RU2452551C1 - Device for separation water-oil emulsions in electric field - Google Patents
Device for separation water-oil emulsions in electric field Download PDFInfo
- Publication number
- RU2452551C1 RU2452551C1 RU2010145607/05A RU2010145607A RU2452551C1 RU 2452551 C1 RU2452551 C1 RU 2452551C1 RU 2010145607/05 A RU2010145607/05 A RU 2010145607/05A RU 2010145607 A RU2010145607 A RU 2010145607A RU 2452551 C1 RU2452551 C1 RU 2452551C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- electrodes
- water
- electric field
- dry oil
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
Устройство для разделения водонефтяных эмульсий в электрическом поле может быть использовано во многих отраслях промышленности для разделения эмульсий типа вода в масле, особенно в нефтегазовом комплексе для обезвоживания стойких водонефтяных эмульсий.A device for the separation of oil-water emulsions in an electric field can be used in many industries for the separation of emulsions such as water in oil, especially in the oil and gas complex for the dehydration of persistent oil-water emulsions.
Известен «ELECTRICAL TREATER» [Patented Dec. 29, 1931 1,838,926 HARMON F. FISHER, ELECTRICAL TREATER, Application filed June 23, 1927, Serial Ho. 200,877, Renewed September 29, 1931], выполненный в виде вертикального аппарата, в котором в горизонтальной перегородке установлено несколько внешних электродов, выполненных в форме труб Вентури. Роль центральных электродов выполняют трубы, заканчивающиеся форсунками. По этим трубам из форсунок сухая нефть распределяется потоками вниз, омывает трубы снаружи, препятствует образованию структур из капель воды, содержащейся в инжектируемой нефти, и предотвращает короткое замыкание электродов. Система электродов собрана в перегородке, установленной в направляющей обечайке, закрытой сверху коническим экраном и подвешенной на изоляторах над направляющим конусным экраном.Known "ELECTRICAL TREATER" [Patented Dec. 29, 1931 1,838,926 HARMON F. FISHER, ELECTRICAL TREATER, Application filed June 23, 1927, Serial Ho. 200,877, Renewed September 29, 1931], made in the form of a vertical apparatus in which several external electrodes made in the form of Venturi tubes are installed in the horizontal partition. The role of the central electrodes is performed by pipes ending with nozzles. Through these pipes from nozzles, the dry oil is distributed downstream, washes the pipes from the outside, prevents the formation of structures from drops of water contained in the injected oil, and prevents short circuits of the electrodes. The electrode system is assembled in a partition installed in the guide shell, closed at the top with a conical screen and suspended on insulators above the guide conical screen.
Недостатки заключаются в том, что вертикальный цилиндрический корпус эффективно осуществляет обезвоживание водонефтяной эмульсии в небольших количествах и у вертикальных электродегидраторов производительность с единицы объема меньше, чем у горизонтальных. Кроме того, вертикальное расположение электродегидраторов затрудняет обслуживание, ремонт и замену элементов оборудования.The disadvantages are that the vertical cylindrical body effectively dehydrates the water-oil emulsion in small quantities and the productivity of vertical electric dehydrators per unit volume is less than that of horizontal ones. In addition, the vertical arrangement of electric dehydrators makes it difficult to maintain, repair and replace equipment items.
Кроме того, известен патент «SEPARATION OF EMULSIONS WITH ELECTRIC FIELD» (разделение эмульсий в электрическом поле) [United States Patent 4308127 Prestridge et al. Dec. 29, 1981 Inventors: Floyd L. Prestridge, Mounds, Okla.; Ronald L, Longwell, Boise, Id. Assignee: Combustion Engineering, Inc., Windsor, Conn. Appl. No.: 230,227 Filed: Feb. 2, 1981 Related U.S. Application Data Continuation-in-part of Ser. No. 130,878, Mar. 17, 1980. Int. CI.2 B01D 17/06; C10G 33/02 U.S. CI 204/302; 204/188], сограсно которому в цилиндрический горизонтальный корпус по двум трубопроводам подводятся равные количества водонефтяной эмульсии. Поступающая эмульсия равномерно распределяется по длине горизонтального корпуса трубами, закрепленными в плоских, вертикальных, установленных параллельно оси корпуса, заземленных электродах. Установленные параллельно оси корпуса заземленные электроды отделены от системы электродов, установленной перпендикулярно оси корпуса, диэлектрическим экраном. Поступающая по заземленным трубам эмульсия попадает в неоднородное поле с напряженностью, уменьшающейся в направлении движения жидкости, между плоскими, установленными перпендикулярно оси корпуса, вертикальными электродами разной величины.In addition, the patent "SEPARATION OF EMULSIONS WITH ELECTRIC FIELD" (separation of emulsions in an electric field) is known [United States Patent 4308127 Prestridge et al. Dec. 29, 1981 Inventors: Floyd L. Prestridge, Mounds, Okla .; Ronald L, Longwell, Boise, Id. Assignee: Combustion Engineering, Inc., Windsor, Conn. Appl. No .: 230,227 Filed: Feb. 2, 1981 Related U.S. Application Data Continuation-in-part of Ser. No. 130,878, Mar. 17, 1980. Int. CI.2
Из известных наиболее близким по технической сущности является авторское свидетельство «Горизонтальный электродегидратор» [а.с. 1813485 (СССР), кл. В01D 17/06, опубл. в Б.И. 1993, №17, Л.А. Дритов, К.В.Таранцев, Л.М. Раззорилов], в котором в цилиндрическом корпусе две системы расходящихся плоских электродов, выполненных из листового металла, объединены в три горизонтальных пакета, установлены в диэлектрических держателях веерообразно, расходясь под углом 10-20°. Электроды электрически изолированы диэлектрическими пластинами, закрепленными между ними. Центральные электроды в пакетах соединены с источником тока, внешние через корпус заземлены.Of the known closest in technical essence is the copyright certificate "Horizontal Electrodehydrator" [a.s. 1813485 (USSR),
Недостаток заключается в том, что в предлагаемой конструкции не полностью используется течение водонефтяной эмульсии для предотвращения образования структур из капель воды, приводящих к короткому замыканию электродов.The disadvantage is that the proposed design does not fully use the flow of oil-water emulsion to prevent the formation of structures from water droplets, leading to a short circuit of the electrodes.
Предлагаемое изобретение направлено на реализацию конструкции в горизонтальном корпусе для получения практически любой производительности за счет увеличения длины аппарата при том же диаметре, на применение неоднородного поля для повышения интенсивности обработки и степени обезвоживания нефти, а также на использование направленного течения потоков рабочих жидкостей для предотвращения образования структур из капель воды, приводящих к короткому замыканию электродов.The present invention is directed to the implementation of the design in a horizontal housing to obtain almost any performance by increasing the length of the apparatus with the same diameter, to use an inhomogeneous field to increase the intensity of processing and the degree of dehydration of oil, and also to use the directed flow of working fluid flows to prevent the formation of structures from water droplets leading to a short circuit of the electrodes.
Техническим результатом является повышение интенсивности обработки и степени обезвоживания нефти при практически любой производительности устройства.The technical result is to increase the intensity of processing and the degree of dehydration of oil at almost any productivity of the device.
Это достигается тем, что в устройстве для разделения водонефтяных эмульсий в электрическом поле, содержащем в цилиндрическом корпусе две системы электродов, выполненных из металла, объединенных в горизонтальные пакеты, установлены в диэлектрических держателях, центральные электроды в пакетах соединены с источником тока, внешние электроды через корпус заземлены, согласно предлагаемому изобретению внешние электроды, выполненные из листового металла, объединены в пакеты, подвешенные на изоляторах, электрически изолированы диэлектрическим, гидрофильным покрытием, они сверху вниз сходятся с образованием конфузора, далее расположены параллельно друг другу, здесь установлены форсунки, а затем расходятся с образованием диффузора, центральные электроды выполнены из вертикальных стержней, подвешенных к трубам коллектора распределения сухой нефти, выполненным из диэлектрического материала, и заканчивающихся форсунками для подачи сухой нефти, электроды подключены к трансформатору через выпрямители. После обработки в электрическом поле водонефтяная эмульсия проходит между осадительными полками.This is achieved by the fact that in a device for separating water-oil emulsions in an electric field containing two systems of electrodes made of metal in a cylindrical body, mounted in horizontal bags, are installed in dielectric holders, the central electrodes in the bags are connected to a current source, and the external electrodes are through the body earthed, according to the invention, external electrodes made of sheet metal are combined in packages suspended on insulators, and are electrically insulated by dielectric with a hydrophilic coating, they converge from top to bottom with the formation of a confuser, then they are parallel to each other, nozzles are installed here, and then diverge with the formation of a diffuser, the central electrodes are made of vertical rods suspended from the pipes of the dry oil distribution manifold made of dielectric material, and ending with nozzles for supplying dry oil, the electrodes are connected to the transformer through rectifiers. After treatment in an electric field, the oil-water emulsion passes between the precipitation shelves.
Введение новых элементов и связей между ними обеспечивает решение поставленной задачи.The introduction of new elements and the relationships between them provides a solution to the problem.
На фиг.1 схематически изображен общий вид устройства для разделения эмульсии несмешивающихся жидкостей в электрическом поле.Figure 1 schematically shows a General view of a device for separating an emulsion of immiscible liquids in an electric field.
Устройство (фиг.1) содержит:The device (figure 1) contains:
1 - корпус;1 - housing;
2 - коллектора исходной эмульсии;2 - collector of the original emulsion;
3 - коллектор сбора воды;3 - collector for water collection;
4 - отбойные пластины;4 - fender plates;
5 - граница раздела жидкостей;5 - liquid interface;
6 - коллектор сбора сухой нефти;6 - a collector for collecting dry oil;
7 - контактный узел.7 - contact node.
На фиг.2 схематически изображена конструкция контактного узла устройства для разделения эмульсии несмешивающихся жидкостей в электрическом поле.Figure 2 schematically shows the design of the contact node of the device for separating the emulsion of immiscible liquids in an electric field.
Контактный узел (фиг.2) включает:Contact node (figure 2) includes:
8 - осадительные полки из гидрофильного диэлектрика;8 - precipitation shelves of hydrophilic dielectric;
9 - диффузорные части внешних электродов;9 - diffuser parts of the external electrodes;
10 - вертикальные части внешних электродов;10 - vertical parts of the external electrodes;
11 - конфузорные части внешних электродов;11 - confuser parts of the external electrodes;
12 - коллектор распределения сухой нефти на форсунки;12 - collector distribution of dry oil to the nozzle;
13 - диэлектрический экран;13 - dielectric screen;
14 - изоляторы подвески внешнего электрода;14 - suspension insulators of the external electrode;
15 - трубы коллектора распределения сухой нефти;15 - pipe manifold distribution of dry oil;
16 - форсунка;16 - nozzle;
17 - изоляторы подвески центральных электродов;17 - suspension insulators of the central electrodes;
18 - центральный электрод;18 - a central electrode;
19 - осадительные части внешних электродов;19 - precipitating parts of the external electrodes;
20 - металлические осадительные полки с гидрофильным покрытием.20 - metal precipitation shelves with a hydrophilic coating.
На фиг.3 схематически изображена структура потоков в устройстве для разделения эмульсии несмешивающихся жидкостей в электрическом поле.Figure 3 schematically shows the structure of the flows in a device for separating an emulsion of immiscible liquids in an electric field.
На фиг.3 показаны потоки:Figure 3 shows the flows:
I - вход исходной водонефтяной эмульсии;I - input of the initial oil-water emulsion;
II - от коллекторов распределения исходной водонефтяной эмульсии вдоль стенок корпуса;II - from the collectors of the distribution of the initial oil-water emulsion along the walls of the housing;
III и IV - сырая нефть, инжектируемая в рабочее пространство между электродами;III and IV - crude oil injected into the working space between the electrodes;
V - сухая нефть к коллектору сбора сухой нефти;V - dry oil to the collector of dry oil;
VI - выход нефти из коллектора сбора сухой нефти;VI - oil output from the collector of dry oil;
VII - возврат части потока нефти от коллектора сбора сухой нефти на форсунки коллектора распределения сухой нефти;VII - return of a portion of the oil flow from the dry oil collection manifold to the nozzles of the dry oil distribution manifold;
VIII - капли воды, стекающие по осадительной поверхности внешнего электрода и по осадительным полкам;VIII - water droplets flowing down the precipitation surface of the external electrode and precipitation shelves;
XI - крупные капли воды, осаждающиеся в слой воды;XI - large drops of water deposited in the water layer;
X - выход воды из коллектора сбора воды.X is the outlet of water from the collector of water collection.
При этом в нижней части горизонтального цилиндрического корпуса 1, ниже границы раздела жидкостей, расположены два распределительных коллектора 2. Отверстия в трубах коллектора выполнены на их нижних полуокружностях, а отбойные пластины 4 расположены под нижней образующей коллектора. Отверстия, выполненные на нижней полуокружности коллекторов 2, с одной стороны, и отбойные пластины 4 направляют потоки водонефтяной эмульсии вдоль стенок аппарата.Moreover, in the lower part of the horizontal
Над границей раздела жидкостей 5 расположены металлические осадительные полки 20 с гидрофильным покрытием поверхности и осадительные полки 8 из гидрофильного диэлектрика. Это способствует ускорению процесса коалесценции капель на поверхности полок.Above the interface of
Составной внешний электрод, состоящий из осадительных 19, диффузорных 9, вертикальных 10, конфузорных 11 металлических пластин, подключен к трансформатору переменного тока. Подключение электродов выполнено к повышающему трансформатору через выпрямители. Техническим результатом является использование пульсирующего однонаправленного поля. Осадительные полки 20, выполненные из металла с гидрофильным, диэлектрическим покрытием, осадительные полки 8, выполненные из диэлектрического материала, и граница раздела жидкостей 5 могут рассматриваться как самостоятельные электроды. Это позволяет создать вторичные электрические поля между осадительными полками и границей раздела жидкостей.A composite external electrode, consisting of precipitating 19,
Внешние электроды выполнены из пластин 9, 10, 11, 19, роль центральных электродов выполняют стержневые конструкции, подвешенные к трубам коллектора распределения сухой нефти 12, выполненным из диэлектрического материала (например, фторопласта). Под каждой форсункой располагается вертикальный металлический стержень. Все стержни центральных электродов объединены в общую конструкцию, подключаемую к трансформатору.The external electrodes are made of
Работает устройство для разделения эмульсии несмешивающихся жидкостей в электрическом поле следующим образом.A device for separating an emulsion of immiscible liquids in an electric field operates as follows.
В корпус 1 (фиг.3) через два коллектора 2 подается водонефтяная эмульсия. Отверстия в коллекторах 2 и отбойные пластины 4 направляют поток эмульсии II вдоль стенок корпуса 1. В то же время через коллекторы сухой нефти 12, по трубам, через форсунки 16 в корпус поступает поток сухой нефти. Эти потоки препятствуют образованию структур из капель воды, содержащейся в инжектируемой водонефтяной эмульсии V, и предотвращают короткое замыкание электродов. Потоки сухой нефти и инжектируемой водонефтяной эмульсии IV совместно проходят через пульсирующее однонаправленное электрическое поле. Под действием сил электрического поля происходит разрушение адсорбционных оболочек вокруг капель воды и их коалесценция. В результате капли воды укрупняются и под действием силы тяжести перемещаются вниз. Применение осадительных полок 8, 19 и 20 позволяет существенно уменьшить путь капель воды до осаждения, а следовательно, и время осаждения. Увеличивается нагрузка на единицу объема. Капли воды сливаются на гидрофильной поверхности пластин 8, 19, 20 (поток VIII), стекают вниз (поток IX) и собираются в слое воды, расположенном на дне аппарата.In the housing 1 (figure 3) through two collectors 2 is fed a water-oil emulsion. The holes in the reservoirs 2 and the baffle plates 4 direct the flow of emulsion II along the walls of the
В корпусе аппарата циркуляция водонефтяной эмульсии осуществляется следующим образом (фиг.3): от коллектора 2 вверх по стенкам корпуса (поток II). Часть потоков в контактный узел 7 (потоки III и IV). В средней части корпуса за счет увеличения площади горизонтального сечения скорость уменьшается и капли перемещаются на осадительные полки 8, 19, 20. Влажная нефть инжектируется в контактный узел, а сухая нефть V отсекается экраном 13 к коллектору сбора нефти 6.In the casing of the apparatus, the circulation of the oil-water emulsion is carried out as follows (Fig. 3): from the collector 2 up the walls of the casing (stream II). Part of the flows in the contact node 7 (flows III and IV). In the middle part of the hull, due to the increase in the horizontal cross-sectional area, the speed decreases and droplets move to
Сухая нефть выводится из корпуса 1 через коллектор 6. На выходе часть потока VII отделяется и возвращается через коллекторы 12, по трубам на форсунки 16 для создания потоков сухой нефти между электродами. Часть потока VI выводится на дальнейшую переработку. Вода выводится из корпуса 1 через коллектор 3 (поток X).Dry oil is discharged from the
В аппарате можно выделить три рабочие зоны: - отделения крупных капель воды при прохождении в слое воды; - разрушения адсорбционных оболочек и коалесценции капель воды между пластинами электродов; - осаждения капель воды в поле тяжести над осадительными полками.Three working zones can be distinguished in the apparatus: - separation of large drops of water when passing through a layer of water; - destruction of the adsorption shells and the coalescence of water droplets between the plates of the electrodes; - precipitation of water droplets in the gravity field above the precipitation shelves.
Предлагаемое устройство позволяет поддерживать устойчивую циркуляцию жидкостей в рабочем объеме устройства; уменьшить турбулентность потоков; использовать трансформатор для создания пульсирующего однонаправленного поля; создать промежуточные электрические поля между осадительными полками; реализовать конструкцию в горизонтальном корпусе, тем самым получить практически любую производительность за счет увеличения длины аппарата при том же диаметре.The proposed device allows you to maintain a stable circulation of liquids in the working volume of the device; reduce flow turbulence; use a transformer to create a pulsating unidirectional field; create intermediate electric fields between precipitation shelves; implement the design in a horizontal case, thereby obtaining almost any performance by increasing the length of the apparatus with the same diameter.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010145607/05A RU2452551C1 (en) | 2010-11-09 | 2010-11-09 | Device for separation water-oil emulsions in electric field |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010145607/05A RU2452551C1 (en) | 2010-11-09 | 2010-11-09 | Device for separation water-oil emulsions in electric field |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010145607A RU2010145607A (en) | 2012-05-20 |
RU2452551C1 true RU2452551C1 (en) | 2012-06-10 |
Family
ID=46230194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010145607/05A RU2452551C1 (en) | 2010-11-09 | 2010-11-09 | Device for separation water-oil emulsions in electric field |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2452551C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535863C1 (en) * | 2013-07-09 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") | Mixer-electrocoalescentre |
RU2780854C1 (en) * | 2021-06-24 | 2022-10-04 | Общество с ограниченной ответственностью «ОЙЛТИМ Инжиниринг» | Electric coalescing pipe apparatus |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1838933A (en) * | 1927-11-28 | 1931-12-29 | Petroleum Rectifying Co | Electrical treater having dry oil barrier supply |
GB707472A (en) * | 1951-09-18 | 1954-04-21 | Gordon Bell Hanson | Improvements in or relating to apparatus for separating liquids |
US4126537A (en) * | 1977-07-15 | 1978-11-21 | Combustion Engineering, Inc. | Method and apparatus for separation of fluids with an electric field |
FR2402464B1 (en) * | 1977-09-09 | 1982-06-04 | Maloney Crawford Corp |
-
2010
- 2010-11-09 RU RU2010145607/05A patent/RU2452551C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1838933A (en) * | 1927-11-28 | 1931-12-29 | Petroleum Rectifying Co | Electrical treater having dry oil barrier supply |
GB707472A (en) * | 1951-09-18 | 1954-04-21 | Gordon Bell Hanson | Improvements in or relating to apparatus for separating liquids |
US4126537A (en) * | 1977-07-15 | 1978-11-21 | Combustion Engineering, Inc. | Method and apparatus for separation of fluids with an electric field |
FR2402464B1 (en) * | 1977-09-09 | 1982-06-04 | Maloney Crawford Corp |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535863C1 (en) * | 2013-07-09 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") | Mixer-electrocoalescentre |
RU2780854C1 (en) * | 2021-06-24 | 2022-10-04 | Общество с ограниченной ответственностью «ОЙЛТИМ Инжиниринг» | Electric coalescing pipe apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010145607A (en) | 2012-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6673135B2 (en) | System and method of separating entrained immiscible liquid component of an inlet stream | |
TWI423840B (en) | Apparatus for treating gas | |
US1931436A (en) | Electrical precipitating apparatus | |
US6136174A (en) | Compact electrostatic coalescer | |
JP2004534651A (en) | Apparatus for electrostatic purification of gas and method for operation of the apparatus | |
MX2014015027A (en) | High velocity electrostatic coalescing oil/water separator. | |
US1828646A (en) | Apparatus for and process of removing soot | |
US4581112A (en) | Method and apparatus for separating wax/water from hydrocarbon mixture boiling in the lubricating oil range | |
US4204844A (en) | Liquid transfer system for conductive liquids | |
US1440887A (en) | Art of electrical precipitation | |
US3729402A (en) | Electrostatic filter for cleaning dielectric fluids | |
RU2452551C1 (en) | Device for separation water-oil emulsions in electric field | |
NO752634L (en) | ||
CN105176578B (en) | A kind of crude oil electric desalting/dehydration device and method | |
CN103937532B (en) | Heating crude oil dewater unit and method | |
US2800192A (en) | Electrostatic precipitator | |
RU166600U1 (en) | SEPARATION INSTALLATION | |
US3412003A (en) | Method for removing oil and foreign bodies from water | |
CA3052083C (en) | Separator | |
RU194903U1 (en) | Electric dehydrator | |
CN202730080U (en) | Electro-desalting dehydrater | |
RU2547750C1 (en) | Method of technical oil purification | |
US2658582A (en) | Liquid washed electrical precipitator | |
US2896740A (en) | Gas washing apparatus | |
CN204999857U (en) | Crude oil electro -desalting dewatering device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121110 |