Электродегидратор



Электродегидратор
Электродегидратор
Электродегидратор
Электродегидратор

Владельцы патента RU 2654028:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к аппаратам для обезвоживания и обессоливания нефти и очистки нефтепродуктов и может быть использовано в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности. Электродегидратор включает корпус, систему ввода и распределения сырья, штуцер вывода нефти, штуцер вывода воды, два высоковольтных источника питания и электроды, расположенные в вертикальных плоскостях и поочередно соединенные с соответствующими источниками питания. Электроды выполнены в виде параллельных решеток, каждая из которых смещена относительно соседней по высоте. Система ввода и распределения сырья оборудована генератором облучения сырья наносекундными электромагнитными импульсами. Электродами для облучения сырья являются полукольцевые элементы, смонтированные на внутренней поверхности вставки в трубопровод системы ввода и распределения сырья, контактирующие с транспортируемым сырьем и изолированные от вставки. Параметры наносекундных электромагнитных импульсов составляют: длительность 1 нс, амплитуда не более 12 кВ, мощность в одном импульсе от 2 до 3 МВт, частота повторения импульсов 1000 Гц. Технический результат: повышение эффективности, уменьшение продолжительности деэмульгирования и снижение энергозатрат. 3 ил.

 

Изобретение относится к аппаратам для обезвоживания и обессоливания нефти и очистки нефтепродуктов и может быть использовано в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен электродегидратор для нефти и нефтепродуктов, содержащий корпус, систему ввода сырья, штуцер вывода нефти, сборник отделенной воды, два высоковольтных источника питания и пластинчатые электроды, расположенные в вертикальных пересекающихся плоскостях и поочередно соединенные с разнофазными источниками питания (патент США 4126537, В01Д 13/02, В03С 5/00, опубл. 21.11.78 г.).

Недостатком этого аппарата является низкая эффективность и надежность работы и высокие энергозатраты при обычной для нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности входной обводненности сырья, как правило, превышающей 3% об. Это связано с тем, что исходное сырье с максимальной обводненностью сначала поступает в зону максимальной напряженности электрического поля на участке минимального расстояния между пластинчатыми электродами. Поэтому на этом участке наиболее высока вероятность электрических пробоев, вызываемых интенсивным формированием токопроводящих цепочек из капель воды, приводящих к существенному снижению напряжения на электродах и эффективности процесса коалесценции во всем объеме межэлектродного пространства.

Наиболее близким к предлагаемому является электродегидратор, включающий корпус, систему ввода и распределения сырья, штуцер вывода нефти, штуцер вывода воды, два высоковольтных источника питания и электроды, расположенные в вертикальных плоскостях и поочередно соединенные с соответствующими источниками питания, в котором электроды выполнены в виде параллельных решеток, каждая из которых смещена относительно соседней по высоте (Патент РФ на полезную модель №106131, B01D 17/06, опубл. 10.07.2011).

Недостатком этого аппарата является низкая эффективность и большая продолжительность деэмульгирования. Это связано с тем, что разделение эмульсии происходит только за счет пластинчатых электродов, без каких-либо дополнительных приспособлений.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности, уменьшение продолжительности деэмульгирования и снижение энергозатрат.

Поставленная задача достигается тем, что в электродегидраторе, включающем корпус, систему ввода и распределения сырья, штуцер вывода нефти, штуцер вывода воды, два высоковольтных источника питания и электроды, расположенные в вертикальных плоскостях и поочередно соединенные с соответствующими источниками питания, при этом электроды выполнены в виде параллельных решеток, каждая из которых смещена относительно соседней по высоте, согласно изобретению система ввода и распределения сырья оборудована генератором облучения сырья наносекундными электромагнитными импульсами, а электродами для облучения сырья являются полукольцевые элементы, смонтированные на внутренней поверхности вставки в трубопровод системы ввода и распределения сырья, контактирующие с транспортируемым сырьем и изолированные от вставки, при этом параметры наносекундных электромагнитных импульсов составляют: длительность 1 нс, амплитуда не более 12 кВ, мощность в одном импульсе от 2 до 3 МВт, частота повторения импульсов 1000 Гц.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема электродегидратора, на фиг. 2 представлена вставка с полукольцевыми элементами, на фиг. 3 - разрез А-А по фиг. 2.

Электродегидратор содержит заземленный корпус 1, систему ввода и распределения сырья, состоящую из распределительного коллектора 2 и напорного трубопровода 3, штуцер вывода нефти 4, штуцер вывода воды 5, штуцер сброса воды 6 и электродную систему в виде размещенных в вертикальной плоскости параллельных решеток 7 и 8, соединенных с соответствующими источниками питания 9 и 10. Напорный трубопровод 3 оборудован вставкой 11. На внутренней поверхности вставки 11 закреплены одним из известных способов полукольцевые элементы 12, которые посредством кабелей 13 соединены с генератором наносекундных электромагнитных импульсов 14. Изоляция элементов 12 от вставки 11 и трубопроводов 3 осуществляется прокладками 15 и 16, Оптимальный режим наносекундных электромагнитных импульсов составляет: длительность 0,1 нс, амплитуда не более 12 кВ, мощность в одном импульсе от 2 до 3 МВт, частота повторения импульсов 1000 Гц.

Электродегидратор работает следующим образом.

Нефть в смеси с водой подают через напорный трубопровод 3 в распределительный коллектор 2 системы ввода и распределения сырья. При движении по напорному трубопроводу 3 в месте установки вставки 11 сырье подвергается воздействию наносекундными электромагнитными импульсами, которые генерируются генератором 14 и передаются по кабелям 13 на полукольцевые элементы 12.

Характерной особенностью наносекундных электромагнитных импульсов является их однополярность, что приводит к отсутствию осциллирующих колебаний в излучаемом поле. Следствием этого выступает наличие пространственно-временного направленного действия силы за время одного импульса, создающего условия для воздействия на структуру и физико-химические свойства вещества (Белкин B.C. Наносекундные электромагнитные импульсы и их применение / B.C. Белкин, В.А. Бухарин, В.К. Дубровин и др. / Под ред. В.В. Крымского. - Челябинск: Лурье, 2001. - 110 с.).

Воздействие наносекундных электромагнитных импульсов на нефть в смеси с водой вызывает разрыв химических связей и снижение величины поверхностного натяжения на межфазной границе системы «нефть-вода», что приводит к снижению энергетических затрат на разрушение эмульсии и вязкости транспортируемого сырья.

Внутри аппарата нефть в смеси с водой проходит восходящим потоком, обрабатывается электрическим полем при прохождении параллельных решеток 7 и 8. В электрическом поле на капли воды, находящейся в нефти, действуют силы взаимного притяжения, в результате чего капли укрупняются и осаждаются в нижнюю часть аппарата, где поддерживается постоянный уровень воды за счет сбрасывания ее избытка через штуцер 6. Освобожденная от воды нефть удаляется через штуцер 4, смонтированный в верхней части корпуса 1.

Таким образом, в отличие от аналогов заявляемая полезная модель обеспечивает повышение эффективности работы аппарата за счет применения дополнительной обработки нефтяной эмульсии наносекундными электромагнитными импульсами, что позволяет снизить энергозатраты на процесс разделения эмульсии и ее транспортирование.

Электродегидратор, включающий корпус, систему ввода и распределения сырья, штуцер вывода нефти, штуцер вывода воды, два высоковольтных источника питания и электроды, расположенные в вертикальных плоскостях и поочередно соединенные с соответствующими источниками питания, при этом электроды выполнены в виде параллельных решеток, каждая из которых смещена относительно соседней по высоте, отличающийся тем, что система ввода и распределения сырья оборудована генератором облучения сырья наносекундными электромагнитными импульсами, а электродами для облучения сырья являются полукольцевые элементы, смонтированные на внутренней поверхности вставки в трубопровод системы ввода и распределения сырья, контактирующие с транспортируемым сырьем и изолированные от вставки, при этом параметры наносекундных электромагнитных импульсов составляют: длительность 1 нс, амплитуда не более 12 кВ, мощность в одном импульсе от 2 до 3 МВт, частота повторения импульсов 1000 Гц.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды питьевого качества из влаги окружающего, морского, атмосферного воздуха. Способ включает забор и подачу атмосферного воздуха в генераторы энергии сжатого воздуха (1), охлаждение потока сжатого воздуха после генераторов (1) в конденсаторах (9) с осаждением и отбором влаги.

Изобретение относится к способам извлечения сульфата аммония при переработке биомассы. Способ извлечения сульфата аммония при переработке биомассы на углеводородное топливо включает: переработку биомассы в реакторе гидропиролиза в углеводородное топливо, уголь и поток технологического пара; охлаждение потока технологического пара до температуры конденсации, дающее водный поток, содержащий аммиак и сульфид аммония, поток жидких углеводородов, и поток охлажденного парообразного продукта, включающего неконденсирующиеся технологические пары, содержащие Н2, СН4, CO и CO2, аммиак и сероводород; направление водного потока в каталитический реактор; впрыск воздуха в каталитический реактор с получением водного потока продукта, содержащего аммиак и сульфат аммония, при этом осуществляют удаление сероводорода из потока охлажденного парообразного продукта и подачу сероводорода в каталитический реактор вместе с водным потоком для взаимодействия с аммиаком, присутствующим в водном потоке, с получением сульфида аммония и затем сульфата аммония.

Изобретение относится к устройствам очистки промышленных стоков и может быть использовано на предприятиях электронной, приборостроительной промышленности, а также на производствах, имеющих в гальванические цеха и участки.

Изобретение относится к энергетике в пищевой и фармацевтической промышленности и может быть использовано для опреснения морской или загрязненной воды, для отделения спиртов из спиртосодержащих растворов, а также для получения концентрированных фруктовых соков.

Изобретение относится к средствам водоподготовки и водоочистки и может быть использовано в трубопроводах и бассейнах. Распределительное устройство коагулянта для водоподготовки содержит лучераспределитель 1, образованный из радиально расположенных перфорированных отверстиями трубок.

Установка для очистки природных вод относится к области водоподготовки и может быть использована для предварительной очистки природных вод, в частности поверхностных для хозяйственно-питьевого, промышленного и сельскохозяйственного водоснабжения.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к установкам для обессоливания морской воды (опреснительным установкам). Предлагаемая опреснительная установка имеет по меньшей мере две емкости, которые заполняют паром.
Изобретение относится к области разделения эмульсий фильтрацией, в частности к области очистки жидкостей от маслонефтепродуктов и органических веществ, и может быть использовано в нефтедобывающей, химической, нефтехимической, пищевой, фармацевтической, машиностроительной и других отраслях промышленности, а также в системах очистки сточных вод.

Изобретение относится к способу и устройству управления подачей воды в водоочистительной установке и может быть использовано в водоочистке для получения воды с различными свойствами.

Изобретение относится к двум вариантам способа получения метана. Один из вариантов включает в себя приведение в контакт водной текучей среды, содержащей по меньшей мере одно нежелательное составляющее, с гетерогенным катализатором при давлении от приблизительно 20 атм до приблизительно 240 атм и температуре от 150°C до приблизительно 373°C для гидролиза по меньшей мере одного нежелательного составляющего в текучей среде и генерирования количества метана, причем гетерогенный катализатор содержит элемент, выбранный из группы, состоящей из рутения, никеля, кобальта, железа и их сочетаний, и твердую подложку, выбранную из группы, состоящей из оксида алюминия, диоксида кремния и карбида.

Группа изобретений относится к нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использована при обезвоживании и обессоливании нефти. Аппарат содержит выносной смеситель (3) нефти с пресной промывочной водой и размещенные в общем корпусе (1) разделенные поперечной перегородкой (10) камеру водной промывки (2) нефти и отстойную камеру (11).

Изобретение относится к процессу подготовки нефти и подтоварной воды. Предложен способ разделения водонефтяной эмульсии путём введения в неё углеродных нанотрубок, содержащих металлы, выбранные из ряда: железо, кобальт, никель.

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли промышленности, связанной с переработкой нефти, в частности к электрооборудованию для сепарирования нефти, и может быть использовано, например, для сепарирования нефти на нефтяных месторождениях, на судовых сепараторах для очистки нефти.

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.

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 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.

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.

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.

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.

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.

Изобретение направлено на создание экологически безвредной деэмульгирующей композиции, содержащей низкие уровни поверхностно-активных веществ в экологически безвредных растворяющих основаниях или основах аналогичных компонентам нефти и совместимых с катионными ПАВ, присутствующих в иных реагентах для обработки нефти.

Изобретение относится к аппаратам для обезвоживания и обессоливания нефти и очистки нефтепродуктов и может быть использовано в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности. Электродегидратор включает корпус, систему ввода и распределения сырья, штуцер вывода нефти, штуцер вывода воды, два высоковольтных источника питания и электроды, расположенные в вертикальных плоскостях и поочередно соединенные с соответствующими источниками питания. Электроды выполнены в виде параллельных решеток, каждая из которых смещена относительно соседней по высоте. Система ввода и распределения сырья оборудована генератором облучения сырья наносекундными электромагнитными импульсами. Электродами для облучения сырья являются полукольцевые элементы, смонтированные на внутренней поверхности вставки в трубопровод системы ввода и распределения сырья, контактирующие с транспортируемым сырьем и изолированные от вставки. Параметры наносекундных электромагнитных импульсов составляют: длительность 1 нс, амплитуда не более 12 кВ, мощность в одном импульсе от 2 до 3 МВт, частота повторения импульсов 1000 Гц. Технический результат: повышение эффективности, уменьшение продолжительности деэмульгирования и снижение энергозатрат. 3 ил.

Наверх