NO330811B1 - Anordning for koalesering, system for behandling av emulsjoner og fremgangsmate for koalesering - Google Patents

Anordning for koalesering, system for behandling av emulsjoner og fremgangsmate for koalesering Download PDF

Info

Publication number
NO330811B1
NO330811B1 NO20076605A NO20076605A NO330811B1 NO 330811 B1 NO330811 B1 NO 330811B1 NO 20076605 A NO20076605 A NO 20076605A NO 20076605 A NO20076605 A NO 20076605A NO 330811 B1 NO330811 B1 NO 330811B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
coalescing
chamber
emulsion
electrodes
insulating fluid
Prior art date
Application number
NO20076605A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20076605L (no
Inventor
Pal Jahre Nilsen
Erik Bjorklund
Original Assignee
Hamworthy Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamworthy Plc filed Critical Hamworthy Plc
Priority to NO20076605A priority Critical patent/NO330811B1/no
Priority to GB0815528.5A priority patent/GB2455836B/en
Priority to US12/340,805 priority patent/US8414777B2/en
Publication of NO20076605L publication Critical patent/NO20076605L/no
Publication of NO330811B1 publication Critical patent/NO330811B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/06Separation of liquids from each other by electricity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/04Breaking emulsions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/04Breaking emulsions
    • B01D17/045Breaking emulsions with coalescers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C11/00Separation by high-voltage electrical fields, not provided for in other groups of this subclass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/04Plant or installations having external electricity supply dry type
    • B03C3/06Plant or installations having external electricity supply dry type characterised by presence of stationary tube electrodes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40Electrode constructions
    • B03C3/45Collecting-electrodes
    • B03C3/49Collecting-electrodes tubular
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C5/00Separating dispersed particles from liquids by electrostatic effect
    • B03C5/02Separators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/02Electro-statically separating liquids from liquids

Abstract

Oppfinnelsen vedrører en anordning for koalesering som omfatter: - en kapsling (20) med et indre kammer (21) for å ta opp isolerende fluid, - et eller flere rør (24) av elektrisk isolerende materiale som strekker seg gjennom kapslingen (20) og indre kammeret (21), idet hvert rør (24) danner en strømningskanal for emulsjon som skal behandles, - et sett elektroder (27a, 27b) montert i nevnte kammer, idet hvert av nevnte rør er tildelt minst et par elektroder fra nevnte sett, - spenningskildemiddel (30) innrettet til å påføre innbyrdes forskjellige elektriske potensialer til elektrodene (27a, 27b) i hvert elektrodepar for å danne et elektrisk felt mellom dem og derved et elektrisk felt inne i det respektive rør (24), og - en varmeinnretning (40) innrettet til å varme opp det isolerende fluidet for å tillate det isolerende å overføre varme til emulsjonen som strømmer gjennom nevnte rør (24) og derved heve temperaturen i denne. Oppfinnelsen vedrører også et system for behandling av emulsjoner omfattende en slik koaleseringsanordning, og en fremgangsmåte for koalesering.

Description

Oppfinnelsens område og kjent teknikk
Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for koalesering og en fremgangsmåte for koalesering av en eller flere emulsjonskomponenter i en emulsjon inneholdende emulsjonskomponenter med forskjellige elektriske egenskaper. Oppfinnelsen vedrører også et system for behandling av emulsjoner omfattende en slik anordning for koalesering.
Oppfinnelsen finner særlig anvendelse i elektrostatiske anordninger for koalesering for å fremme koalesering av vann i en emulsjon omfattende olje og vann. Oppfinnelsen kan imidlertid anvendes i enhver type koaleseringsanvendelse hvor det er mulig å fremme koalesering av en emulsjonskomponent i en emulsjon inneholdende en blanding av minst to forskjellige fluidkomponenter ved hjelp av et elektrisk felt som påføres emulsjonen.
I olje og gassindustrien hvor olje utvinnes fra en eller flere brønner i et oljefelt, vil olje utvinnes sammen med vann. Vannet må fjernes fra oljen og dette gjøres hovedsakelig ved hjelp av separatortanker for tyngdekraftbasert separasjon av faser med ulik egenvekt (settling tanks; bunnfellingstanker) hvor vannet i oljen tillates å felles ut under virkning av tyngdekraften. Under produksjonen av oljen kan det imidlertid utvikle seg stabile olje-vann-emulsjoner. For eksempel kan høye skjærkrefter i ventiler eller bruk av gass-væske-sykloner bidra til en stabil emulsjon som det er vanskelig å separere bare ved hjelp av bunnfelling. Etter å ha passert gjennom en serie med separatortanker (gravitational settling tanks; gravitasjonsbunnfellingstanker) vil det normalt være igjen en viss mengde vann i oljen i form av små dråper. For å fremme separasjonen av dette gjenværende vanninnhold, som er vanskelig å separere fra oljen bare ved hjelp av bunnfelling (gravitational settling; bunnfelling), har det blitt foreslått forskjellige typer anordninger for koalesering som tar fordel av det faktum at vann og olje har forskjellige elektriske egenskaper.
Det er velkjent å bruke elektrostatiske koaleseringsanordninger for å oppnå forstørrelse av vanndråpene eller koalesering av vann i vann-i-olje-emulsjoner, hvoretter vannet lettere kan separeres fra oljen, for eksempel ved hjelp av bunnfelling (gravitational separation; gravitasjonsseparasjon) eller lignende. En elektrostatisk koaleseringsanordning kan benyttes for å oppnå hurtigere separasjon av enhver emulsjon hvor den kontinuerlige fasen er en elektrisk isolator, slik som olje, og den dispergerte fasen har en annen permittivitet og/eller annen konduktivitet enn nevnte kontinuerlige fase. Den dispergerte fasen kan for eksempel være en elektrisk leder, slik som vann. I en elektrostatisk koalescingsanordning blir en emulsjon underkastet et vekselstrømsfelt eller et kontinuerlig eller pulset likestrømsfelt. En fordelaktig koaleseringsanordning er beskrevet i WO 03/039706 Al. Denne kjente koaleseringsanordning omfatter et antall elektrostatiske koaleseringselementer som er anordnet i en matrise som dekker tverrsnittet av en separatorbeholder. Brønnfluidene tvinges til å strømme gjennom denne matrisen av koaleseringselementer som tilveiebringer koaleseringseffekten og samtidig virker som en strømningsretter (flow straightener). Hver koaleseringselement er utstyrt med isolerte elektroder for å påføre de passerende brønnfluider et elektrostatisk felt.
Sammenfatning av oppfinnelsen
En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en anordning for koalesering av ny og fordelaktig konstruksjon.
Denne hensikt oppnås ifølge oppfinnelsen ved en anordning for koalesering som har trekkene definert i krav 1.
Anordningen for koalesering ifølge oppfinnelsen omfatter:
- en kapsling med et indre kammer for å romme et elektrisk isolerende fluid; - et eller flere rør av elektrisk isolerende materiale som strekker seg gjennom kapslingen og gjennom nevnte indre kammer, idet hvert av nevnte rør har en inntaksåpning i en første ende for å motta en emulsjon som skal behandles og en utløpsåpning i den annen ende for å avgi emulsjonen fra røret, hvor det indre rom i hvert rør er forseglet fra nevnte kammer for å hindre emulsjon fra å trenge inn i nevnte kammer; - et sett elektroder montert i nevnte kammer, idet hvert av nevnte rør er tildelt minst et par elektroder fra nevnte sett; - spenningskildemiddel innrettet til å påføre innbyrdes forskjellige elektriske potensialer til elektrodene i hvert elektrodepar for å danne et elektrisk felt mellom dem og derved et elektrisk felt inne i det respektive rør, og - en varmeinnretning innrettet til å varme opp det elektrisk isolerende fluidet til en temperatur over temperaturen til emulsjonen som kommer inn i nevnte rør for å tillate det elektrisk isolerende fluidet i nevnte kammer å overføre varme til emulsjonen som strømmer gjennom nevnte rør og derved heve temperaturen til denne.
I koaleseringsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse kan emulsjonen varmes opp ved hjelp av det isolerende fluidet når det passerer gjennom rørene. Emulsjonen blir derved varmet opp inne i rørene mens den samtidig blir underkastet koalesering under virkningen av det elektriske feltet frembrakt inne i rørene av elektrodeparene arrangert på utsiden av disse. Med den oppfinneriske løsningen kan det oppnås en gunstig temperaturøkning i emulsjonen uten å kreve et separat varmeinnretning i prosesslinjen for emulsjonen. Oppvarmingen vil lokalt redusere viskositeten til emulsjonen og derved øke mobiliteten av den dispergerte fase, som derved vil være mer mottagelig for de tiltrekkende elektrostatiske kreftene satt opp av det drevne par av elektroder. Denne oppvarmingen vil derfor resultere i betydelig øket dråpevekst og mer effektiv separasjon og tillate mer kompakt utstyr.
I motsetning til et konvensjonelt system med en oppstrøms ekstern varmer (for eksempel i form av en skall-og-rørvarmer) og en separatortank, tillater denne oppfinnelsen gunstig oppvarming av en høyviskøs emulsjon hvilket gjør utstyret mer energieffektivt.
Ytterligere fordeler så vel som fordelaktige trekk ved koaleseringsanordningen ifølge oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse og de uselvstendige kravene.
Oppfinnelsen vedrører også et system for behandling av emulsjoner med trekkene definert i krav 8.
Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for å koalesere en eller flere emulsjonskomponenter i en emulsjon inneholdende emulsjonskomponenter med forskjellige elektriske egenskaper, hvor emulsjonen føres gjennom et eller flere rør av elektrisk isolerende materiale mens den varmes opp og underkastes et elektrisk felt der inne.
Kortfattet beskrivelse av tegningene
Med henvisning til de vedlagte tegningene, vil det nedenfor følge en spesifikk beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen angitt som eksempler. I tegningene: Fig. 1 er et skjematisk diagram av en koaleseringseranordning ifølge en første utførelse av foreliggende oppfinnelse,
Fig. 2 er et snitt langs linjen A-A i Fig. 1,
Fig. 3 er et skjematisk diagram av en koaleseringsanordning ifølge en andre utførelse av foreliggende oppfinnelse, Fig. 4 er et skjematisk diagram av en koaleseringsanordning ifølge en tredje utførelse av foreliggende oppfinnelse, Fig. 5 er et lateralt delsnitt av en tank utstyrt med en koaleseringsanordning ifølge en utførelse av foreliggende oppfinnelse, Fig. 6 viser tanken i Fig. 5 i et perspektivbilde av et delsnitt, med en del vist i detaljforstørrelse,
Fig. 7 er et snitt langs linjen B - B i Fig. 5, og
Fig. 8 er et snitt langs linjen C - C i Fig. 5, med en del vist i detaljforstørrelse.
Detaljert beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen
Fig. 1-4 illustrerer forskjellige utførelser av en koaleseringsanordning 1 ifølge foreliggende oppfinnelse. I de illustrerte utførelser er koaleseringsanordningen 1 inkludert i et system for behandling av emulsjoner omfattende en tank 2, som inkluderer en innløpsseksjon 3 for å motta en emulsjon som skal behandles i koaleseringsanordningen og en utløpsseksjon 4. En koaleseringsanordning 1 ifølge foreliggende oppfinnelse kunne imidlertid også vært arrangert uten en slik tank, for eksempel i en prosessrørledning.
Koaleseringsanordningen 1 omfatter en kapsling 20 med et indre kammer 21 for å romme et isolerende fluid, for eksempel i form av transformatorolje. I de illustrerte utførelser er kapslingen 20 dannet av en del av den ytre veggen 5 av tanken 2 og to vegger 22, 23. En av nevnte vegger danner en første endevegg 22 for kapslingen 20 og den annen danner en andre endevegg 23 for kapslingen. Den første endeveggen 22 er innrettet til å adskille kammeret 21 fra innløpsseksjonen 3 av tanken og den andre endeveggen 23 er innrettet til å adskille kammeret 21 fra utløpsseksjonen 4 av tanken. Den første endeveggen 22 danner en fluidtett barriere mellom kammeret 21 og innløpsseksjonen 3, mens den andre endeveggen 23 danner en fluidtett barriere mellom kammeret 21 og utløpsseksjonen 4. Det isolerende fluidet som befinner seg i kammeret 21 er således forhindret av endeveggene 22, 23 fira å komme inn i innløpssekssjonen 3 og utløpsseksjonen 4. Likeledes blir emulsjon mottatt i innløpsseksjonen 3 eller utløpsseksjonen 4 hindret av endeveggene 22, 23 fra å komme inn i kammeret 21.
Et antall rør 24 av elektrisk isolerende materiale strekker seg gjennom kapslingen 20 og gjennom det indre kammeret 21 av kapslingen. Hvert av nevnte rør 24 har en innløpsåpning 25 i en første ende for å motta en emulsjon som skal behandles og en utløpsåpning 26 i den annen ende for å avgi emulsjonen fra røret 24. Hvert rør 24 danner således en strømningskanal for emulsjon som skal behandles. Det indre rom av hvert rør 24 er forseglet fra kammeret 21 for å hindre emulsjon fra å trenge inn i kammeret fra røret. I de illustrerte utførelser strekker hvert rør 24 seg mellom den første endeveggen 22 og den andre endeveggen 23 av kapslingen 20 for å tillate rørene 24 å motta emulsjon fra innløpsseksjonen 3 og avgi emulsjon til utløpsseksjonen 4.
Rørene 24 kan være laget av ethvert egnet elektrisk isolerende materiale. Rørene 24 er med fordel laget av keramisk materiale eller glass. Rør av keramisk materiale er å foretrekke på grunn av det faktum at keramiske materialer er i stand til å motstå høye temperaturer og har god kjemisk motstandskraft og stabile elektriske egenskaper. Keramiske materialer har i tillegg en meget høy overslagsmotstand, hvilket gjør det mulig å bruke meget høye feltstyrker. Det er mange keramiske materialer som kan være egnet for dette bruksområdet. Egnede varianter inkluderer keramikk brent ved høye temperaturer, slik som feltspattkeramikk, aluminiumnitird-keramikk og kompositt-keramikk. Det er også mange varianter av glass som er egnet for dette bruksområdet, for eksempel natriumglass og herdede borsilikatglass, slik som Pyrex®.
Det respektive rør 24 har med fordel en foretrukket lengde av minst 30 ganger dets diameter. Bruk av lange, slanke rør vil tillate en lang oppholdstid (retention time) for emulsjonen i det elektriske feltet inne i rørene og vil samtidig gi en meget kort vertikal avstand for sedimentasjon. Lange, slanke rør 24 er ideelle for separasjon i rørene.
Kapslingen 20 er arrangert mellom innløpsseskjonen 3 og utløpsseksjonen 4 for å tillate emulsjonen å strømme fra innløpssesksjonen 3 til utløpsseksjonen 4 gjennom rørene 24.1 de illustrerte utførelser danner rørene 24 de eneste strømningspassasjene mellom innløpsseksjonen 3 og utløpsseskjonen 4. Innløpsseksjonen 3 kan med fordel omfatte et forseparasjonskammer 6 for å tillate fjerning av ethvert fritt vann i emulsjonen som kommer inn i koalesceranordningen. Utløpsseksjonen kan med fordel omfatte et utfellingskammer 7 for å tillate passende separasjon og splitting av fasene i emulsjonen. Innløpsseksjonen 3 er utstyrt med et innløp 8 for å motta en emulsjon som skal behandles av koaleseringsanordningen. Innløpsseksjonen 3 kan også være utstyrt med et gassutløp 9 i sin øvre del for å føre ut gass som har blitt akkumulert i den øvre delen av innløpsseksjonen, som illustrert i Fig. 3.1 utførelsene illustrert i Fig. 1 og 4, er utløpsseksjonen 4 utstyrt med et første utløp 10 for en første emulsjonskomponent, for eksempel vann, som har blitt separert fra emulsjonen i beholderen under virkning av tyngdekraften, og et andre utløp 11 for en andre emulsjonskomponent, for eksempel olje, eller den gjenværende emulsjonen fra hvilken i det minste en del av nevnte første emulsjonskomponent har blitt separert. I utførelsen illustrert i Fig. 3 er utløpsseksjonen 4 utstyrt med bare et emulsjonsutløp 10.1 utførelsene illustrert i Fig. 1 og 3 er utløpsseksjonen 4 også forsynt med et gassutløp 12 i sin øvre del for å avgi gass som har akkumulert i den øvre del av utløpsseksjonen.
Et sett elektroder 27a, 27b er montert i kammeret 21, idet hvert av rørene 24 er tildelt i det minste et par elektroder fra nevnte sett. Elektrodene 27a, 27b er omgitt av isolerende fluid i kammeret 21. Det isolerende fluidet brukes slik som elektrisk isolasjon for elektrodene. Elektrodene 27a, 27b er med fordel plateformet, idet det respektive rør 24 har en første plateformet elektrode 27a arrangert på en første side av røret og en andre plateformet elektrode 27b arrangert på den motsatte siden av dette. Alternativt kan hvert rør 24 være utstyrt med to langstrakte elektroder arrangert på eller integrert i rørveggen parallelt med hverandre, som beskrevet i WO 2001/085297 Al.
I de illustrerte utførelser omfatter koaleseringsanordningen 1 flere rør 24 arrangert parallelt med hverandre i rader, som illustrert i Fig. 2 og 8, med elektrodene 27a, 27b arrangert som horisontale plater mellom radene av rør. Elektrodene kan alternativt arrangeres som vertikale plater mellom kolonner av rør.
Koaleseringsanordningen 1 omfatter videre spenningskildemidler 30 innrettet til å påføre innbyrdes forskjellige potensialer til elektrodene 27a, 27b i hvert elektrodepar for å danne et elektrisk felt mellom dem og derved et elektrisk felt inne i det respektive rør 24. Spenningskildemidlene 30 omfatter en egnet spenningskilde 31, fortrinnsvis i form av en høyspenningstransformator. Spenningskilden 31 inkludert i spenningskildemidlene kan være en vekselspenningskilde eller en pulset likestrøms spenningskilde.
Koaleseringsanordningen 1 omfatter videre en varmeinnretning 40 innrettet til å varme opp det isolerende fluidet til en temperatur over temperaturen til emulsjonen som entrer rørene 24 for å tillate det isolerende fluidet inne i kammeret 21 å overføre varme til emulsjonen som strømmer gjennom rørene 24 og derved heve temperaturen i denne. Denne temperaturøkningen vil forårsake en gunstig minsking av viskositeten til emulsjonen.
Varmeinnretningen 40 kan omfatte en eller flere elektriske varmeelementer 41 arrangert i kammeret 21, for eksempel av bunnen av dette, i kontakt med det isolerende fluidet i kammeret, som illustrert i Fig. 1, eller arrangert i kontakt med kapslingen 20 på utsiden av denne. Nevnte varmeelementer 41 kan forsynes med elektrisk energi av spenningskildemidlene 30.1 dette tilfelle bringes det isolerende fluidet til å sirkulere automatisk inne i kammeret 21 under virkningen av naturlig konveksjon. Det indre trykket i kammeret 21 kan balanseres mot utsiden av kammeret ved hjelp av ekspansjonsbelger eller enhver annen egnet type trykkbalanserende organer.
I utførelsene illustrert i Fig. 3 og 4 er varmeinnretningen 40 arrangert utenfor kapslingen 2 og et fluidinnløpsrør 50 strekker seg mellom varmeinnretningen 40 og et fluidinnløp 21a i kammeret 21 for å levere oppvarmet isolerende fluid til kammeret 21 fra varmeinnretningen. Et fluidutløpsrør 51 strekker seg mellom et fluidutløp 21b av kammeret 21 og varmeinnretningen 40 for å returnere isolerende fluid fra kammeret 21 til varmeinnretningen. En pumpeinnretning 52 is arrangert i strømningskretsen dannet av varmeinnretningen 40, fluidinnløpsrøret 50, kammeret 21 og fluidutløpsrøret 51. Denne pumpeinnretningen kan omfatte en eller flere pumper og er innrettet til å få det isolerende fluidet til å sirkulere fra varmeinnretningen 40 til kammeret 21 via fluidinnløpsrøret 50, gjennom kammeret 21 og deretter tilbake til varmeinnretningen 40 via fluidutløpsrøret 51. Innløpet 21a for isolerende fluid er fortrinnsvis arrangert ved bunnen til kammeret 21 og utløpet 21b ved den øvre delen av dette.
I utførelsen illustrert i Fig. 3, danner varmeinnretningen 40 formen av en varmeveksler, som er innrettet til å overføre varme fra et egnet medium til isolerende fluid som strømmer gjennom varmeveksleren.
I utførelsen illustrert i Fig. 4 omfatter varmeinnretningen 40 en beholder 42 utstyrt med et eller flere elektriske varmeelementer 43. Isolerende fluid varmes opp inne i beholderen 42 av varmeelementet/elementene 43. Beholderen 42 er koblet til kapslingen 20 via fluidinnløpsrøret 50 for å tillate isolerende fluid oppvarmet i beholderen å leveres til kammeret 21. Beholderen 42 er også koblet til kapslingen 20 via fluidutløpsrøret 51 for å tillate isolerende fluid å returneres til beholderen etter avkjøling i kammeret 21.
I utførelsene illustrert i Fig. 5-8 kan rørene 24 understøttes mellom endeveggene 22, 23 av vertikalt plasserte støtteplater 28, som er montert i kammeret 21 parallelt med endeveggene 22, 23 og adskilt som vist i langsgående retning av rørene for å danne forskjellige seksjoner av rør. Støtteplatene 28 er utstyrt med gjennomgående hull 29 for å tillate isolerende fluid å passere fra en side av en støtteplate til den motsatte side av denne. Støtteplatene 28 er innrettet til å gi det isolerende fluidet et egnet strømningsmønster gjennom kammeret 21. Rørene kan også understøttes direkte av endeveggene 22,23, som da vil danne støtteplater for rørene, som illustrert i Fig. 1, 3 og 4.
Endeveggene 22, 23 og støtteplatene 28 er fortrinnsvis laget av rustfritt stål.
Elektrodene 27a, 27b er med fordel korrugert, med vekslende rygger og daler som strekker seg langs overflaten av den respektive elektrode. Ryggene og dalene av de korrugerte elektrodene er fortrinnsvis bølgeaktig, som illustrert i Fig. 8, med en kurveradius vesentlig korresponderende til radius av rørene 24. Rørene 24 mottas i dalene til de korrugerte elektrodene.
Elektrodene 27a, 27b kan være dekket på begge sider av et belegg 27' av Teflon eller ethvert annet egnet isolerende materiale, som illustrert i Fig. 8.
I Fig. 5 og 6 har elektrodene mellom rørene 24 blitt utelatt for klarhets skyld.
Selv om oppfinnelsen er anvendelig i enhver type oljebehandlingslinje, er den særlig fordelaktig i offshore-anvendelser for å fremme eller utløse (effectuating; effektivisere) separasjon av vann fra olje eller forstørrelse av vanndråper.
Oppfinnelsen er selvfølgelig ikke på noen måte begrenset til utførelsene som er beskrevet ovenfor. Tvert imot er det slik at det for den fagkyndige med ordinære ferdigheter i faget vil fremstå mange muligheter for modifikasjoner uten å fravike grunnidéen til oppfinnelsen slik som definert i de vedføyde kravene.

Claims (11)

1. Anordning for koalesering, karakterisert vedat den omfatter: - en kapsling (20) med et indre kammer (21) for å romme et elektrisk isolerende fluid, - et eller flere rør (24) av elektrisk isolerende materiale som strekker seg gjennom kapslingen (20) og gjennom nevnte indre kammer (21), idet hvert av nevnte rør (24) har en innløpsåpning (25) i en første ende for å motta en emulsjon som skal behandles og en utløpsåpning (26) i den annen ende for å avgi emulsjonen fira røret (24), hvor det indre rom i hvert rør (24) er forseglet fra nevnte kammer (21) for å hindre emulsjon fra å trenge inn i nevnte kammer (21), - et sett elektroder (27a, 27b) montert i nevnte kammer, idet hvert av nevnte rør er tildelt minst et par elektroder fra nevnte sett, - spenningskildemiddel (30) innrettet til å påføre innbyrdes forskjellige elektriske potensialer til elektrodene (27a, 27b) i hvert elektrodepar for å danne et elektrisk felt mellom dem og derved et elektrisk felt inne i det respektive rør (24), og en varmeinnretning (40) innrettet til å varme opp det elektrisk isolerende fluidet til en temperatur over temperaturen til emulsjonen som kommer inn i nevnte rør (24) for å tillate det elektrisk isolerende fluidet i nevnte kammer (21) å overføre varme til emulsjonen som strømmer gjennom nevnte rør (24) og derved heve temperaturen i denne.
2. Anordning for koalesering ifølge krav 1, karakterisert vedat koaleseringsanordningen (1) omfatter en pumpeinnretning (52) innrettet til å bringe det isolerende fluidet til å sirkulere gjennom nevnte kammer (21).
3. Anordning for koalesering ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat: - varmeinnretningen (40) er arrangert utenfor kapslingen (20), og - koaleseringsanordningen (1) omfatter et fluidinnløpsrør (50) som strekker seg mellom varmeinnretningen (40) og kapslingen for å levere oppvarmet isolerende fluid til nevnte kammer (21) fra varmeinnretningen og et fluidutløpsrør (51) for å returnere isolerende fluid fra nevnte kammer (21) til varmeinnretningen.
4. Anordning for koalesering ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat varmeinnretningen (40) er arrangert i nevnte kammer (21).
5. Anordning for koalesering ifølge et av kravene 1-4, karakterisert vedat det respektive rør (24) er laget av keramisk materiale eller glass.
6. Anordning for koalesering ifølge et av kravene 1-5, karakterisert vedat koaleseringsanordningen (1) omfatter flere rør (24) arrangert parallelt med hverandre i rader og/eller kolonner med elektrodene (27a, 27b) arrangert i plater mellom rørradene eller rørkolonnene.
7. Anordning for koalesering ifølge et av kravene 1-6, karakterisert vedat det respektive rør (24) har en lengde av minst 30 ganger dets diameter.
8. System for behandling av emulsjoner, karakterisert vedat: - systemet omfatter en koaleseringsanordning (1) ifølge et av kravene 1-7, - systemet omfatter en tank (2) som inkluderer en innløpsseksjon (3) for å motta en emulsjon som skal behandles i koaleseringsanordningen (1), og en utløpsseksjon (4), - kapslingen (20) er arrangert mellom inløpsseksjonen (3) og utløpsseksjonen (4) for å tillate emulsjonen å strømme fra innløpsseksjonen (3) til utløpsseksjonen (4) gjennom nevnte et eller flere rør (24), og - kapslingen (20) omfatter en første endevegg (22) innrettet til å skille nevnte kammer (21) fra innløpsseksjonen (3) og en andre endevegg (23) innrettet til å skille nevnte kammer (21) fra utløpsseksjonen (4), idet det respektive rør (24) strekker seg mellom den første endeveggen (22) og den andre endeveggen (23).
9. System for behandling av emulsjoner ifølge krav 8, karakterisert vedat utløpsseksjonen (4) omfatter et utfellingskammer (7).
10. System for behandling av emulsjoner ifølge krav 8 eller 9,karakterisert vedat innløpsseksjonen (3) omfatter et førseparasjonskammer (6).
11. Fremgangsmåte for koalesering av en eller flere emulsjonskomponenter i en emulsjon inneholdende emulsjonskomponenter med forskjellige elektriske egenskaper,karakterisert vedat emulsjonen føres gjennom et eller flere rør (24) av elektrisk isolerende materiale mens det varmes opp ved varmeveksling med et oppvarmet elektrisk isolerende fluid som omgir det respektive rør og underkastes et elektrisk felt deri.
NO20076605A 2007-12-21 2007-12-21 Anordning for koalesering, system for behandling av emulsjoner og fremgangsmate for koalesering NO330811B1 (no)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20076605A NO330811B1 (no) 2007-12-21 2007-12-21 Anordning for koalesering, system for behandling av emulsjoner og fremgangsmate for koalesering
GB0815528.5A GB2455836B (en) 2007-12-21 2008-08-27 Coalescing apparatus, emulsion treatment system and method for coalescing
US12/340,805 US8414777B2 (en) 2007-12-21 2008-12-22 Coalescing apparatus, emulsion treatment system and method for coalescing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20076605A NO330811B1 (no) 2007-12-21 2007-12-21 Anordning for koalesering, system for behandling av emulsjoner og fremgangsmate for koalesering

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20076605L NO20076605L (no) 2009-06-22
NO330811B1 true NO330811B1 (no) 2011-07-25

Family

ID=39846821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20076605A NO330811B1 (no) 2007-12-21 2007-12-21 Anordning for koalesering, system for behandling av emulsjoner og fremgangsmate for koalesering

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8414777B2 (no)
GB (1) GB2455836B (no)
NO (1) NO330811B1 (no)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8740600B1 (en) * 2007-10-09 2014-06-03 Isopur Technologies, Inc. Apparatus for agglomerating particles in a non-conductive liquid
WO2010054080A1 (en) 2008-11-05 2010-05-14 Fmc Technologies, Inc. Gas electrostatic coalescer
BR112013002736B1 (pt) * 2010-08-05 2021-06-08 Cameron Technologies Limited método de remoção de água
JP6214025B2 (ja) * 2013-02-04 2017-10-18 公立大学法人大阪府立大学 解乳化装置および解乳化方法
CN103241888B (zh) * 2013-05-10 2014-08-06 常州大学 微电场作用下油水乳状液物理破乳聚结及油水分离方法
CN103387275A (zh) * 2013-08-13 2013-11-13 李朝林 管道式聚结分离同步油水分离器
US10112850B2 (en) 2015-03-31 2018-10-30 Cameron Solutions, Inc. System to reduce interface emulsion layer formation in an electrostatic dehydrator or desalter vessel through use of a low voltage electrostatic interface emulsion treatment system inside the vessel
US10870592B2 (en) * 2015-05-15 2020-12-22 Onesubsea Ip Uk Limited Electrostatic separator
US10207202B2 (en) * 2015-12-04 2019-02-19 Cameron Solutions, Inc. High flux electrostatic separator for subsea applications
WO2018153491A1 (en) * 2017-02-27 2018-08-30 Fmc Separation Systems Bv Separator
CN109847413A (zh) * 2018-12-31 2019-06-07 青岛亿宁环保科技有限公司 一种微电场油水破乳方法
BR112021012992A2 (pt) * 2019-01-04 2021-09-14 Fmc Technologies, Inc. Célula eletro-coalescente com forma de indução de turbulência para desempenho maximizado
EP3906106A1 (en) 2019-01-04 2021-11-10 FMC Technologies, Inc. Adapter for electro-coalescer insulated electrodes with metal sealing for electrodes
CN113277598B (zh) * 2021-06-28 2022-07-12 重庆工商大学 一种电场联合波纹板聚结处理含油废水的方法和装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001085297A1 (en) * 2000-05-05 2001-11-15 Abb Research Ltd. Electrostatic coalescer device
WO2003039706A1 (en) * 2001-11-07 2003-05-15 Abb Offshore Systems As Electrostatic coalescer device and use of the device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2832431A (en) * 1954-05-27 1958-04-29 Sivalls Tanks Inc Emulsion treater
US3798153A (en) * 1973-01-26 1974-03-19 Chevron Res Crude oil processing
US6113765A (en) * 1997-10-17 2000-09-05 The Texas A&M University System Methods for enhanced resolution of hydrocarbon continuous emulsions or dispersions with conductivity modifiers
US20040226694A1 (en) * 2003-05-14 2004-11-18 Roland Dilley Heat exchanger with removable core

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001085297A1 (en) * 2000-05-05 2001-11-15 Abb Research Ltd. Electrostatic coalescer device
WO2003039706A1 (en) * 2001-11-07 2003-05-15 Abb Offshore Systems As Electrostatic coalescer device and use of the device

Also Published As

Publication number Publication date
NO20076605L (no) 2009-06-22
GB2455836A (en) 2009-06-24
GB2455836B (en) 2012-06-27
US8414777B2 (en) 2013-04-09
US20090159534A1 (en) 2009-06-25
GB0815528D0 (en) 2008-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO330811B1 (no) Anordning for koalesering, system for behandling av emulsjoner og fremgangsmate for koalesering
BR0213974B1 (pt) Dispositivo coalescedor eletrostático
US2786543A (en) Apparatus for treating liquid mixtures
NO20100613A1 (no) Elektrostatisk coalescing enhet
US2528032A (en) Method of and apparatus for treating petroleum emulsions
EP1881946B1 (en) Oil-based sludge separation and treatment system
US8465572B1 (en) Horizontal heater treater
US20150292807A1 (en) Heat exchanger and method for heating a fracturing fluid
CN110678243B (zh) 原油烃流体反乳化系统
CN109135813B (zh) 一种老化油脱水装置及方法
CN203820721U (zh) 原油加热脱水装置
RU2544936C1 (ru) Сепаратор для внутрипромысловой подготовки нефти
US7964079B2 (en) Electrostatic coalescing device
US1730891A (en) Process of and apparatus fob distilling petroleum
WO2009006711A1 (en) Installation for processing of waste oil
RU2463097C1 (ru) Тепломассообменный аппарат
US1874360A (en) Heat exchanger
RU71899U1 (ru) Трехфазный электроаппарат для деэмульсации сырой нефти и газового конденсата
US1443742A (en) Method of and apparatus for effecting continuous distillation
US2059527A (en) Petroleum conversion
US20090288940A1 (en) Distillation Process
US10596489B2 (en) Immersed plate heater separation system
CN113797573B (zh) 一种原油脱轻烃和脱除乳状液装置
RU2626362C1 (ru) Установка для разделения и нагрева водонефтяной эмульсии
RU2650247C1 (ru) Система подготовки и транспортировки высоковязкой нефти (варианты)

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: SULZER MANAGEMENT AG, CH

MM1K Lapsed by not paying the annual fees