RU1816470C

RU1816470C - Electric field emulsion coalescence apparatus

Info

Publication number: RU1816470C
Authority: RU
Inventors: Рыскали Бахтыгереевич Ахметкалиев; Марина Энвертовна Шалашова
Original assignee: Научно-производственное объединение "Казнефтебитум"
Priority date: 1991-04-24
Filing date: 1991-04-24
Publication date: 1993-05-23

Abstract

Сущность изобретени : устройство содержит корпус в виде вертикального цилиндрического сосуда, по оси которого установлена диэлектрическа вставка. Электрода расположены попарно на внутренней поверхности сосуда на наружной поверхности вставки. Рабочие поверхности электродов выполнены в виде углов, уменьшающихс от распределительной головки к патрубку вывода нефти. 1 ил.SUMMARY OF THE INVENTION: the device comprises a housing in the form of a vertical cylindrical vessel, along the axis of which a dielectric insert is mounted. The electrodes are arranged in pairs on the inner surface of the vessel on the outer surface of the insert. The working surfaces of the electrodes are made in the form of angles decreasing from the distribution head to the oil outlet pipe. 1 ill.

Description

Изобретение относитс к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано дл разрушени водо- нефт ных эмульсий.The invention relates to the oil refining industry and can be used to break water-oil emulsions.

Цель изобретени - повышение эффективности процесса электрообезвоживани .The purpose of the invention is to increase the efficiency of the electric dewatering process.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве, выполненном в виде коаксиальных цилиндрических сосудов, расположенных вертикально, содержащем патрубки вывода нефти и воды, парное количество электродов с рабочей поверхностью в виде углов, причем угол рабочей поверхности элек- тродов выполнен уменьшающимс по направлению от распределительной головки к патрубку вывода нефти. Корпус выполнен в виде цилиндрического сосуда, расположенного вертикально, по оси которого установлена диэлектрическа вставка, рабочие поверхности электродов выполнены в виде углов, угол рабочей поверхности которых уменьшаетс по направлению от распределительной головки к патрубку вывода нефти.This goal is achieved in that in a device made in the form of coaxial cylindrical vessels arranged vertically, containing oil and water outlet pipes, a pair of electrodes with a working surface in the form of angles, the angle of the working surface of the electrodes being made decreasing in the direction from the distribution head to the oil outlet pipe. The housing is made in the form of a cylindrical vessel located vertically along the axis of which a dielectric insert is installed, the working surfaces of the electrodes are made in the form of angles, the angle of the working surface of which decreases in the direction from the distribution head to the oil outlet pipe.

Изобретение по сн етс чертежом, на котором представлено поперечное сечение устройства.The invention is illustrated in the drawing, which shows a cross section of a device.

Устройство содержит корпус 1 в виде вертикального цилиндрического сосуда. По оси сосуда установлена диэлектрическа вставка 2. Внутренний 3 и наружный 4 электроды выполнены в виде колец с конической поверхностью, которые расположены на внутренней поверхности сосуда 1 и наружной поверхности вставки 2, поверхность электродов 3, 4 имеет форму пространственных углов постепенно уменьшающихс на внутренней поверхности сосуда 1 от 150° до 30°, на наружной поверхности вставки 2 от 180° до 60. Электроды 3, 4 расположены попарно напротив друг друга. Электроды 4 соединены между собой и с одним из выводов источника питани промышленной частоты . Электроды 3 соединены с другим выводом источника питани через конденсаторы 5. Конденсаторы 5 необходимы дл исключени возможности коротких замыканий источника питани . Корпус устройства снабжен распределительной головкой 6 дл подачи нефт ной эмульсии и патрубком 7 дл вывода очищенной нефти, а также сливным патрубком 8 с краном 9 дл вывода воды.The device comprises a housing 1 in the form of a vertical cylindrical vessel. A dielectric insert 2 is installed along the vessel axis. The inner 3 and outer 4 electrodes are made in the form of rings with a conical surface, which are located on the inner surface of the vessel 1 and the outer surface of the insert 2, the surface of the electrodes 3, 4 has the shape of spatial angles gradually decreasing on the inner surface of the vessel 1 from 150 ° to 30 °, on the outer surface of the insert 2 from 180 ° to 60. The electrodes 3, 4 are arranged in pairs opposite each other. The electrodes 4 are connected to each other and to one of the terminals of a power source of industrial frequency. The electrodes 3 are connected to the other terminal of the power supply through capacitors 5. Capacitors 5 are necessary to prevent short circuits of the power supply. The housing of the device is equipped with a distribution head 6 for supplying an oil emulsion and a nozzle 7 for discharging refined oil, as well as a drain nozzle 8 with a tap 9 for discharging water.

kk

0000

сьsmiling

33

Работа устройства осуществл етс следующим образом.The operation of the device is as follows.

Нефт на эмульси подаетс через распределительную головку 6 между сосудами. Капли воды в област х концентрации пол начинают выстраиватьс в цепочки вдоль силовых линий. В области максимальной напр женности электрического пол между парой электродов 3,4, направленных вершинами друг к другу, происходит выстраивание цепочек . Увеличивающа с концентраци капель приводит к уменьшению рассто ни между капл ми иувеличивает веро тность столкновени и коалесценции капель.The oil in the emulsion is fed through a distribution head 6 between the vessels. Water droplets in the field concentration regions begin to line up along the lines of force. In the region of maximum electric field strength between the pair of electrodes 3,4 directed by the vertices towards each other, alignment of chains occurs. Increasing droplet concentration leads to a decrease in the distance between the droplets and increases the likelihood of collisions and coalescence of the droplets.

В результате коалесценции происходит рост кап.ель в размерах, при достижении ими определенной массы они начинают оседать под действием силы т жести. При движении вниз они захватывают капли меньших размеров, дл исключени вторичного дис- пергировани углы конических поверхностей должны увеличиватьс в направлении падени капель воды. Оставшиес в эмульсии капли малых размеров движутс в.направлении возрастани локальной напр женности электрического пол , что ведет к увеличению.веро тности столкновени и коалесценции капель. .As a result of coalescence, droplets grow in size; when they reach a certain mass, they begin to settle under the action of gravity. When moving downward, they capture smaller droplets, in order to prevent secondary dispersion, the angles of the conical surfaces should increase in the direction of falling water droplets. Small droplets remaining in the emulsion move in the direction of increasing the local electric field strength, which leads to an increase in the probability of collision and coalescence of the droplets. .

Скорость подачи эмульсии и величина напр женности электрического пол подбираетс таким образом, чтобы укрупненные капли перемещались против гидродинамического потока в область более низкой напр женности , собирались в нижней части устройства и удал лись через сливной патрубок 8 после открыти крана 9. Очищенна нефть удал етс через патрубок 7,The emulsion feed rate and the electric field strength are selected so that the coarse droplets move against the hydrodynamic flow into the lower voltage region, collect at the bottom of the device and are removed through the drain pipe 8 after opening the valve 9. The refined oil is removed through the pipe 7,

Таким образом, создание вдоль направлени падени под действием силы т жести ско- алесцировавшихс капель воды пониженного градиента напр женности электрического пол за счет придани электродам формы пространственных постепенно увеличивающихс до 150°-180° включительно углов позвол ет осуществить ступенчатую электрообработку эмульсии. При такой электрообработке эмульсии исключаетс вторичное диспергирование капель воды. Падающие капли, вл сь центрами коалесценции дл мелких капелек, увеличивают веро тность коалесценции в эмульсии . Придание углу поверхности наружного электрода меньших значений, чем дл внут- реннего позвол ет осуществить одинаковую неравномерность напр женности электрического пол между данной парой электродов. Это необходимо дл равномерной коалесценции по всему сечению эмульсии. Вертикаль- ное расположение корпуса устройства дл коалесценции эмульсии увеличивает врем нахождени скоалесцировавшихс капель воды в электрическом поле, так как они движутс против потока при своем падении и захваты- вают новые капельки воды. Нескоалесциро- ванные капли воды вместе с потоком эмульсии попадают в область повышенного градиента электрического , где веро тность их сли ни возрастает. Thus, the creation of a reduced gradient of electric field strength under the action of gravity of water droplets of water along the direction of gravity due to the spatial shape of the electrodes gradually increasing to 150 ° -180 ° inclusive, allows the emulsion to be stepped. With such an electrical treatment of the emulsion, the secondary dispersion of water droplets is eliminated. Drop drops, being the coalescence centers for small droplets, increase the likelihood of coalescence in the emulsion. Giving lower values to the surface angle of the outer electrode than for the inner one allows the same unevenness of the electric field strength between a given pair of electrodes. This is necessary for uniform coalescence over the entire cross section of the emulsion. The vertical arrangement of the housing of the device for coalescing the emulsion increases the residence time of the coalesced water droplets in the electric field, as they move against the flow when they fall and trap new water droplets. Uncoalesced water droplets together with the emulsion flow fall into the region of an increased electric gradient, where the likelihood of their merging increases.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A device for coalescing emulsions in an electric field, comprising a dielectric housing with a distribution head for supplying the emulsion and nozzles for the discharge of oil and water, a pair of electrons placed in two layers of a hydrophobic dielectric and connected in each layer to each other and to one of the terminals a high-voltage voltage transformer directly and with a different terminal through capacitors, the working surfaces of the electrodes being made in the form of angles, characterized in that, for the purpose of

to increase the efficiency of the electric dewatering process, the casing is made in the form of a vertical cylindrical vessel, the dielectric insert is installed along its axis, the electrodes are located on the inner surface of the vessel and on the outer surface of the dielectric insert, the angle of the working surface of the electrodes decreases in the direction from the distribution head to the oil outlet pipe, and the angle

the working surface of the vessel is less than the angle: the working surface of the opposite electrode of the outer surface of the dielectric insert.