Смеситель-электрокоалесцентор

Авторы патента:

Таранцев Константин Валентинович (RU)

B01D17/06 - разделение жидкостей электрическими способами

Владельцы патента RU 2535863:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") (RU)

Изобретение относится к смесителям-электрокоалесценторам и может использоваться для получения водонефтяных эмульсий на установках электрообессоливания нефти. Смеситель-электрокоалесцентор представляет собой вертикальный заземленный корпус, выполненный в виде трубы Вентури, соосно которому размещен электрод. В нижней части по оси корпуса размещена форсунка для подачи воды. Переменное электрическое поле внутри корпуса создается между центральным стержневым электродом и стенками смесительной камеры трубы Вентури. Противоэлектродом форсунки является конфузорная часть трубы Вентури. Напряжение к электроду и форсунке подведено через токоведущие тросики и проходной изолятор от повышающего трансформатора. Технический результат состоит в повышении эффективности коалесценции. 1 ил.

Смеситель-электрокоалесцентор относится к устройствам для смешения нефти с водой при ее обессоливании и для обработки водонефтяной эмульсии в электрическом поле и может быть использовано на предприятиях нефтегазового комплекса, преимущественно для процессов обессоливания и обезвоживания нефти.

Известен «Аппарат для обессоливания нефтяных эмульсий» [а.с. 1101255 (СССР), кл. В01В 17/06, опубл. в БИ 1984, №25, Ю.Н. Швецов, А.А. Юнусов, А.К. Мухаметзянов, Г.М. Ахмадиев, М.А. Тахауов, С.Ш. Гершуни, В.А. Лукьянов], согласно которому он снабжен устройством для электропульверизирования промывочной воды в нефть.

Недостаток заключается в том, что электроды расположены поперек потока и в предлагаемой конструкции не полностью используется гидродинамика водонефтяной эмульсии для диспергирования жидкостей.

Из известных наиболее близким по технической сущности является «Устройство для электрической обработки водонефтяной эмульсии» [а.с.1058576 (СССР), кл. В01В 17/06, опубл. в БИ 1983, №45, С.Ш. Гершуни, А.В. Грибанов, Е.Я. Лапига, В.И. Логинов, С.М. Мельников], включающее цилиндрический корпус, в котором установлен электрод в виде отрезка трубы и сопло для подачи эмульсии, расположенное со стороны одного из торцов электрода.

Недостатком устройства, взятого за прототип, является то, что в предлагаемой конструкции в одном корпусе объединены два процесса создания и разрушения эмульсии воды в нефти, требующие для своего проведения противоположных условий.

Техническим результатом предлагаемого устройства является возможность объединения в одном корпусе двух близких по условиям проведения процессов: создания эмульсии и разрушения адсорбционных оболочек на каплях воды силами электрического поля. Кроме того, направленное течение потоков рабочих жидкостей предотвращает образование структур из капель воды, приводящих к короткому замыканию электродов.

Это достигается тем, что в смесителе-электрокоалесценторе, включающем вертикальный заземленный корпус, соосно которому размещен электрод, в нижней части, по оси корпуса размещена форсунка для подачи воды. Стенки смесительных патрубков находятся под напряжением и являются внешним электродом по отношению к соплам, которые входят внутрь этих патрубков. Напряжение к электроду подведено через токоведущий тросик и проходной изолятор от повышающего трансформатора, согласно предлагаемому изобретению корпус выполнен в виде трубы Вентури. Переменное электрическое поле внутри корпуса создается между центральным стержневым электродом и стенками смесительной камеры трубы Вентури, а также между форсункой и конфузорной частью трубы Вентури. Таким образом, реализовано устройство для электропульверизирования промывочной воды в нефть.

Введение новых элементов и связей между ними обеспечивает решение поставленной задачи.

Выведение стадии разделения эмульсии из аппарата позволяет существенно уменьшить габариты.

Использование трубы Вентури вместо отрезка трубы позволяет использовать гидродинамические эффекты в конфузорной и диффузорной частях и получить тот же результат при меньших энергозатратах.

Процесс электропульверизирования промывочной воды в нефть организован между форсункой и конфузорной заземленной частью трубы Вентури, что предотвращает образование структур из капель воды, приводящих к короткому замыканию электродов.

На фиг.1 схематически изображен общий вид смесителя-электрокоалесцентора.

Смеситель-электрокоалесцентор (фиг.1) содержит:

1 - форсунка смесителя;

2 - токоведущие тросики;

3 - штуцер с проходным изолятором;

4 - труба из непроводящего материала;

5 - патрубок ввода водонефтяной эмульсии;

6 - штуцер крепления патрубка ввода воды;

7 - патрубок ввода воды;

8 - соединительная муфта;

9 - конфузор;

10 - смесительная камера;

11 - стержневой электрод;

12 - диффузор.

При этом смеситель-электрокоалесцентор собран в вертикальном корпусе, выполненном в виде трубы Вентури, и заземлен. По оси смесительной камеры 10 размещен стержневой электрод 11. Поле внутри корпуса, выполняющего роль электрокоалесцентора, создается между стержневым электродом 11 и стенками смесительной камеры 10 трубы Вентури. Форсунка смесителя 1 для подачи воды размещена соосно с корпусом, под конфузором 9 трубы Вентури и на нее подается напряжение от повышающего трансформатора. Противоэлектродом форсунки является конфузор 9 заземленного корпуса. Крепление форсунки выполнено через штуцер крепления патрубка ввода воды 6. Металлическая форсунка смесителя 1 крепится на отрезке трубы из непроводящего материала 4, которая в свою очередь зафиксирована на патрубке подвода воды 7 через соединительную муфту 8. Исходная водонефтяная эмульсия поступает через патрубок ввода водонефтяной эмульсии 5. Напряжение к стержневому электроду 11 и форсунке смесителя 1 подведено через токоведущие тросики 2 и крышку штуцера с проходным изолятором 3 от повышающего трансформатора.

Работает смеситель-электрокоалесцентор следующим образом. Исходная водонефтяная эмульсия подается в корпус снизу вверх через патрубок ввода водонефтяной эмульсии 5. Эмульсия содержит капли соленой воды. Через форсунку 1 в поток вводится мелко диспергированная силами электрического поля вода в количестве 3-5%. Начинается процесс слияния пресной и соленой воды. В конфузорной части трубы Вентури скорость увеличивается и под действием сил давления капли разного диаметра движутся с разной скоростью. В результате происходит их столкновение и слияние. Процессу способствует переменное электрическое поле, которое разрушает адсорбционные слои на каплях. Процесс разрушения адсорбционных слоев на каплях и слияния их завершается в смесительной камере 10 трубы Вентури.

Использование предложенного устройства позволяет существенно интенсифицировать процесс электрообессоливания нефти.

Смеситель-электрокоалесцентор, включающий вертикальный заземленный корпус, соосно которому размещен электрод, в нижней части по оси корпуса размещена форсунка для подачи воды, напряжение к электроду подведено через токоведущий тросик и проходной изолятор от повышающего трансформатора, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде трубы Вентури, переменное электрическое поле внутри корпуса создается между центральным стержневым электродом и стенками смесительной камеры трубы Вентури, а также между форсункой и конфузорной частью трубы Вентури.

Изобретение относится к способам подготовки нефти к переработке в условиях НПЗ и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа, включающего дегазацию сырой нефти, разделение ее на две части, нагрев первой части до температуры, близкой к температуре электрообессоливания и обезвоживания, за счет охлаждения легких продуктов (бензинов, керосинов) до температуры транспортировки.

Электрообессоливающая установка // 2525984

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение относится к электрообессоливающей установке, состоящей из дегазатора, рекуперационных теплообменников нагрева дегазированной нефти продуктами переработки нефти, сепаратора, электродегидраторов, оснащенных струйными насосами подачи циркулирующей дренажной воды и струйными насосами подачи балансовой дренажной воды.

Электродегидратор // 2523313

Изобретение относится к электродегидраторам и предназначено для обезвоживания и обессоливания нефти. Электродегидратор содержит электроды и снабжен распределительными устройствами, представляющими собой открытые снизу и перфорированные сверху распределительные короба, которые в рабочем состоянии имеют куполообразную форму и выполнены из гибкого диэлектрического материала, прикрепленного к раме.

Способ и устройство для проведения процесса и реакции в камере с применением нескольких резонансных структур // 2505336

Изобретение относится к области обработки материалов посредством электромагнитной энергии. Описаны способ и устройство, содержащее множество электромагнитных резонансных структур, связанных с общим объемом для проведения процесса или реакции таким образом, что поддерживается резонанс каждой структуры, наряду с тем, что объем для проведения процесса или реакции является частью каждой резонансной структуры.

Устройство для регенерации отработанного трансформаторного масла // 2504576

Настоящее изобретение относится к устройству для регенерации отработанного трансформаторного масла, характеризующемуся тем, что оно включает волновод, на торцах которого размещены упорные кольца и полый конус с отверстием в вершине с возможностью перемещения его между упорными кольцами стержнем, соединенным с основанием полого конуса через скользящее кольцо.

Способ и устройство для обезвоживания нефти // 2458726

Изобретение относится к процессам подготовки нефти и может быть использовано для обезвоживания нефти в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. .

Устройство для разделения водонефтяных эмульсий в электрическом поле // 2452551

Изобретение относится к устройству для разделения водонефтяных эмульсий в электрическом поле и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности.

Устройство для микроволновой обработки водонефтяной эмульсии, транспортируемой по трубопроводу // 2440169

Изобретение относится к области подготовки товарной нефти и может быть использовано на производствах нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности для создания аппаратов сверхвысокочастотной (СВЧ) обработки водонефтяных смесей.

Способ разделения водонефтяной эмульсии и устройство для его осуществления // 2424844

Изобретение относится к разделению двух- или трехфазных потоков жидкостей и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.

Способ обработки жидкой среды, преимущественно барды, и электромагнит для создания структурированного магнитного поля // 2424034

Изобретение относится к разделению жидкостей, а именно к разделению водных гелевых смесей, и может быть использовано в химической и пищевой промышленности. .

Способ обезвоживания углеводородного сырья и устройство для его осуществления // 2539653

Группа изобретений относится к нефтедобыче и нефтепереработке. Изобретение касается способа обезвоживания углеводородного сырья, включающего высокочастотную магнитную обработку углеводородного сырья сигналом в формируемом им импульсном магнитном поле. Импульсное магнитное поле формируют вдоль вектора поступательного движения потока. Управление процессом обработки углеводородного сырья осуществляют путем изменения частоты и амплитуды импульсов в зависимости от степени обводненности углеводородного сырья. Изобретение также касается устройства для обезвоживания углеводородного сырья, содержащего индуктор, генератор импульсов и анализатор с чувствительным элементом для определения обводненности углеводородного сырья. Технический результат - повышение качества добываемого углеводородного сырья и эффективности его обезвоживания при минимальных энергетических, временных и аппаратных затратах. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.

Способ электрохимического разделения несмешивающихся жидкостей и дисперсных систем // 2557544

Изобретение относится к способу электрохимического разделения несмешивающихся жидкостей и дисперсных систем, включающему: a) электрокоагуляцию-переполяризацию с использованием Al-анода и Cu-катода с размещением катода в зоне с минимальным жидкостным протоком и прохождением основного жидкостного протока через анод, с последующей электродеполяризацией с использованием C-анода и Cu-катода с размещением катода в зоне с минимальным жидкостным протоком и прохождением основного жидкостного протока через анод, с размещением каждой электродной пары в отдельных корпусах с межкорпусным соединительным устройством, выполненных из электроизоляционных материалов, с последующим гидродинамическим или гидростатическим разделением на фракции, причем допускается замена материала электродных пар и их конструкции, с изменением соотношения площадей анод/катод; b) управление электрокоагуляцией-переполяризацией осуществляется посредством задаваемой на электродной паре разности потенциалов подаваемой на электродную пару от источника постоянного тока или источника тока, работающего в импульсном режиме, при которой основная часть мощности расходуется не на инициирование электролизных процессов сопровождающихся анодным растворением, а на переполяризацию поверхностных зарядов; c) управление электродеполяризацией осуществляется с начальным повышением разности потенциала на электродной паре с помощью источника постоянного тока или источника тока, работающего в импульсном режиме, до значений, характеризующихся началом электролизных процессов с последующим отключением от источника питания и подключением к электродной паре нагрузки, соответствующей накапливающемуся на электродной паре заряду, и все управление осуществляется в режиме жидкостного протока. Использование настоящего способа позволяет повысить эффективность разделения несмешивающихся жидкостей, золей, суспензий, уменьшить энергозатраты и снизить материалоемкость. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ обезвоживания нефтяных эмульсий и устройство для его осуществления // 2564256

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Изобретение касается способа обезвоживания нефтяных эмульсий за счет того, что ограниченный объем нефтяной эмульсии подают в оборотную емкость, при необходимости нагревают, циркулируют по замкнутому кругу через магнитный аппарат или статично выдерживают в нем и в том и другом случаях обрабатывают вращающимся магнитным полем; или циркулируют по замкнутому кругу и последовательно дезинтегрируют в дезинтеграторе и обрабатывают вращающимся магнитным полем в магнитном аппарате; или размещают и последовательно выдерживают в оборотной емкости, магнитном аппарате и разделительном отстойнике, при этом в оборотной емкости нефтяную эмульсию при необходимости нагревают, в магнитном аппарате обрабатывают вращающимся магнитным полем, в разделительном отстойнике получают обезвоженную нефть, причем перед размещением в магнитном аппарате нефтяную эмульсию предварительно дезинтегрируют путем круговой циркуляции через дезинтегратор, а время обработки при дезинтегрировании в магнитном аппарате и разделительном отстойнике устанавливают экспериментально по принципу достижения требуемого или наилучшего результата. Изобретение также касается устройства для обезвоживания нефтяных эмульсий. Технический результат - эффективное обезвоживание стойких нефтяных эмульсий. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ сепарирования нефти // 2585636

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей отрасли промышленности, связанной с переработкой нефти, в частности к способам сепарирования нефти, и может быть использовано на судовых сепараторах для очистки нефти. Способ сепарирования нефти включает предварительный нагрев сырой нефти, ее сепарирование, получение очищенной нефти и осадка. При этом сырую нефть предварительно подогревают в подогревателе до температуры 58-60°C. Затем нефть, проходя по залитым компаундом трубкам, опоясывающим обмотку статора сепаратора, дополнительно подогревается за счет тепловыделений в обмотках и магнитопроводах статора электродвигателя сепаратора. Далее в торцовой и цилиндрической частях барабана сепаратора, одновременно являющегося ротором электродвигателя сепаратора, нефть подогревается до температуры 65-70°C, необходимой для сепарирования. Кроме того, при этом нефть подвергается воздействию электромагнитного поля с аксиальной и цилиндрической частей статора электродвигателя сепаратора. Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат и интенсификация процесса сепарирования нефти. 2 ил.

Установка для сепарирования нефти // 2593626

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли промышленности, связанной с переработкой нефти, в частности к электрооборудованию для сепарирования нефти, и может быть использовано, например, для сепарирования нефти на нефтяных месторождениях, на судовых сепараторах для очистки нефти. Установка для сепарирования нефти содержит подогреватель нефти и сепаратор. Сепаратор содержит корпус, электропривод и закрепленный в подшипниках ротор из электропроводящего, немагнитного материала, выполненный в виде барабана сепаратора. Электропривод состоит из электродвигателя, имеющего статор, содержащий аксиальную часть с сердечником и обмоткой, в лобовых частях которой размещены замоноличенные компаундом трубки для охлаждения статора и подогрева нефти. Статор электродвигателя дополнительно содержит цилиндрическую часть, при этом обмотки двух частей статора соединены последовательно. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение энергоэффективности установки для сепарирования нефти, снижение массогабаритных показателей, повышение надежности. 1 ил.

Способ разделения водонефтяной эмульсии с использованием наночастиц // 2606778

Изобретение относится к процессу подготовки нефти и подтоварной воды. Предложен способ разделения водонефтяной эмульсии путём введения в неё углеродных нанотрубок, содержащих металлы, выбранные из ряда: железо, кобальт, никель. В эмульсию также вводят поверхностно-активное вещество и осуществляют перемешивание. Далее производят воздействие магнитным полем. Техническим результатом является ускорение процесса подготовки нефти и снижение остаточной обводнённости подготавливаемой нефти. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Аппарат для обезвоживания и обессоливания нефти // 2632017

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.