Сепарирующий элемент мультигидроциклона

 

Изобретение относится к устройствам для сепарации и подготовки нефти и может бьггь использовано на промыслах и нефтеперерабатывающих заводах для отделения легколетучих углеводородов из нефти. Целью изобретения является повышение эффективности сепарации. Сепарирующий элемент мультигидроциклона содержит сливнзто камеру с наконечником и криволинейными стенками, соединенную верхней частью с камерой сбора жидкой фазы. На наружной поверхности наконечника установлены гидрофобные кольца толщиной 0, 0, ID, где D - диамет.р кольца. Внутренняя поверхность наконечника выполнена с винтовыми канавками. 4 ил. с S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7,:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЯМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 3974856/23-26 (22) 23.09.85 (46) 23.02.88. Бюл. У 7 (71) Всесоюзнъп1 научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов H Производственное объединение "Варьеганнефтегаз (72) P.P. Ахсанов, А.А. Каштанов, Ю.Д. Малясов, В.Н. Иванов, Ф.Н. Маричев, А.Ч. Кузьмин, М,А. Кирсанов, В.А. Патофеев, Н.У. Бакиров, В.М. Андрианов, Н.М. Баширова и Е.Г . Тихонов (53) 62 1 ° 929.37(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 806136, кл. В 04 С 5/12, 1976.

„„SU„„1 75275 A 1 (gD 4 В 01 D 19/00, В 04 С 5/12 (54) СЕПАРИРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ МУЛЬТИГИДРОЦИКЛОНА (57) Изобретение относится к устройствам для сепарации и подготовки нефти и может быть использовано на промыслах и нефтеперерабатывающих заводах для отделения легколетучих углеводородов из нефти. Целью изобретения является повышение эффективности сепарации. Сепарирунлций элемент мультигидроциклона содержит сливную камеру с наконечником и криволинейными стенками, соединенную верхней частью с камерой сбора жидкой фазы. На наружной поверхности наконечника установлены гидрофобные кольца толщиной 0,05D (S 0 1D где

D — диаметр кольца. Внутренняя поверхность наконечника выполнена с винтовыми канавками. 4 ил.

1375275

Изобретение относится к устройствам для сепарации и подготовки нефти и может быть использовано на промыслах и нефтеперерабатывающих заводах для отделения легких легколетучих углеводородов и механической деструкции нефти.

Цель изобретения — повышение эффективности сепарации. 10

На фиг. 1 изображен сепарирующий элемент мультигидроциклона; на. фиг ° 2 — узел I на фиг. 1; на фиг.3— вид А на фиг.2; на фиг. 4 — установка стабилизации нефти с мульти- 15 гидроциклоном.

Установка стабилизации нефти состоит из сепаратора 1 (фиг.4) с патрубком 2 для отвода стабильной нефти и патрубком 3 вывода парогазовой смеси. Кроме того, этот сепаратор . снабжается соединительным штуцером

4 и опорным штуцером 5. Внутри сепаратора имеется барботирующее устройство 6 с соединительным патрубком 7. 25

Основным элементом установки для стабилизации нефти является турбулиэатор — ступенчатый мультигидроциклон

8, состоящий .из сепарирующих гидроциклонных элементов 9. Каждый гидро- 30 циклонный элемент устанавливается в стакан и снабжается сливной камерой

10, соединенной со стаканом с помощью фланцев 11, завихрителем 12, ра-. бочим элементом которого является сужающаяся винтовая канавка, позволяющая осуществить пленочное истечение жидкости. Кроме того, ступенчатый мультигицроциклон снабжен тангенциальным вводным патрубком 13, 40 камерой 14 распределения и перегородкой с прорезями 15. Тяжелая фаза из каждого гидроциклонного элемента поступает в сепаратор через опорный штуцер, а легкая фаза в виде парогазового потока по патрубкам 16 собирается в сборник 17 и далее по трубопроводу 18 через соединительный штуцер 4 и соединительный патрубок 7 направляется в барботажное

50 устройство 6.

Каждая сливная камера 10 имеет внутреннюю развернутую поверхность

18 в виде параболоида вращения, заканчивающуюся геометрическим резры55 вом — внезапным расширением с помощью ребра 19 — и соединенную с камерой 20 сбора капельной жидкости.

Эта камера соединяется со сборником1 коллектором 2 1, жидкость из которого поступает в сепаратор 1 через опорный штуцер 5. Кроме того, каждая сливная камера 10 снабжена наконечником 22, состоящим из цилиндра 23, кольца 24 из гидрофобного материала, конуса 25, входящего элемента 26 с винтовыми канавками 27 и ребрами 28.

Установка стабилизации нефти работает следующим образом.

Сырая нефть подается тангенциально через патрубок 13 в камеру 14 распределения жидкости ступенчатого мультигидроциклона 8. Далее нефть через прорези 15 перегородки камеры распределения попадает в завихритель

12, обеспечивающий пленочное истечение жидкости, которым снабжается каждый гидроциклонный элемент 9 турбулизатора. Интенсивно закручиваясь в гидроциклонном элементе, нефть под действием центробежных сил разделяется на легкую и тяжелую фазы. Тяжелая фаза по периферии стекает по стенкам элемента и собирается через опорный штуцер 5 в сепаратор 1. Легкая фаза концентрируется в центре гидроциклонного элемента в виде парогазового интенсивно вращающегося шнура. Парогазовая смесь концентрируется в центре вращения потока и устремляется в сливную камеру 10.

Однако более тяжелые углеводороды в виде тумана или пленки жидкости концентрируются по наружной поверхности сливной камеры„ накапливаясь, стекают по гидроцилиндру 23, приближаясь к кольцам 24 наконечника 22. его наружная поверхность гидрофильна, а кольца 24 выполнены из гидрофобного материала и имеют толщину 1/10-1/20 наружного диаметра этого наконечника.

Как показали визуальные исследования лабораторной прозрачной модели гидроциклонного элемента, проведенные в промысловых условиях, кольцо из гидрофобного материала толщиной более

1/10 диаметра цилиндра наконечника приводит не к образованию и слиянию капель жидкости, а к их размазыванию, к преждевременному срыву закрученным потоком парогазовой смеси. В то же время кольцо толщиной менее 1/20 диаметра цилиндра наконечника не образует достаточно устойчивых капель жидкости.

В центре вращения потока в сливной камере происходит потеря крутки

1375275

Сепарирующий элемент мультигидроциклона, включающий сливную камеру с наконечником и криволинейными стенками, соединенную верхней частью с камерой сбора жидкой фазы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации, сепарирующий элемент снабжен гидрофобными кольцами, установленными на наружной поверхности наконечника и выполненными толщиной 0,050 а Б О, 1D, где D — - диаметр кольца, а внутренняя

35 поверхность наконечника выполнена с винтовыми канавками. потока. Это ухудшает процесс более полного выделения легких углеводородов из нефти. Для исключения потерь крутки потока входной участок наконечника имеет винтовые канавки 27, образованные с помощью ребер 28, так что при прохождении потока парогазовой смеси через эти канавки он получает дополнительную крутку потока и тем самым интенсифицируется процесс выделения углеводородных газов.

Этому способствует и конструктивное выполнение внутренней поверхности сливной камеры 10 в виде параболоида вращения. Кроме того,эта поверхность соединяется с внезапно расширяющейся камерой 20 сбора капельной жидкости. Это позволяет более полно удалить из жидкости выделив.шиеся углеводородные газы и сконцентрировать жидкую, более тяжелую фазу легких углеводородов вследствие появления эффекта детандера в месте внезапного расширения камеры сбора капельной жидкости.

Капельная жидкость вместе с конденсированными углеводородами поступает через сборник-коллектор 21 в, сепаратор 1. Отделенная парогазовая смесь, собранная в отдельный коллектор, по соединительной трубе 18 через соединительный штуцер 4 по соединительному патрубку 7 поступает в барботажное устройство 6. Барботированием скопившейся в сепараторе 1 нефти парогазовой смесью достигается более глубокая стабилизация нефти. Парогазовая смесь из сепаратора

1 удаляется через иатрубок 3 отвода парогазовой смеси, а стабильная нефть направляется потребителю через патрубок 2 отвода стабильной нефти.

Отдувка легких углеводородов обеспечивает не только получение качественной стабильной нефти, но и сохраняет тяжелую фракцию легких углеводородов, выделяемых в центробежном поле гидроциклона в барботажное устройство. Кроме того, не требуется дополнительных энергетических затрат.

Конструкция сепарирующих элементов мультигидроциклона повышает эффективность сепарации и позволяет получать стабильную нефть высокого качества.

Формула изобретения

/7ОО

НСОТ

1375275

ырье

Нщ э ть стабильная

Составитель О. Калякина

Техред М.Дидык Корректор О. Кундрик

Редактор Е. Папп

Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 718/7

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