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Verfahren -und Vorrichtung zur elektrostatischen Entwässerung und
Eiitsalzunq von Erdölen F.s ist bekannt, die Entwässerung, Emulsions# trennung#
EntsaIzufig usw. von flüssigen Kohlenwasserstcffen, insbesondereErdölen, elektrostatisch
in der Weise durchzuführen, daß das 017Wasser-Gemisch in einern druckfesten Behälter
von unten nach oben unter örtlicher Umlenkung ein elektrisches Feld durcHießt, in
dem die Abtrennung des Wassers vom Öl eirfolgt. Die ausgeschiedenen, Wassertröpfchen,
sinken wegen ihres schwereren spezifischen Gewichtes in den unteren Teil des Behälters
ab-, der vorteilhaft trichterförTnig aus.-geführt vr#i.rd, um störende Ablagerungen
fester Verunreinigungen, die gleichzeitig mit dem Wa-s# ser aus dem Öl ausgeschieden
werden, auf dern Behälterboden zu; vermeiden,. Freies im Rohöl enthaftenes Salz
wird durch Zus&tzwasser, gelöst und in wässeriger Foirm im. elektrischen Feld
abgeschieden. Bei den Feldölen (Rohölen) wird bei der> Ab,
nahme durch die
weiterverairbeitende Industrie allgemein. ein maximaler Na, Cl-Gehalt von, o,o:2
Gewichtsprozent zugelassen-. Dieser Gehalt wird je
nach dem Verschmutzungsgrad
des Rohöles, ineiner ein, oder mehrstufigen, elektrischen Reinigungsanlage erreicht.
Für die Rauffination ist eine weitere Verminderung des Salzgehaltes erforderUch,
wa,s durch eine no-amalige Behandlung des voirgereinigten Erdöles in den Raffinerien
geschieht.
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Beim Betrieb dieser bek-annten, Anlagen hat sich hera,usgestellt,
daß zur Vermeidung von K#rzschlüssen, im elektrischen Feld durch Bildung von
kettenförmig
sich aneinanderreihenden Wassertropfen der Ölstrom mit einer gewissen Geschwindigkeit
das elektrische Feld passieren. muß. Es kann - dabei eintreten, besonders.
wenn die spezifischen, Gewichte von Wasser und Öl nahe, beieinanderliegen,
daß das nach unten abströmende Wasser etwas Öl mit in den unteren, Wasserraum
reißt, von wb es mit #usgetrzgen -wird. In Erkenntnis dieses Mangels wird nach
- der Erfindung vorgeschlagen, den Wasserstrom abzubremsen, indem z. B. unter
dem elektrischen Feld im Wasserraum ein- Rost angeordnet wird, der zur besseren
Brem.-sung und gegebenenfaJ1s Filterung noch mit gro, bein Kies oder, ähnlichern
belegt sein kann. .
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Ebensoi kann in dem oberen Teil des Behälters eine zweite aus feine-rein
Material bestehende Brernsschicht- angeordnet werden-, um den nach oben steigenden
Ölstrom zu vergleichmäßigen und dadurch das nachträgliche Absinken kleinerer Wassertröpfchen
zu ermöglichen. Von Wichtigkeit ist diese zweite Bremsschicht, wenn. sich an die
erste Stufe der elektrischen Behandlung noch eine zweite oder dritte Stufe anschließt.
Mit dein Durchgang durch das erste, elektrische Feld tritt im 01 eine Ionenverairrnung
ein, die sich dahin auswirkt, daß das nachgeschaltete elektrische Feld (zweite Stufe)
weniger wirksain für die Reinigung des Öles ist. Mit dtm Durchlaufen des bereits
elektrisch gereinigten Öles, durch eine zweite Schicht von feinem Kies, Quarz oder
ähnlichem tritt eine Regenerie'rung des Öles ein und die nachteilige Wirkung des.
ersten elektrischen Feldes wird daidurch aufgehoben.
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Es wurde weiter gefunden, daß je nach dem, Grad der Verschmutzung
des# Öles sich im Laufe von einem Tag bis zu einigen Wochen eine hartnäckige, aus.
feinem Ton, Sand, Wasser und. Öl bestehende Emulsionsschicht in der Grenzschicht
zwischen Wasser und 01 absetzt, die in bestimmten Zeitabständen aus dem Behälter
entfernt werden muß. Es wäre hierfür erforderlich, den gesamten Wasserinhalt aus,
dem Behälter abzulassen-, wo-nach wieder eine, gewisse Zeit erforderlich wäre, das.
Strömungsgleichgewicht im Behälter wieder herzustellen. Durch Anoirdnung von trichterförmigen
Ableitun-.gen in, der Wasser-öl-Grenzschicht ist es nach. der Erfindung möglich,
diese Einulsionssch-icht# getrennt abzuführen, um sie bei genügender Ansammlung
gesondert aufzubereiten.
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Bei den bekannten elektrostatischen Entwässerungsbehältern, sind die
IsoilatoLren zur Abtragung des Hochspanhungssystems, und zur Stromeinführung im
Inneren der Behälter untergebracht. Bei Störungen durch Stromiibergänge an den Isalatoren
verursacht durch basische oder saure Bestandteile oder leicht schwebende Emulsionen
im Öl, war es bislang erforderliche zur Ausvrechslung der Isolatoren den
ganzen Behälter zu entleeren, entgasen und auszukühlen, eine Arbeit, die einen Tag
und mehr an Zeit beanspruchte. Bei Anordnung der IsolatoTen nach der Erfindung in
besonderen. Stutzen außerhalb des Behälters wird ein et",#,a, notwendiges Auswechseln
der Isolato-ren sehr erleichtert und läßt sich in 2 bis 3 Stunden ausführen.
Nach Ablassen des Öles bis zur Unterkante der Stutzen kann soifoTt mit der Arbeit
begonnen werden, da die Behälter nicht begangen zu werden brauchen. Die eTfindungsgemäße
Anbringu,ng der Isolatoren in besonderen Räumen hat den, weiteren Vorteil, daß bei
stark verschmutzten ölen zur Aufrechterhaltung einer einwandfreien IsG-lation geringe
Mengen Reinöl kontinuierlich oder diskontinuierlich in die Isolatorenstutzen zur
Be# spülung der Isolatoren eingepreßt werden können.
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An Hand der Zeichnung seien die Einrichtungen, die zur Durchführung
der Verfahren. nach der Erfindung geeignet sind, des näheren beschrieben.
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Die Abib. i zeigt in senkrechtem Meridianschnitt einen Dehydrator
(Entwässerer) gemäß der Erfindung und die Abb..2 eine grund-rißlidie Darstellung
nach der Linie II-II der Abb-. i.
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Mit i ist ein druckfester, stehender Behälter bezeichnet mit einem
trichterfärmigen unteren Teil 2, mit der Rohöl =führenden Leitung 3 und einer
oberen Haube 4 mit dem Reinölablaß 5. Hochgespannter - Gleich- oder
Wechselstrom wird Über den Durfchführungsisolator 8 und- die Zuleitung
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au die Elektroden 7 gelegt, von denen nur eine schematisch angedeutet,
jedoch eine Vielzahl vorhanden ist. Die Umlenkung des Rohöls innerhalb der Elektroden
7 ist durch Pfeile angedeutet Wie aus dein Grundriß Abb. 2 ersichtlich, sind
vorteilhaft drei Isolatoren 8 und 9 orfindungsgemäß außerhailb, des
Behälters angeordnet, um eine Dreipunkt-Abtragung, -Lagerung oder -Ahstützung der
Hochspannungszuleitungsschienen 6. zu erreichen. Durch diese Dreipunkt-Lagerung
kann da& gesamte Hochspannungsfeld mit seinen Elektroden 7
leicht ein-
und ausgebaut und einnivelliert und- zentriert werden. Die erfindungsgemäß außerhalb
des Behälters angeordneten. Hochspannungsisolateren. sind in:. Töpfen- io" -und
Anschlußstatzen io angeordnet, so daß vom Inneren des, B#hälters# getrennt ölbeaudschJagte
Isolatorenkammern entstehen, die zweckmäßig für sich mit kereinigtern
Öl
zeitweise oder ständig duTehgespült werden. Auf diese Weise sind die Isolatoren
vor Verschmutzung durch das. zu behandelnde 01-Wasser-Gemisch vollstäncb,'.g geschätzt,
was bei den bis-her üblichen- Bauarten mit innerhaffi des Behälters angeordneten
Hochspannungsisolatoren nicht gewährleistet wajr.
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Die oberhalb des Öl-Wasser-Gemisch-Eintrittes 3
sich, bildende
Ernulsionsschicht ist in der Zeichnung Abb. i mit i i bezeichnet. Sie wird
nach der Erfindung durch brichterförmige Gebilde 1:2 mit Ableitungen 13 und
14 zeitweise oder ständig für sich getrennt aus; deni Behälter i abgezogen. Die
erfindungsgemäße Abbrenisting und Filterung wird z. B. durch ein Kiesbett 17 auf
einen Rost 18 oberhaJb des Wasser-öl-Eintrittes 3 vorgenommen. Es genügt
eine grobe Kiesschicht von etwa io cm Dicke und 6o bis 8o mm Korndurchmesser, urn
die gewünschte Abbremsung und gleichzeitige Abtrennung des. Öles aus dem nach unten
gerichteten Wasserstrom zu erreichen. In ähnlicher Weise ist oberhalb der Hochspannungsteile
6 eine weitere
Regenerationsschicht ig auf einem Rost 2o
angeordnet, die hier jedoch aus mehreren Kiesschichten mit zunehmender Kornfeinheit
bestehen kann.-Um von Zeit zu Zeit die oberen Kiesschichten ig auf dem Rost:2o reinigen
zu können, ist eine Spritzdüsenanordnir,ng:22, 2.4 mit Absperrventil:z3 vorgesehen,
die das Auswaschen des Filters ermög# licht. Auch für diese mechanische Nachfilterung
des aufsteigenden gereinigten und entwässerten heißen Öles ist es von wesentlicher
Bedeutung, daß die Hochspannungsisolatoren nicht mehr wie bisher im Entsalzer selbst,
sondern außerhalb desselben angeordnet sind, weil auf diese Weise eine geschlossene
Zwischenschicht ohne Öffnungen für die Hochspannungsabtragung möglich ist.
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Uin durch die obere Kiesschicht hinduirch bei etwa notwendigen Arb--iten
an das elektrische Feld gelangen zu. können, ist dieses mit einem Mannloch mit Deckel
versehen. Da die Kiesschicht nur von gereinigtem Öl durchflossen wird, wird
eine Reinigung nur in größeren Zeitabständen erforderlich sein. Diese Reinigung
erfolgt nach Ablassen des Ölspiegels bis unter den Rost durch fest angeordnete Spritzdüsen,
die an eine Heißwasserleitung angeschlossen sind.
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Das im unteren Teil 2, und unterhalb der Kiesschicht 17 abfließende
Wasser verläßt kontinuierlich den Behälter i durch die Leitung 16, während der sich
mit der Zeit noch weiter unten auf dem Boden absetzende Schlamm durch die Schlammleitung
15 periodisch abgelassen werden kann.