RU200177U1 - Стендовый электродегидратор - Google Patents
Стендовый электродегидратор Download PDFInfo
- Publication number
- RU200177U1 RU200177U1 RU2020107634U RU2020107634U RU200177U1 RU 200177 U1 RU200177 U1 RU 200177U1 RU 2020107634 U RU2020107634 U RU 2020107634U RU 2020107634 U RU2020107634 U RU 2020107634U RU 200177 U1 RU200177 U1 RU 200177U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- electric
- electrodes
- dehydrator
- dehydrators
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
- B01D17/06—Separation of liquids from each other by electricity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0073—Degasification of liquids by a method not covered by groups B01D19/0005 - B01D19/0042
- B01D19/0084—Degasification of liquids by a method not covered by groups B01D19/0005 - B01D19/0042 using an electric current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION 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
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C5/00—Separating dispersed particles from liquids by electrostatic effect
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G32/00—Refining of hydrocarbon oils by electric or magnetic means, by irradiation, or by using microorganisms
- C10G32/02—Refining of hydrocarbon oils by electric or magnetic means, by irradiation, or by using microorganisms by electric or magnetic means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G33/00—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils
- C10G33/02—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils with electrical or magnetic means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электродегидраторам для исследования процессов обезвоживания и обессоливания нефти и может быть использована в составе специально разработанного стенда в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, в частности, при проектировании новых или модернизации имеющихся установок подготовки нефти с использованием электродегидраторов. Электродегидратор включает цилиндрический теплоизолированный корпус из гидрофобного диэлектрического материала, штуцеры ввода сырья, вывода обезвоженной/обессоленной нефти, дренажа подтоварной воды и перфорированные композитные электроды. Заземленные электроды соединены по параллельной схеме. Высокое переменное напряжение на высокопотенциальные электроды подается от двух автономных высоковольтных источников питания с независимым плавным регулированием выходного напряжения. Технический результат: повышение эффективности работы электродегидратора за счет уменьшения его габаритов, возможности дегидрации высокообводненных нефтей, возможности управления изменением напряженности электрического поля по высоте аппарата, снижение энергозатрат, а также повышение безопасности его эксплуатации. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к электродегидраторам для исследования процессов обезвоживания и обессоливания нефти и может быть использована в составе специально разработанного стенда в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, в частности, при проектировании новых или модернизации имеющихся установок подготовки нефти с использованием электродегидраторов.
Известно устройство для разрушения водонефтяной эмульсии, в котором электрическое поле в разрушаемой эмульсии создается между высокопотенциальным электродом, помещенным в эмульсию, и залитым в пространство между стенками корпуса заземленным электролитом (Авторское свидетельство СССР №613770, кл. В01Д 17/06, 1975, опуб. 15.07.91. Бюл. №26). Этому устройству присущ ряд очевидных недостатков, основными из которых являются, во-первых, осуществление процесса деэмульсации в статическом режиме, далеком от поточного режима в промышленном электродегидраторе, во-вторых, узкая область применения, а именно, оценка эффективности того или иного деэмульгатора при электродеэмульсации нефти.
Наиболее близким к предлагаемому аппарату является электродегидратор, включающий корпус, штуцеры ввода сырья, вывода обезвоженной или обессоленной нефти, штуцер дренажа подтоварной воды, чередующиеся композитные высокопотенциальные и заземленные электроды, высоковольтный источник питания (Патент RU 99341 U1, зарегистрирован в Гос. реестре полезных моделей РФ 20.11.2010 г.).
Недостатками этого аппарата являются недостаточно высокая эффективность, невозможность управления законом изменения напряженности электрического поля по высоте электродной зоны, а также высокие энергозатраты при дегидрации нефтей с большим содержанием эмульгированной воды.
Задачей заявленной модели является повышение эффективности работы электродегидратора за счет уменьшения его габаритов, возможности дегидрации высокообводненных нефтей, возможности управления изменением напряженности электрического поля по высоте аппарата, снижение энергозатрат, а также повышение безопасности его эксплуатации.
Поставленная задача решается тем, что электродегидратор, включающий теплоизолированный корпус из гидрофобного диэлектрического материала, штуцер ввода сырья, штуцер вывода обезвоженной/ обессоленной нефти, штуцер дренажа подтоварной воды, оснащен перфорированными композитными электродами. Заземленные электроды соединены по параллельной схеме, а высокое переменное напряжение на высокопотенциальные электроды подается от двух автономных высоковольтных источников питания с независимым плавным регулированием выходного напряжения.
Сущность полезной модели поясняется Фиг. 1-2.
На Фиг. 1 схематически показан вертикальный разрез стендового электродегидратора, где: 1 - теплоизолированный корпус; 2 - штуцер ввода сырья;3 - штуцер вывода обезвоженной/обессоленной нефти; 4 - штуцер дренажа отделившейся подтоварной воды; 5 - заземленные перфорированные композитные электроды; 6 - высокопотенциальные перфорированные композитные электроды; 7 - заземленное металлическое днище; 8 - заземленная металлическая крышка; 9 - теплоизоляция; 10 и 11 - высоковольтные источники питания; 12 и 13 - микроамперметры.
На Фиг. 2 представлена электрическая эквивалентная схема стендового электродегидратора. Зона 1 так же, как и в промышленных электродегидраторах, представляет собой подэлектродную зону между зеркалом заземленной подтоварной воды и нижними кромками высокопотенциальных электродов. Зона 2 интенсивной электрообработки эмульсии, идентична нижней зоне межэлектродного пространства промышленного электродегидратора. Наконец, зона 3 интенсивной электрообработки идентична верхней зоне межэлектродного пространства последнего. Символами Ri обозначены активные (омические) сопротивления эмульсии, a Ci - ее емкости в соответствующих зонах, обусловливающие реактивное сопротивление эмульсии Rc=l/ωC, где ω - циклическая частота переменного электрического поля.
Насыщенность тонировки косвенно указывает на то, что напряженность электрического поля в каждой последующей в направлении снизу вверх зоне выше, чем в предыдущей. Это обусловлено необходимостью согласования электрического режима деэмульсации с изменением структуры водонефтяной эмульсии по высоте электродегидратора в процессе электрообезвоживания. В эмульсии по мере ее движения вверх в аппарате одновременно и взаимосвязанно протекают процессы электрокоалесценции капель водной фазы и их гравитационной седиментации, в результате чего численная концентрация капель постепенно снижается, средние расстояния между ними возрастают, а размеры остающихся в потоке нефти капель становятся все меньше, поэтому для их коалесценции требуются все большие напряженности электрического поля.
Стендовый электродегидратор работает следующим образом. Обезвоживаемая или обессоливаемая нефть поступает в аппарат через штуцер 2 с расчетным расходом, обеспечивающим вертикальную скорость в электродегидраторе, соответствующую производительности в объемах в час промышленного трехэлектродного электродегидратора, например, 0,25 об/час, 0,5 об/час, 1 об/час, 1,5 об/час и т.д. В стационарном (установившемся) режиме эмульсия последовательно проходит через 3 зоны электрообработки с постепенно возрастающей напряженностью электрического поля, обеспечивающей максимальную эффективность коалесценции и укрупнения капель дисперсной водной фазы. В стационарном режиме в электродегидраторе устанавливается динамическое равновесие процессов укрупнения капель воды и их гравитационной седиментации с дальнейшим переходом ее в сплошную фазу, дренируемую через штуцер 4. Обезвоженная и/или обессоленная нефть отбирается через штуцер 3 для последующего анализа на остаточное содержание воды и хлористых солей.
Наличие в стендовом электродегидраторе перфорированных композитных электродов и использование двух автономных высоковольтных источников питания позволяет решить ряд проблем технического и технологического характера:
- отпадает необходимость использования громоздкого сильноточного высоковольтного источника питания с выходным напряжением до 30 кВ, который потребовался бы при обычном исполнении дегидратора с расстояниями между электродами, равными расстояниям между электродами промышленного электродегидратора;
- использование слаботочных высоковольтных источников питания с плавным регулированием выходного напряжения от 0 до 10 кВ и быстродействующей защитой по максимальному току, наряду с заземлением металлических днища 7 и крышки 8, существенно повышают безопасность экспериментов;
- использование в стендовом электродегидраторе перфорированных композитных электродов позволяет проводить исследования при высоких обводненностях сырья с содержанием водной фазы до 50% и более;
- конструктивное исполнение стендового электродегидратора с перфорированными композитными электродами в совокупности с использованием двух автономных высоковольтных источников питания и электрической схемой соединения электродов позволяет проводить не моделирующие, а фактически натурные в части ключевых параметров исследования процессов электрообезвоживания и электрообессоливания нефти во всем диапазоне электрических и технологических параметров, адекватных таковым в промышленных электродегидраторах.
Таким образом, результаты исследований с использованием заявленного стендового электродегидратора могут быть без эмпирических поправок экстраполированы на промышленные электродегидраторы. Это бесспорно актуально для оптимального проектирования новых или модернизации имеющихся установок подготовки нефти с использованием электродегидраторов.
Claims (1)
- Стендовый электродегидратор, включающий теплоизолированный корпус из гидрофобного диэлектрического материала, штуцеры ввода сырья и вывода обезвоженной или обессоленной нефти, штуцер дренажа подтоварной воды и перфорированные композитные электроды, отличающийся тем, что заземленные электроды соединены по параллельной схеме, а высокое переменное напряжение на высокопотенциальные электроды подается от двух автономных высоковольтных источников питания с независимым плавным регулированием выходного напряжения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020107634U RU200177U1 (ru) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | Стендовый электродегидратор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020107634U RU200177U1 (ru) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | Стендовый электродегидратор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU200177U1 true RU200177U1 (ru) | 2020-10-08 |
Family
ID=72744415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020107634U RU200177U1 (ru) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | Стендовый электродегидратор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU200177U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751346C1 (ru) * | 2020-10-02 | 2021-07-13 | Закрытое акционерное общество «Нефтех» | Электродегидратор |
CN115228145A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-10-25 | 北京石油化工学院 | 一种原油立式沉降脱水罐及其油水分离方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU613770A1 (ru) * | 1975-12-12 | 1978-07-05 | Предприятие П/Я Р-6711 | Устройство дл разрушени водонефт ной эмульсии |
SU613771A1 (ru) * | 1976-04-17 | 1978-07-05 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Сбору,Подготовке И Транспорту Нефти И Нефтепродуктов | Электродегидратор |
SU743692A1 (ru) * | 1978-01-06 | 1980-06-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов | Электродегидратор |
CN2247044Y (zh) * | 1996-01-30 | 1997-02-12 | 耿连瑞 | 原油脱水装置脉冲式高频电源 |
US20050145509A1 (en) * | 2002-08-07 | 2005-07-07 | National Tank Company | Multiple frequency electrostatic coalescence |
RU99341U1 (ru) * | 2010-06-04 | 2010-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Нотек" (ООО "Нотек") | Электродегидратор |
RU2654028C1 (ru) * | 2017-03-10 | 2018-05-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | Электродегидратор |
-
2020
- 2020-02-18 RU RU2020107634U patent/RU200177U1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU613770A1 (ru) * | 1975-12-12 | 1978-07-05 | Предприятие П/Я Р-6711 | Устройство дл разрушени водонефт ной эмульсии |
SU613771A1 (ru) * | 1976-04-17 | 1978-07-05 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Сбору,Подготовке И Транспорту Нефти И Нефтепродуктов | Электродегидратор |
SU743692A1 (ru) * | 1978-01-06 | 1980-06-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов | Электродегидратор |
CN2247044Y (zh) * | 1996-01-30 | 1997-02-12 | 耿连瑞 | 原油脱水装置脉冲式高频电源 |
US20050145509A1 (en) * | 2002-08-07 | 2005-07-07 | National Tank Company | Multiple frequency electrostatic coalescence |
RU99341U1 (ru) * | 2010-06-04 | 2010-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Нотек" (ООО "Нотек") | Электродегидратор |
RU2654028C1 (ru) * | 2017-03-10 | 2018-05-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | Электродегидратор |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751346C1 (ru) * | 2020-10-02 | 2021-07-13 | Закрытое акционерное общество «Нефтех» | Электродегидратор |
CN115228145A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-10-25 | 北京石油化工学院 | 一种原油立式沉降脱水罐及其油水分离方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5406454B2 (ja) | 多重周波数静電凝集 | |
RU200177U1 (ru) | Стендовый электродегидратор | |
US10383181B2 (en) | RF heating of a dielectric fluid | |
Eow et al. | Electrostatic enhancement of coalescence of water droplets in oil: a review of the technology | |
JP4999271B2 (ja) | 二重周波数静電コアレッセンス | |
CN103695029A (zh) | 高频电聚结式油气水三相流分离器 | |
US4329159A (en) | Energy saving heavy crude oil emulsion treating method and apparatus for use therewith | |
CN102021020A (zh) | 基于介电泳破乳机理的新型原油电脱水、脱盐方法和设备 | |
CN110903850B (zh) | 一种原油电脱盐设备与方法 | |
US3074870A (en) | Method and apparatus for electrically separating the phases of a water-in-oil emulsion | |
CN108697950A (zh) | 用于通过施加电场分离至少一种乳液的方法和实施所述方法的装置 | |
CN112505302A (zh) | 一种连续流动的电场协同介质聚结破乳效果评测系统 | |
CN201501846U (zh) | 基于介电泳破乳机理的新型原油电脱水、脱盐设备 | |
RU99341U1 (ru) | Электродегидратор | |
US4226690A (en) | Process for dehydration and demineralization of diluted bitumen | |
Tarantsev | Modeling of the processes of coagulation and dispersion of water in low-conductive fluids in an electric field | |
US2033137A (en) | Dehydrator with preliminary treatment | |
CN104419448A (zh) | 一种原油电脱盐工艺 | |
RU2458726C2 (ru) | Способ и устройство для обезвоживания нефти | |
US3661746A (en) | Uniform electric field treatment | |
US1414079A (en) | Apparatus for dehydrating oil | |
CN105176578B (zh) | 一种原油电脱盐/脱水装置及方法 | |
CN203700285U (zh) | 高频电聚结式油气水三相流分离器 | |
RU2751346C1 (ru) | Электродегидратор | |
US2029362A (en) | Electric dehydrator |