Способ и устройство для обезвоживания нефти


 


Владельцы патента RU 2458726:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (ГОУ ВПО БашГУ) (RU)

Изобретение относится к процессам подготовки нефти и может быть использовано для обезвоживания нефти в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Способ включает воздействие на нефть ударными волнами, которые возникают при высоковольтном импульсном разряде в воде, находящейся в отделенном от обрабатываемой водонефтяной эмульсии герметичном цилиндрическом мембранном излучателе с электродами, расположенными на ее торцевых стенках. При этом нефть через патрубок подается в технологическую емкость, где после обработки гидравлическими волнами расслаивается на газ, нефть и воду, которые выводятся через соответствующие отводы. Технический результат состоит в повышении эффективности обезвоживания нефти. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к процессам подготовки нефти и может быть использовано для обезвоживания нефти в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.

Первичную подготовку нефти на нефтепромыслах, как известно, осуществляют термохимическим обезвоживанием при повышенных температурах и/или давлениях в присутствии деэмульгатора. Соответствующие установки обладают существенными недостатками - большим объемом отстойной аппаратуры, необходимостью высоких температур и значительным расходом деэмульгатора, а также относительно длительным временем отстоя.

Известны способы разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий, основанные на создании областей микроразрывов в нефти в сильно развитом турбулентном течении с предварительным подогревом и добавкой ПАВ (патент РФ 2045982, кл. B01D 17/00, B01D 19/00, от 1995 г.), под воздействием ультразвуковых волн (патент РФ 2339679 кл. C10G 33/00, от 2008 г.), в электрическом поле (патент РФ 2183132, кл. B01D 17/04, от 2002 г.). Эти и другие известные способы, представляющие комбинированное воздействие на водонефтяную эмульсию нескольких факторов, делают их технологически сложными и требуют значительных энергетических затрат.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ разделения нефтяной эмульсии под действием высоковольтных электрических импульсных разрядов, вызывающих возникновение ударной волны, резкое повышение давления и температуры разделяемой среды (а.с. №1526737, МПК4 B01D 17/06, опубл. 07.12.89 г.). Недостатком данного способа является необходимость подбора оптимального режима разряда (амплитуды напряжения и расстояния между электродами) не только для нефтей различных месторождений, но и в процессе обработки эмульсии вследствие непрерывного изменения проводимости среды. Отклонение от оптимальных режимов разряда может вызвать коксование нефти, либо обратный процесс - эмульсацию.

Другим недостатком является то, что электроды находятся в агрессивной среде, вызывающей электрохимическую коррозию и загрязнение, что приводит к износу электродов и срыву рабочего режима установки. Кроме того, непосредственное прохождение искрового разряда через нефть нежелательно с точки зрения техники безопасности в связи с возможностью взрыва парогазовой смеси, образовавшейся при электроискровом разряде.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение перечисленных недостатков наиболее близкого аналога и создание надежного, стабильного способа обработки нефтяных эмульсий.

Поставленная задача решается тем, что высоковольтный импульсный разряд создается не в обрабатываемой среде непосредственно, а в дополнительной емкости с водой, непроницаемой для водонефтяной эмульсии, боковые стены которой представляют собой упругую мембрану. При этом гидроудары через мембрану передаются в обрабатываемую среду, приводя к разрушению нефтяной эмульсии. В отличие от наиболее близкого способа, наличие мембраны приводит к более равномерному распределению мощности электрогидравлических ударов в рабочем объеме, обеспечивая тем самым мягкий и стабильный режим разрушения эмульсий практически во всем рабочем объеме и исключая необратимый процесс коксования. Другим отличительным свойством является осуществление разряда не в водонефтяной эмульсии, а в воде, что продлевает сроки службы электродов, а также создает безопасные условия работы персонала. Кроме того, наличие двух рабочих зон обеспечивает более эффективную деэмульсацию нефти.

Способ осуществляется следующим образом (рис.1). Нефтяную эмульсию подают в емкость 1 через подводящий патрубок 2 с задвижкой, после чего эмульсия попадает в первую рабочую зону емкости - зону А, где она подвергается гидроимпульсной обработке. Источником гидроимпульсов служит размещенный в зоне А цилиндрической формы герметичный мембранный излучатель 3 (выполненный, например, из полимерных эластичных материалов или тонкой металлической фольги), наполненный водой, с размещенными внутри электродами 4 и 5 и закрепленными при помощи диэлектрических стержней 6 и 7, проходящих через торцевые диэлектрические заглушки 8 и 9 внутрь цилиндрического излучателя. Высота излучателя равняется половине высоты зоны А, и он помещается в нижней части емкости для исключения повторного эмульгирования нефти при воздействии гидроударами.

От генератора импульсов тока 10 через проходные изоляторы 11 и 12 электрическая энергия подается на электроды 4 и 5, между которыми в воде происходит короткоимпульсный электрический разряд (амплитуда напряжения до 8 кВ, длительность около 10 мкс). Возникающий после разряда электрогидравлический удар через мембранный корпус 13 излучателя 3 передается на объем обрабатываемой водонефтяной эмульсии зоны А. Патрубок 14 служит для вывода парогазовой смеси, образующейся в результате импульсных разрядов, и одновременно для пополнения излучателя водой.

Цилиндрический мембранный излучатель 3 располагается на одинаковом расстоянии от стенок емкости 1 и поперечной перегородки 15, выполненной из упругого материала (например, металлической фольги). Эта упругая перегородка, открытая для обрабатываемой жидкости сверху и снизу, получая импульсы гидроударов от излучателя 3, позволяет осуществлять дополнительно более глубокую деэмульсацию во второй рабочей зоне - зоне В.

В процессе обработки нефтеводогазовой смеси, поступившей в зону А, начинается процесс разделения потока на газ, нефть и воду. Газ, выделяясь, занимает верхнюю часть емкости 1; выделившаяся вода занимает нижнюю часть емкости и свободно движется под поперечной перегородкой 15 до отводящего воду патрубка 16.

Отделившаяся от воды нефть перетекает поверх перегородки 15 в зону В и далее собирается в зоне С, откуда откачивается по трубопроводу 17.

Зона В отделена от зоны С перегородкой 18, верхний уровень которой ниже уровня экрана. Над входом патрубка 16 для откачки воды имеется горизонтальный козырек 19, исключающий попадание эмульсии в трубопровод вследствие воронкообразования.

Отделение газа от нефти и воды происходит во всем пространстве емкости 1, а его отвод производится по трубопроводу 20 под рабочим давлением аппарата.

Способ обезвоживания нефти, включающий воздействие электрического разряда, отличающийся тем, что обезвоживание производится в двух рабочих зонах, при этом в первой рабочей зоне происходит основное обезвоживание нефти путем гидроудара, осуществляемого электрическим разрядом, который производится в герметичном цилиндрическом мембранном излучателе, расположенном в нижней половине емкости первой рабочей зоны и на равноудаленном расстоянии между ее боковыми стенками, торцом и поперечной упругой перегородкой, отделяющей первую рабочую зону от второй, а во второй рабочей зоне производится дополнительное обезвоживание нефти за счет воздействия на нее поперечной упругой перегородки, получающей остаточный импульс электрического разряда мембранного излучателя.

Устройство для обезвоживания нефти, состоящее из емкости с размещенными в ней электродами, отличающееся тем, что емкость разделена на зоны и обезвоживание производится в двух рабочих зонах, разделенных поперечной упругой перегородкой, получающей остаточный импульс электрического разряда, а электроды размещены в в герметичном цилиндрическом мембранном излучателе, расположенном в нижней половине емкости первой рабочей зоны и на равноудаленном расстоянии между ее боковыми стенками, торцом и поперечной упругой перегородкой.

Таким образом, двухступенчатая обработка водонефтяной эмульсии, при которой в первой рабочей зоне (зона А) осуществляется основное ее разделение на нефть и воду, а во второй рабочей зоне (зона В) - дополнительная в мягком режиме, обеспечивает более эффективную деэмульсацию, а разряд в воде - стабильность, долговечность, надежность и безопасность работы установки.

1. Способ обезвоживания нефти, включающий воздействие электрического разряда, отличающийся тем, что обезвоживание производится в двух рабочих зонах, при этом в первой рабочей зоне происходит основное обезвоживание нефти путем гидроудара, осуществляемого электрическим разрядом, который производится в герметичном цилиндрическом мембранном излучателе, расположенном в нижней половине емкости первой рабочей зоны и на равноудаленном расстоянии между ее боковыми стенками, торцом и поперечной упругой перегородкой, отделяющей первую рабочую зону от второй, а во второй рабочей зоне производится дополнительное обезвоживание нефти за счет воздействия на нее поперечной упругой перегородки, получающей остаточный импульс электрического разряда мембранного излучателя.

2. Устройство для обезвоживания нефти, состоящее из емкости с размещенными в ней электродами, отличающееся тем, что емкость разделена на зоны, и обезвоживание производится в двух рабочих зонах, разделенных поперечной упругой перегородкой, получающей остаточный импульс электрического разряда, а электроды размещены в герметичном цилиндрическом мембранном излучателе, расположенном в нижней половине емкости первой рабочей зоны и на равноудаленном расстоянии между ее боковыми стенками, торцом и поперечной упругой перегородкой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для разделения водонефтяных эмульсий в электрическом поле и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области подготовки товарной нефти и может быть использовано на производствах нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности для создания аппаратов сверхвысокочастотной (СВЧ) обработки водонефтяных смесей.

Изобретение относится к разделению двух- или трехфазных потоков жидкостей и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к разделению жидкостей, а именно к разделению водных гелевых смесей, и может быть использовано в химической и пищевой промышленности. .

Изобретение относится к области подготовки воды для последующего применения ее для технических и питьевых нужд, а также для удаления полученных в ходе ее использования загрязнителей в процессе последующего сброса в открытые водоемы.
Изобретение относится к способу очистки воды и водно-маслянных эмульсий от примесей нефте- и маслопродуктов перед сбросом технологических водных сред в окружающую среду или их подачей на оборотное водоснабжение и может использоваться в нефтеперерабатывающей, химической и пищевой промышленности, на специализированных водоочистных комплексах.

Изобретение относится к устройствам для разделения продукции скважин на компоненты (газ, вода, нефть) и может использоваться в нефтегазовой промышленности. .

Изобретение относится к обезвоживанию кремнийорганических жидкостей, например гидролизата диметилдихлорсилана (ДМДХС), и может быть использовано в кремнийорганических производствах для выделения воды и водных растворов хлористого водорода из кремнийорганических жидкостей.

Изобретение относится к технике магнитной обработки жидкости и может быть использовано при добыче нефти для магнитной обработки продукции нефтедобывающих скважин в осложненных условиях.
Изобретение относится к способу разделения водонефтяных эмульсий и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, например при утилизации нефтяных отходов.

Настоящее изобретение относится к устройству для регенерации отработанного трансформаторного масла, характеризующемуся тем, что оно включает волновод, на торцах которого размещены упорные кольца и полый конус с отверстием в вершине с возможностью перемещения его между упорными кольцами стержнем, соединенным с основанием полого конуса через скользящее кольцо. Техническим результатом настоящего изобретения является эффективная регенерация трансформаторного масла путем коагуляции молекул воды и продуктов старения вращающимся электромагнитным полем. 1 табл., 7 ил.

Изобретение относится к области обработки материалов посредством электромагнитной энергии. Описаны способ и устройство, содержащее множество электромагнитных резонансных структур, связанных с общим объемом для проведения процесса или реакции таким образом, что поддерживается резонанс каждой структуры, наряду с тем, что объем для проведения процесса или реакции является частью каждой резонансной структуры. Вместе с этим каждая резонансная структура согласована с соответствующим ей электромагнитным генератором. Такое устройство предоставляет возможность каждому генератору и его системе доставки функционировать при номинальной мощности при суммировании всех мощностей, происходящем в общем объеме для проведения процесса или реакции. В различных вариантах осуществления этого изобретения разные электромагнитные генераторы могут работать при одинаковых или разных частотах. Разные резонансные структуры могут быть одномодовыми или многомодовыми или же сочетанием одномодового и многомодового режимов. Разные резонансные структуры могут быть расположены пространственно упорядоченным образом, чтобы соединить множество структур с объемом для проведения процесса или реакции. Технический результат - повышение выходной мощности реакционной камеры. 11 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к электродегидраторам и предназначено для обезвоживания и обессоливания нефти. Электродегидратор содержит электроды и снабжен распределительными устройствами, представляющими собой открытые снизу и перфорированные сверху распределительные короба, которые в рабочем состоянии имеют куполообразную форму и выполнены из гибкого диэлектрического материала, прикрепленного к раме. Техническим результатом является повышение производительности электродегидратора, расширение диапазона рабочих нагрузок, повышение эффективности обессоливания и обезвоживания, а также снижение стоимости распределительного устройства. 1 ил.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение относится к электрообессоливающей установке, состоящей из дегазатора, рекуперационных теплообменников нагрева дегазированной нефти продуктами переработки нефти, сепаратора, электродегидраторов, оснащенных струйными насосами подачи циркулирующей дренажной воды и струйными насосами подачи балансовой дренажной воды. Установка включает три электродегидратора, сырую нефть дегазируют с получением дегазированной нефти, которую разделяют на две части, первую часть нагревают. Вторую часть с помощью струйного насоса смешивают с балансовой дренажной водой из первого электродегидратора и нагревают. Нагретые части дегазированной нефти смешивают и направляют в сепаратор, где отделяют соленую воду, а полученную частично обессоленную нефть с помощью струйных насосов смешивают с циркулирующей дренажной водой из первого электродегидратора и с балансовой дренажной водой из второго электродегидратора и направляют в первый электродегидратор, из которого выводят дренажную воду, разделяемую далее на циркулирующую и балансовую дренажную воду, а также выводят частично обессоленную нефть, которую направляют во второй электродегидратор после смешения с помощью струйных насосов с циркулирующей дренажной водой из второго электродегидратора и с балансовой дренажной водой из третьего электродегидратора. Из второго и третьего электродегидратора выводят дренажную воду, разделяемую далее на циркулирующую и балансовую дренажную воду. Из второго электодегидратора выводят частично обессоленную нефть, которую направляют в третий электродегидратор после смешения с помощью струйного насоса со смесью пресной воды и циркулирующей дренажной воды из третьего электродегидратора. Технический результат - снижение металлоемкости оборудования, сокращение потребления электроэнергии, уменьшение расхода пресной воды, удаление из нефти растворенного кислорода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способам подготовки нефти к переработке в условиях НПЗ и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа, включающего дегазацию сырой нефти, разделение ее на две части, нагрев первой части до температуры, близкой к температуре электрообессоливания и обезвоживания, за счет охлаждения легких продуктов (бензинов, керосинов) до температуры транспортировки. Вторую часть дегазированной нефти смешивают с дренажной водой первой ступени, нагревают остальными продуктами переработки нефти до температуры, обеспечивающей равенство температуры нагретой дегазированной нефти температуре электрообессоливания и обезвоживания после смешения первой и второй ее частей. Нагретую дегазированную нефть подвергают сепарации с получением обезвоженной нефти, которую затем подвергают многоступенчатому электрообессоливанию и обезвоживанию с получением подготовленной нефти и дренажной воды первой ступени. Технический результат - сокращение потребления электроэнергии и снижение металлоемкости оборудования, уменьшение расхода пресной воды и количества водных стоков, снижение скорости коррозии оборудования. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к смесителям-электрокоалесценторам и может использоваться для получения водонефтяных эмульсий на установках электрообессоливания нефти. Смеситель-электрокоалесцентор представляет собой вертикальный заземленный корпус, выполненный в виде трубы Вентури, соосно которому размещен электрод. В нижней части по оси корпуса размещена форсунка для подачи воды. Переменное электрическое поле внутри корпуса создается между центральным стержневым электродом и стенками смесительной камеры трубы Вентури. Противоэлектродом форсунки является конфузорная часть трубы Вентури. Напряжение к электроду и форсунке подведено через токоведущие тросики и проходной изолятор от повышающего трансформатора. Технический результат состоит в повышении эффективности коалесценции. 1 ил.

Группа изобретений относится к нефтедобыче и нефтепереработке. Изобретение касается способа обезвоживания углеводородного сырья, включающего высокочастотную магнитную обработку углеводородного сырья сигналом в формируемом им импульсном магнитном поле. Импульсное магнитное поле формируют вдоль вектора поступательного движения потока. Управление процессом обработки углеводородного сырья осуществляют путем изменения частоты и амплитуды импульсов в зависимости от степени обводненности углеводородного сырья. Изобретение также касается устройства для обезвоживания углеводородного сырья, содержащего индуктор, генератор импульсов и анализатор с чувствительным элементом для определения обводненности углеводородного сырья. Технический результат - повышение качества добываемого углеводородного сырья и эффективности его обезвоживания при минимальных энергетических, временных и аппаратных затратах. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.

Изобретение относится к способу электрохимического разделения несмешивающихся жидкостей и дисперсных систем, включающему: a) электрокоагуляцию-переполяризацию с использованием Al-анода и Cu-катода с размещением катода в зоне с минимальным жидкостным протоком и прохождением основного жидкостного протока через анод, с последующей электродеполяризацией с использованием C-анода и Cu-катода с размещением катода в зоне с минимальным жидкостным протоком и прохождением основного жидкостного протока через анод, с размещением каждой электродной пары в отдельных корпусах с межкорпусным соединительным устройством, выполненных из электроизоляционных материалов, с последующим гидродинамическим или гидростатическим разделением на фракции, причем допускается замена материала электродных пар и их конструкции, с изменением соотношения площадей анод/катод; b) управление электрокоагуляцией-переполяризацией осуществляется посредством задаваемой на электродной паре разности потенциалов подаваемой на электродную пару от источника постоянного тока или источника тока, работающего в импульсном режиме, при которой основная часть мощности расходуется не на инициирование электролизных процессов сопровождающихся анодным растворением, а на переполяризацию поверхностных зарядов; c) управление электродеполяризацией осуществляется с начальным повышением разности потенциала на электродной паре с помощью источника постоянного тока или источника тока, работающего в импульсном режиме, до значений, характеризующихся началом электролизных процессов с последующим отключением от источника питания и подключением к электродной паре нагрузки, соответствующей накапливающемуся на электродной паре заряду, и все управление осуществляется в режиме жидкостного протока. Использование настоящего способа позволяет повысить эффективность разделения несмешивающихся жидкостей, золей, суспензий, уменьшить энергозатраты и снизить материалоемкость. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Изобретение касается способа обезвоживания нефтяных эмульсий за счет того, что ограниченный объем нефтяной эмульсии подают в оборотную емкость, при необходимости нагревают, циркулируют по замкнутому кругу через магнитный аппарат или статично выдерживают в нем и в том и другом случаях обрабатывают вращающимся магнитным полем; или циркулируют по замкнутому кругу и последовательно дезинтегрируют в дезинтеграторе и обрабатывают вращающимся магнитным полем в магнитном аппарате; или размещают и последовательно выдерживают в оборотной емкости, магнитном аппарате и разделительном отстойнике, при этом в оборотной емкости нефтяную эмульсию при необходимости нагревают, в магнитном аппарате обрабатывают вращающимся магнитным полем, в разделительном отстойнике получают обезвоженную нефть, причем перед размещением в магнитном аппарате нефтяную эмульсию предварительно дезинтегрируют путем круговой циркуляции через дезинтегратор, а время обработки при дезинтегрировании в магнитном аппарате и разделительном отстойнике устанавливают экспериментально по принципу достижения требуемого или наилучшего результата. Изобретение также касается устройства для обезвоживания нефтяных эмульсий. Технический результат - эффективное обезвоживание стойких нефтяных эмульсий. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей отрасли промышленности, связанной с переработкой нефти, в частности к способам сепарирования нефти, и может быть использовано на судовых сепараторах для очистки нефти. Способ сепарирования нефти включает предварительный нагрев сырой нефти, ее сепарирование, получение очищенной нефти и осадка. При этом сырую нефть предварительно подогревают в подогревателе до температуры 58-60°C. Затем нефть, проходя по залитым компаундом трубкам, опоясывающим обмотку статора сепаратора, дополнительно подогревается за счет тепловыделений в обмотках и магнитопроводах статора электродвигателя сепаратора. Далее в торцовой и цилиндрической частях барабана сепаратора, одновременно являющегося ротором электродвигателя сепаратора, нефть подогревается до температуры 65-70°C, необходимой для сепарирования. Кроме того, при этом нефть подвергается воздействию электромагнитного поля с аксиальной и цилиндрической частей статора электродвигателя сепаратора. Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат и интенсификация процесса сепарирования нефти. 2 ил.
Наверх