Устройство для обезвоживания нефтепродуктов

 

Использование: промысловая подготовка нефти, а именно обезвоживание электрическими способами. Сущность изобретения: устроиство содержит чередующиеся по знаку электроды 1 и 2. Они образуют систему последовательно сообщающихся каналов 3 и нисходящих каналов 4 восходящих потоков нефтепродуктов. Растояние между поверхностями электродов 1 и 2, образующих каналы 4 кроме последнего по направлнию потока, в 1,1 -1,3 раза больше расстояния между поверхностями электродов, образующих предыдущий канал 3. Расстояние между поверхностями электродов 1 и 2, образующих предыдущий канал. Растояние между поверхностями электродов 1 и 2, образующих последний канал 4, в 1,5 1,7 раза больше расстояния между поверхностями электродов 1 и 2, образующих предыдущий канал 3. 1 ил.

Изобретение относится к промысловой подготовке нефтепродуктов, а именно к их обезвоживанию электрическими способами.

Наиболее близким техническим решением из известных является устройство для разделения жидкостей, включающее систему электродов, размещенных в полости корпуса.

Данное техническое решение не учитывает соотношение размеров элементов, образующих каналы для потоков разделяемых жидкостей, влияющих на характеристики электрического поля и, соответственно, на процессы коалесценции капель воды и обезвоживания нефтепродуктов.

Изобретение направлено на решение задачи по повышению производительности процесса обезвоживания нефтепродуктов и качества подготавливаемых нефтепродуктов. При осуществлении изобретения обеспечивается оптимальное соотношение скоростей нисходящих и восходящих потоков нефтепродуктов, что позволяет увеличить вынос воды из восходящего потока.

Для этого в устройстве для обезвоживания нефтепродуктов, включающем чередующиеся по знаку электроды, образующие систему последовательно сообщающихся кольцевых каналов нисходящих и восходящих потоков нефтепродуктов, расстояние между поверхностями электродов, образующих каналы восходящего потока нефтепродуктов кроме последнего по направлению потока в 1,1-1,3 раза больше расстояния между поверхностями электродов, образующих предыдущий канал нисходящего потока нефтепродуктов, а расстояние между поверхностями электродов, образующих каналы нисходящего потока нефтепродуктов, в 1,1-1,15 раза меньше расстояния между поверхностями электродов, образующих предыдущий канал восходящего потока нефтепродуктов, причем расстояния между поверхностями электродов, образующих последний канал восходящего потока нефтепродуктов, в 1,5-1,7 раза больше расстояния между поверхностями электродов, образующих предыдущий канал нисходящего потока нефтепродуктов.

Увеличение расстояния между электродами, образующими каналы восходящего потока нефтепродуктов, позволяет за счет снижения напряженности электрического поля увеличить размеры капель воды, образовавшихся в процессе коалесценции. Кроме того, увеличенная площадь проходного сечения каналов восходящего потока обеспечивает в них малую скорость подъема нефтепродуктов, что способствует осаждению скоалесцировавших капель воды. Последний канал восходящего потока нефтепродуктов имеет максимальные габариты (расстояние между электродами и площадь проходного сечения) для обеспечения максимального осаждения скоалесцировавших капель воды. Нижняя граница интервалов, определяющих соотношение габаритов каналов нисходящих и восходящих потоков нефтепродуктов обусловлена предельной скоростью восходящего потока, при которой скоалесцировавшие капли воды увлекаются вместе с потоком вверх. Верхняя граница интервалов, определяющих соотношение габаритов каналов нисходящих и восходящих потоков нефтепродуктов, обусловлена предельным значением напряженности электрического поля, при котором значительно снижается эффективность процесса коалесценции капель воды.

На чертеже изображено устройство для обезвоживания нефтепродуктов в продольном разрезе.

Устройство включает чередующиеся по знаку кольцевые электроды 1 и 2. Они образуют систему последовательно сообщающихся кольцевых каналов 3 и нисходящих каналов 4 восходящих потоков нефтепродуктов. Расстояние Н₁ между поверхностями электродов 1 и 2, образующих каналы 4 восходящего потока нефтепродуктов, кроме последнего по направлению потока, в 1,1-1,3 раза больше расстояния Н₂ между поверхностями электродов 1 и 2, образующих по направлению потока предыдущий канал 3 нисходящего потока нефтепродуктов. Расстояние Н₂ между поверхностями электродов 1 и 2, образующих каналы 3, в 1,1-1,15 раза меньше расстояния Н₁ между поверхностями электродов 1 и 2, образующих предыдущий по направлению потока канал 4 восходящего потока нефтепродуктов. Расстояние Н₃ между поверхностями электродов 1 и 2, образующих последний по направлению потока канал 4 восходящего потока нефтепродуктов, в 1,5-1,7 раза больше расстояния Н₂ между поверхностями электродов 1 и 2, образующих предыдущий по направлению потока канал 3 нисходящего потока нефтепродуктов. Центральный электрод 1 соединен в нижней части с линией 5 ввода нефтепродуктов. Система электродов 2 имеет электроввод 6, установленный в крышке 7 посредством уплотнителя изолятора 8. Крышка 7 имеет линию 9 ввода обезвоженных нефтепродуктов, а периферийный электрод 1 в нижней части линию 10 вывода отделившейся воды.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Исходные нефтепродукты, поступающие по линии 5, направляются в систему кольцевых каналов 3 и 4. В последних под воздействием электрического поля происходит коалесценция капель воды. Каналы 3 нисходящего потока нефтепродуктов работают как электрокоалесцеры: скоалесцировавшие капли воды вместе с потоком нефтепродуктов движутся вниз. При переходе потока нефтепродуктов из каналов 3 в каналы 4 крупные капли воды выпадают из потока и осаждаются. Каналы 4 восходящего потока нефтепpодуктов работают как электродегидраторы: скоалесцировавшие в каналах 4 капли воды под действием гравитационных сил движутся навстречу потоку нефтепродуктов и выпадают из него. Увеличенная ширина каналов 4 восходящего потока обеспечивает снижение напряженности электрического поля и увеличение размеров капель воды, образовавшихся в процессе коалесценции. В то же время, увеличение площади проходного сечения каналов 4 обеспечивает скорость восходящего потока нефтепродуктов, уменьшающую вынос скоалесцировавших капель воды в последующий канал 3 нисходящего потока. Обезвоженные нефтепродукты из последнего канала 4 поступают в полость под крышкой 7, откуда их выводят через линию 9. Отделившуюся воду из зоны отстоя периодически выводят через отверстия 11 в электродах 1 и линию 10, поддерживая уровень отделившейся воды ниже торцов электродов 2 для предотвращения короткого замыкания электродов 1 и 2 и перемешивания нефтепродуктов и отделившейся воды и, в то же время, выше отверстий 11 для исключения паразитных перетоков необработанного нефтепродукта через эти отверстия.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ, включающее чередующиеся по знаку электроды, образующие систему последовательно сообщающихся кольцевых каналов нисходящих и восходящих потоков нефтепродуктов, отличающееся тем, что расстояние между поверхностями электродов, образующих каналы восходящего потока нефтепродуктов, кроме последнего по направлению потока, в 1,1 1,3 раза больше расстояния между поверхностями электродов, образующих предыдущий канал нисходящего потока нефтепродуктов, а расстояние между поверхностями электродов, образующих каналы нисходящего потока нефтепродуктов, в 1,1 1,15 раза меньше расстояния между поверхностями электродов, образующих предыдущий канал восходящего потока нефтепродуктов, причем расстояние между поверхностями электродов, образующих последний канал восходящего потока нефтепродуктов, в 1,5 1,7 раза больше расстояния между поверхностями электродов, образующих предыдущий канал нисходящего потока нефтепродуктов.

РИСУНКИ

Рисунок 1