RU133898U1

RU133898U1 - CHEMICAL REAGENT INPUT DEVICE

Info

Publication number: RU133898U1
Application number: RU2013111498/06U
Authority: RU
Inventors: Михаил Геннадьевич Алфимов; Рустам Салимжанович Сытдиков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Контэкс"
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2013-03-14
Publication date: 2013-10-27

Abstract

1. Устройство ввода химического реагента, включающее герметично соединенный с нефтепроводом с помощью фланцевых соединений корпус и соединенный с последним штуцер ввода химического реагента, при этом корпус снабжен проточной камерой для основного потока нефтепродукта с установленными в ней отбойниками, форсункой и диспергатором.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отбойники установлены перед форсункой и после нее по ходу движения основного потока и выполнены в виде уголков, приваренных углом навстречу потоку.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диспергатор расположен коаксиально внутри корпуса за форсункой и отбойником и выполнен в виде цилиндрического патрубка с приваренными перегородками в форме сегментов.1. The input device of the chemical reagent, comprising a housing hermetically connected to the oil pipeline using flange connections and connected to the last fitting of the input of the chemical reagent, while the housing is equipped with a flow chamber for the main flow of oil with installed chippers, nozzle and dispersant. 2. The device according to claim 1, characterized in that the chippers are installed in front of the nozzle and after it along the main flow and are made in the form of angles welded with an angle towards the flow. The device according to claim 1, characterized in that the dispersant is located coaxially inside the housing behind the nozzle and chipper and is made in the form of a cylindrical pipe with welded partitions in the form of segments.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для ввода вязких химических реагентов в нефтепровод и может быть использована для предотвращения отложений и коррозии в трубопроводах, емкостном оборудовании и для интенсификации разделения жидкостей, например для отделения воды от нефти.The utility model relates to the oil and gas industry, in particular to devices for introducing viscous chemicals into the oil pipeline and can be used to prevent deposits and corrosion in pipelines, capacitive equipment and to intensify the separation of liquids, for example, to separate water from oil.

Из уровня техники известно устройство ввода химреагента в поток жидкости в трубопроводе (В.П.Тронов. Промысловая подготовка нефти. М.: Недра, 1977. С.15, рис.2), включающее емкость для химического реагента, насос прокачки, вспомогательные трубопроводы ввода в трубопровод химического реагента и компонента, составляющую дисперсную фазу в потоке жидкости в трубопроводе, емкости для разделения жидкости на фазы, последовательно соединенные с трубопроводом.The prior art device for introducing a chemical reagent into a fluid stream in a pipeline (V.P. Tronov. Field oil preparation. M .: Nedra, 1977. P.15, Fig. 2), including a container for a chemical reagent, a pump for pumping, auxiliary pipelines introducing into the pipeline a chemical reagent and a component constituting the dispersed phase in the fluid flow in the pipeline, containers for separating the liquid into phases in series with the pipeline.

Недостаток известного устройства ввода химреагента в поток жидкости в трубопроводе заключается в следующем: при вводе химреагента через вспомогательный трубопровод, соединенный с трубопроводом через патрубок ввода, обеспечивается интенсивное взаимодействие химреагента не с потоком в трубопроводе, а с поверхностью трубопровода, поэтому процесс взаимодействия химреагента с потоком трубопровода оказывается длительным и малоэффективным, причем повышение эффективности при применении химреагента достигается его передозировкой.A disadvantage of the known device for introducing a chemical reagent into a liquid stream in a pipeline is as follows: when a chemical reagent is introduced through an auxiliary pipeline connected to a pipeline through an inlet pipe, intensive interaction of the reagent is ensured not with the flow in the pipeline, but with the surface of the pipeline, therefore, the process of interaction of the chemical reagent with the pipeline flow It turns out to be long and ineffective, and an increase in efficiency when using a chemical reagent is achieved by its overdose.

Известно также устройство для дозирования подачи жидкого реагента в нефтепровод (патент РФ на полезную модель №43619, МПК F17D 3/12, опубл. 27.01.2005), представляющее собой две емкости, соединенные между собой и нефтепроводом системой трубок с расположенными на них задвижками. Подача жидкого реагента в нефтепровод осуществляется за счет создания перепада давления с использованием скорости потока перекачиваемого нефтепродукта, при этом, в качестве раздельного элемента используется буферная жидкость с плотностью, большей, чем реагент и нефтепродукт.There is also known a device for dispensing the supply of a liquid reagent into an oil pipeline (RF patent for utility model No. 43619, IPC F17D 3/12, publ. 01/27/2005), which is two containers connected to each other and the oil pipeline by a system of tubes with valves located on them. The liquid reagent is supplied to the pipeline by creating a pressure differential using the flow rate of the pumped oil product, while a buffer liquid with a density higher than the reactant and oil product is used as a separate element.

Недостатком известного устройства является то, что применение емкостей с буферными жидкостями и значительное количество запорной арматуры приводит к сложности эксплуатации самого устройства, а эжектор, имеющий вид трубки, изогнутой по направлению движения потока, не обеспечивает экономичный и эффективный ввод реагента в основной трубопровод.A disadvantage of the known device is that the use of tanks with buffer liquids and a significant amount of shutoff valves leads to the complexity of the operation of the device itself, and an ejector having the form of a tube bent in the direction of flow does not provide an economical and efficient input of the reagent into the main pipeline.

Известно дозировочное устройство (патент РФ №2260678, МПК Е21В 43/00, опубл. 20.09.2005), включающее емкость с реагентопроводом, связанным с нефтепроводом, и гидравлическое сопротивление в виде патрубка с пористой средой, установленное на реагентопроводе. Пористая среда размещена в камере, образованной внутренней поверхностью патрубка и дисками с отверстиями, насаженными на полую трубку внутри патрубка и образующими входную и выходную полости патрубка.A metering device is known (RF patent No. 2260678, IPC ЕВВ 43/00, publ. September 20, 2005), including a tank with a reagent pipe connected to an oil pipeline and a hydraulic resistance in the form of a pipe with a porous medium mounted on a reagent pipe. The porous medium is placed in a chamber formed by the inner surface of the nozzle and disks with holes mounted on the hollow tube inside the nozzle and forming the inlet and outlet cavities of the nozzle.

К недостаткам данного устройства относятся сложность конструкции дозировочного устройства и процесса регулирования подачи химического реагента.The disadvantages of this device include the complexity of the design of the metering device and the process of regulating the supply of a chemical reagent.

Известно также устройство ввода химического реагента в поток жидкости в трубопроводе (патент РФ №2308639, МПК F17D 3/12; B01D 17/04, опубл. 20.10.2007), включающее емкость для химического реагента, насос прокачки, вспомогательный трубопровод для прокачки химического реагента из емкости в поток жидкости в трубопроводе при помощи насоса, в котором согласно изобретению в трубопроводе размещают зонд для ввода химического реагента в поток жидкости в трубопроводе с одним или несколькими отверстиями, которые выполнены из условия, чтобы доля подаваемого химического реагента в трубопровод увеличивалась от периферии к центру. При этом отверстия в зонде выполнены из требования, чтобы ввод химического реагента в поток жидкости в трубопроводе осуществлялся одинаково - пропорционально расходу потока через каждую область, получаемую условным разбиением поперечного сечения трубопровода линиями, симметрично расположенными относительно зонда, причем отверстия в зонде выполняются на боковой поверхности так, чтобы не были обращены к потоку, при этом смеситель установлен на трубопроводе перед зондом по ходу потока.There is also known a device for introducing a chemical reagent into a liquid stream in a pipeline (RF patent No. 2308639, IPC F17D 3/12; B01D 17/04, publ. 10/20/2007), including a container for a chemical reagent, a pump for pumping, an auxiliary pipeline for pumping a chemical reagent from a container into a liquid stream in a pipeline using a pump, in which according to the invention a probe is placed in a pipeline for introducing a chemical reagent into a liquid stream in a pipeline with one or more openings, which are made so that the proportion of chemical feed of the reagent in the pipeline increased from the periphery to the center. The holes in the probe are made from the requirement that the chemical reagent is introduced into the fluid flow in the pipeline in the same way - in proportion to the flow rate through each region obtained by conditionally dividing the cross section of the pipeline with lines symmetrically located relative to the probe, and the holes in the probe are made on the side surface so so that they are not facing the stream, while the mixer is installed on the pipeline in front of the probe along the stream.

К недостаткам известного устройства относится низкая эффективность смешивания химического реагента в движущемся потоке трубопровода за счет осуществления перемешивания потока до ввода в него химического реагента и невозможность контроля давления ввода химического реагента при изменении давления основного потока в нефтепроводе.The disadvantages of the known device include the low efficiency of mixing a chemical reagent in a moving stream of the pipeline due to the mixing of the stream before introducing a chemical reagent into it and the inability to control the input pressure of a chemical reagent when the pressure of the main stream in the oil pipeline changes.

При проведении анализа уровня техники, включающего поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого технического решения, не обнаружено аналогов, характеризующихся признаками, тождественными существенным признакам заявляемой полезной модели.When conducting analysis of the prior art, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and identifying sources containing information about analogues of the claimed technical solution, no analogues were found that are characterized by features identical to the essential features of the claimed utility model.

Таким образом, возникла техническая задача создания простой и надежной конструкции устройства ввода химического реагента, позволяющего производить его эффективный ввод в нефтепровод и смешение с основным потоком с целью интенсификации разделения жидкостей, например для отделения воды от нефти при вводе в нефтепровод деэмульгатора.Thus, the technical problem arose of creating a simple and reliable design of a device for introducing a chemical reagent, allowing it to be efficiently introduced into the oil pipeline and mixed with the main stream in order to intensify the separation of liquids, for example, to separate water from oil when a demulsifier is introduced into the oil pipeline.

Технический результат от использования предложенного устройства ввода химического реагента состоит в его конструктивной простоте и технологичности, в повышении эффективности процесса обработки нефтепродукта за счет сокращения времени растворения и перемешивания химического реагента во всем объеме нефтепродукта.The technical result of using the proposed chemical reagent input device consists in its structural simplicity and manufacturability, in increasing the efficiency of the oil product processing process by reducing the time of dissolution and mixing of the chemical reagent in the entire volume of the oil product.

Поскольку, в связи с отсутствием ближайшего аналога, в заявленной полезной модели сложно разграничить известные и отличительные существенные признаки, формула полезной модели составлена без разделения на ограничительную и отличительную части.Since, due to the lack of the closest analogue, it is difficult to distinguish between known and distinctive essential features in the claimed utility model, the utility model formula is composed without division into restrictive and distinctive parts.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, так как может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо - следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".The proposed technical solution is industrially applicable, as it can be manufactured industrially, efficiently, feasibly and reproducibly - therefore, it meets the patentability condition "industrial applicability".

Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, с достижением заявленного технического результата, решается устройством ввода химического реагента, включающим герметично соединенный с нефтепроводом с помощью фланцевых соединений корпус и соединенный с последним штуцер ввода химического реагента, при этом корпус снабжен проточной камерой для основного потока нефтепродукта с установленными в ней отбойниками, форсункой и диспергатором.The task underlying the present utility model, with the achievement of the claimed technical result, is solved by a chemical reagent input device, including a housing hermetically connected to the oil pipeline using flange connections and connected to the last chemical reagent inlet, while the body is equipped with a flow chamber for the main oil product flow with installed chippers, nozzle and dispersant.

Кроме того, отбойники установлены перед форсункой и после нее по ходу движения основного потока и выполнены в виде уголков, приваренных углом навстречу потоку.In addition, chippers are installed in front of and after the nozzle along the main flow and are made in the form of angles welded with an angle towards the flow.

Кроме того, диспергатор расположен коаксиально внутри корпуса за форсункой и отбойником и выполнен в виде цилиндрического патрубка, с приваренными перегородками в форме сегментов.In addition, the dispersant is located coaxially inside the housing behind the nozzle and chipper and is made in the form of a cylindrical pipe, with welded partitions in the form of segments.

Наличие в корпусе проточной камеры с размещенными в ней отбойниками, форсункой и диспергатором, позволяет интенсифицировать процесс обработки нефтепродукта, т.е. сократить время для растворения и перемешивания реагентов во всем объеме последнего.The presence in the body of the flow chamber with chippers, nozzle and dispersant located in it allows to intensify the process of oil product processing, i.e. reduce the time for dissolution and mixing of reagents in the entire volume of the latter.

Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером выполнения устройства ввода химического реагента, которое наглядно демонстрирует возможность получения указанного технического результата. Допускаются различные модификации и улучшения, не выходящие за пределы области действия полезной модели, определенные прилагаемой формулой.This useful model is illustrated by a specific example of the implementation of the input device of the chemical reagent, which clearly demonstrates the possibility of obtaining the specified technical result. Various modifications and improvements are allowed that do not go beyond the scope of the utility model defined by the attached formula.

Представленный вариант исполнения полезной модели описывается далее на основе представленных чертежей, где:The presented embodiment of the utility model is described further on the basis of the presented drawings, where:

- на фиг.1 изображен общий вид устройства ввода химического реагента;- figure 1 shows a General view of the input device of the chemical reagent;

- на фиг.2 то же, вид сбоку.- figure 2 is the same side view.

Устройство ввода химического реагента включает цилиндрический корпус 1 с двумя фланцами 2 и 3 для присоединения к нефтепроводу, штуцер 4, соединенный с системой подвода химического реагента. В проточной камере корпуса 1 установлена форсунка 5 с соплами, предназначенная для ввода химического реагента и диспергирования его в основной поток, проходящего по нефтепроводу нефтепродукта. Перед форсункой 5 и после нее внутри корпуса 1 по ходу движения основного потока размещены отбойники 6 и 7, служащие для гидродинамического возмущения проходящего по нефтепроводу нефтепродукта и представляющие собой уголки, приваренные углом навстречу проходящему потоку последнего. Отбойник 6 также обеспечивает защиту форсунки от воздействия напора в нефтепроводе. После отбойника 7 в корпусе устройства коаксиально установлен диспергатор 8, представляющий собой цилиндрический патрубок с приваренными перегородками 9, выполненными в форме сегментов, служащих для гидродинамического возмущения потока проходящего нефтепродукта в зоне смешения.The chemical reagent input device includes a cylindrical body 1 with two flanges 2 and 3 for connection to the oil pipeline, a fitting 4 connected to the chemical reagent supply system. An injector 5 with nozzles is installed in the flow chamber of housing 1, which is used to introduce a chemical reagent and disperse it into the main stream passing through the oil product pipeline. Before the nozzle 5 and after it, inside the body 1 along the main flow, chippers 6 and 7 are placed, which serve to hydrodynamically disturb the oil product passing through the pipeline and are angles welded with an angle opposite the passing stream of the latter. The chipper 6 also provides protection of the nozzle from the effects of pressure in the oil pipeline. After the bump 7, a dispersant 8 is coaxially installed in the device’s body, which is a cylindrical pipe with welded partitions 9 made in the form of segments that serve to hydrodynamically disturb the flow of the passing oil in the mixing zone.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Нефтяная эмульсия, проходящая по нефтепроводу, поступает в устройство через фланец 2, обтекает ребра отбойника 6, при этом создается гидродинамическое возмущение проходящего потока. Химический реагент через сопла форсунки 5 впрыскивается в поток проходящей эмульсии. Смесь нефтяной эмульсии и химического реагента, после возмущения создаваемого отбойником 7, поступает в диспергатор 8, в котором установлены перегородки 9, препятствующие свободному течению жидкости и способствующие эффективному перемешиванию нефтяной эмульсии и химического реагента.The oil emulsion passing through the pipeline enters the device through the flange 2, flows around the ribs of the chipper 6, and a hydrodynamic disturbance of the passing stream is created. The chemical reagent through the nozzle of the nozzle 5 is injected into the flow of the passing emulsion. The mixture of the oil emulsion and the chemical reagent, after the perturbation created by the chipper 7, enters the dispersant 8, in which partitions 9 are installed, which prevent the free flow of liquid and facilitate efficient mixing of the oil emulsion and the chemical reagent.

Расход химического реагента подбирается опытным путем. Регулировка расхода производят дозировочным насосом, который производит его подачу. Давление химического реагента должно быть на 0,4…0,5 МПа (4…5 кгс/см²) больше давления в потоке нефтяной эмульсии. Перепад давления зависит от вязкости нефтяной эмульсии и подбирается опытным путем. Показания давления контролируют с помощью манометров 10 и 11.The consumption of a chemical reagent is selected empirically. The flow rate is controlled by a metering pump that feeds it. The pressure of the chemical reagent should be 0.4 ... 0.5 MPa (4 ... 5 kgf / cm ² ) greater than the pressure in the flow of oil emulsion. The pressure drop depends on the viscosity of the oil emulsion and is selected empirically. Pressure readings are monitored using gauges 10 and 11.

Предлагаемая полезная модель прошла опытно-промышленные испытания на объекте ОАО «Самаранефтегаз» НК «Роснефть», где была применена в качестве устройства ввода деэмульгатора в нефтяную эмульсию, с целью последующего разделения жидкостей (воды от нефти) в системе подготовки нефти. Результаты испытаний показали эффективность применения устройства, позволяющего сократить расход применяемого деэмульгатора в среднем на 15%.The proposed utility model has been pilot tested at the facility of OJSC Samaraneftegaz of Rosneft Oil Company, where it was used as a device for introducing a demulsifier into an oil emulsion for the purpose of subsequent separation of liquids (water from oil) in an oil treatment system. The test results showed the effectiveness of the device, which reduces the consumption of the used demulsifier by an average of 15%.

Предлагаемое техническое решение устройства ввода химического реагента повышает эффективность ввода химического реагента (деэмульгатора) в поток нефти и исключает возможность передозировки дорогостоящих реагентов.The proposed technical solution for a chemical reagent input device increases the efficiency of introducing a chemical reagent (demulsifier) into the oil stream and eliminates the possibility of overdosing of expensive reagents.

Изготовление предлагаемого устройства ввода химического реагента не требует разработки нового оборудования и переоснащения существующих производств, а используемые средства широко применяются в нефтяном машиностроении, что подтверждает возможность практической реализации и достижения технического результата.The manufacture of the proposed chemical input device does not require the development of new equipment and the re-equipment of existing facilities, and the tools used are widely used in oil engineering, which confirms the possibility of practical implementation and achievement of the technical result.

Предлагаемое устройство ввода химического реагента конструктивно просто настолько, что доступно в изготовлении средствами ремонтно-механической службы любого предприятия и характеризуется снижением металлоемкости и простотой в эксплуатации.The proposed chemical reagent input device is structurally simple enough to be available in the manufacture by means of the mechanical repair service of any enterprise and is characterized by a decrease in metal consumption and ease of operation.

Claims

1. The input device of the chemical reagent, comprising a housing hermetically connected to the oil pipeline using flange connections and connected to the last fitting of the input of the chemical reagent, while the housing is equipped with a flow chamber for the main flow of oil with installed chippers, nozzle and dispersant.

2. The device according to claim 1, characterized in that the chippers are installed in front of the nozzle and after it along the main flow and are made in the form of corners welded with an angle towards the flow.

3. The device according to claim 1, characterized in that the dispersant is located coaxially inside the housing behind the nozzle and chipper and is made in the form of a cylindrical pipe with welded partitions in the form of segments.