Способ обезвоживания и обессоливания водонефтяных и водомасляных эмульсий и устройство для его осуществления

 

Изобретение может быть использовано на нефтепромыслах и нефтеперерабатывающих заводах. Цель изобретения - повьшение эффективности и интенсивности разделения эмульсий. Эмульсию пропускают сквозь сетчатый заряженный электрод 2 и зоны 5 отстоявшейся воды, выполняющей роль заряженного электрода. Затем заряженные частицы воды подают в зону Вращающегося магнитного и неоднородного электрического полей. На электроде 4 конусной формы с противоположным зарядом происходит нейтрализация и коагуляция капель воды и их перемещение к стенке корпуса 1 в область наибольшего магнитного поля и к зоне 5 отстоявшейся воды. 2 с.п.ф-лы, 1 ил. с iP 5 Нефть ct/хая bffZBKt СО 00 оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

+ >ppg

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСНОМ,/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Эмульсия

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4012600/24-26 (22) 28.0 1,86 (46) 30.08.87. Бюл. Р 32 (71) Специальное проектно-конструкторское бюро средств автоматизации нефтедобычи и нефтехимии (72) P.Ñ.Êàøàåâ (53) 66.066.5 (088.8) (56) Патент США 9 34 12002, кл. 204-302, 1968. (54) СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ОБЕССОЛИВАНИЯ ВОДОНЕФТЯНЫХ И ВОДОМАСЛЯНЫХ

ЭМУЛЬСИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение может быть использовано на нефтепромыслах и нефтепе„„SU, 1333364 А1 (51)4 В 01 D 17/06, С 10 G 33/02 рерабатывающих заводах. Цель изобретения — повышение эффективности и интенсивности разделения эмульсий.

Эмульсию пропускают сквозь сетчатый заряженный электрод 2 и зоны 5 отсто" явшейся воды, выполняющей роль заряженного электрода. Затем заряженные частицы воды подают в зону вращающегося магнитного и неоднородного электрического полей. На электроде 4 конусной формы с противоположным зарядом происходит нейтрализация и коагуляция капель воды и их перемещение к стенке корпуса 1 в область наибольшего магнитного поля и к золе 5 отстоявшейся воды. 2 с.п.ф-лы, 1 нл.

/

Изобретение предназначено для разрушения водонефтяных н нодо:..асляных эмульсий и может применяться при обезвоживании нефти на промыслах и нефтеперерабатывающих предприятиях, а также в местах промышленного использования масел.

Целью изобретения является повышение эффективности и интенсивности разделения эмульсии.

На чертеже изображена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 с входными и выходными патрубками, у днища которого расположен отрицательно заряженный сетчатый электрод 2. Устройство содержит источник 3 вращающегося магнитного поля, расположенный вокруг корпуса 1. Электрод 4 конусной формы с положительным потенциалом распопожен внутри корпуса 1. Межэлектродное пространство корпуса 1 делится на зону 5 отстоявшейся воды и зону

6 отстоя (отстойник).

Способ включает следующие операции: пропускание эмульсии сквозь заряженный электрод, находящийся под слоем отстоявшейся воды, имеющей тот же электрический потенциал, перемещение эмульсии по направлению к электроду с противоположной попярностью и нейтрализацию капель на нем, коалесценцию капель воды и отстой. Перемещение эмульсии, нейтрализация, коалесценция и отстой происходят в зоне- вращающегося магнитного и неоднородного электрического полей.

Устройство работает следующим образом.

Одновременно включают насос подачи эмульсии, питание источника 3 магнитного поля, создающее вращающееся магнитное поле и источник высокого напряжения, создающий электрическое поле между электродами 2 и 4. В начале работы патрубки для удаления воды и нефти (масла) закрыты, открывают нижний патрубок. После достижения слоя очищенной нефти (масла) верхнего патрубка патрубок отрывают и происходит удаление нефти (масла). Слиц отстоявшейся воды осуществляют лишь в определенные моменты времени с целью поддержания заданной толщины слоя, соответствующего оптимальному значению напряженности электрическо33364 2!

3О

55 го поля. Предлагаемое устройство может быть автоматизировано и использовано для работы в проточном режиме.

Эмульсия поступает в корпус 1 через нижний пятрубок. Проходя сквозь сетчатый отрицательно заряженный электрод 2, капли воды эмульсии за- . ряжаются, попадают в зону 5 отстоявшейся воды, где имульсия теряет наиболее крупные капли воды, обессоливается и, получая дополнительный заряд (так как слой воды имеет отрицательный потенциал) попадает в межэлектродное пространство зоны 6 отстоя, расположенное между поверхностью положительно заряженного электрода 4 и поверхностью слоя воды. В зоне 6 отстоя (отстойнике) на эмульcH}0 воздействуют неоднородное электростатическое и вращающееся магнитное поля.

На электроде 4 ко .Усвой формы происходит нейтрализация капель путем передачи заряда электроду 4, их коагуляция и перемещение к стенке корпуса. 1 и к зоне 5 отстоявшейся воды.

Одновременно происходит вытягива— ние капель воды в диполи, их коагуляция и оседание -.;од действием сил. тяжести и сил Лоренца. Если капли воды эмульсии не достигли электрода

4 и несут на себе заряд, то они подвергаются действию силы Лоренца врашающегося магнитного поля. Вследствие того, что скорость врашения магнитного поля велика, то значительны силы

Лоренца вращающегося магнитного поля.

Эти же силы действуют на заряды, индуцированные в каплях при их вытягивании в диполи. B результате капли воды постоянно вращаются, препятствуя образованию токопроводящих цепочек из диполей между электродом 4 и поверхностью воды, через которые возможен разряд и понижение электрического потенциала. В связи с конусной формой электрода 4 расстояние между элект.— родами 2 и 4 у стенок корпуса 1 меньше, чем в центре, что создает градиент электростатического поля, заставляющий капельки-диполи перемещаться к стенке корпуса 1, в зону наибольшего магнитного поля. Счищенная нефть (масло) скапливается в верхней части корпуса 1 и удаляется через верхний патрубок.

Составитель О. Калякина

Техред И. Попович

Корректор А.Ильин

Редактор Э ° Слиган

Заказ 3863/6 Тираж 656

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 з 1333364

Пример 1. Обрабатывают эмуль- сгвия и силы Лоренца. За счет этого сию воды в нефти при концентрации повышае ся качество обезвоживания и

15 об.7 воды. Эмульсию под некоторым обессоливания нефти, особенно н высодавлением со скоростью 3 см/мин поца- . ковязких нефтях и маслах, и эффекют через сетчатый электрод в корпус, 5 тивность обработки эмульсии. представляющий собой стеклянный цилиндрический сосуд. На электроды., Путем предотвращения образования расположенные на расстоянии Я см, по- токопроводящих цепочек и возникноведают постоянное электрическое напря- 0 ния коротких замыканий между электжение 10 кВ, одновременно включают родами повышается безопасность уставращающееся магнитное поле. Обработ- новки. ка эмульсии позволяет достигнуть содержания воды 0,27 (без деэмульгато- Ф o p м у л а и з о б р е т е н и я ра и подогрева); в то время как без

I вращающегося магнитного поля степень . 1. Способ обезвоживания и обессоочистки составляет 2,51. ливания водо:-.ефтяных н водомасляных

Пример 2,,Обработка эмуль- : мульсий. - включающий чропускание сии с таким же содержанием воды в эмульсии сквозь заряженный электрод, масле в тех же условиях позволяет 20 перемещение. ее в магнитном поле по достигнуть степень очистки 0,5 воды, направлению к электроду с противопоХаким образом, в предлагаемых ложной полярностью и последующую нейспособе и устройстве создается воз- трализацию, коалесценцию и отстой, можность эффективнее воздействовать отличающийся тем, что, на эмульсию электрическим и вращаю- Z5 с целью повышения эффективности и инщимся магнитным .полями в зоне между тенсивности разделения эмульсии, ее слоем отстоявшейся воды и поверх- дополнительно пропускают сквозь слой ностью конического электрода, заря- отстоявшейся воды, при этом испольжать капли воды эмульсии при их про зуют вращающееся магнитное поле и нехождении сквозь слой отстоявшейся Зд однородное электрическое поле. воды и создавать дополнительную силу, отталкивающую каплю воды к ко- 2. Устройство для обезвоживания и ническому электроду за счет того, что обессоливания водонефтяных и водомасрасстояние между электродами у сте- ляных эмульсий, включающее корпус, нок корпуса меньше, чем в центре, 35 заряженный электрод, электрод протинапряженность поля там вышее, что соз- воположной полярности, источник магдает градиент электрического поля к нитного поля и отстойник эмульсии, стенке корпуса, заставляющий диполи отличающееся тем, что, с передвигаться в зону наибольшего целью повышения эффективности и инзначения магнитного поля и вследствие 40 тенсивности разделения эмульсии, забольшего значения напряженности у ряженный электрод расположен под краев капли имеют большие дипольные слоем отстоявшейся воды, а электрод моменты, а следовательно большие зна- противоположной полярности выполнен чения сил диполь-дипольного взаимодей- в виде конуса.