Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти и нефтепродуктов

 

Изобретение относится к аппаратам для обезвоживания и обессоливания нефти и нефтепродуктов и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей, газовой, химической и смежных отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности процесса обезвоживания и обессоливания нефти и нефтепродуктов и повышение производительности аппарата. Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти и нефтепродуктов содержит корпус 1, в котором размещены электроды 2, в нижней части размещен распределитель 3 сырья с соплами и смесителями 5, оси которых расположены под углом 7-20° к горизонту. Распределитель 3 соединен с входным штуцером 6. В нижней части аппарата размещен сборник воды с выходным штуцером 7. Диаметр сопла определяют по предлагаемой зависимости. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1477440 (50 4 В 01 П 17/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4301210/23-26 (22) 25.08.87 (46) 07.05.89. Бюл. Р 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения и Московский институт химического машиностроения (72) С.Ш.Гершуни, И.Н,Тупицын, А.Л.Сурис, Г.Г.Дегтярева, А.В.Грибанов и Г.Б.Голубовский (53) 66.066.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1018679, кл. В 01 D 17/06, 1983. (54) АППАРАТ ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И

ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ (57) Изобретение относится к аппаратам для обезвоживания и обессоливания нефти и нефтепродуктов и может

1 быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей, газовой, химической и смежных отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности процесса обезвоживания и обессоливания нефти и нефтепродуктов и повышение производительности аппарата. Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти и нефте-. продуктов содержит корпус 1, в котором размещены электроды 2, в нижней части размещен распределитель 3 сырья с соплами и смесителями 5, оси о которых расположены под углом 7 — 20 к горизонту, Распределитель 3 соединен с входным штуцером 6. В нижней части аппарата размещен сборник воды с выходным штуцером 7. Диаметр сопла определяют по предлагаемой зависимости. 3 ип.

1477440

35 всплытия капель.

Изобретение относится к аппаратам для обезвоживания и обессоливания нефти и нефтепродуктов и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей газовой, химической и смежных отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса обезвоживания и обессоливания нефти и повьш ение производительности аппарата.

На фига 1 представлен аппарат, общий вид, на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.3 — аппарат с дополнительно установленными инжекторными смесителями.

Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти и нефтепродуктов содержит корпус 1, в котором размещены электроды 2, в нижней части размещен распределитель 3 сырья с соплами 4 и соосными им смесителями 5, оси которых расположены под углом 720 к горизонту, Распределитель 3 соединен с входным штуцером 6. В верхней части аппарата размещен сборник нефти с выходным штуцером 7, а в нижней — штуцер 8 для дренажа воды.

По верхней образующей распределителя 3 размещены вертикально дополнительные смесители 9.

Инжекторные смесители установлены под углом eL=7-20 к горизонту.

Диаметр сопла определяют из условия

Й

D ь((k (— cosg

Й, где В, Йс — диаметр смесительной камеры и сопла соответственно;

s — расстояние от коллектора до стенки аппарата по горизонтали; — коэффициент, установленный экспериментально, 16=20-100, Аппарат работает следующим образом.

Исходная водонефтяная эмульсия подается через штуцер 6 в распределитель 3, через сопла 4 она.истекает внутрь аппарата, инжектируя при этом скапливающуюся в нижней части аппарата воду внутрь смесителя 5. Струя водонефтяной эмульсии, вытекающая из смесителей 5, распадается на составляющие — нефть и воду, нефть проходит через межэлектродное пространст l0

2530 во, создаваемое электродами 2, освобождается от мельчайших капелек воды и далее выводится через сборник нефти. Вода осаждается в нижнюю часть аппарата и выводится через штуцер 8.

Предлагаемый аппарат обеспечивает повышение эффективности процесса за счет отсутствия отражателей, что увеличивает коэффициент инжекции, снижает гидравлическое сопротивление смесителя и, следовательно„ расход и скорость в смесительном патрубке, вследствие чего улучшается взаимодействие нефти с водой. Кроме того, установление смесителей под углом 7-20 к горизонту обеспечивает увеличение объема, в котором осуществляется ццркуляция эмульсии, и, следовательно, время контактирования нефти с водой.

Наклонная установка смесителей вместо вертикальной позволяет существенно уменьшить размеры смесителей, в результате чего улучшается массообмен и повышается равномерность распределения сырья по сечению аппарата, что подтверждается экспериментальными исследованиями, Исследование осуществлялось на экспериментальном стенде. В результате экспериментального исследования определялась ширина области всплытия капель L.

Экспериментально установлено, что при угле истечения ) 20 происходит заметное снижение ширины области

Ширина области всплытия капель существенно зависит от расположения инжекторов. Наиболее эффективное использование сечения аппарата дости-. гается при расположении инжекторных смесителей под углом 0-20 к горизонту. Однако истекающая из смесителя 5 струя эмульсии расширяется в слое воды с углом конусности от 7

0 до 15, поэтому установка смесителей под углом менее 7 приводит к перемещению отстоявшейся воды под уровнем сопел 4 и увеличению содержания нефтепродуктов в дренируемой из аппарата воде, т.е, к потерям нефтепродукта. Кроме того, при этом уменьшается высота зоны циркуляции воды и время контактирования нефти с водой, что приводит к снижению эффективности процесса. Увеличение угла установки инжекторов выше 20 приводит

1477440

D 1,н

k (--) со s о(dñ к опасности попадания высскообводненной эмульсии в межэлектрсдное пространство и возрастанию силы тока, а также уменьшает равномерность распре5 деления сырья по сечению аппарата, Таким-образом, наиболее целесообразно устанавливать инжекторы под углом 7о

20 к горизс::.ту.

Оптимальные размеры конструктивныж элементов в агпарате для обезвоживания H обессоливания нефти установлены лабораторными исследованиями по изучению дальнобойности и ширины сб ласти всплытия-. капель в зависимости 15

î скорости истечения эмульсии из сопла и отношения диаметров смесительной камеры (Э) 5 и сопла (d ) 4.

Установлено, что наиболее предпочтительным диаметром сопла при инжектировании воды нефтью является где s — расстояние от оси коллектора до стенки аппарата или расстояние, которое необходимо заполнить струей эмульсии; 30

k - экспериментально установленный коэффициент, учитывающий скорость истечения эмульсии из сопла, равный 20-100.

Оснащение аппарата дополнительными вертикальными смесителями ликвидирует застойные зоны над распределителем сырья и повышает равномерность распределения сырья пс сечению аппарата (фиг.3). 40

Пример. Расчет оптимального диаметра сопла инжекторного смеси— теля, скорость истечения из сопла которого равна 4 м/с, отношение диаметров D/d = 2,2, расстояние от оси 4 коллектора до корпуса аппарата s

0,7 причем смеситель установлен под

Э J углом = 15 к горизонту, а коэффициент 1с принят равным 26, по предлагаемой зависимости:

d 12 мм о k (D/d ).

Применение предлагаемого аппарата для обезвоживания и обесссливания нефти и нефтепродуктов по сравнению с известным позволяет увеличить коэффициент инжекции за счет изъятия отражателей, повысить вслед=твие этого, эффективность процесса смешения нефти с водой и снизить гидравлическое сопротивление смесителя, улучшить распределение водонефтя:-ой эмульсии по поперечному сечению аппарата из-за установки инжекторов под о углом 7-20 к горизонту и установки дополнительного вертикального смесителя, что создает предпосылки для повышения производительности аппарата. Кроме того упрощается изготовление агпарата, Ф с р м у л а и з о б р е т е н и я

Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти и нефтепродуктов, содержащий корпус, в нижней части которого на распределительном коллекторе размещены инжекторные смесители, включа|ощие сслло и соосный ним смесительный патрубок, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности г;рсцесса и произьодительноc7 ч за счет более равномерного расг;рegелeнчя эмульсии пс сечению аппарате, инжекторные смесители установлены под углом =7-20 к горизонту а сопла выполнень:. диаметром, отвечающим условию

d.

< )(k (- — ) соя 4 с1, где D, d — диаметры смесительной камеры и сопла соответственно;

s — расстояние от коллектора до стенки аппарата по го-ризонтали; экспериментально установленный коэффициент, равный 20-100.

)477440

Е

= 7-20о

Фиг.2

Составитель 0 ° Калякина

Редактор H,Òóïèöà Техред М.Дидык Корректор И.Муска

Заказ 2)88/)О Тираж б00 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101