вода, нефтесборные трубы 10, расположенные радиально по верхнему сечению емкости 1, с щелевыми отверстиями, трубопровод 11 для вывода нефти, водосборные трубы

12, расположенные радиально по нижнему сечению емкости 1, с щелевыми отверстиями, трубопровод 13 для вывода воды, гидротормозные пластины 14, расположенные вертикально в зоне границы раздела нефть — воздух, для торможения вращательного движения нефти в этой зоне, Аппарат работает следующим образом, Стойкую нефтяную эмульсию вместе с введенным деэмульгатором и теплой дренажной водой, введенной..по трубопроводу 3, по трубопроводу 2 вводят

1Î

ЗО

4О

50 в дополнительный кольцевой коллектор

4. Эмульсия из дополнительного коллектора 4 через вертикальные сопла

6 с разрушающими элементами 7 на выходных концах с большой скоростью (расчетная скорость истечения

6,5 м/с) вводится в основной коллектор 5. При выходе из сопл 6 благодаря наличию на их выходных концах разрушающих элементов 7 с острыми разрезающими кромками высоковязкие комкообразные включения нефтяной эмульсии дробятся на мелкие частицы.

Эффект механического разрушения посторонних включений и бронирующих оболочек на глобулах воды усиливается и тем, что струи эмульсии, обладающие значительной кинетической энергией, истекая из сопл 6 с большой скоростью, энергично ударяются о нижнюю внутреннюю поверхность основного коллектора 5 и разбрызгиваются в разные стороны от точки соударения. Далее эмульсия из основного коллектора 5 через эжекторы 8 и 9 также с разрушающими элементами 7 на выходных концах с большой скоростью (расчетная скорость 7,8 м/с) вводится равномерно распределенно в периферийную и центральную зоны вертикальной емкости 1 и получает интенсивное вращательное движение по всему ее гориэонтальному сечению в зоне границы раздела фаз нефть — вода.

При выходе эмульсии из эжекторов

8 и 9 благодаря наличию на их выходных концах разрушающих элементов 7 с острыми разрезающими кромками происходит дополнительное дробление высоковязких включений на более мелкие частицы и разрушение бронирующих оболочек на глобулах воды, оставшихся неразрушенными на предыдущей стадии механической обработки эмульсии. За счет центробежных сил и сил трения, возникающих между слоями эмульсии и границей раздела фаз нефть — вода из-за разности скоростей их движения при вращении, осуществляется наиболее глубокое разрушение стойкой эмульсии, отделение воды и механических примесей от нефти и осаждение их в нижнюю зону аппарата.

Обезвоженную нефть с остаточным содержанием воды з пределах 0,5-1% из верхней зоны емкости 1 отбирают через нефтесборные трубы 10 с щелевыми отверстиями и.трубопровод 11. От3 13083 делившуюся от нефти воду из нижней зоны емкости 1 отбирают через водосборные трубы 12 с щелевыми отверстиями и трубопровод 13 и направляют на водоочистные сооружения. При вращательном движении за счет сил трения между слоями эмульсии электрические свойства нефти в случае соприкосновения с кислородом воздуха оказываются взрывоопасными. С целью исклю- 10 чения вращательного движения нефти и трения между ее слоями в верхней зоне емкости 1 на границе раздела нефть — воздух в вертикальной плоскости установлены гидротормозные 15 пластины 14. В этой зоне за счет торможения вращательного движения нефти гидротормозными пластинами поверхность нефти успокаивается и поэтому электрические свойства нефти являют- 20 ся взрывобезопасными.

При использовании предлагаемого аппарата для обработки накопившихся в резервуарах и отстойных аппаратах стойких промежуточных эмульсионных слоев или стойких ловушечных нефтей необходимо предусмотреть многократную рециркуляцию этих эмульсий через аппарат с применением композиции ЗО деэмульгаторов и последующий отстой в течение нескольких часов для полного отделения воды от нефти.

Предлагаемый аппарат может быть использован как на ступени предвари- 35 тельного обезвоживания нефти, так и на ступени глубокого обезвоживания нефти, а также для очистки нефтепромысловых сточных вод.

Использование аппарата позволяет 40 повысить глубину разрушения стоикой нефтяной эмульсии, глубину обезвоживания нефти (99,57) и снизить остаточное содержание воды в обезвоженной нефти с 8,8, как при использовании известного устройства,до 0,5-1Е, исключить возможность накопления стойкого промежуточного слоя в зоне раздела фаз нефть — вода, снизить удельный расход деэмульгатора с 380 (в извест-50 ном устройстве) до 90 г/т. Кроме того, становится возможным увеличить

51 4 производительность аппарата с 169,1 ъ (известное устройство) до 450 м /ч, а также исключить возможность взрыва нефти на границе раздела нефть — воздух.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Аппарат для обезвоживания нефти, включающий емкость с горизонтально расположенным кольцевым колЛектором, снабженным эжекторами, установленными горизонтально по периметру коллектора с .наружной его стороны, водосборные и нефтесборные трубы, подводящий трубопровод для нефтяной эмульсии с введенным в него вводом теплой дренажной воды, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения интенсивности процесса разделения нефтяной эмульсии на составляющие компоненты и увеличения производительности, он снабжен дополнительным кольцевым коллектором с соплами, соединенным с подводящим трубопроводом, установленным над основным кольцевым коллектором и соединенным с ним соплами, выходные концы которых установлены с зазором к нижней внутренней поверхности коллектора, причем последний снабжен эжекторами, расположенными на внутренней образующей с возможностью подачи эмульсии в центральную зону емкости.

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что эжекторы расположены в шахматном порядке между соплами.

3. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что выходные концы сопл и эжекторов снабжены разрушающими элементами.

4. Аппарат о п.I, о т л и ч а юшийся тем, что выходные концы эжекторов выполнены сплющенными и расширенными в горизонтальной плоскости.

5. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен вертикальными гидротормозными пластинами, .установлениыми в зоне границы раздела нефть.- воздух.

130835l

Выход нефви

Bsipod доды

1308351 иг.

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н.Тупица

Заказ 1658/8

Риг. 5

Составитель О.Калякина

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Пажо

Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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