Устройство для деэмульсации нефти

 

Изобретение относится к устройствам для ввода в поток химреагентов. Целью предлагаемого технического решения является повышение эффективности процесса деэмульсации и повышение надежности устройства. Устройство содержит трубу с отверстиями на боковой поверхности, сообщающимися с полостью коллектора. В трубе установлена кольцевая обечайка в зоне расположения отверстий. В выходном сечении обечайки установлена заглушка. Обечайка выполнена с прорезями. Перед обечайкой установлен с возможностью продольного перемещения диск с центральным отверстием. Между обечайкой и трубой установлен завихритель. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (11) (и)з В 01 О 17/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4692199/26 (22).16 05.89 (46) 30. 7.91. Бюл. N 28 (71) Каданский филиал Московского энергетического институте (72) Ю.Я.галицкий

{53) 66.066.6{088;8) (56) Авторское свидетельство СССР

l4 1347094, кл. В 01 0 17/04, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЭМУЛЬСАЦИИ

НЕФТИ (57) Изобретение относится к устройствам для ввода в поток химреагентов. Цель изо1

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для ввода в поток нефти химреактивов, например, в процессах обессоливания и обезвоживания нефти.

Цель изобретения — повышение эффективности процессе деэмульсации при изменении условий эксплуатации и повышение надежности устройства.

На фиг.1 приведена принципиальная

-схеме устройства; на фиг.2 — сечение А-А нэ фиг.1.

Устройство содержит магистральную трубу 1, на боковой поверхности которой расположено два ряда отверстий 2, и 3; расположенных в полости коллектора 4. floслвдний снабжен патрубком 5 подачи деэмульгатора. Внутри трубы 1 в зоне расположения отверстий 1 и 3 расположена цилиндрическая обечайка 6, снабженная заглушкой 7, расположенной после рядов отверстий 2 и 3 в выходном сечении обечайки

6. На боковой поверхности последней имеются прорези 8. Перед обечайкой 6 установлено плохообтекаемое тело 9, выполненное в виде диске, установленное с возможнобретения — повышение эффективности процесса деэмул ьсации и надежности устройства. Устройство содержит трубу с отверстиями на боковой поверхности, сообщающимися с полостью коллектора. В трубе установлена кольцевая обечайка в зоне расположения отверстий. В выходном сечении обечайки установлена заглушка. Обечайка выполнена с прорезями. Перед обечайкой установлен с возможностью продольного перемещения диск с центральным отверстием. Между обечайкой и трубой установлен завихритель. 3 з.п.ф-лы, 2 ил. стью продольного перемещения (например, с помощью тяги 10). Перед рядами отверстий 2 и 3 в полости, образуемой обечайкой

6 и трубой 1, рзсположен завихритель 11, Я

Прорези 8 снабжены патрубками 12, высоте которых составляет Нп = 0.6 (Rx — lo), где и — радиус магистральной трубы; г, — радиус — э цилиндрической обечайки 6. 0

Устройство работает следующим обра- Q зом.

Нефть транспортируется по,магистрали

1. Перед обечайкой 6 поток нефти разделяется на две части. Одна (как правило, мень- + шая) часть поступает в кольцевую полость, 0 образуемую обечайкой 6 и трубой 1. Другая часть, минуя кольцевую полость, поступает осесимметричным AQToKoM в канал, образуемый внутренней поверхностью обечайки 6.

С помощью завихрителей 11 поток нефти в кольцевой полости закручивается, т.е. приобретает тангенциальную составляющую скорости. Деэмульгатор с помощью дозиро- * вочного насоса (не показан) циклически подается через патрубок 5 в полость коллектора 4; а из него через два ряда отвер1666140 стий 2 и 3 — в кольцевой закрученный поток нефти. Заданная скорость транспортировки кольцевого потока нефти достигается путем дросселирования — перемещения плохообтекаемого тела 9. Имеется в виду заданная 5 скорость из условия равномерной непрерывной для этой части потока нефти раздача деэ мул ь гата ра. В кол ьцевой полости осуществляется первая стадия смещения нефти и деэмульгатора. Затем струи смеси 10 через прорези 8 поступают в патрубки 12 и истекают из них в оставшуюся часть нефти — вторая стадия смещения.

Дросселирование части потока (кольцевого) и закрутка его позволяют обеспечить 15 равномерную раздачу деэмульгатора при значительно меньших расстояниях между рядами отверстий 2 и 3 и габаритах устройства в целом. При этом для эффективности перемещения по потоку деэмульгатора нуж- 20 ны существенно меньшие энергетические затраты, так же как и для смеси в целом, При

H> = 0,6 (RT — r ) обеспечивается эффективное перемешивание сред на второй стадии перемешивания. Если Hn > 0,6 (RT — ro), 25 имеется недостаток деэмульгатора в центральных слоях потока нефти, при Нп > 0,6 (RT — ro) — напротив периферийных. В том и другом случаях эффективность деэмульсии нефти уменьшается. 30

В предлагаемом устройстве расстояние между рядами струй остается неизменным..

Равномерность путевой раздачи обеспечи вается за счет поддержания скорости эмульсии.в кольцевой полости, образуемой 35 трубой 1 и обечайкой 6. Это достигается за счет перемещения тела (диафрагмы) 9. За плохообтекаемым телом (диафрагмой) 9 реализуется застойная циркуляционная (мертвая)зона, длина которой составляет 6Ь..40 где Л вЂ” высота диафрагмы, Таким образом,. за диафрагмой 9 реализуется неравномерное поле скорости — с уменьшением скорости у стенок трубы 1, а при небольших значениях (расстояния от диафрагмы по хо- 45 ду потока вниз по течению) у стенок реализуется обратный ток, Таким образом, при неравномерном поле скорости у стенок трубы скорость уменьшается, как следствие, в кольцевой полости скорость значительно меньше, чем в центральной части потока.

Значение скорости зависит от положения тела (диафрагмы) 9 по отношению к входному сечению кольцевой полости.

Установка завихрителя 11 на входе в кольцевую часть полости позволяет реализовать закрутку в потоке эмульсии, поступающем из кольцевой полости. Установка завихрителя определяет дополнительные потери (местное сопротивление), что наряду с диафрагмой 9 ведет к уменьшению скорости эмульсии в кольцевой полости, Таким образом, реагент поступает в часть эмульсии (кольцевой поток), имеющую значительно меньшую скорость по сравнению с центральной частью эмульсии (в части потока, поступающей вне завихрителя), Закрутка потока способствует более интенсивному смещению реагента и части эмульСии на первой стадии смешения, В этом случае при ограниченном числе отверстий для ввода реагента обеспечивается достаточно быстрое выравнивание параметров в окружном направлении (устраняется ограничение по дискретности ввода).

При отсутствии заглушки 7 смесь после первой стадии поступала бы в виде кольцевой струи соосно остальной части эмульсии (в одной отсутствует реагент, а в другой— кольцевой — его избыток). Такая схема взаимодействия характеризуется очень низкой интенсивностью смещения по длине (на два и более порядков ниже эффективности смещения при поперечной подаче).

При наличии заглушки 7 реагент поступает через прорези 8, т.е. смесь. после первой стадии смешения поступает системой поперечных струй в центральный поток эмульсии, что определяет существенно более высокую интенсивность смешения по сравнению со спутной подачей, Учитывая, что перепад давления на прорезях минимален (на уровне скоростного напора потока эмульсии), оптимальное распределение смеси из кольцевой полости в потоке достигается за счет истечения смеси из патрубков

12, погруженных в проточную часть, образуемую обечайкой 6.

Предлагаемое изобретение позволяет обеспечить высокую эффективность деэмульсации нефти при изменении условий эксплуатации устройства, что повышает качество продукта, снижает расход деэмульгатора.

Формула изобретения

1, Устройство для дезмульсации нефти, включающее трубу с двумя рядами отверстий на боковой поверхности, сообщающихся с полостью коллектора, снабженного патрубком подачи деэмульгатора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества деэмульсации и надежности устройства, устройство снабжено кольцевой обечайкой, установленной в трубе в зоне расположения отверстий, заглушкой, установленной в выходном сечении обечайки, при этом боковая поверхность обечайки выполнена с прорезями, расположенными за

1666140 фиг.1

6Úã.2

Составитель О.Калякина

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор M.Ïåòðîâà

Заказ 2478 Тираж 434 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сечением второго по ходу потока ряда отверстий.

2. Устройство по п.1, отл и ча ю щее с я тем, что оно снабжено плохообтекаемым телом в виде диска с центральным

1 отверстием, установленным перед кольце вой обечайкой с возможностью продольного перемещения.

3. Устройство по п.1, отл и ч а в щее с я тем, что оно снабжено завихрителем, установленным между обечайкой и трубой перед отверстиями.

5 4.Устройствопоп.1,отличающеее с я тем, что прорези снабжены патрубками, высота которых составляет 0,6 (йт — г ), где R> — радиус трубы; го — радиус обечайки.