Электродегидратор

 

Изобретение относится к технике разрушения водонефтяной эмульсии в электрическом поле и может применяться для подготовки нефти на промыслах и в нефтеперерабатывающей промышленности. Цель - повышение эффективности обезвоживания высокообводненных загрязненных мехпримесями нефтей. Электродегидратор включает корпус с соосным электродом, выполненным в виде металлической трубы с покрытием из диэлектрика, к которой присоединен высокопотенциальный вывод трансформатора. Корпус через специальные переточные патрубки сообщается с водосборником. Диэлектрическое покрытие выполнено толщиной, определяемой соотношением: Dъ6,0<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-12</SP>ε<SB POS="POST">D</SB><SP POS="POST">.</SP>E<SB POS="POST">пр</SB><SP POS="POST">.</SP>D при ε≥10, где D - толщина покрытия, м

ε<SB POS="POST">д</SB> - диэлектрическая проницаемость материала покрытия, отн.ед

E<SB POS="POST">пр</SB> - напряженность пробоя диэлектрика, В/м

D - расстояние между корпусом и электродом, м. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК р!)5 В 01 В 17/Об

ОПИСАНИЕ HSOEPETEHHR

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4438386/23-26 (22) 08.06,88 (46) 23.11.90. Бюл. Р 43 (71) Научно-производственное объединение по геологофизическим методам повышения нефтеотдачи пластов ,"Союзнефтеотдача" .(72) В.С.Хакимов и Р.Я.Иарифуллин

;(53) 66.066.5(088.,8) .(56) Авторское свидетельство СССР

9 539586, кл. В 01 D 17/Об, 1974. (54) ЭЛЕКТРОДЕГЩРАТОР (57) Изобретение относится к технике .разрушения водонефтяной эмульсии в электрическом поле и может применяться для подготовки нефти на промыслах и в нефтеперерабатывающей промьппленности. Цель — повышение эффективности

Изобретение относится к технике разрушения водонефтяной эмульсии в .электрическом поле и может применяться для подготовки нефти на промыслах и в нефтеперерабатывающей,промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности обезвоживания высокообводненных загрязненных мехпримесями нефтей.

На чертеже изображен электродегидратор.

Электродегидратор включает металлический заземленный корпус 1 с патрубком для ввода сырья 2 и вывода обезвоженной нефти 3, Внутри корпуса соосно установлен электрод 4, выполненный в виде металлической трубы с

ÄÄSUÄÄ 1607866 А !

2 обезвоживания высокообводненных загрязненных мехпримесями нефтей. Электродегидратор включает корпус с соосным электродом, выполненным в виде металлической трубы с покрытием из диэлектрика, к которой присоединен высокопотенциальный вывод трансформатора. Корпус через специальные переточные патрубки сообщается с водосборником. Диэлектрическое покрытие выполнено толщиной, определяемой соотношением; d и 6,0 ° 10 Я Е „> ° D при с, 10, где d — толщина покрь тия, м; C — диэлектрическая проницаемость материала покрытия, отн.ед;

Š— напряженность пробоя диэлектри8{3 ка, В/м; D — расстояние между корпусом и электродом, м. 1 ил,, i табл. диэлектрическим покрытием 5, например, из радиочастотной керамики, один конец которой присоединен к кронштейну 6. Электрод 4 соединен с высокопотенциальным (незаземленным) выводом трансформатора 7. Корпус 1 через спе-. циальные переточные патрубки 8 сообщается с водосборником 9, служащим для сбора воды, отделяющейся в межэлектродной зоне 10. Накапливаемая в водосборнике вода периодически (c помощью автоматики) сбрасывается в дренажную систему через патрубок 11.

Диэлектрическое покрытие выполнено толщиной, определяемой соотношением: . и об О. 10. E Fï D при -„ р 10

1607866 где d — толщина диэлектрического покрытия, м;

Š— диэлектрическая проницаемость материала покрытия, отн.ед.;

E — напряженность пробоя диэлектпр рика, В/м;

D — расстояние между корпусом и электродом, м.

Для обеспечения эффективной работы (p электродегидратора в зоне электрообработки должна поддерживаться напряженность поля F.«п (критическая).

Покрытие выполнено из материала с " 10, так как при меньших зна- 15 чениях :, возникают сложности технологического и эксплуатационного харак теров (технически сложно получить очень тонкие покрытия, а эксплуатационно — очень тонкие покрытия быстро 20 выходят из строя).

Таким образом, выполнение покрытия. из диэлектрика с E 10 толщиной .определяемой по формуле, позволяет обеспечить оптимальное распределение 5 приложенного к электродегидратору электрического напряжения между эмульсией и диэлектрикам, что позволяет достичь максимально возможной глубины обезвоживания нефти в предлагаемом 3р электродегидраторе.

Электродегидратор работает следующим образом.

Водонефтяная эмульсия поступает через патрубок 2 в межэлектродную зо- 35 ну 10 электродегидратора, где подвергается воздействию электрического поля высокого напряжения от трансформатора 7, что приводит к коалесценции капель эмульгированной воды 4p и их укрупнению. Укрупнившиеся капли воды под действием гравитации через переточные патрубки 8 попадают в водосборник 9. Обезвоженная нефть выводится через патрубок 3 и направляется 45 в товарный парк, а вода из водосборника 9 — в промышленную канализацию.

Расчет электродегидратора осуществляется следующим образом., По заданной производительности .ус50 тановки подготовки нефти определяется расстояние между корпусом и электродом. Пусть D=100 мм. Допустим, что ,по данным предварительных лабораторных испытаний Е« =1,5 кВ/см для данной нефти со средней обводненностью

W=0,5, где Е«р — критическое значение напряженности поля в эмульсии.

Пусть в качестве диэлектрического покрытия используется рутиловая керамика с F =100 и F., =63 кВ/см=63 "

„,„6,/„ f

Подставив значения всех величин в формулу, находят

d =3,8 мм.

При значениях Й)3,8 мм рабочее напряжение на эмульсии в электродегидраторе уменьшается и нарушается оптимальный режим электрообезвоживания, характеризующийся рабочим напряжением в аппарате, равным

U1,gg =Е «р

Это подтверждается данными, приведенными в таблице.

Как видно из таблицы, эфйектив-.: ность работы электродегидратора, характеризующаяся значением Up g, снижается пропорционально увеличению толщины. При значениях толщины покрытия меньше, чем 3,8 мм, напряжение на эмульсии соответствует оптимальному значению 15 кВ.

Предлагаемое изобретение обладает следующими преимуществами: исключаются резкие колебания напряжения на эмульсии при попадании в межэлектродную зону нефти с повышенным содержанием воды, что =пособствует повышению качества обезвоживания нефти; повышается стабильность работы устройства, что снижает расход деэмульгатора и температуру процесса обезвоживания; практически отсутствуют токи утечки, за счет чего повышается экономичность электродегидратора; расширяется область применения, так как предлагаемый электродегидратор может применяться и на ступенях обессоливания, при этом за счет применения большего количества промывочной воды или примене- . ния воды с более худшими по минерализации качествами будет достигнуто также повышение эффективности обессоливания нефти; электродегидратор, кроме того, может найти применение на нефтеперерабатывающих заводах, на морских нефтяных промыслах (платформах).

Формула и з о б р е т ения

Электродегидратор, включающий корпус, размещенный в нем по оси электрод с диэлектрическим покрытием и во; досборник, соединенный с корпусом, о.т л и ч а ю шийся тем, что, 3,8 4,0 4,5 5,0 6,6 7,0 8,0

1 () Толщина, мм

Рабочее напряжение, кВ 15,0 13,5

12,76 11,99 9,57 8,2

7,18

Составитель О,Калякина

Техред М.Дидык Корректор М.Самборская

Редактор Л.Зайцева

Подписное

Тираж 563

Заказ 3578

РНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 1607866 б с целью повышения эААективности обез- при Fz 10, где d — толщина покрывоживания высокообводненных загряз- тия, м; E — диэлектрическая прони-. ненных механическими примесями неф-, цаемость материала покрытия, отн.ед; тей, диэлектрическое покрытие вы-, 5 Е „ — напряженность пробоя диэлектриполнено толщиной, определяемой со" ка, В/м; Р— расстояние между корпуотношением d 6,0 ° 10 Ев. F. ц ° D, — (2. сом и электродом, м.