RU1635U1 - Устройство для разделения нефтеводяных эмульсий - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ НЕФТЕВОДЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ, содержащее горизонтальный корпус с патрубками подачи исходной эмульсии и отвода разделенных компонентов, размещенные в корпусе рабочие элементы, образующие между собой тонкослойные разделительные каналы, отличающееся тем, что рабочие элементы размещены секциями и выполнены в виде установленных в каждой секции наклонно поперек корпуса с образованием продольных рядов трубчатых гидроциклонов, расстояние между которыми в ряду составляет период синусоиды, а трубы соседних рядов смещены на половину периода синусоиды, при этом в каждой последующей в направлении отвода осветленной жидкости секции период синусоиды меньше предыдущего, а в нижней части корпуса установлен проходящий через все секции перфорированный коллектор сжатого воздуха.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено установленной за последней секцией камерой, перфорированной в верхней части и размещенной в камере плавающей загрузкой, например гранулированным полипропиленом, а патрубок отвода осветленной фракции расположен в нижней части камеры.

Description

УСТРОЙСТВО для РАЗДЕЛЕНИЯ ЖФТЕВОЛДНЫХ тчУЛЬСИЙ

Полезная модель относится к средствам для разделения нефтеводяных эмульсий и может быть использована в нефтедобывающей, нефтехимической и смежных отраслях промышленности.

Известен отстойник для очистки воды от нефти (патент Великобритании № I3I2664, КЛ.В01Д 17/02, 1973г.), содержащий горизонтальный корпус с патрубками подачи исходной эмульсии и отвода разделенных компонентов, установленные вдоль корпуса наклонные разделительные полки, перед которыми смонтированы две поперечные перегородки, обеспечивающие укрупнение капелек нефти. Одна перегородка состоит из смачиваемого нефтью материала с развитой поверхностью, ш которой прилипают мелкие частички нефти и,

сливаясь между собой, увеличиваются в размере,, §тр облегчает «отделение капель нефти от воды при дальнейшемifpo eolim HHa сшси-,мФжду разделитель

1ШК В01Д 17/02

4-4v .-., Sfc Ha другой перегородке разрушаются водяные пузырьки о нефтяной оболочкой, что предотвращает их выделение вместе с нефтью. Однако, кратковременного контакта нефтеводяной эмульсии с перегородками недостаточно для обеспечения необходимой степени укрупнения нефтяной примеси.

Известен также аппарат для разделения жидкой дисперсионной среды на фазы (патент Англии № 1409739, кл.ВОХД 17/02, 1975г.), включающий горизонтальный корпус с патрубками подачи исходной среды и отвода разделенных компонентов, размещенные в корпусе рабочие элементы, образующие между собой разделительные каналы синусоидального профиля. В качестве рабочих элементов использованы продольные перегородки синусоидального профиля с расположенной мевду перегородками набивкой из смачиваемого дисперсно фазой (например, нефтью) материала. В перегородках имеются отверстия для отвода более легкого, скоадц ированного на контактных поверхностях набивки и перегородок компонента.

Недостатком известного аппарата является невысокая скорость отделения легкого компонента, а также недостаточно высокая степень его выделения из эмульсии, так как процесс осуществляется лищь под действием гравитационных сил.

В предлагаемом к рассмотрению устройстве значительно выше как степень выделения легкого компонента из эмульсии, так и скорость его отделения. Этот технический результат достигается благодаря тому, что в устройстве для разделения нефтеводяных эмульсий, содержащем горизонтальный корпус с патрубками подачи исходной эмульсии и отвода разделенных компонентов, размещенные в корпусе рабочие элементы, образующие между собой тонкослойные разделительные каналы, рабочие элементы размещены секциями и выполнены в виде установленных в каждой секции наклонно поперек корпуса с образованием продольных рядов трубчатых гидроциклонов, расстр| ние между которыми в ряду составляет период синусоиды, а трубы соседних рядов смещены на половину периода синусоиды, при этом в каждой

6-

после,1 ующей в направлении отвода осветленной жидкости секции период синусоиды меньше предыдущего, а в нижней части корпуса установлен проходящий через все секции перфорированный коллектор сжатого воздуха.

Размещение рабочих элементов секциями, в каждой последующей из которых степень уплотнения рабочих элементов повышается, обеспечивает изменение характера движения разделяемой эмульсии по мере выделения тлз нее легкого компонента, оптимизируя условия разделения по всей длине корпуса. Выполнение рабочих элементов в виде установленных наклонно поперек корпуса трубчатых гидроциклонов позволяет проводить процесс разделения на контактных поверхностях и в поле центробежных сил одновременно, что повышает степень разделения. Размещение рабочих элементов в секцияк продольными рядами с расстоянием в ряду, составошющеж:;Еариод синусоиды, а в соседнем - со смещением на половину периода синусоиды, увеличивает время контактирования потока с рабочими поверхностями, способствуя повышению степени разделения. Установка проходящего через все секции перфорированного коллектора сжатого воздуха обеспечивает интенсивный барботаж воздуха в межтрубном пространстве секций и полостях трубчатых гидроциклонов, что повышает эффективность выделения, всплывания и коалесценции частичек нефти разделяемой эмульсии.

В располагаемых нами опубликованных источниках информации.отсутствуют устройства того же назначения, содержащие указанные отличительные признаки.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.

На фиг,1 изображен общий вид устройства в разрезе.

На фиг,2 - общий вид устройства в разрезе со стаканом.

На фиг,3 - разрез А-А фиг,2,

На фиг,4 - разрез фиг,2, ,

Устройство для разделения нефтеводяных эмульсий включает горизонтальный корпус I с патрубком 2 подачи исходной эмульсии, патрубками 3 для отвода нефтепродуктов, патрубками 4 для отвода шлама и патрубком 5 для отвода осветленной жидкости. В корпусе I на направляющих 6 установлены обоймы 7 типа беличьего колеса с кольцами жесткости 8 на концах и рабочими элементами в виде трубчатых гидроциклонов 9, образующих между собой тонкослойные разделительные каналы. Таким образом создается размещение рабочих элементов секциями (в обоймах 7). Трубчатые гидроциклоны 9 в каждой секции установлены наклонно поперек корпуса продольными рядами на расстоянии периода синусоиды в ряду и со смещением на половину периода синусоиды в соседнем ряду. В каждой последующей в направлении отвода осветленной жидкости секции период синусоиды меньше предыдущего, т.е. Ь U Н нижней части корпуса установлен перфорированный коллектор 10, проходящий через все обоймы 7, для подачи сжатого воздуха.

Б верхней части трубчатого гидроциклона 9 выполнено тангенциальное отверстие II, направленное навстречу подаваемой эмульсии, а в нижней части - тангенциальное отверстие 12, диаметрально противоположное отверстию II и с меньшим проходным сечением. По оси в верхней части трубчатого гидроциклона 9 укреплена трубка 13 для отвода скоалевцированного в крупные капли нефтепродукта.

В корпусе I за последней секцией установлена камера 14 с перфорированной плоской крышкой 15. Камера 14 заполнена легкой загрузкой в виде шариков, которая в рабочем режиме всплывает и образует фильтрующий слой 16. В качестве фильтрующего плавающего материала использован гранулированный полипропилен с рлотностью около 0,75 г/см®. Патрубок 5 при этом пересекает нижнюю часть камеры 14 и перфорирован в зоне камеры 14.

Работает устройство следующим образом.

Исходную нефтеводяную эмульсию под напором подают через патрубок 2 в полость горизонтального корпуса I, где она равномерно распреде.ляется в рабочие тонкослойные каналы обоймы 7, образованные трубчатыми гидроциклонами 9, и приобретает ламинарное течение по синусоидальной траектории, огибая наружные поверхности труб. Часть эмульсионного потока направляется через тангенциальные отверстия II во внутренние полости трубчатых гидроциклонов 9, где эмульсия, вращаясь, контактирует с внутренней поверхностью труб, и далее часть ее с выделенными под действием центробежного эффекта механическими примеся У1И выходит через противоположные отверстия 12. Другая часть эмульсионного потока, концентрирующая выделенные крупные частицы нефтепродукта, отводится восходящим потоком через осевую трубку 13.

После первой секции предварительно очищенная эмульсия поступает Д.ЛЯ обработки в следующую секцию, в которой расстояние между осями трубчатых гидроциклонов 9 уменьщено, следовательно период ее синусоидального тонкослойного движения также уменьшен, и она имеет более стесненное наружное течение. Далее жидкость проходит обработку во всех остальных секциях корпуса в последовательно изменяющемся от секции к секции и оптимальном для каждой секции режиме.

Одновременно с подачей исходной эмульсии в патрубок 2 подают в коллектор 10 сжатый воздух, который через перфорацию распределяется в виде мелких пузырьков в межтрубном пространстве. Пузырьки воздуха выполняют роль центров слияния частичек нефтепродукта из эмульсии и способствуют их эффективному всплытию. Кроме того частицы воздуха вместе с частью эмульсии направляются через тангенциальные отверстия II в рабочие полости трубчатых гидроциклонов 9, где при интенсивном вращении способствуют более эффективному выделению нефтепродукта и перемещению его к оси с последующим выводом восходя-

щим потоком через осевые трубки 13. Очищенная в секциях эмульсия поступает далее в камеру 14 через перфорацию крышки 15 и, фильтруясь через плавающую загрузку 16, окончательно очищенной отводится через патрубок 5. Шлам, выделенный в вихревом потоке в полостях трубчатых гидроциклонов 9, выводится через отверстия 12 в нижние шламосборники. Туда же сползает шлам, выделенный на наружных поверхностях трубчатых гидроциклонов, и выводится периодически через патрубки 4.

Таким образом, благодаря новым конструктивным решениям в предложенном устройстве капсулизировано несколько методов очистки - гравитация, центробежный эффект, явление смачиваемости, флотация, фильтрация, что значительно повышает скорость отделения легкого компонента и степень его выделения из эмульсии.

-9-

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ НЕФТЕВОДЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ, содержащее горизонтальный корпус с патрубками подачи исходной эмульсии и отвода разделенных компонентов, размещенные в корпусе рабочие элементы, образующие между собой тонкослойные разделительные каналы, отличающееся тем, что рабочие элементы размещены секциями и выполнены в виде установленных в каждой секции наклонно поперек корпуса с образованием продольных рядов трубчатых гидроциклонов, расстояние между которыми в ряду составляет период синусоиды, а трубы соседних рядов смещены на половину периода синусоиды, при этом в каждой последующей в направлении отвода осветленной жидкости секции период синусоиды меньше предыдущего, а в нижней части корпуса установлен проходящий через все секции перфорированный коллектор сжатого воздуха.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено установленной за последней секцией камерой, перфорированной в верхней части и размещенной в камере плавающей загрузкой, например гранулированным полипропиленом, а патрубок отвода осветленной фракции расположен в нижней части камеры.