Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< >944606 (61) Дополнительное к авт. свид-ву .(22) Заявлено 221280 (21) 3223237/23-26 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 230782. Бюллетень ¹ 27

Р Р К з

B 01 0 17/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33) УДК 6 6. 066 ° .. 6 (088. 8) Дата опубликования описания 23.07.82

И.С. Мищенков, A.A. Кукьян, Е.И. Гордин кий и С.Й. Иищенков (72) Авторы изобретения

БЧооЛЕС- хь1. Л (71) Заявитель

Пермский политехнический институт (54) АППАРАТ ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ОБЕССОЛИВАНИЯ

НЕФТИ

Изобретение относится к устРойствам для разделения несмешивающихся жидкостей и эмульсий и может найти применение при обезвоживании и обессоливании нефти.

Известен аппарат для обезвоживания нефти, содержащий горизонтальную емкость, в нижней части которой размещен патрубок для подачи обводненной нефти, соосно с которым установлен эжекторный смеситель, снабженный отражательным диском, установ ленным с возможностью вертикального перемещения относительно смеситель, ной камеры fl) .

Недостатком такого аппарата яв.ляется невысокая глубина обезвоживания и обессоливания нефти, обусловленная недостаточной интенсивностью массообмена между жидкостями вследствие недостатков конструкции эжекторного смесителя. Кроме того, регулирование режима работы эжекторного смесителя перемещением смесительной камеры является нерациональным, так как оно ведет к изменению пути смешения потоков и интенсивности массообмена.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти, содержащий горизонтальную емкость с дном, в .нижней части которой установлены .щелевые эжекторы и вводной патрубок (2).

Недостатком известного аппарата является то, что щелевые эжекторы выполнены одноступенчатыми и не позволяют изменять их поперечные размеры непосредственно в процессе работы аппарата, что исключает возможность достижения высокой степени обезвоживания и обессоливания нефти.

Кроме того, алпарат не позволяет управлять расходом эжектируемого потока, что так же не способствует интенсификации и оптимизации процесса обезвоживания и обессоливания нефти.

Цель изобретения — интенсификация и оптимизация процесса обезвоживания и обессоливания нефти °

Эта цель достигается тем, что в аппарате для обезвоживания и обессоливания нефти, содержащем емкость с дном, в нижней части которой установлены щелевые эжекторы и вводной патрубок, эжектор выполнен в виде двух горизонтальных установленных

944606 друг над другом дисков с окнами серповидной формы, обращенные друг к другу поверхности дисков выполнены профилированными, а верхний диск установлен с возможностью перемещения по вертикали.

Целесообразно образовать профилированную поверхность дисков тремя кольцевыми проточками в виде боковой поверхности усеченного конуса с вершиной, обращенной в сторону непрофипированной поверхности диска, Аппарат снабжен разделительным цилиндром, установленным коаксиально емкости на дне, а нижний диск установлен в разделительном цилиндре и выполнен с диаметром, большим диаметра верхнего диска.

Целесообразно также снабдить аппарат перепускными патрубками,yL—

TàíîâëåHHûìè в дисках .

Кроме того, перепускные патрубки закреплены в нижнем диске и имеют скользящую посадку в верхнем диске.

На фиг.1 изображен аппарат для обезвоживания и обессолинания нефти; на фиг.2 — сечение A-A на фиг. 1.

Аппарат содержит цилиндрическую вертикальную емкость 1, сверху закрытую крышкой 2. Внутри емкости, соосно и с боковым зазором, вплотную к дну прикреплен разделительный цилиндр 3, высота которого составляет около 2/3 высоты емкости 1.

B нижней части ра здели тель ного цилиндра 3 размещен радиально-щелевой, двухступенчатый зжектор, сопла и камеры смешения которого образованы обращенными друг к другу > симметрично профилирован ными поверх нос тями двух соос ных, гор из он т аль но расположенных дисков 4 и 5, причем чаружный диаметр нижнего диска 4 больше, чем у верхнего.

Нижний диск 4, расположенный параллельно дну емкости 1 и на некотором расстоянии от него, центральным отверстием соединен с вводным патрубком б, а по наружному диаметру примыкает к разделитель ному цили ндру 3, образуя нижнюю полость 7.

Верхний диск 5 может перемещаться соосно и параллельно нижнему диску

4 при помощи винта 8, приводимого н действие маховиком 9. Сверху диск

5 закрыт кожухом 10, который совместно с диском образует верхнюю полость 11 .

Полости 7 и 11 сообщаются друг с другом перепускными патрубками 12.

Нижние концы патрубков 12 закреплены неподвижно в отверстиях нижнего диска 4, а верхние со скользящей посадкой входят н отверстия верхнего диска 5, обеспечивая coocHocTb его перемещения.

Для подвода эжектируемого потока в дисках 4 и 5 радиапьно-щелевого эжектора выполнены окна 13 и 14 серповидной формы.

В нижней части емкости 1 имеется дренажный трубопровод 15, на котором установлен регулирующий клапан

16.

К дренажному трубопроводу 15 при- . соединен трубопровод 17 эжектируемого потока с регулирующим клапаном 18.

На крымске емкости установлен патрубок 19 для отвода обезвоженной нефти.

Аппарат работает следующим образом.

Нефтяная эмульсия по нводному патрубку б поступает н центральную часть радиально-щелевого зжектора, где, растекаясь, начинает двигаться в радиальном направлении между кольцевыми выступами днух соосно расположенных дисков 4 и 5. Ввиду того, что площадь поперечного сечения .щели в начале больше, чем в конце, т.е.. на срезе первых противоположнэ расположенных кольцевых выступов, то скорость истечения эмульсии на выходе из щели становится максимальной, а давление минимальным. В результате этого через окна 13 серповидной формы происходит эжектирование воды иэ полостей 7 и 11.

Образующая смесь эмульсии и ноды, интенсивно перемешинаясь, движется в радиальном направлении и попадает в зазор, образованный вторыми противоположно расположенными кольцевыми проточками дисков 4 и 5, которые выполняют роль радиально-щелевой камеры смещения для первой ступени эжектора и рабанально-щелевого насадка для второй

его ступени. Поскольку площадь поперечного сече ния радиально-щелевой камеры смешения в начале больше, чем н конце, то скорость движения смеси по мере ее движения возрастает и достигает максимального значения на выходе из щели, давление на выходе смеаи иэ щели будет минимальным. При этом, так же, как и в перной ступени эжектора, происходит эжектиронание воды из полостей

7 и 11 через окна 14 серповидной формы.

Вновь образовавшаяся смесь, с большим содержанием воды, двигаясь в радиальном направлении, попадает в зазор, образованный третьими противоположно расположенными кольцевыми проточками дисков 4 и 5 зжектора, выполняющими роль радйальнощелевой камеры смешения второй ступени эжектора.

944606

Пройдя радиально-щелевую камеру смешения BTopQA ступени, водо-нефтяная смесь попадает в кольцевой зазор, образованный кожухом 10 и разделительным цилиндром 3, а оттуда— в верхнюю часть разделительного

5 цилиндра. При этом скорость движения смеси постепенно замедляется и создаются благоприятные условия ее гравитационного разделения на воду и нефть. 10

Водяная подушка, образующаяся над кожухом 10 внутри разделительног цилиндра 3, оказывает благоприятное влияние как на процесс укрупнения глобул воды, так и на отмыв нефти )5 от солей.

Накапливающаяся в разделительном цилиндре вода постоянно переливается в кольцевое пространство, образованное внутренней поверхностью вертикальной емкости 1 и наружной поверхностью разделительного цилиндра 3.

Из кольцевого пространства вода по дренажному трубопроводу 15 через регулирующий клапан 16 направляется в систему утилизации, а по трубопроводу эжектируемого потока 17 через регулирующий клапан 18 — в нижнюю 7 и верхнюю 11 полости — на прием двухступенчатого радиально-щелевого эжектора.

Обезвоженная и обессоленная нефть отводится из верхней части емкости по патрубку 19.

Скорость течения смеси и нефт яной эмульсии в проточных каналах радиально-щеле вого эже ктора можно изменять, перемещая верхний диск 5 винтом 3 и маховиком 9.

Таким образом, применение аппарата для обезвоживания и обессоли- 40 вания нефти, в нижней части которого в разделительном цилиндре установлен двухступенчатый радиальнощелевой регулируеьый эжектор, позволит не только инте нсифицировать про- 45 цесс обезвоживания и обессоливания нефти, но и установить оптимальный режим его работы, как путем изменения расстояния между профилированными соосно расположенными дисками, обра- д эующими радиально-щелевой эжектор, так и путем изменения гидравлической характеристики трубопровода эжектируемого потока.

Размещение эжектора в нижней части разделительного цилиндра, примыкающего вплотную к дну емкости и расположенного соосно с ней, создает благоприятные условия как для процесса промывки нефти водой, так и их гравитационного разделения.

° .

Формула изобретения

1. Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти, содержащий емкость с дном, в нижней. части которой установлены щелевые эжекторы и вводной патрубок, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации и оптимизации процесса обезвоживания и обессоливания нефти, эжектор выполнен в ниде двух горизонтальных установленных друг над другом дисков с окнами серповидной формы, обращенные друг к другу поверхности дисков выполнены профилированными, а верхний диск установлен с возможностью перемещения по вертикали.

2. Аппарат по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что профилированная поверхность диска образована тремя кольцевыми проточками в виде боковой поверхности усеченного конуса с вершиной, обращенной в сторону непрофилированной поверхности диска.

3. Аппарат по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что он снабжен разделительным цилиндром, установленным коаксиально емкости на дне, а нижний диск установлен в разделительном цилиндре и выполнен с диаметром, большим диаметра верхнего диска.

4. Аппарат re и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что он снабжен перепускными патру бками, установ- ленными в дисках.

5. Аппарат по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что перепускные патрубки закреплены в нижнем диске и имеют скользящую посадку в верхнем диске.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 551035, кл. В 01 D 17/04, 1973 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 592423, кд. В 01 D 17/02, 1975.

Ф