RU2170603C1

RU2170603C1 - Devbice for demulsification of carbon media

Info

Publication number: RU2170603C1
Application number: RU2000128512/12A
Authority: RU
Inventors: О.Ю. Иванов; М.А. Шарипов; Д.Ю. Полудницин
Original assignee: Иванов Олег Юрьевич; Шарипов Марс Алижанович; Полудницин Дмитрий Юрьевич
Priority date: 2000-11-14
Filing date: 2000-11-14
Publication date: 2001-07-20

Abstract

FIELD: separation of carbon media with the use of wave action of a wide frequency spectrum, applicable in oil fields. SUBSTANCE: the device has a working tank with product inlet and outlet pipe connections, generator and radiator of acoustic vibrations, generator of electromagnetic modes, and a radiating antenna. The antenna consists of a ceramic casing accommodating two contours of transverse parallel plates made of metal with different electronegativity. The plates of one contour are positioned between the plates of the other contour. EFFECT: enhanced degree of demulsification of carbon media of any kinds, heavy- viscosous ones inclusive, reduced power consumption. 3 cl, 1 tbl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к устройствам для разделения углеводородных сред с использованием волнового воздействия широкого спектра частот, и может быть использовано как в процессах подготовки нефти на нефтепромыслах, так и при переработке нефтяных шламов, очистке резервуаров от донных отложений т.п. The invention relates to the field of oil production, in particular to devices for separating hydrocarbon media using the wave action of a wide range of frequencies, and can be used both in oil preparation processes in oil fields, and in the processing of oil sludge, cleaning tanks from bottom sediments, etc.

Известно устройство для разделения неоднородных углеводородных сред при подготовке нефти, в котором для повышения эффективности подготовки используется воздействие звуковыми колебаниями на промежуточный слой. Устройство содержит рабочую емкость с патрубками ввода эмульсии и отвода продуктов разделения, в которой размещен излучатель в виде сопла и гидродинамических смесителей (см. а.с. СССР N 1699494, кл. В 01 D 17/04, от 1989 г.). A device is known for separating inhomogeneous hydrocarbon media in the preparation of oil, in which the effect of sound vibrations on the intermediate layer is used to increase the efficiency of the preparation. The device contains a working tank with nozzles for entering the emulsion and removal of separation products, in which the emitter is located in the form of nozzles and hydrodynamic mixers (see AS USSR N 1699494, class B 01 D 17/04, from 1989).

Однако для обработки больших объемов эмульсий требуются длинноволновые (низкочастотные) звуковые колебания, которые могут привести к вибрациям конструкции установки, что снижает надежность устройства и требует установки устройства на мощном фундаменте. However, for processing large volumes of emulsions, long-wave (low-frequency) sound vibrations are required, which can lead to vibrations of the installation structure, which reduces the reliability of the device and requires the installation of the device on a powerful foundation.

Известно устройство для разделения жидких тонкодисперсных сред путем ультразвукового воздействия, содержащее рабочую емкость (трубу) и ультразвуковой излучатель (см. а.с. СССР N 362628, кл. В 01 D 17/04, от 1971 г.). A device for separating liquid finely dispersed media by ultrasonic treatment, containing a working capacity (tube) and an ultrasonic emitter (see AS USSR N 362628, CL 01 D 17/04, from 1971).

Однако такое воздействие на углеводородную жидкость неэффективно, поскольку механизм воздействия идет не на молекулярном уровне, и после снятия воздействия происходит снова восстановление глобул среды. However, such an effect on a hydrocarbon liquid is ineffective, since the mechanism of action does not occur at the molecular level, and after the removal of the effect, restoration of the medium globules occurs again.

Кроме того, это устройство непригодно для разделения высоковязких сред. К тому же устройство с таким воздействием энергозатратно, и его целесообразно использовать только в лабораторных условиях. In addition, this device is unsuitable for the separation of highly viscous media. In addition, a device with such an effect is energy-consuming, and it is advisable to use it only in laboratory conditions.

Известно устройство для деэмульсации нефти путем сверхвысокочастного воздействия, содержащее излучатель волн сверхвысокой частоты, установленный в верхней части устройства для коалесценции, и отстойник (см. а.с. СССР N 548296, кл. В 01 D 17/04, от 1975 г.). A device for demulsifying oil by microwave exposure, containing a microwave emitter installed in the upper part of the device for coalescence, and a sump (see AS USSR N 548296, CL 01 D 17/04, from 1975) .

Однако такое воздействие осуществляет только избирательный нагрев глобул жидкости в ограниченном объеме (в волноводе), поэтому такое воздействие только расшатывает связи в глобулах эмульсии, но не разрушает их. Увеличение времени воздействия на разделяемую среду может привести к спеканию ее в кокс, что приведет в выведению устройства из строя. However, such an effect provides only selective heating of the liquid globules in a limited volume (in the waveguide), therefore, this effect only loosens the bonds in the globules of the emulsion, but does not destroy them. An increase in the exposure time to a shared medium can lead to its sintering into coke, which will lead to the destruction of the device.

Известно устройство для разделения смесей на составляющие компоненты с использованием инфракрасного воздействия (см. а.с. СССР N 1627210, кл. В 01 D 17/00, от 1988 г.). A device for separating mixtures into constituent components using infrared exposure (see AS USSR N 1627210, CL 01 D 17/00, from 1988).

Однако такое устройство можно использовать только для нестойких эмульсий, т.к. такое воздействие не действует на трудноразрушаемые бронированные оболочки глобул стойких эмульсий. However, such a device can only be used for unstable emulsions, because this effect does not affect the hard-to-break armored shells of globules of stable emulsions.

К тому же работать на таких частотах опасно для здоровья обслуживающего персонала. In addition, working at such frequencies is dangerous for the health of staff.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по назначению является устройство для разделения жидких неоднородных углеводородных сред с использованием акустического воздействия, содержащее рабочую емкость с патрубками ввода углеводородной среды и вывода продукции, генератор акустических колебаний и излучатель акустических колебаний, размещенный в рабочей емкости (см. а.с. СССР N 710576, кл. В 01 D 17/06, от 1977 г.). The closest to the proposed technical solution for the intended purpose is a device for the separation of heterogeneous liquid hydrocarbon media using acoustic exposure, containing a working tank with nozzles for entering the hydrocarbon medium and output, an acoustic oscillator and an acoustic oscillator located in the working tank (see. S. USSR N 710576, class B 01 D 17/06, from 1977).

Жидкая неоднородная среда через патрубок ввода подается в рабочую емкость. При работе акустического генератора излучатель возбуждает в жидкости гидроакустические колебания. Под действием акустических колебаний происходит разрушение бронирующих оболочек вокруг глобул жидкости, а также отрыв от глобул механических примесей. A heterogeneous liquid medium is fed into the working tank through the inlet pipe. When the acoustic generator is operating, the emitter excites hydroacoustic vibrations in the liquid. Under the influence of acoustic vibrations, the armor shells are destroyed around fluid globules, as well as the separation of mechanical impurities from the globules.

Акустическое воздействие при правильном подборе частоты обеспечивает более эффективную деэмульсацию углеводородных сред (без возникновения необратимых процессов, например коксование среды и т.п.), а также не требует энергозатрат, поскольку генератором акустических колебаний могут быть простые устройства, в частности насос, работающий на всю установку. The acoustic impact with the right choice of frequency provides a more efficient demulsification of hydrocarbon media (without the occurrence of irreversible processes, for example, coking of the medium, etc.), and also does not require energy consumption, since simple devices can be an acoustic oscillator, in particular, a pump operating on the whole installation.

Однако использование только акустического воздействия на жидкую углеводородную среду, а особенно на трудноразрушаемую высоковязкую эмульсию для ее разделения, недостаточно эффективно так как:
- не обеспечивает высокую степень деэмульсации (разрушения) различных видов углеводородных сред, в частности высоковязких, т.к. воздействие на разделяемую среду гидроакустическими колебаниями не обеспечивает изменение глобул эмульсии на молекулярном уровне, вследствие чего наиболее устойчивая их часть остается в первоначальном состоянии;
- не исключается стабилизация эмульсии (т.е. обратный процесс) при неправильном подборе частот акустического воздействия;
- повышенные энергозатраты, т.к. процесс разделения ведется длительный промежуток времени.However, the use of only acoustic effects on a liquid hydrocarbon medium, and especially on an intractable highly viscous emulsion for its separation, is not effective enough as:
- does not provide a high degree of demulsification (destruction) of various types of hydrocarbon media, in particular highly viscous, because the impact on the shared medium by hydroacoustic vibrations does not provide a change in the globules of the emulsion at the molecular level, as a result of which their most stable part remains in its original state;
- stabilization of the emulsion (i.e., the reverse process) is not ruled out if the frequency of acoustic exposure is incorrect;
- increased energy consumption, because The separation process is conducted over a long period of time.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения степени деэмульсации любых видов углеводородных сред, в том числе и высоковязких, при одновременном снижении энергозатрат. The present invention solves the problem of increasing the degree of demulsification of all types of hydrocarbon media, including highly viscous, while reducing energy consumption.

Для достижения этого технического результата известное устройство для деэмульсации углеводородных сред, включающее рабочую емкость с патрубками ввода углеводородной среды и вывода продукции, генератор и излучатель акустических колебаний, дополнительно снабжено генератором электромагнитных колебаний, связанным электрически с размещенной в рабочей емкости излучающей антенной, выполненной в виде размещенных в цилиндрическом корпусе двух излучающих контуров, каждый из которых состоит из ряда поперечных параллельных перфорированных металлических пластин, жестко закрепленных на стенке корпуса, при этом контуры выполнены из металла с разной электроотрицательностью, а пластины одного контура размещены между пластинами другого контура, причем корпус излучающей антенны выполнен из диэлектрического материала со свойством пьезоэффекта. To achieve this technical result, the known device for demulsification of hydrocarbon media, including a working tank with nozzles for introducing a hydrocarbon medium and output, an oscillator and an emitter of acoustic vibrations, is additionally equipped with an electromagnetic oscillator connected electrically to a radiating antenna placed in the working tank, made in the form of in a cylindrical body of two radiating circuits, each of which consists of a series of transverse parallel perforated metal plates rigidly fixed to the wall of the housing, while the contours are made of metal with different electronegativity, and the plates of one circuit are placed between the plates of another circuit, and the housing of the radiating antenna is made of dielectric material with the property of a piezoelectric effect.

Генератор электромагнитных колебаний может быть выполнен в виде электроискрового разрядника. The generator of electromagnetic waves can be made in the form of an electric spark gap.

С целью разрушения особо высоковязких сред, устройство снабжено дополнительным генератором акустических колебаний, выполненным в виде парогенератора. In order to destroy particularly highly viscous media, the device is equipped with an additional generator of acoustic vibrations made in the form of a steam generator.

Достижение указанной выше технической задачи обеспечивается за счет следующего. Благодаря конструктивному выполнению предлагаемого устройства, в частности наличию узлов, обеспечивающих наряду с гидроакустическим воздействием на углеводородную среду одновременно воздействие широким спектром модулированных частот, излучаемых в обрабатываемую эмульсию излучающей антенной, позволило эффективно осуществлять физико-химические преобразования глобул эмульсии, в том числе и высоковязкой эмульсии, полностью исключая стабилизацию эмульсии либо необратимые процессы в виде коксования среды. The achievement of the above technical task is ensured by the following. Due to the constructive implementation of the proposed device, in particular, the presence of nodes providing, along with the hydroacoustic effect on the hydrocarbon medium, the simultaneous exposure to a wide range of modulated frequencies emitted into the emulsion being processed by the emitting antenna, made it possible to carry out physico-chemical transformations of the emulsion globules, including highly viscous emulsions, completely excluding stabilization of the emulsion or irreversible processes in the form of coking of the medium.

Это объясняется следующим. This is explained by the following.

Электромагнитные волны, излучаемые электромагнитным генератором, передаются на излучающую антенну предлагаемой конструкции, благодаря чему на антенне формируется область широкого спектра излучений частот, а именно: на металлических пластинах излучающих контуров антенны электромагнитные волны преобразуются в спектр волн инфракрасного диапазона частот. При этом, благодаря разности электрохимических потенциалов металлов, из которых выполнены пластины, и их чередованию друг над другом обеспечивается их каталитическое влияние на формирование инфракрасных волн. При этом одновременно диэлектрический корпус излучающей антенны преобразует электромагнитные волны инфракрасного спектра в спектр волн сверхвысокой частоты (за счет свойств диэлектрика и пьезоэффекта). Электромагнитные волны, проходя через пластины контуров излучающей антенны, модулируются спектром инфракрасных частот, что сопровождается образованием из фронта упругой акустической волны дополнительного фронта упругопластической волны сжатия. И при прохождении этой волны сжатия через излучающую антенну происходит присоединение к фронту упругопластической волны части волн из спектра сверхвысоких частот, формируемых на диэлектрическом корпусе антенны, что приводит к возникновению избыточной энергии. При этом частотные характеристики участков контакта с излучающей антенной формируются и удерживаются не только частотными параметрами и длительностью искрового разряда генератора электромагнитных волн, но и параметрами взаимодействия всей совокупности волн, что обеспечивает частичную локализацию волны сжатия на излучающей антенне до полного поглощения сверхвысокочастотных волн. А поскольку скорость распространения волны сжатия и, следовательно, углы наклона фронта волны зависят от фракционного состава среды и твердых взвешенных частиц в ней, то посредством подбора материала пластин антенны и диэлектрического корпуса достигается выборочность воздействия устройства на глобулы разделяемой эмульсии. The electromagnetic waves emitted by the electromagnetic generator are transmitted to the radiating antenna of the proposed design, so that an area of a wide spectrum of frequency emissions is formed on the antenna, namely: on the metal plates of the radiating antenna circuits, electromagnetic waves are converted into the spectrum of waves in the infrared frequency range. Moreover, due to the difference in electrochemical potentials of the metals of which the plates are made, and their alternation over each other, their catalytic effect on the formation of infrared waves is ensured. In this case, at the same time, the dielectric body of the radiating antenna converts the electromagnetic waves of the infrared spectrum into the spectrum of microwave waves (due to the properties of the dielectric and the piezoelectric effect). Electromagnetic waves passing through the plates of the contours of the radiating antenna are modulated by a spectrum of infrared frequencies, which is accompanied by the formation of an additional front of an elastic-plastic compression wave from the front of the elastic acoustic wave. And when this compression wave passes through the radiating antenna, some of the waves from the microwave spectrum formed on the dielectric body of the antenna are attached to the front of the elastoplastic wave, which leads to the appearance of excess energy. In this case, the frequency characteristics of the contact areas with the radiating antenna are formed and retained not only by the frequency parameters and the duration of the spark discharge of the electromagnetic wave generator, but also by the interaction parameters of the entire set of waves, which ensures partial localization of the compression wave on the radiating antenna until the absorption of microwave waves. And since the speed of propagation of the compression wave and, consequently, the angles of inclination of the wave front depend on the fractional composition of the medium and the solid suspended particles in it, then by selecting the material of the antenna plates and the dielectric body, the selectivity of the effect of the device on globules of a shared emulsion is achieved.

Как следствие - образующаяся энергия оказывает на эмульсию химическое и механическое воздействие, что приводит к разрушению бронирующих оболочек глобул углеводородных сред. При этом происходит разрушение ковалентных связей в молекулах парафина, который образует основу глобул. Парафин при этих условиях переходит в другое состояние, и глобулы начинают разрушаться. При этом образуются радикалы, которые в еще большей степени интенсифицируют процесс деэмульсации, благодаря чему повышается степень разделения углеводородных сред, даже таких трудно разрушаемых, как донные отложения. А так как все указанные выше воздействия накладываются друг на друга, процесс разрушения идет интенсивно, быстро, что снижает энергозатраты. Использование в качестве генератора акустических колебаний электронасоса для закачивания эмульсии в рабочую емкость, а в качестве излучателя акустических колебаний - стенок корпуса рабочей емкости, патрубков, трубопроводов, также значительно снижает энергозатраты, так как не требуется дополнительный генератор акустических колебаний. As a result, the generated energy has a chemical and mechanical effect on the emulsion, which leads to the destruction of the armor shells of the globules of hydrocarbon media. In this case, covalent bonds in the paraffin molecules are destroyed, which forms the basis of the globules. Paraffin under these conditions goes into another state, and the globules begin to break down. In this case, radicals are formed, which intensify the process of demulsification to an even greater degree, due to which the degree of separation of hydrocarbon media, even such difficult to destroy as bottom sediments, increases. And since all the above effects are superimposed on each other, the destruction process is intensive, fast, which reduces energy consumption. The use of an electric pump as an acoustic oscillator for pumping the emulsion into a working tank, and as an acoustic oscillator - walls of a working tank housing, pipes, pipelines, also significantly reduces energy consumption, since an additional acoustic oscillator is not required.

Предлагаемое устройство для деэмульсации углеводородных сред иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1 и 2. The proposed device for demulsification of hydrocarbon media is illustrated by the drawings shown in FIG. 1 and 2.

На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 - общий вид генератора электромагнитных колебаний и излучающей антенны, используемых в предлагаемом устройстве. In FIG. 1 shows a general view of the device; in FIG. 2 - a General view of the generator of electromagnetic waves and radiating antennas used in the proposed device.

Устройство для деэмульсации углеводородных сред содержит рабочую вертикальную емкость 1 с патрубками ввода 2 углеводородной среды и вывода 3 продукции, а также генератор акустических колебаний 4, в качестве которого служит электронасос, закачивающий углеводородную среду в рабочую емкость 1 по трубопроводу 5 и патрубку 2 ввода, при этом трубопровод 5 и стенки емкости 1 выступают в качестве излучателя акустических волн. Устройство также содержит генератор 7 электромагнитных колебаний, выполненный, например, в виде электроискрового разрядника, и излучающей антенны 8, установленной внутри рабочей емкости 1 (фиг. 1). A device for demulsification of hydrocarbon media contains a working vertical tank 1 with nozzles for input 2 of the hydrocarbon medium and output 3 of the product, as well as an acoustic oscillator 4, which is an electric pump that injects the hydrocarbon medium into the working tank 1 through pipeline 5 and the input pipe 2, when This pipeline 5 and the walls of the tank 1 act as an emitter of acoustic waves. The device also contains a generator 7 of electromagnetic waves, made, for example, in the form of an electric spark gap, and a radiating antenna 8 installed inside the working tank 1 (Fig. 1).

Излучающая антенна 8 состоит из цилиндрического корпуса 9, внутри которого размещены два излучающих контура 10 и 11. Каждый контур 10 и 11 состоит из ряда поперечных параллельных пластин 12 и 13 соответственно (до 10 штук в каждом контуре). Пластины могут быть выполнены любой формы: круглой, прямоугольной и др. Пластины имеют перфорационные отверстия 14, диаметр которых не превышает диаметра глобул разрушаемой среды (порядка 3 мм). Перфорационные отверстия 14 обеспечивают лучший контакт углеводородной среды с поверхностью пластин контуров излучающей антенны 8. Пластины 12 и 13 в контурах выполнены из металла с различной электроотрицательностью, например, пластины 12 контура 10 - из меди, а пластины 13 контура 11 - из никеля. Такими парами могут быть металлы: цинк - свинец, кремний - германий и т.д. При этом пластины 12 контура 10 размещены между пластинами 13 контура 11, а контуры 10 и 11 закреплены на внутренней стенке корпуса 9 излучающей антенны 8. The radiating antenna 8 consists of a cylindrical body 9, inside of which are placed two radiating circuits 10 and 11. Each circuit 10 and 11 consists of a series of transverse parallel plates 12 and 13, respectively (up to 10 pieces in each circuit). The plates can be made of any shape: round, rectangular, etc. The plates have perforations 14, the diameter of which does not exceed the diameter of the globules of the destructible medium (about 3 mm). Perforations 14 provide better contact of the hydrocarbon medium with the surface of the plates of the loops of the emitting antenna 8. The plates 12 and 13 in the loops are made of metal with different electronegativity, for example, the plates 12 of the circuit 10 are made of copper, and the plates 13 of the circuit 11 are made of nickel. Such pairs can be metals: zinc - lead, silicon - germanium, etc. In this case, the plates 12 of the circuit 10 are placed between the plates 13 of the circuit 11, and the circuits 10 and 11 are fixed on the inner wall of the housing 9 of the radiating antenna 8.

Корпус 9 излучающей антенны 8 выполнен из диэлектрического материала, обладающего свойством пьезоэффекта, например из керамики. На торцах керамического корпуса 9 закреплены фланцы 15 из диэлектрического материала для исключения контакта излучающих контуров с внутренней стенкой рабочей емкости 1. Контуры 10 и 11 связаны электрически с генератором 7 электромагнитных колебаний. The housing 9 of the radiating antenna 8 is made of a dielectric material having the property of a piezoelectric effect, such as ceramic. At the ends of the ceramic body 9, flanges 15 of dielectric material are fixed to prevent contact of the radiating circuits with the inner wall of the working tank 1. Circuits 10 and 11 are electrically connected to the generator 7 of electromagnetic waves.

Верхняя часть емкости 1 связана с внутренним пространством корпуса 9 излучающей антенны 8 трубопроводом 16. Трубопровод 16 и патрубок 3 вывода продукции оборудованы запорной арматурой, например, задвижками 17 и 18 соответственно. The upper part of the tank 1 is connected with the interior of the housing 9 of the radiating antenna 8 by a pipe 16. The pipe 16 and the pipe 3 output products are equipped with valves, for example, valves 17 and 18, respectively.

С целью разрушения особо высоковязких сред устройство может быть снабжено дополнительным генератором 19 акустических колебаний - парогенератором, подключенным через задвижку 20 к излучающей антенне 8. In order to destroy particularly highly viscous media, the device can be equipped with an additional generator of acoustic vibrations 19 - a steam generator connected through a valve 20 to the radiating antenna 8.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

Задвижки 18 и 20 закрыты. Углеводородная среда, например водонефтяная эмульсия, из рабочего резервуара насосом 4 по трубопроводу 5 и патрубку 2 ввода подается в рабочую емкость 1. Возникающие при работе насоса 4 акустические колебания передаются от стенок трубопровода 5, патрубка 2 и стенок емкости 1 эмульсии. Выделяющийся при этом из эмульсии газ накапливается в верхней части емкости 1 с большой степенью упругости, благодаря чему создаются условия для возникновения гидроакустических колебаний (чему способствует также вертикальное выполнение емкости; разный диаметр излучателей акустических колебаний). Как следствие - еще большее выделение газа из углеводородной среды. Выделяющийся газ поступает в трубопровод 16, тем самым продавливает жидкость в корпус 9 антенны 8, приводя замкнутую систему в колебательное движение и обеспечивая прокачиваемость обрабатываемой жидкости в емкости 1 через излучающую антенну 8. Gate valves 18 and 20 are closed. A hydrocarbon medium, for example, an oil-water emulsion, from the working tank is pumped through the pipeline 5 and the inlet pipe 2 to the working tank 1. The acoustic vibrations arising during the operation of the pump 4 are transmitted from the walls of the pipeline 5, the pipe 2 and the walls of the emulsion tank 1. The gas released from the emulsion accumulates in the upper part of the tank 1 with a high degree of elasticity, which creates the conditions for the occurrence of hydroacoustic vibrations (which also contributes to the vertical performance of the tank; different diameters of emitters of acoustic vibrations). As a result, even greater gas evolution from the hydrocarbon medium. The evolved gas enters the pipe 16, thereby forcing the fluid into the housing 9 of the antenna 8, bringing the closed system into oscillatory motion and ensuring the pumpability of the processed fluid in the tank 1 through the radiating antenna 8.

Одновременно при этом включают электрический разрядник 7; возникает искровой разряд с частотой порядка 300 - 400 Гц. Образующиеся электромагнитные колебания передаются на металлические пластины 12 и 13 контуров 10 и 11 излучающей антенны 8. При этом пластины 12 и 13 преобразуют эти волны в спектр волн инфракрасного диапазона частот, а диэлектрический корпус 9 преобразует электромагнитные волны в спектр сверхвысоких частот. Электромагнитные колебания модулируются инфракрасным спектром частот, что сопровождается образованием из фронта упругой акустической волны дополнительного фронта упругопластической волны и способствует диссипации энергии волны сжатия. При прохождении указанной волны сжатия через те же участки контакта с контурами 10 и 11 антенны 8 происходит присоединение к фронту упругопластической волны части волн из спектра сверхвысоких частот, формируемых на корпусе 9 антенны 8, что приводит к дополнительной диссипации энергии волны сжатия. Этот вид энергии и воздействует на проходящую через излучающую антенну 8 углеводородную среду. Фронт гидроакустической волны, проходя через излучающую антенну 8, которая в свою очередь излучает свой широкий спектр частот (от средних до светового диапазона) и является своеобразным катализатором частотного воздействия, получает дополнительный импульс. Таким образом, в рабочей емкости 1 на углеводородную среду оказывается одновременно механическое и химическое воздействие, позволяющее эффективно разрушать неоднородную углеводородную среду. At the same time, include an electric spark gap 7; there is a spark discharge with a frequency of the order of 300 - 400 Hz. The resulting electromagnetic waves are transmitted to the metal plates 12 and 13 of the circuits 10 and 11 of the radiating antenna 8. In this case, the plates 12 and 13 convert these waves into the wave spectrum of the infrared frequency range, and the dielectric body 9 converts the electromagnetic waves into a microwave spectrum. Electromagnetic vibrations are modulated by the infrared frequency spectrum, which is accompanied by the formation of an additional front of the elastic-plastic wave from the front of the elastic acoustic wave and helps to dissipate the energy of the compression wave. When the specified compression wave passes through the same contact areas with the circuits 10 and 11 of the antenna 8, some of the waves from the microwave spectrum formed on the housing 9 of the antenna 8 are attached to the front of the elastoplastic wave, which leads to additional dissipation of the energy of the compression wave. This type of energy acts on the hydrocarbon medium passing through the radiating antenna 8. The front of the hydroacoustic wave, passing through the emitting antenna 8, which in turn emits its wide spectrum of frequencies (from the medium to the light range) and is a kind of catalyst for the frequency impact, receives an additional impulse. Thus, in the working tank 1 on the hydrocarbon medium is a mechanical and chemical effect, allowing you to effectively destroy a heterogeneous hydrocarbon medium.

Продукция разрушения по патрубку 3 выводится из рабочей емкости 1 при открытой задвижке 18 и направляется в резервуар на отстой, либо, при необходимости, вновь подается на насос 4 на повторный цикл разрушения. При этом качество выходящей продукции контролируется, и даже из самых трудноразрушаемых эмульсий через 2 - 3 цикла получают нефть и воду. The destruction products through the pipe 3 is removed from the working tank 1 with the valve 18 open and sent to the tank for sludge, or, if necessary, is again fed to the pump 4 for a repeated destruction cycle. At the same time, the quality of the output products is controlled, and even the most difficult to destroy emulsions receive oil and water in 2–3 cycles.

Предлагаемое устройство было испытано при деэмульсации различных типов углеводородных сред. Данные испытаний приведены в таблице. The proposed device was tested during demulsification of various types of hydrocarbon media. The test data are shown in the table.

Для смещения равновесия химических реакций, происходящих при деэмульсации углеводородных сред в предлагаемом устройстве, и для возрастания энергии в излучающей антенне 8 устройство дополнительно может содержать еще один источник акустических колебаний - парогенератор 19, который обеспечивает усиление эффекта за счет создания дополнительных виброкавитаций и дополнительного термического воздействия на обрабатываемую среду. Особенно эффект его применения повышается при разрушении особо высоковязких, осмолившихся углеводородных сред. Для подключения парогенератора 19 в работу задвижку 17 на трубопроводе закрывают, а задвижку 20 открывают, и пар поступает в корпус антенны 8. To shift the equilibrium of chemical reactions that occur during the demulsification of hydrocarbon media in the proposed device, and to increase the energy in the radiating antenna 8, the device may additionally contain another source of acoustic vibrations - a steam generator 19, which provides an enhancement of the effect due to the creation of additional vibration cavitation and additional thermal effect on processed medium. Especially the effect of its use increases with the destruction of highly viscous, tarry hydrocarbon media. To connect the steam generator 19 to operation, the valve 17 on the pipeline is closed, and the valve 20 is opened, and the steam enters the antenna body 8.

Благодаря использованию предлагаемого устройства обеспечивается успешная деэмульсация даже самых стойких высоковязких эмульсий, в том числе донных отложений (см. таблицу), без применения энергозатратного нагрева, дорогостоящих деэмульгаторов, причем за более короткий промежуток времени, чем в известных устройствах (скорость разделения эмульсии увеличивается в 2-3 раза). При этом энергозатраты процесса, обеспечиваемого предлагаемым устройством, снижаются не менее чем в 10 раз. Using the proposed device ensures the successful demulsification of even the most persistent high-viscosity emulsions, including bottom sediments (see table), without the use of energy-intensive heating, expensive demulsifiers, and in a shorter period of time than in known devices (the speed of separation of the emulsion increases by 2 -3 times). In this case, the energy consumption of the process provided by the proposed device is reduced by at least 10 times.

Claims

1. A device for demulsification of hydrocarbon media, including a working tank with nozzles for inputting a hydrocarbon medium and outputting products, a generator and an emitter of acoustic vibrations, characterized in that the device is additionally equipped with an electromagnetic oscillator connected electrically to a radiating antenna placed in the working tank, made in the form placed in a cylindrical body of two radiating circuits, each of which consists of a series of transverse parallel perforated metal plates Rigidly fixed to the wall of the housing, wherein the contours are made of metal with different electronegativity, and the plates are placed one circuit between the plates of another circuit, wherein the radiating antenna body made of a dielectric material with piezoelectric properties.

2. The device according to claim 1, characterized in that the electromagnetic oscillation generator is made in the form of an electric spark gap.

3. The device according to claim 1, characterized in that, in order to destroy particularly highly viscous media, it is equipped with an additional generator of acoustic vibrations, made in the form of a steam generator.