RU31338U1 - Установка для деэмульсации нефти - Google Patents

Description

г о ;0, 3 -. 1 о 9 1 2;

B01D 17/64

УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕЭМУЛЬСАЦИИ НЕФТИ

Полезная модель относится к устройствам, применяемым для отделения нефти от растворенных в ней газов, пластовых вод и может быть использована в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Известно, что в нефти, после выделения ее из скважины, содержится значительное количество пластовой воды и попутного газа в растворенном состоянии. При транспортировке этой многофазной системы насосами по трубопроводам происходит измельчение частиц жидкостей и образование тонкодисперсной устойчивой эмульсии. Для разделения фаз необходимо разрущить устойчивую эмульсию, организовать отстой и разделение фаз и выделение растворенного в ней газа. Все эти операции проводятся в деэмульсаторах.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является установка для деэмульсации нефти (Авт. св. СССР N 747490, ВОЮ 17/04, опубл. 15.07.1980), включающая в себя горизонтальный корпус, нагревательную камеру с жаровой трубой, устройство ввода нефти, переливные перегородки, отстойную камеру, коалисцирующие насадки, регуляторы уровня, патрубки вывода нефти , воды и газа.

Недостатками данной установки являются недолговечность работы жаровых труб. Вызывается это тем, что на верхней поверхности жаровой трубы высаживается взвешенный шлам и твердые фазы углеводородов нефти. Наличие такого осадка на теплообменной поверхности жаровой трубы приводит к уменьшению коэффициента теплопередачи в этом месте жаровой трубы. Уменьшение коэффициента теплопередачи приводит к повышению температуры стенки труб в зоне образования осадка, к спеканию выделившегося осадка и дальнейшему повышению температуры стенки трубы. Все эти явления приводят к прогару трубы и необходимости остановки и ремонта установки. Такое явление вызывает необходимость частой остановки установки для механической очистки поверхности жаровых труб и замены жаровых труб в случае их прогара. Кроме этого, недостатком данной установки является малая эффективность разделения этой тонко диспергированной многофазной и системы на составляюш;ие фазы (нефть, вода, газ), особенно жидкие, из-за малоэффективной сепарации в установке, так как в качестве коалесцирующей насадки используют обычные фильтры в виде перфорированных пластин.

Задачей, решаемой заявляемой полезной моделью, являются повышение надежности и долговечности жаровых труб и увеличение эффективности обезвоживания нефти.

Сущность настоящей полезной модели заключается в том, что в нагревательной камере, жаровая труба снабжена скребками расположенные на приводной штанге и расстояние между скребками не превыщает хода приводной штанги. В отстойной камере и канале, образуемом переливными перегородками, установлены коалесцирующие насадки в виде пакета горизонтально расположенных гофрированных пластин, причем пластины упакованы таким образом, что они касаются друг друга вершинами гофр, а каналы соседних пластинах развернуты друг относительно друга на 90 градусов. Скребки изготовлены из полимерного материала, а гофрированные пластины изготовлены из металлической сетки с гидрофобным покрытием или гидрофобного полимерного материала с отверстиями.

Предложенная конструкция жаровой трубы со скребками приведет к улучшению работы установки для деэмульсации нефти за счет увеличения коэффициента теплопередачи при уменьшении термического сопротивления со стороны нагреваемой среды и увеличению срока службы жаровых труб. Расстояние между скребками на приводной штанге не превышает хода штанги, что обеспечивает полную очистку верхней части жаровой трубы по всей ее длине. Скребки выполняются из полимерного материала, устойчивого к действию нефти и достаточно твердого к истиранию. Использование полимерного материала для скребка позволит избежать разрушения защитного покрытия поверхности

жаровой трубы, наносимого для антикоррозионной защиты против агрессивного воздействия водно-нефтяной эмульсии и избежать дополнительного засорения разделяемой эмульсии. Коалесцирующие насадки выполнены в виде пакета горизонтально расположенных гофрированных пластин, изготовленных из металлической сетки, например, с ячейками 0,5-1,5 мм и толщиной проволоки 0,3-0,5 мм. Такие пластины имеют очень развитую поверхность контакта фаз, что способствует коалесценции и укрупнению капель. Для улучщения процесса коалесценции поверхность пластин покрывается специальным защитным покрытием, обладающим гидрофобными свойствами. Попадая на гидрофобную поверхность, капли воды будут укрупняться при столкновениях и опускаться вниз за счет более высокой плотности минерализованной воды по сравнению с нефтью. Это покрытие одновременно будет защищать проволочную сетку от коррозионного воздействия нефти и пластовых вод. Такой же эффект разделения эмульсии достигается, если пакет пластин изготовлен из гофрированных полимерных пластин, снабженных отверстиями. Полимерный материал, из которых изготавливаются пластины, также должен быть гидрофобным. Это может быть, например, полиэтилен, полипропилен, фторопласт-4 или другие подобные материалы.

Гофрированные пластины укладываются друг на друга верщинами гофр так, что образующиеся каналы в двух соседних пластинах пересекаются под углом 90 градусов. Это приводит к организации

потока двухфазной системы в виде пересекающихся струй, что способствует коалесценции капель и укрупнению их при контакте с гидрофобной поверхностью.

На фиг. 1 изображена установка для деэмульсации нефти.

Установка содержит горизонтальный корпус 1, нагревательную камеру 2 с жаровой трубой 3, и скребками 4 на приводной штанге 5 с гидроприводом б, устройство ввода нефти 7 с патрубками ввода 8, переливные перегородки 9,10, отстойную камеру 11, коалесцирующую насадку 12 переливного канала, коалесцирующую насадку 13 в отстойной камере 11, сборник нефти 14 регулятор уровня нефти 15, регулятор уровня воды 16 в нагревательной камере, регулятор уровня воды 17 в отстойной камере, патрубки вывода газа 18 и нефти 19, патрубки вывода воды из нагревательной камеры 20 и отстойной камеры 21.

Установка для деэмульсации нефти работает следующим образом. Сырая нефть в виде нефтегазоводной эмульсии через патрубок 8 и устройство ввода нефти 7 подается в нагревательную камеру 2, где омывая жаровую трубу 3 нагревается до 30-40°С. При нагревании эмульсии происходит укрупнение капель воды и частичное разделение фаз, отделение воды от тонкодисперсной водно-нефтяной эмульсии и выделение растворенного в эмульсии газа, который выводится через патрубок 18. В процессе нагрева нефтегазоводной эмульсии при ее прохождении вдоль жаровой трубы, гидроприводом 6 приводится

в действие штанга 5 с расположенными на ней скребками 4 и установленная на жаровой трубе 3. Скребки обеспечивают полную очистку верхней части жаровой трубы по всей ее длине и интенсифицируют процесс нагрева разделяемой эмульсии. Включение проводится периодически в процессе работы установки. Свободная (отделенная) вода собирается внизу нагревательной камеры 2 и выводится через патрубок 20. Тонкодисперсная эмульсия через переливную перегородку 9 попадает на коалесцирующую насадку 12, расположенную в канале образованном переливными перегородками 9 и 10, где происходит укрупнение капель при дальнейшем разделении и поступает в камеру отстоя 11. В камере отстоя 11 легкая часть водно-нефтяной эмульсии проходит через коалесцирующую насадку 13, в виде пакета горизонтально расположенных гофрированных пластин, в котором происходит укрупнение капель воды. Вода оседает и собирается внизу отстойной камеры 11 и выводится через патрубок 21. Легкая часть эмульсии (обезвоженная нефть) поднимается и собирается в нефтесборнике 14 и по трубе выводится из установки через патрубок 19.

Использование предлагаемой установки приводит к снижению эксплутационных затрат при первичной обработке нефти и уменьшению содержания воды в нефти за счет более качественного разделения водно-нефтяной эмульсии.

Claims (3)

1. Установка для деэмульсации нефти, включающая в себя горизонтальный корпус, нагревательную камеру с жаровой трубой, устройство ввода нефти, переливные перегородки, отстойную камеру, коалесцирующие насадки, патрубки вывода нефти, газа и воды, отличающаяся тем, что жаровая труба снабжена скребками, расположенными на приводной штанге, и расстояние между скребками не превышает хода приводной штанги, в отстойной камере и канале, образуемом переливными перегородками, установлены коалесцирующие насадки в виде пакета горизонтально расположенных гофрированных пластин, причем пластины упакованы таким образом, что они касаются друг друга вершинами гофр, а каналы в соседних пластинах развернуты относительно друг друга на 90°.

2. Установка для деэмульсации нефти по п.1, отличающаяся тем, что скребки изготовлены из полимерного материала.

3. Установка для деэмульсации нефти по п.1, отличающаяся тем, что гофрированные пластины изготовлены из металлической сетки с гидрофобным покрытием или гидрофобного полимерного материала с отверстиями.