Установка для обезвоживания и обессоливания нефти. Смеситель для обессоливания нефти


АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ СМЕСИТЕЛЕЙ ДЛЯ ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ

Том 3. Закрученные потоки

Том 3. Закрученные потоки А.А. ХАЛАТОВ, А.А. АВРАМЕНКО, И.В. ШЕВЧУК ТЕПЛООБМЕН И ГИДРОДИНАМИКА В ПОЛЯХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ МАССОВЫХ СИЛ Том 3 Закрученные потоки В четырех томах Национальная академия наук Украины Институт технической теплофизики

Подробнее

УДК Андилахай А.А.

УДК 621.923 Андилахай А.А. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ СОПЛА ДЛЯ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ МЕЛКИХ ДЕТАЛЕЙ ЗАТОПЛЕННЫМИ СТРУЯМИ Постановка проблемы. Расширение технологических возможностей струйно-абразивной

Подробнее

Булысова Л.А. 1,а, н.с., Васильев В.Д. 1,а, н.с.

СТАТИСТИКА И ОБРАБОТКА РАСЧЕТНЫХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МЭКС Булысова Л.А. 1,а, н.с., Васильев В.Д. 1,а, н.с. 1 ОАО "ВТИ", ул. Автозаводская, д.14, Москва, Россия Краткая аннотация. Статья

Подробнее

Основная сфера деятельности организации

Общество с ограниченной ответственностью «Инженерные технологии» образовано в августе 2010 года и является малым инновационным предприятием при Рыбинской государственной авиационной технологической академии

Подробнее

Свободные сдвиговые течения

Свободные сдвиговые течения Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Институт прикладной математики и механики Кафедра гидроаэродинамики Курс лекций «Модели турбулентности» (http://cfd.spbstu.ru/agarbaruk/lecture/turb_models)

Подробнее

Санников Дмитрий Иванович

Санников Дмитрий Иванович На правах рукописи Санников Дмитрий Иванович Аэродинамические характеристики низконапорных регулируемых горелок судовых котлов 05.08.05 Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)

Подробнее

Рис. 1 - Схема возвращаемого аппарата

ИССЛЕДОВАНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОЗВРАЩАЕМОГО АППАРАТА НА ПОСАДОЧНОМ РЕЖИМЕ И ВОЗДЕЙСТВИЯ СТРУЙ НА ГРУНТ В.В. Жаркова, А.Е. Щеляев, Ю.В. Фишер ООО «ТЕСИС», г. Москва, Россия А.А. Дядькин, В.П.

Подробнее

Эволюционный ряд сужающих устройств

Эволюционный ряд сужающих устройств Статья опубликована в сборнике Материалов 26-ой международной научнопрактической конференции «Коммерческий учет энергоносителей», 20-22 ноября 2007 г., СПб.: Борей-Арт, с. 299-305 1 ГРАНИЦА ТОЧНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ

Подробнее

Рис. 5. Слои скалярных переменных.

Рис. 5. Слои скалярных переменных. РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА В РАБОЧЕМ КОЛЕСЕ ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА, С ПРОСТРАНСТВЕННЫМИ ЛОПАТКАМИ ДВУХ ТИПОВ, НА ОСНОВЕ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА FLOWVISION. Б.В. АФАНАСЬЕВ ЗАО "НИИтурбокомпрессор

Подробнее

F 2 , (8.1) F σ. = = l SE E

Методические указания к выполнению лабораторной работы 1.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ЮНГА * * Аникин А.И. Механика: методические указания к выполнению лабораторных работ по физике. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2008.

Подробнее

УДК А. В. Беспалов

УДК А. В. Беспалов вестник Югорского государственного университета 2009 г. Выпуск 2 (1). С. 5 9 МОДЕЛИРОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С УЧЕТОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВИБРОВОЗМУЩАЮЩИХ СИЛ А. В. Беспалов УДК 621.1 Электрическая машина

Подробнее

МОДЕЛИРОВАНИЕ СЖИГАНИЯ ГАЗОВ В ПУЗЫРЯХ

XXVII сессия Российского акустического общества посвященная памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А. В. Смольякова и В. И. Попкова Санкт-Петербург16-18 апреля 014 г. Д.В.

Подробнее

RU (11) (51) МПК B01D 47/02 ( )

RU (11) (51) МПК B01D 47/02 ( ) РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (19) RU (11) (51) МПК B01D 47/04 (2006.01) B01D 47/02 (2006.01) 167 822 (13) U1 R U 1 6 7 8 2 2 U 1 ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (12) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Подробнее

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ Для изучения процессов, происходящих в капельных жидкостях и газах необходимо знать распределение скоростей в каналах. Английским физиком Осборном

Подробнее

Рис. 1. Эскиз смесителя

Интенсифицирующие устройства для процессов обезвоживания и обессоливания нефти И.И. Уразов (институт «ТатНИПИнефть») Большая часть месторождений Республики Татарстан находится на поздней стадии разработки,

Подробнее

docplayer.ru

Установка для обезвоживания и обессоливания нефти

Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслям промышленности и может быть использовано при подготовке нефти на промыслах и на нефтеперерабатывающих заводах, в частности при обезвоживании и обессоливании нефти. Сущность изобретения заключается в том, что установка включает отстойник, в котором размещены последовательно расположенные вертикальные перегородки, выполненные из просечно-вытяжного листа. Перегородка до границы раздела фаз "нефть-вода" выполнена вертикальной и далее с уклоном в сторону входа водонефтяной эмульсии. Вертикальная часть этой перегородки выполнена глухой. Перегородки расположены таким образом, что щели последующей перегородки повернуты относительно щелей предыдущей перегородки. За перегородками размещен коалесцирующий пакет, перекрывающий рабочее сечение отстойника. Установка содержит смеситель со смесительной вставкой, выполненной в виде обращенных друг другу меньшими основаниями усеченных полых конусов, соединенных по меньшим основаниям. Смеситель снабжен патрубками для подвода нефти и воды и соединен трубопроводом с распределительным коллектором эмульсии, который размещен перед перегородкой в нижней части отстойника. Технический результат состоит в повышении степени обезвоживания и обессоливания нефти за счет эффективной промывки водой от солей, в возможности работы отстойника в режиме полного заполнения. 1 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслям промышленности и может быть использовано при подготовке нефти на промыслах и на нефтеперерабатывающих заводах, в частности при обезвоживании и обессоливании нефти.

Процессы обезвоживания и обессоливания нефти основаны на разрушении эмульсии, ее деэмульгировании. При этом при обессоливании деэмульгированию подвергают искусственную эмульсию нефти с промывной водой, специально подаваемую для отмывки нефти от оставшихся в ней солей. Для разрушения эмульсии в процессах обезвоживания и обессоливания нефти применяют гравитационный отстой, который сочетают с различными мерами воздействия на эмульсию - подогрев, добавка деэмульгаторов, перемешивание и электрообработку.

Известна установка подготовки нефти к переработке, которая включает процессы обезвоживания и обессоливания нефти, содержащая трубопровод, соединенный с отстойником и снабженный патрубком ввода в поток нефти водяного пара, при этом патрубок ввода водяного пара установлен соосно трубопроводу, установка снабжена смесительной вставкой, выполненной в виде двух обращенных друг другу меньшими основаниями и разнесенных по оси трубопровода усеченных конусов, соединенных по меньшим основаниям цилиндром, образующим проточную часть смесительной вставки и смонтированной в трубопроводе последовательно и соосно патрубку, теплообменником, установленным на входе трубопровода, и разделителем эмульсии, включенным в установку последовательно за отстойником и выполненным в виде дополнительного отстойника с коалесцирующим пакетом, перекрывающим рабочее сечение разделителя, при этом трубопровод установлен с уклоном в сторону отстойника, обеспечивающим перемещение к отстойнику выпавших из потока нефти механических примесей, выполнен с расширенным концом и обращен выходом к стенке отстойника в донной его части [патент №2162725, кл. В01D 17/04, опубл. 10.02.2001.].

Недостатком устройства является сложность конструктивного исполнения - наличие в установке 2-х отстойников, теплообменника. Недостатком также является использование водяного пара, который только после конденсации используется в качестве промывной воды, а также то, что конструктивное исполнение смесительной вставки не обеспечивает интенсивного смешения и укрупнения капель нефти и воды.

Наиболее близким к заявляемой является установка для очистки нефти, а именно для обезвоживания и обессоливания нефти, включающая отстойник с перегородками, отсек для накопления очищаемой нефти, отвода нефти, воды и газа, при этом верхние кромки перегородок расположены на одном уровне, отсек для очищенной нефти образован последней перегородкой, выполненной глухой снизу, патрубок для подачи очищаемой нефти размещен открытым концом вверх на уровне нижней кромки первой перегородки, патрубок для отвода отстоявшейся воды расположен в нижней части отстойника перед последней перегородкой, причем в верхней части отстойника размещен распылитель воды [патент РФ №2118198, кл. В01D 17/028, опубл. 27.08.1998.].

Недостатком установки является недостаточно эффективное смешение нефти с промывочной водой, подаваемой распылением, т.е. не обеспечивается контакт со всей массой нефти, и как следствие - невысокая степень обезвоживания и обессоливания нефти, а также то, что отстойник не может работать в полнозаполненном режиме, т.к. перегородки не полностью перекрывают сечение отстойника.

Задача изобретения - повышение эффективности обезвоживания и обессоливания нефти.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, - повышение степени обезвоживания и обессоливания нефти за счет эффективной промывки водой от солей, обеспечение последующей коалесценции водяной и нефтяной фаз, а также возможность работы отстойника в полнозаполненном жидкостью режиме.

Заявляемая установка приведена на чертеже.

Установка включает отстойник 1 с последовательно расположенными в нем вертикальными перегородками 2, 3, 4, 5, выполненными из просечно-вытяжного листа с щелями, и перекрывают сечение отстойника. Первая перегородка 2 до границы раздела фаз «нефть-вода» выполнена вертикальной и далее с уклоном в сторону входа водонефтяной эмульсии, при этом вертикальная часть этой перегородки выполнена глухой, за ней размещен ряд установленных друг за другом перегородок 3, 4, и 5, которые расположены таким образом, что щели последующей перегородки повернуты относительно щелей предыдущей перегородки. Последовательно за этими перегородками размещен коалесцирующий пакет 6, перекрывающий рабочее сечение отстойника 1. Кроме того, установка снабжена смесителем 8 со смесительной вставкой 9, выполненной в виде обращенных друг другу меньшими основаниями усеченных полых конусов, патрубки для подвода нефти 10 и промывочной воды 11 соединены со смесителем 8, снабженным трубопроводом 12 с распределительным коллектором эмульсии 13, размещенным перед первой перегородкой 2 в нижней части отстойника 1. За последней перегородкой 7 в верхней части отстойника 1 размещен коллектор нефти 14, соединенный с патрубком отвода нефти 15, а в нижней части отстойника 1 размещен патрубок для отвода воды 16. Оба коллектора 13 и 14 выполнены в виде горизонтальной трубы с щелевыми прорезями 17 и 18 соответственно.

Выполнение части вертикальной перегородки до границы раздела фаз «нефть-вода» глухой позволяет создать отсек, который в процессе обезвоживания и обессоливания нефти заполняется водой, а выполнение другой части перегородки с уклоном в сторону входа эмульсии способствует затормаживанию капель воды, зависанию их и возвращению в отсек с водой для ее повторного использования.

Выполнение щелей последующей перегородки, повернутой относительно щелей предыдущей перегородки, способствует отбиванию капель нефти и воды, что в конечном итоге способствует интенсификации разделения нефти и воды.

Размещение распределительного коллектора эмульсии в нижней части отстойника с выполненными на нем щелевидными прорезями способствует распределению струек эмульсии в напорном режиме, и часть воды из эмульсии переходит в водную фазу, а в верхней части отстойника образуется слой отстоявшейся нефти.

Размещение в смесителе смесительной вставки, выполненной в виде обращенных друг другу меньшими основаниями усеченных полых конусов, способствует смешению и укрупнению капель нефти и воды за счет закручивающего эффекта потока.

Установка работает следующим образом.

Подлежащую обезвоживанию и обессоливанию предварительно нагретую нефть подают через патрубок 10 в смеситель 8, где она интенсивно смешивается с промывочной водой, подаваемой через патрубок 11. Образовавшаяся водонефтяная эмульсия проходит через смесительную вставку 9, где она подвергается смешению и укрупнению капель нефти и воды. Далее смесь подают на распределительный коллектор эмульсии 13, при выходе через щелевидные прорези 17 которого она образует многочисленные струи. Эти струи пронизывают объем воды в отсеке отстойника 1. При прохождении эмульсии через прорези образуется тонкослойная струя, где происходит быстрое разделение нефти и воды, накопление нефти в верхней части отстойника, а воды - в нижней. Уклон перегородки 2 способствует затормаживанию капель воды, зависанию их и возврату в отсек с водой, а нефть перетекает в другой отсек. В дальнейшем разделенные нефть и вода движутся через перегородки 3, 4, 5. Размещение щелей перегородки 4 на разной высоте по сравнению с щелями перегородок 3 и 5 позволяет интенсифицировать процесс разделения нефти и воды в объеме отстойника между этими перегородками. Разделенную (отстоявшуюся) нефть после перегородок 3, 4 и 5 направляют на дополнительную деэмульсацию, которую осуществляют пропусканием потока нефти через коалесцирующий пакет 6. При этом достигаемая степень подготовки водонефтяной эмульсии позволяет проводить процесс деэмульсации без применения реагентов-деэмульгаторов. Последняя перегородка 7 обеспечивает окончательное четкое разделение нефти и воды. Нефть через сборный коллектор нефти 14 и далее через патрубок 15 выводится из отстойника, а вода - через патрубок отвода воды 16 отводится для дальнейшей утилизации.

Установка промышленно применима для подготовки нефти на промыслах, в частности для обезвоживания и обессоливания ее, т.к. все узлы и детали выпускаются промышленностью.

Установка для обезвоживания и обессоливания нефти, включающая отстойник с последовательно расположенными в нем вертикальными перегородками, патрубками для подачи нефти и промывочной воды, отвода нефти и воды, отличающаяся тем, что перегородки выполнены из просечно-вытяжного листа со щелями и перекрывают сечение отстойника, первая перегородка до границы раздела фаз «нефть-вода» выполнена вертикальной, а далее с уклоном в сторону входа водонефтяной эмульсии, при этом вертикальная часть перегородки выполнена глухой, за ней размещен ряд установленных друг за другом перегородок, которые расположены таким образом, что щели последующей перегородки повернуты относительно щелей предыдущей перегородки, последовательно за этими перегородками размещен коалесцирующий пакет, перекрывающий рабочее сечение отстойника, кроме того, установка снабжена смесителем со смесительной вставкой, выполненной в виде обращенных друг другу меньшими основаниями усеченных полых конусов, патрубки для подвода нефти и промывочной воды соединены со смесителем, снабженным трубопроводом с распределительным коллектором эмульсии, размещенным перед первой перегородкой в нижней части отстойника, за последней перегородкой в верхней части отстойника размещен коллектор нефти, соединенный с патрубком отвода нефти, при этом оба коллектора выполнены в виде горизонтальной трубы с щелевыми прорезями.

www.findpatent.ru

Узел обессоливания нефти

Изобретение относится к подготовке нефти в нефтепарковом хозяйстве нефтегазодобывающих предприятий, в частности к технике доотмыва нефти от хлористых солей подачей пресной воды. Узел обессоливания выполнен как участок нефтепровода, имеет фланцевые соединения. В средней части корпуса узла введена Г-образная трубка для подачи пресной воды. Концевая часть трубки выполнена в виде полусферы и снабжена износостойкими насадками. Г-образная трубка направлена навстречу потоку нефти, а спереди и после трубки расположены неподвижные лопастные решетки, которые служат для раздробления струек воды на мельчайшие частицы и придают потоку нефти вращательное движение по оси нефтепровода в разных направлениях. Технический результат состоит в упрощении конструкции с одновременным увеличением степени диспергации и смешения пресной воды с нефтью. Использование изобретения в нефтепарковом хозяйстве позволяет получать товарную нефть со стабильно низким содержанием хлористых солей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области подготовки нефти в нефтепарках нефтедобывающих предприятий, в частности к технике и технологии промывки нефти пресной водой для снижения содержания солей в нефти.

Пластовая нефть поступает в нефтепарки с большим содержанием хлористых солей - до 1000 мг/л и более. Товарная нефть, поступающая в трубопроводную систему страны по 1-ой категории качества, должна иметь хлористых солей не более 100 мг/л. Для достижения такого качества в нефтепарках имеются различные конструкции устройств по смешиванию нефти с пресной водой.

Известно изобретение по патенту РФ №2146549 «Установка обезвоживания и обессоливания нефти» (B01D 17/00, опубл. 20.03.2000), по которому эффективное удаление хлористых солей из нефти достигается за счет применения влагоотделительных пакетов с пористо-ячеистой структурой. Использование изобретения в нефтепарковом хозяйстве требует значительного емкостного оборудования и дополнительных финансовых затрат.

В нефтедобывающей промышленности нашла положительное применение блочная установка подготовки нефти УППН-М ЗАО «Теплогазавтоматика» (г.Уфа), соответствующая ТУ 3667-026-50802029-2003, которая содержит секцию обессоливания. В этой секции предусмотрена подача пресной подогретой воды в поток нефти через трубки с распределительными насадками. Смешение нефти и воды происходит в емкости значительного объема, вода проникает в нефть по сечению большой площади, в результате чего скорость массообмена между нефтью и водой остается невысокой. Диспергирование нефти при смешении с водой по такой схеме также остается на среднем, не максимальном уровне, поэтому значительная часть солей после промывки остаются в нефти.

Целью заявляемого изобретения является повышение степени удаления хлористых солей из нефти путем увеличения степени диспергирования воды в нефти при их смешении и повышении скорости массообменных процессов между ними.

Поставленная цель достигается тем, что узел обессоливания нефти, содержащий емкость с проточной нефтью, внутри которой расположена трубка с насадками для подачи пресной воды, выполнены непосредственно на участке нефтепровода в виде катушки с фланцевыми соединениями по краям, внутри катушки в ее средней части введена Г-образная трубка для подачи пресной воды таким образом, что концевая часть трубки в форме полусферы находится на оси нефтепровода, повернута навстречу потоку нефти и снабжена равномерно по своей площади износостойкими насадками для подачи воды под давлением, превышающим давление нефти в трубопроводе.

Внутри катушки перед и после концевой части трубки для подачи пресной воды перпендикулярно ее оси смонтированы две неподвижные лопастные решетки, отличающиеся тем, что лопасти первой решетки создают вращательное движение потока нефти по оси трубопровода в одну сторону, например, по часовой стреле, а лопасти второй решетки повернуты в другую сторону от плоскости сечения решетки так, что поток нефти начинает вращаться после решетки в другую сторону - против часовой стрелки.

Предлагаемый узел обессоливания нефти изображен на фиг.1 в виде разреза по оси нефтепровода, на фиг.2 - в объемном 3-мерном изображении. Устройство состоит из корпуса 1 в виде трубопроводной катушки с фланцевыми соединениями и таким же внутренним диаметром, как и сам нефтепровод, Г-образной трубки 2 для подачи пресной воды с износостойкими насадками 3, лопастной решетки 4 правого вращения и лопастной решетки 5 левого вращения перекачиваемой нефти.

Узел обессоливания действует следующим образом. Пресная вода подается по Г-образной трубке 2 на насадки 3 под давлением, превышающем давление нефти в корпусе 1. Благодаря сферической форме концевой части трубки 2 пресная вода многочисленными струйками с большой скоростью подается на лопастную решетку 4 правого вращения по всей его площади, т.е. по всему сечению корпуса 1. При столкновении этих струек с неподвижной решеткой происходит дробление струек на многочисленные частицы - глобулы воды, в которые встречным потоком ударяется закрученный поток нефти. Каждая глобула воды получает не только лобовое столкновение с нефтью, но одновременно и вращательное движение относительно потока нефти. Таким образом осуществляется одновременное смешение воды с нефтью в нескольких плоскостных направлениях, т.е. происходит объемное смешение воды и нефти. Это способствует активному массообмену между нефтью и водой в виде перехода солей из нефти в воду.

После первой решетки поток нефти с диспергированной водой приобретает правое вращение по часовой стрелке относительно оси корпуса 1 и ударяется во вторую решетку. Это ведет к еще большему дроблению и смешению воды и нефти, а последующее вынужденное изменение направления вращения потока нефти с одной стороны на другую также ускоряет массообменные процессы между нефтью и водой.

Подача пресной воды под большим давлением во встречный поток нефти между двумя лопастными решетками разного вращения выполняет поставленную цель - на коротком участке нефтепровода без дополнительных смешивающих устройств достигается интенсивное диспергирование пресной воды в нефти с последующим переходом солей из нефти в воду.

Имеется положительный опыт применения заявленного узла обессоливания нефти в нефтепарковом хозяйстве НГДУ, в котором сырая нефть со скважин доводится до требуемых кондиций по ГОСТ 9965-76 или ТУ 39-1435-89. Ранее на конечном участке технологической цепочки подготовки нефти, а именно после подогрева нефти в теплообменниках непосредственно в нефтепроводе между двумя отстойниками был установлен механический смеситель нефти и пресной воды с приводом от электродвигателя. Это устройство имело множество недостатков:

- электродвигатели должны быть во взрывозащищенном исполнении;

- сальниковые устройства смесителя требуют постоянного контроля и обслуживания;

- конструкция устройства не обеспечивала мелкодисперсного смешивания нефти и воды, вследствие чего периодически содержание солей в товарной нефти превышало нормативные 100 мг/л.

Замена этого механического смесителя на описанный узел обессоливания нефти привела к устойчивой и более успешной работе конечного участка нефтепаркового хозяйства. Полученный положительный технико-экономический эффект заключается в следующих позициях:

- товарная нефть сдается в трубопроводную систему потребителю со стабильно низким содержанием хлористых солей - в пределах 30-50 мг./л;

- отсутствуют затраты на электроэнергию и постоянное обслуживание узла обессоливания;

- повышается культура и безопасность производственного процесса.

В предложенном к рассмотрению узле обессоливания нефти предложены гидродинамические принципы диспергирования воды в нефти, заключающиеся в объемной подаче воды под большим давлением на неподвижную лопастную решетку и встречный поток нефти, причем действием двух решеток с противоположными углами установки лопастей достигается осевое и переменное вращение потока нефти относительно диспергированных струек воды. На наш взгляд, этим достигается новый технический эффект, а именно - благодаря мелкодисперсному смешению воды и нефти в объеме всего трубопровода хлористые соли нефти быстро переходят в глобулы пресной воды.

1. Узел обессоливания нефти, содержащий емкость с проточной нефтью, внутри которой расположена трубка с насадками для подачи пресной воды, отличающийся тем, что выполнен непосредственно на участке нефтепровода в виде катушки с фланцевыми соединениями по краям, внутри катушки в ее средней части находится Г-образная трубка для подачи пресной воды, концевая часть этой трубки в форме полусферы находится на оси нефтепровода, повернута навстречу потоку нефти и снабжена равномерно по своей площади износостойкими насадками для подачи воды под давлением, превышающим давление нефти в трубопроводе.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что перед и после концевой части трубки для подачи пресной воды в катушке нефтепровода перпендикулярно ее оси смонтированы две неподвижные лопастные решетки разного направления, а именно: лопасти первой решетки создают вращательное движение потока нефти по оси трубопровода в одну сторону, например, по часовой стрелке, а лопасти второй решетки повернуты в другую сторону от плоскости сечения решетки так, что поток нефти начинает вращаться после решетки в другую сторону - против часовой стрелки.

www.findpatent.ru

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ НА ПРОМЫСЛАХ ЗА СЧЕТ РАЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СМЕШИВАЕМЫХ ПОТОКОВ НЕФТИ И ВОДЫ | Галиакбарова

Юшков И.Р. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений: учеб.-метод. пособие / И.Р. Юшков, Г.П. Хижняк, П.Ю. Илюшин. Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2013. 177 с

Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа: учеб. пособие для вузов. 2-е изд. М.: Химия, 2011. 568 с

Жолобова Г.Н. Повышение эффективности процесса обессоливания нефти: дис. … канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2010. 122 с

Волков А.А., Балашова В.Д., Коновальчук О.Ю. вопросу разрушения стабильных водонефтяных эмульсий // Нефтепромысловое дело. 2013. № 5. С. 40 - 42

Состав для обезвоживания и обессоливания нефти и способ его применения в устройстве для разрушения водонефтяных эмульсий / В.Ф. Галиакбаров, М.Ф. Галиакбаров, И.Ф. Лопатин, А.Ю. Хмельник, В.С. Безмельницын, А.Ю. Шильников, Л.П. Максимчик: пат. Рос. Федерация. 2178449, заявл. 07.08.2000; опубл. 20.01.2002. БИ 2

Струйный гидравлический смеситель / В.Ф. Галиакбаров, Э.В. Галиакбарова, Б.А. Яхин: пат. Рос. Федерация. 2600998; заявл. 25.08.2015; опубл. 27.10.2016. БИ 30

Струйный гидравлический смеситель / В.Ф. Галиакбаров, Э.В. Галиакбарова, Б.А. Яхин: пат. Рос. Федерация. 159236; заявл. 25.08.2015; опубл. 10.02.2016. БИ 4

Струйный гидравлический смеситель / В.Ф. Галиакбаров, Э.В. Галиакбарова, К.М. Мустафин: пат. Рос. Федерация. 169527; дата подачи 4.10.2016; опубл. 22.03.2017. БИ 9

Галиакбаров В.Ф., Галиакбарова Э.В., Валявин Г.Г. Применение усовершенствованного смесителя СГС ля улучшения процессов хранения, подготовки и переработки нефти // Международный независимый институт Математики и Систем «МиС». 2014. № 8. С. 10 - 11

Галиакбаров В.Ф., Галиакбарова Э.В., Валявин Г.Г. Совершенствование процессов хранения и подготовки нефти к переработке // Информационные технологии. Проблемы и решения: матер. Междунар. науч.-практ. конф. / редкол.: Ф.У. Еникеев и др. Уфа: Изд-во «Восточная печать», 2014. Доп. сб. С. 27

Галиакбарова Э.В., Галиакбаров В.Ф., Шварева Е.Н. Интенсификация процессов обезвоживания, обессоливания и защелачивания нефти при внедрении вихревых устройств в смесительных аппаратах ЭЛОУ // Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: матер. науч.-практ. конф. 20-23 мая 2015 г. Уфа, 2015. С. 97-99.

Галиакбаров В.Ф., Галиакбарова Э.В., Шварева Е.Н., Белозеров А.Е., Жолобова Г.Н. Повышение эффективности процессов обезвоживания, обессоливания и защелачивания нефти в смесительных аппаратах ЭЛОУ // Информационные технологии. Проблемы и решения: матер. Междунар. науч.-практ. конф. / редкол.: Ф.У. Еникеев и др. Уфа: Изд-во «Восточная печать», 2015. Т. 1. С. 188 - 190

Галиакбарова Э.В., Шварева Е.Н., Белозеров А.Е., Бахтизин Р.Н., Жолобова Г.Н., Галиакбаров В.Ф. Расчет параметров смесительного аппарата вихревыми устройствами методами математической статистики и распознавания образов для качественного обессоливания нефти в ЭЛОУ // Нефтегазовое дело: электрон. науч. журн. 2015. № 2. С. 230-265. URL: http:// www.ogbus.ru/issues/2-2015/ogbus - 2-2014_p230-265_ GaliakbarovaEV_ru.pdf

Галиакбарова Э.В., Бахтизин Р.Н., Галиакбаров В.Ф. Использование струйных гидравлических смесителей для интенсификации процессов подготовки нефти к переработке // Нефтегазовое дело. 2016. Т. 14. № 1. С. 145 - 149

Сидоров Г.М., Яхин Б.А., Ахметов Р.Ф. Моделирование работы статического смесителя (нефть - вода) для обессоливания нефти и опытно-промышленное испытание // Успехи современного естествознания. 2017. № 2. С. 152 - 156

Галиакбаров В.Ф., Теляшев Г.Г., Яхин Б.А., Марушкин А.Б., Герасимов А.А., Алексеев Р.А. Опыт использования струйных гидравлических смесителей на пунктах подготовки нефти ОАО «Башнефть» // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. 2015. № 10. С. 35 - 37

Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Изд-во физ.-мат. литературы, 1959. 699 с

Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. 2. М.: Наука, 1970. 568 с

ngdelo.ru

установка для обезвоживания и обессоливания нефти - патент РФ 2302281

Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслям промышленности и может быть использовано при подготовке нефти на промыслах и на нефтеперерабатывающих заводах, в частности при обезвоживании и обессоливании нефти. Сущность изобретения заключается в том, что установка включает отстойник, в котором размещены последовательно расположенные вертикальные перегородки, выполненные из просечно-вытяжного листа. Перегородка до границы раздела фаз "нефть-вода" выполнена вертикальной и далее с уклоном в сторону входа водонефтяной эмульсии. Вертикальная часть этой перегородки выполнена глухой. Перегородки расположены таким образом, что щели последующей перегородки повернуты относительно щелей предыдущей перегородки. За перегородками размещен коалесцирующий пакет, перекрывающий рабочее сечение отстойника. Установка содержит смеситель со смесительной вставкой, выполненной в виде обращенных друг другу меньшими основаниями усеченных полых конусов, соединенных по меньшим основаниям. Смеситель снабжен патрубками для подвода нефти и воды и соединен трубопроводом с распределительным коллектором эмульсии, который размещен перед перегородкой в нижней части отстойника. Технический результат состоит в повышении степени обезвоживания и обессоливания нефти за счет эффективной промывки водой от солей, в возможности работы отстойника в режиме полного заполнения. 1 ил. установка для обезвоживания и обессоливания нефти, патент № 2302281

Рисунки к патенту РФ 2302281

Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслям промышленности и может быть использовано при подготовке нефти на промыслах и на нефтеперерабатывающих заводах, в частности при обезвоживании и обессоливании нефти.

Процессы обезвоживания и обессоливания нефти основаны на разрушении эмульсии, ее деэмульгировании. При этом при обессоливании деэмульгированию подвергают искусственную эмульсию нефти с промывной водой, специально подаваемую для отмывки нефти от оставшихся в ней солей. Для разрушения эмульсии в процессах обезвоживания и обессоливания нефти применяют гравитационный отстой, который сочетают с различными мерами воздействия на эмульсию - подогрев, добавка деэмульгаторов, перемешивание и электрообработку.

Известна установка подготовки нефти к переработке, которая включает процессы обезвоживания и обессоливания нефти, содержащая трубопровод, соединенный с отстойником и снабженный патрубком ввода в поток нефти водяного пара, при этом патрубок ввода водяного пара установлен соосно трубопроводу, установка снабжена смесительной вставкой, выполненной в виде двух обращенных друг другу меньшими основаниями и разнесенных по оси трубопровода усеченных конусов, соединенных по меньшим основаниям цилиндром, образующим проточную часть смесительной вставки и смонтированной в трубопроводе последовательно и соосно патрубку, теплообменником, установленным на входе трубопровода, и разделителем эмульсии, включенным в установку последовательно за отстойником и выполненным в виде дополнительного отстойника с коалесцирующим пакетом, перекрывающим рабочее сечение разделителя, при этом трубопровод установлен с уклоном в сторону отстойника, обеспечивающим перемещение к отстойнику выпавших из потока нефти механических примесей, выполнен с расширенным концом и обращен выходом к стенке отстойника в донной его части [патент №2162725, кл. В01D 17/04, опубл. 10.02.2001.].

Недостатком устройства является сложность конструктивного исполнения - наличие в установке 2-х отстойников, теплообменника. Недостатком также является использование водяного пара, который только после конденсации используется в качестве промывной воды, а также то, что конструктивное исполнение смесительной вставки не обеспечивает интенсивного смешения и укрупнения капель нефти и воды.

Наиболее близким к заявляемой является установка для очистки нефти, а именно для обезвоживания и обессоливания нефти, включающая отстойник с перегородками, отсек для накопления очищаемой нефти, отвода нефти, воды и газа, при этом верхние кромки перегородок расположены на одном уровне, отсек для очищенной нефти образован последней перегородкой, выполненной глухой снизу, патрубок для подачи очищаемой нефти размещен открытым концом вверх на уровне нижней кромки первой перегородки, патрубок для отвода отстоявшейся воды расположен в нижней части отстойника перед последней перегородкой, причем в верхней части отстойника размещен распылитель воды [патент РФ №2118198, кл. В01D 17/028, опубл. 27.08.1998.].

Недостатком установки является недостаточно эффективное смешение нефти с промывочной водой, подаваемой распылением, т.е. не обеспечивается контакт со всей массой нефти, и как следствие - невысокая степень обезвоживания и обессоливания нефти, а также то, что отстойник не может работать в полнозаполненном режиме, т.к. перегородки не полностью перекрывают сечение отстойника.

Задача изобретения - повышение эффективности обезвоживания и обессоливания нефти.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, - повышение степени обезвоживания и обессоливания нефти за счет эффективной промывки водой от солей, обеспечение последующей коалесценции водяной и нефтяной фаз, а также возможность работы отстойника в полнозаполненном жидкостью режиме.

Заявляемая установка приведена на чертеже.

Установка включает отстойник 1 с последовательно расположенными в нем вертикальными перегородками 2, 3, 4, 5, выполненными из просечно-вытяжного листа с щелями, и перекрывают сечение отстойника. Первая перегородка 2 до границы раздела фаз «нефть-вода» выполнена вертикальной и далее с уклоном в сторону входа водонефтяной эмульсии, при этом вертикальная часть этой перегородки выполнена глухой, за ней размещен ряд установленных друг за другом перегородок 3, 4, и 5, которые расположены таким образом, что щели последующей перегородки повернуты относительно щелей предыдущей перегородки. Последовательно за этими перегородками размещен коалесцирующий пакет 6, перекрывающий рабочее сечение отстойника 1. Кроме того, установка снабжена смесителем 8 со смесительной вставкой 9, выполненной в виде обращенных друг другу меньшими основаниями усеченных полых конусов, патрубки для подвода нефти 10 и промывочной воды 11 соединены со смесителем 8, снабженным трубопроводом 12 с распределительным коллектором эмульсии 13, размещенным перед первой перегородкой 2 в нижней части отстойника 1. За последней перегородкой 7 в верхней части отстойника 1 размещен коллектор нефти 14, соединенный с патрубком отвода нефти 15, а в нижней части отстойника 1 размещен патрубок для отвода воды 16. Оба коллектора 13 и 14 выполнены в виде горизонтальной трубы с щелевыми прорезями 17 и 18 соответственно.

Выполнение части вертикальной перегородки до границы раздела фаз «нефть-вода» глухой позволяет создать отсек, который в процессе обезвоживания и обессоливания нефти заполняется водой, а выполнение другой части перегородки с уклоном в сторону входа эмульсии способствует затормаживанию капель воды, зависанию их и возвращению в отсек с водой для ее повторного использования.

Выполнение щелей последующей перегородки, повернутой относительно щелей предыдущей перегородки, способствует отбиванию капель нефти и воды, что в конечном итоге способствует интенсификации разделения нефти и воды.

Размещение распределительного коллектора эмульсии в нижней части отстойника с выполненными на нем щелевидными прорезями способствует распределению струек эмульсии в напорном режиме, и часть воды из эмульсии переходит в водную фазу, а в верхней части отстойника образуется слой отстоявшейся нефти.

Размещение в смесителе смесительной вставки, выполненной в виде обращенных друг другу меньшими основаниями усеченных полых конусов, способствует смешению и укрупнению капель нефти и воды за счет закручивающего эффекта потока.

Установка работает следующим образом.

Подлежащую обезвоживанию и обессоливанию предварительно нагретую нефть подают через патрубок 10 в смеситель 8, где она интенсивно смешивается с промывочной водой, подаваемой через патрубок 11. Образовавшаяся водонефтяная эмульсия проходит через смесительную вставку 9, где она подвергается смешению и укрупнению капель нефти и воды. Далее смесь подают на распределительный коллектор эмульсии 13, при выходе через щелевидные прорези 17 которого она образует многочисленные струи. Эти струи пронизывают объем воды в отсеке отстойника 1. При прохождении эмульсии через прорези образуется тонкослойная струя, где происходит быстрое разделение нефти и воды, накопление нефти в верхней части отстойника, а воды - в нижней. Уклон перегородки 2 способствует затормаживанию капель воды, зависанию их и возврату в отсек с водой, а нефть перетекает в другой отсек. В дальнейшем разделенные нефть и вода движутся через перегородки 3, 4, 5. Размещение щелей перегородки 4 на разной высоте по сравнению с щелями перегородок 3 и 5 позволяет интенсифицировать процесс разделения нефти и воды в объеме отстойника между этими перегородками. Разделенную (отстоявшуюся) нефть после перегородок 3, 4 и 5 направляют на дополнительную деэмульсацию, которую осуществляют пропусканием потока нефти через коалесцирующий пакет 6. При этом достигаемая степень подготовки водонефтяной эмульсии позволяет проводить процесс деэмульсации без применения реагентов-деэмульгаторов. Последняя перегородка 7 обеспечивает окончательное четкое разделение нефти и воды. Нефть через сборный коллектор нефти 14 и далее через патрубок 15 выводится из отстойника, а вода - через патрубок отвода воды 16 отводится для дальнейшей утилизации.

Установка промышленно применима для подготовки нефти на промыслах, в частности для обезвоживания и обессоливания ее, т.к. все узлы и детали выпускаются промышленностью.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Установка для обезвоживания и обессоливания нефти, включающая отстойник с последовательно расположенными в нем вертикальными перегородками, патрубками для подачи нефти и промывочной воды, отвода нефти и воды, отличающаяся тем, что перегородки выполнены из просечно-вытяжного листа со щелями и перекрывают сечение отстойника, первая перегородка до границы раздела фаз «нефть-вода» выполнена вертикальной, а далее с уклоном в сторону входа водонефтяной эмульсии, при этом вертикальная часть перегородки выполнена глухой, за ней размещен ряд установленных друг за другом перегородок, которые расположены таким образом, что щели последующей перегородки повернуты относительно щелей предыдущей перегородки, последовательно за этими перегородками размещен коалесцирующий пакет, перекрывающий рабочее сечение отстойника, кроме того, установка снабжена смесителем со смесительной вставкой, выполненной в виде обращенных друг другу меньшими основаниями усеченных полых конусов, патрубки для подвода нефти и промывочной воды соединены со смесителем, снабженным трубопроводом с распределительным коллектором эмульсии, размещенным перед первой перегородкой в нижней части отстойника, за последней перегородкой в верхней части отстойника размещен коллектор нефти, соединенный с патрубком отвода нефти, при этом оба коллектора выполнены в виде горизонтальной трубы с щелевыми прорезями.

www.freepatent.ru

Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти

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). Отстойная камера представляет собой электроосадительную камеру. Аппарат может дополнительно содержать камеру предварительного обезвоживания. На корпусе камеры предварительного обезвоживания может быть дополнительно установлена газоотделительная камера. В камере водной промывки нефти размещены вертикально или наклонно один или несколько инжекторных смесителей с размещенными в нижней части соплами (4) и соосными им смесительными патрубками (5). Обеспечивается повышение эффективности процесса обезвоживания и обессоливания нефти за счет увеличения времени смешения нефти с водой при высоком соотношении вода/нефть. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к оборудованию для подготовки нефти и может быть использовано в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности при обезвоживании и обессоливании нефти.

Процессы обезвоживания и обессоливания нефти основаны на разрушении эмульсии, ее деэмульгировании. При этом при обессоливании деэмульгированию подвергают искусственную эмульсию нефти с промывной водой, специально подаваемую для отмывки нефти от оставшихся в ней солей. Для разрушения эмульсии в процессах обезвоживания и обессоливания нефти применяют гравитационный отстой, который сочетают с различными мерами воздействия на эмульсию - подогрев, добавка деэмульгаторов, перемешивание и электрообработка.

Наиболее близкой к заявляемому аппарату является установка для обезвоживания и обессоливания нефти, включающая выносной смеситель нефти с пресной промывочной водой, камеру водной промывки нефти с системой ввода смеси нефти с пресной водой, отстойную камеру, причем камера водной промывки и отстойная камера разделены перегородкой [Патент РФ №2302281].

Недостатком известной установки является низкая эффективность процесса обессоливания нефти, поскольку взаимодействие нефти с пресной промывочной водой в смесителе происходит при соотношении вода/нефть, определяемом материальным балансом, т.е. в пределах 0,03-0,07.

Задачей изобретения является существенное повышение эффективности процесса обессоливания нефти.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, - повышение эффективности процесса обезвоживания и обессоливания нефти за счет увеличения времени смешения нефти с водой при высоком соотношении вода/нефть (выше 1,0), т.е. при увеличении межфазной поверхности в процессе массообмена.

Указанный технический результат достигается тем, что в аппарате для обезвоживания и обессоливания нефти, включающем выносной смеситель нефти с пресной промывочной водой и размещенные в общем корпусе разделенные поперечной перегородкой камеру водной промывки нефти и отстойную камеру, в камере водной промывки нефти размещены вертикально или наклонно один или несколько инжекторных смесителей с размещенными в нижней части соплами и соосными им смесительными патрубками.

Указанный технический результат достигается также тем, что в качестве отстойной камеры используют электроосадительную камеру.

Указанный технический результат достигается также тем, что аппарат дополнительно содержит камеру предварительного обезвоживания.

На корпусе камеры предварительного обезвоживания может быть дополнительно установлена газоотделительная камера.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1-5.

На фиг. 1 схематично показан аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти, где: 1 - корпус аппарата, 2 - камера водной промывки нефти, 3 - узел ввода смеси нефти с пресной промывочной водой, 4 - сопло, 5 - смесительный патрубок, 6 - система распределения нефти, 7 - сборник отделившей воды, 8 - система сбора обессоленной нефти, 9 - штуцер вывода обессоленной нефти, 10 - перегородка, 11 - отстойная камера, 12 - уровнемер, 13 - система сбора нефти, 14 - стояк.

На фиг. 2 схематично показан аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти, аналогичный аппарату на фиг. 1, в которой в качестве отстойной камеры 11 используют электроосадительную камеру с электродной системой 15, высоковольтным источник питания 16 и высоковольтным кабелем 17.

На фиг. 3-5 показаны различные варианты выполнения предлагаемого аппарата для обезвоживания и обессоливания нефти, предназначенные для обработки сырья разного состава.

Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти (фиг. 1) содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1, камеру водной промывки нефти 2, узел ввода смеси нефти с пресной промывочной водой 3 с соплом 4 в нижней части и соосным ему смесительным патрубком 5, систему распределения нефти 6, сборник отделившей воды 7, систему сбора обессоленной нефти 8 со штуцером вывода обессоленной нефти 9.

Узел ввода смеси нефти с промывочной водой 3 размещен в камере водной промывки нефти 2, отделенной пресной поперечной перегородкой 10 от отстойной камеры 11, которая оснащена уровнемером 12. В верхней части камеры водной промывки нефти 2 размещена система сбора нефти 13, соединенная стояком 14 с системой 6 распределения нефти отстойной камеры 11.

На фиг. 3 показан аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти с высокой входной обводненностью, который содержит камеры водной промывки нефти 2 и электроосаждения 11, идентичные показанным на фиг. 2. Однако этот аппарат, предназначенный для обезвоживания и обессоливания нефти с высокой входной обводненностью, дополнительно оснащен еще и камерой предварительного обезвоживания 18, содержащей входной распределитель сырья 19 с коллектором 20, систему сбора обезвоженной нефти 21, стояк 22 для вывода обезвоженной нефти, систему сбора пластовой воды 23 с выводным штуцером 24. Узел 3 ввода пресной промывочной воды в обезвоженную нефть и ввода их смеси через сопло 4 в камеру водной промывки 2 идентичен показанному на фиг. 1. Камера 18 снабжена уровнемером 25.

На фиг. 4 представлен вариант аппарата для обессоливания и обезвоживания газонасыщенной нефти. По аналогии с вариантом устройства, показанным на фиг. 3, аппарат содержит камеры предварительного обезвоживания 18, водной промывки 2 и электроосаждения 11. Так как для эффективного осуществления процессов обезвоживания и обессоливания из газонасыщенной нефти необходимо удалить свободный газ, на корпусе камеры предварительного обезвоживания 18 дополнительно установлена газоотделительная камера 26. В ее днище 27 врезан распределитель сырья 19, соединенный с коллектором 20 камеры обезвоживания 18. В верхней части камеры 18 смонтирована система сбора обезвоженной нефти 21, стояк 22 вывода обезвоженной нефти, система сбора пластовой воды 23 с выводным штуцером 24. Узел ввода смеси нефти с пресной промывочной водой 3 в обезвоженную нефть и ввода их смеси в камеру водной промывки 2 идентичен показанному на фиг. 1-3. Камера 18 снабжена уровнемером 25. Газоотделительный колпак 26 оснащен входным штуцером 28, нижним днищем 27, в которое вварен распределитель сырья 19, штуцером для вывода газа 29 и штуцером для контроля уровня 30. На камере водной промывки 10 установлен второй газоотделительный колпак 31.

На фиг. 5 показан вариант аппарата для обезвоживания и обессоливания нефти, предназначенного для подготовки тяжелых эмульсий, которые трудно разделяются гравитационным отстоем. Аппарат содержит камеры водной промывки 2 и электроосаждения 11, идентичные показанным на фиг. 2. Однако для обеспечения глубокого обезвоживания нефти в первой ступени этого варианта аппарата камера предварительного обезвоживания 18 оснащена электродной системой 33, высоковольтным источником питания 34 и высоковольтным вводом 35 и содержит входной распределитель сырья со штуцером 32, соединенный с коллектором 20, а также систему сбора обезвоженной нефти 21 со стояком вывода обезвоженной нефти 22. Узел ввода пресной промывочной воды 3 в обезвоженную нефть и ввода их смеси в камеру водной промывки 2 через сопло 4 и патрубок 5 идентичен показанному на фиг. 1. Камера 18 снабжена уровнемером 25.

Предлагаемый аппарат (фиг. 1) работает следующим образом.

Нефть в смеси с пресной водой через узел ввода 3 поступает в сопло 4 и, истекая из него, инжектирует скапливающуюся в нижней части камеры водной промывки нефти 2 воду. В смесительном патрубке 5 образуется высокообводненная малоустойчивая эмульсия, которая быстро распадается на нефть и воду после выхода из смесительного патрубка 5 в объем камеры 2. Водная фаза эмульсии опускается вниз и таким образом многократно циркулирует в объеме камеры водной промывки 2. Соотношение вода/нефть в смесительном патрубке 5 во много раз выше, чем на входе аппарата, чем и достигается хорошая промывка нефти водой и переход солей в водную фазу. Уровень воды в камере водной промывки 2 устанавливается сам собой в зависимости от расхода нефти, дисперсного состава воды, поверхностного натяжения, плотности и вязкости нефти и воды.

Нефть собирается в верхней части камеры водной промывки нефти 2 и через систему ее сбора 13 по стояку 14 попадает в систему распределения нефти 6 отстойной камеры 11. В процессе подъема нефти от системы распределения нефти 6 к системе сбора обессоленной нефти 8 содержащиеся в ней капли воды осаждаются вниз. Вместе с водой из нефти уходят и растворенные в ней соли. В результате в сборную систему 8 отстойной камеры 11 попадает обезвоженная и обессоленная нефть, которую выводят из аппарата через штуцер 9. Вода с солями собирается в нижней части аппарата. С помощью уровнемера 12 поддерживают такой ее уровень, который обеспечивает достаточное время отстоя воды от частиц нефтепродуктов. Избыток воды сбрасывают через сборник отделившейся воды 7.

В дополнение ко всем узлам конструкции и особенностям работы аппарата, приведенного на фиг. 1, отстойная камера аппарата, показанного на фиг. 2, снабжена электродной системой 15, при прохождении через которую процесс осаждения капель воды, содержащейся в нефти, идет особенно интенсивно. Здесь капли воды под действием электрических сил сливаются друг с другом, а скорость оседания крупных капель воды выше, чем мелких. Эффективность работы аппарата для обезвоживания и обессоливания нефти (фиг. 2), содержащего электродную систему, намного выше, чем аппарата с гравитационной отстойной камерой (фиг. 1).

Вместе с водой из нефти уходят и растворенные в ней соли. В результате в сборную систему сбора обессоленной нефти 8 электроосадительной камеры 11 попадает обезвоженная и обессоленная нефть, которую выводят из аппарата через штуцер 9. Вода с солями собирается в нижней части аппарата. С помощью уровнемера 12 поддерживают такой ее уровень, который обеспечивает достаточное время отстоя воды от частиц нефтепродуктов. Избыток воды сбрасывают через сборник отделившейся воды 7.

Аппарат (фиг. 3) работает следующим образом.

Сырую нефть, содержащую высокоминерализованную пластовую воду, вводят во входной распределитель сырья 19. С помощью коллектора 20 нефть равномерно распределяется по сечению камеры 18 и, поднимаясь в ней, освобождается от пластовой воды, которая осаждается вниз, скапливается там в виде сплошной водной фазы, собирается системой сбора пластовой воды 23 и выходит из аппарата через штуцер 24.

Обезвоженная нефть всегда содержит остаточные соли, и, чтобы уменьшить их количество, ее выводят через стояк 22, смешивают с пресной промывочной водой и через узел смешения 3, сопло 4 и смесительный патрубок 5 вводят в камеру водной промывки 2. Промытую нефть из верхней части камеры водной промывки 2 через систему сбора нефти 13 и стояк 14 вводят в систему распределения нефти 6 электроосадительной камеры 11, в процессе прохождения нефти через которую происходит отделение воды и вместе с ней растворенных в ней солей, т.е. обессоливание нефти. Нефть выводят из аппарата через штуцер 9, а воду из камеры обессоливания - через сборник отделившейся воды 7.

В камере предварительного обезвоживания 18 с помощью уровнемера 25 поддерживают постоянный уровень воды, сбрасывая отстоявшуюся воду через систему ее сбора 23 и штуцер 24.

Аппарат, показанный на фиг. 4, работает следующим образом.

Сырье, состоящее из нефти, газа и пластовой воды, подают в аппарат через штуцер 28 газоотделительной камеры 26, в которой от жидкости отделяется газ, выводимый через штуцер 29. Уровень жидкости в камере 26 поддерживают с помощью уровнемера, подсоединяемого к камере 26 через штуцер 30. Жидкость, представляющая собой смесь нефти с пластовой водой, через распределитель 19 вводят в камеру 18. С помощью коллектора 20 нефть равномерно распределяется по сечению камеры 18 и, поднимаясь в ней, освобождается от пластовой воды, которая осаждается вниз, скапливается там в виде сплошной водной фазы, собирается системой сбора пластовой воды 23 и выходит из аппарата через штуцер 24.

Обезвоженная нефть всегда содержит остаточные соли, и, чтобы уменьшить их количество, ее выводят через стояк 22, смешивают с пресной промывочной водой и через узел смешения 3, сопло 4 и смесительный патрубок 5 вводят в камеру водной промывки 2, из которой через газоотделительный колпак 31 удаляют остаточный газ. Промытую нефть из верхней части камеры водной промывки 2 через систему сбора нефти 13 и стояк 14 вводят в систему распределения нефти 6 камеры электроосаждения 11, в процессе прохождения нефти через которую происходит отделение воды и вместе с ней растворенных в ней солей, т.е. обессоливание нефти. Обессоленную нефть выводят из аппарата через штуцер 9, а воду из камеры электроосаждения 11 - через сборник отделившейся воды 7.

Аппарат, показанный на фиг. 5, работает следующим образом.

Сырую нефть, содержащую высокоминерализованную пластовую воду, вводят через штуцер входного распределителя сырья 32 в коллектор 20. С помощью этого коллектора нефть равномерно распределяется по сечению камеры предварительного электрообезвоживания 18 и поднимается в ней, проходя в процессе подъема через межэлектродное пространство электродной системы 33. В электрическом поле эмульсия разрушается, капли воды укрупняются и оседают вниз, скапливаясь там в виде сплошной водной фазы, которая собирается коллектором 23 и выводится из аппарата через штуцер 24.

Оптимальный уровень воды в камере обезвоживания 18 поддерживают с помощью уровнемера 25.

Даже глубокообезвоженная в электрическом поле нефть всегда содержит остаточные соли, и, чтобы снизить их количество, нефть выводят через стояк 22, смешивают с пресной промывочной водой и через узел смешения 3, сопло 4 и смесительный патрубок 5 вводят в камеру водной промывки 2. Далее промытую и отстоявшуюся в камере 2 нефть через сборное устройство 13, стояк 14 и систему распределения нефти 6 вводят в электроосадительную камеру 11, где от нее отделяется вода с растворенными в ней солями, в результате чего нефть обессоливается. Обессоленную нефть выводят из аппарата через сборники 8 и соединенный с ними штуцер 9, а воду из камеры электроосаждения 11 выводят через сборник отделившейся воды 7.

Показатели процесса обезвоживания и обессоливания нефти во многом определяются организацией процесса смешения нефти с водой. Максимальная эффективность достигается при большой межфазной поверхности, т.е. при водной промывке нефти большим количеством воды. В этом случае соли более эффективно переходят в водную фазу и осаждаются вместе с водой. Обычно смешение нефти с водой производят путем диспергирования воды в количестве от 2 до 10% в потоке нефти за счет создания перепада давления либо на потоке воды, либо на потоке нефти в смеси с промывочной водой. Возможности создания большой межфазной поверхности с помощью известных устройств ограничены как возможностями ввода в нефть (с последующим выводом) больших количеств пресной воды из экономических и экологических соображений, так и опасностью очень тонкого диспергирования пресной воды, поскольку потом эту воду нужно будет отделять от нефти (чем мельче капли воды, тем сложнее их удалить).

В заявленном устройстве большая межфазная поверхность создается за счет многократной циркуляции воды в камере водной промывки нефти. Соотношение вода/нефть во встроенном в эту камеру смесительном патрубке может доходить до 1,5-2. Максимальное значение удельной межфазной поверхности достигается при соотношении вода/нефть в точке обращения фаз, т.е. перехода от обратной эмульсии (вода в нефти) к прямой (нефть в воде). Именно на эти условия и рассчитывается сопло 4, смесительный патрубок 5 и вся конструкция камеры водной промывки.

Описанные варианты многосекционных аппаратов для обезвоживания и обессоливания нефти позволяют повысить эффективность процесса обезвоживания и обессоливания нефти за счет увеличения времени смешения нефти с водой при высоком соотношении вода/нефть. Это увеличение времени по сравнению с известными аналогами достигается за счет размещения смесителя нефти в отдельной камере водной промывки нефти, в нижней части которой размещено сопло для истечения нефти внутрь соосного соплу смесительного патрубка.

Формула изобретения

1. Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти, включающий выносной смеситель нефти с пресной промывочной водой и размещенные в общем корпусе разделенные поперечной перегородкой камеру водной промывки нефти и отстойную камеру, отличающийся тем, что в камере водной промывки нефти размещены один или несколько инжекторных смесителей с размещенными в нижней части соплами и соосными им смесительными патрубками.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что инжекторные смесители в камере водной промывки нефти размещены вертикально или наклонно.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что в качестве отстойной камеры используют электроосадительную камеру.

4. Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти, включающий выносной смеситель нефти с пресной промывочной водой и размещенные в общем корпусе разделенные поперечной перегородкой камеру водной промывки нефти и отстойную камеру, отличающийся тем, что аппарат дополнительно содержит камеру предварительного обезвоживания, а в камере водной промывки нефти размещены один или несколько инжекторных смесителей с размещенными в нижней части соплами и соосными им смесительными патрубками.

5. Аппарат по п. 4, отличающийся тем, что инжекторные смесители в камере водной промывки нефти размещены вертикально или наклонно.

6. Аппарат по п. 4, отличающийся тем, что на корпусе камеры предварительного обезвоживания дополнительно установлена газоотделительная камера.

7. Аппарат по п. 4, отличающийся тем, что на корпусе камеры водной промывки нефти дополнительно установлена газоотделительная камера.

bankpatentov.ru