Электрокоалесцирующий аппарат дляразрушения нефтяных эмульсий

 

и 11 827I I I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски»

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.06.79 (21) 2779033/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (51) M. Кл.""

В 01D 17/06

С 10 33/02

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (53) УДК 66.066.6 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.05.81 по делам изобретений и открытий

) . \ (72) Авторы 4 7 - Ч4г;-.;:-,Р изобретения М. М. Бильданов, В. Н. Швецов, Р. Т. Булгаков, Г. М. А йадиар

А. А. Юнусов и С. Ш. Гершуни (71) Заявители Казанский ордена Трудового Красного Знамени государ твенно:-:М ЛИ . педагогический институт, Производственное объединение

«Татнефть» и Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтяного машиностроения (54) ЭЛЕКТРОКОАЛЕСЦИРУЮЩИЙ АППАРАТ

ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ НЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

Изобретение относится к устройствам для обработки нефти, нефтепродуктов и других органических жидкостей в электрическом поле и может быть использовано в нефтедобывающей и в нефтеперерабатывающей промышленности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к описываемому изобретению является электрокоалесцирующий аппарат для разрушения нефтяных эмульсий, включающий корпус с входным и выходным патрубками, с коаксиальными внешним и внутренним электродами (1).

Однако аппарат такого типа непригоден для разрушения высокообводненных нефтяных эмульсий, имеющих место в промысловых условиях нз-за коротких замыканий и неравномерности воздействия электрического поля на эмульсию с повышенной концентрацией водной фазы, т. е. происходит пробой между электродами и нарушается равномерное воздействие электрического поля на эмульсию.

С целью повышения надежности и интенсификации процесса разрушения предложенный аппарат снабжен диэлектрическим перфорированным экраном, расположенным между внешним и внутренним электродами и перегородкой, размещенной между боковой стенкой корпуса и экраном со стороны входного патрубка.

Кроме того, экран выполнен в виде обратного конуса с днищем в меньшем основании, причем отношение диаметра экрана к диаметру корпуса равно 0,4 — 0,7. Отношение толщины стенок экрана к диаметру от1р верстий его перфорации равно 4 — 8. Отношение шага отверстий перфорации экрана к диаметру этих отверстий равно 1,5 — 4.

Отношение диаметра внешнего электрода к диаметру внутреннего больше 10.

На фиг. 1 и 2 показан предлагаемый аппарат в разных вариантах.

Аппарат состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, являющегося в первом варианте (фиг. 1) и внешним заземленным электродом, внутренних высокопотенци альных стержневых электродов 2, внешних цилиндрических заземленных электродов 3 (фиг. 2), перфорированных экранов 4, систем ввода высокого напряжения проходным II30JIIITopoM 5 H входных выходных патрубков, соответственно, 6 и 7.

Причем экран выполнен с отверстиями 8.

Аппарат снабжен дисками 9, размещенны827111

5 ю

15 ми в нижней и верхней частях (фиг. 1) и только в верхней части (фиг. 2).

Аппарат работает следующим образом.

Нефтяную эмульсию через входные патрубки 6 вводят внутрь перфорированного экрана 4, в котором эмульсия начинает обрабатываться электрическим полем большой напряженности, имеющим место вблизи центрального высокопотенциального электрода 2, затем она через отверстия 8 в диэлектрическом экране 4, называемыми областями ограниченного формирования цепочек, поступает для дообработки в зону с меньшим значением напряженности электрического поля, что имеет место у стенок внешнего электрода 3. Перфорированный экран 4 из диэлектрического материала может быть заглушен с одного конца (фиг. 2) или же открыт в обоих концов (фиг. 1).

Соответственно, подача эмульсии осуществляется только сверху (фиг. 2) или же и сверху и снизу (фиг. 1). Последнее может быть необходимо для выравнивания скоростей истечения жидкости из отверстий перфорации экрана по всей его длине. Разрушенная и укрупненная нефтяная эмульсия поступает через выходной патрубок 7 для окончательного разделения в отстойный аппарат.

Положительный эффект, заключенный в разбиении потока водонефтяной эмульсии на элементарные струйки с помощью отверстий в диэлектрическом экране заключается в том, что процесс коалесценции воды в элементарных трубках тока качественно отличается от процесса коалесценции в безграничной области, что имеет место в существующих электродегидраторах. Количество воды в каждой элементарной трубке тока ограничено, поэтому токопроводящая цепочка получается малого сечения и большого сопротивления, и ток элементарного короткого замыкания через цепочку, прежде чем достигнуть критической величины, вызывает вскипание эмульсии и блокировку каналов парогазовыми пузырями. Благодаря этому достигается самоблокировка тока в каждом элементарном канале в диэлектрическом экране и не возникает катастрофического короткого замыкания между электродами. 3а счет этого осуществляется равномерная электрообработка эмульсии.

Особенности процесса коалесценции эмульсии в элементарных трубках тока позволяет

50 легко изменять время воздействия электрического поля на эмульсию скоростью потока и тем самым управлять процессом коалесценции воды.

Использование предлагаемого аппарата для обезвоживания и обессоливания нефти на нефтяных промыслах устранит короткие замыкания между электродами, обеспечит равномерное воздействие электрического поля на эмульсию, благодаря чему будет достигнута возможность управления процессом коалесценции воды и его интенсификации.

Следствием этого является повышение надежности и интенсификации процесса разрушения нефтяных эмульсий в электрическом поле.

Формула изобретения

1. Электрокоалесцирующий аппарат для разрушения нефтяных эмульсий, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, с коаксиальными внешним и внутренним электродами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и интенсификации процесса разрушения, аппарат снабжен диэлектрическим перфорированным экраном, расположенным между внешним и внутренним электродами, и перегородкой, размещенной между боковой стенкой корпуса и экраном со стороны входного патрубка.

2. Аппарат по п. 1, отлич ающийся тем, что экран выполнен в виде обратного конуса с днищем в меньшем основании.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что отношение диаметра экрана к диаметру корпуса равно 0,4 — 0,7.

4. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что отношение толщины стенок экрана к диаметру отверстий его перфорации равно 4 — 8.

5. Аппарат по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что отношение шага отверстий перфорации экрана к диаметру этих отверстий равно 1,5 — 4.

6. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что отношение диаметра внешнего электрода к диаметру внутреннего больше 10.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3232860, кл. 204 †3, опублик. 01.02.66 (прототип) .

Составитель Н. Ковалева

Редактор Л. Курасова Техред А. Камышникова Корректор P. Беркович

Заказ 1019/7 Изд. № 340 Тираж 712 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2