RU59432U1

RU59432U1 - PLANT FOR CLEANING A HYDROCARBON LIQUID FROM DISSOLVED GASES

Info

Publication number: RU59432U1
Application number: RU2006125989/22U
Authority: RU
Inventors: Расих Нафисович Файзуллин; Рафагат Габделвалиевич Габдуллин; Дмитрий Витальевич Страхов; Владимир Борисович Оснос; Радик Зяузятович Зиятдинов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2006-07-17
Filing date: 2006-07-17
Publication date: 2006-12-27

Abstract

Предложение относится к удалению растворенных газов из жидкости и может быть использовано в нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности, в частности, для удаления сероводорода и окислов углерода из нефти в процессах подготовки сероводородосодержащих нефтей на промыслах. Установка для очистки углеводородной жидкой среды от газообразных примесей содержит подводящий трубопровод с герметично закрепленной многосопловой насадкой и цилиндрическим каналом для обеспечения сверхзвукового течения смеси жидкой среды с выделившимися из нее газами, магистраль отвода газообразных примесей и отводящий трубопровод очищенной жидкой среды с гидрозатвором. Гидрозатвор выполнен в виде цилиндрического канала подводящего трубопровода, вставленного в емкость с расположенным вверху отводящим трубопроводом очищенной жидкой среды. Магистраль отвода газообразных примесей дополнительно снабжена объединенными выше многосопловой насадки патрубком, проходящим через многосопловую насадку по оси подводящего трубопровода, и корпусом, охватывающим подводящий трубопровод. Корпус сообщен с охватывающим его подводящим трубопроводом через фильтр ниже многосопловой насадки. Патрубок снизу оборудован раструбом, расположенным ниже фильтра, но выше уровня очищенной жидкой среды. Предлагаемая установка для очистки углеводородной жидкой среды от растворенных газов имеет простую конструкцию и позволяет повысить эффективность работы установки за счет дополнительной сепарации (повышения качества) углеводородной жидкой среды после дегазации углеводородной жидкой среды в сверхзвуковом потоке двухфазной смеси. 1 ил. на 1 л.The proposal relates to the removal of dissolved gases from a liquid and can be used in the oil, gas and petrochemical industries, in particular, to remove hydrogen sulfide and carbon oxides from oil in the preparation of hydrogen sulfide-containing oils in the fields. The apparatus for purifying a hydrocarbon liquid medium from gaseous impurities comprises a supply pipe with a hermetically sealed multi-nozzle nozzle and a cylindrical channel for providing a supersonic flow of a mixture of a liquid medium with gases released from it, a gas discharge line and a discharge pipe of the purified liquid medium with a water seal. The hydraulic lock is made in the form of a cylindrical channel of the supply pipe inserted into the container with the discharge liquid pipe located at the top of the discharge pipe. The gaseous impurities discharge line is additionally equipped with a pipe connected above the multi-nozzle nozzle, passing through the multi-nozzle nozzle along the axis of the supply pipe, and a casing covering the supply pipe. The housing is in communication with the supply pipe covering it through a filter below the multi-nozzle nozzle. The bottom pipe is equipped with a socket located below the filter, but above the level of the purified liquid medium. The proposed installation for cleaning a hydrocarbon liquid medium from dissolved gases has a simple design and can improve the efficiency of the installation due to the additional separation (quality improvement) of the hydrocarbon liquid medium after degassing of the hydrocarbon liquid medium in a supersonic flow of a two-phase mixture. 1 ill. for 1 liter

Description

Предложение относится к удалению растворенных газов из жидкости и может быть использовано в нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности, в частности, для удаления сероводорода и окислов углерода из нефти в процессах подготовки сероводородосодержащих нефтей на промыслах.The proposal relates to the removal of dissolved gases from a liquid and can be used in the oil, gas and petrochemical industries, in particular, to remove hydrogen sulfide and carbon oxides from oil in the preparation of hydrogen sulfide-containing oils in the fields.

Известна установка для удаления кислых газов из жидкости (патент РФ №2043781, МПК 7 В 01 D 19/00, опубл. 20.09.1995 г.), в которую после обезвоживания и обессоливания подают нефть. В камеру смешения гидравлического компрессора вводят углеводородный газ, не содержащий кислые газы, и производят интенсивное перемешивание нефти с углеводородным газом, не содержащим кислых газов. В результате контакта жидкой и газовой (углеводородный газ) фаз за счет процесса диффузии имеющийся в нефти сероводород перераспределяется, и большая часть его переходит из нефти в углеводородный газ. При этом остаточное содержание кислых газов в нефти существенно снижается. Затем эту смесь под давлением подают тангенциально в гидроциклон для обработки в поле центробежных сил, где происходит усиленный эффект выделения кислых газов из жидкости за счет сочетания процессов газовой десорбции и обработки в поле центробежных сил в гидроциклонном аппарате. Наиболее стабильная товарная нефть скапливается на периферии поля центробежных сил в области высокого давления и ее направляют к потребителю. Кислые и углеводородные газы, выделившиеся из жидкости, под действием центробежных сил собираются в центре вращения потока в области низкого давления.A known installation for removing acidic gases from a liquid (RF patent No. 2043781, IPC 7 01 D 19/00, publ. 09/20/1995), in which after dehydration and desalination serves oil. Into the mixing chamber of the hydraulic compressor, a hydrocarbon gas not containing acidic gases is introduced, and oil is intensively mixed with a hydrocarbon gas not containing acidic gases. As a result of the contact of the liquid and gas (hydrocarbon gas) phases due to the diffusion process, the hydrogen sulfide present in the oil is redistributed, and most of it passes from oil to hydrocarbon gas. In this case, the residual acid gas content in oil is significantly reduced. Then this mixture is supplied under pressure tangentially into a hydrocyclone for processing in a centrifugal force field, where the enhanced effect of acid gas evolution from a liquid occurs due to a combination of gas desorption and processing in a centrifugal force field in a hydrocyclone apparatus. The most stable commercial oil accumulates on the periphery of the centrifugal force field in the high-pressure field and is directed to the consumer. Acidic and hydrocarbon gases released from the liquid are collected under centrifugal forces at the center of rotation of the stream in the low-pressure region.

Недостатком данной установки является ее низкая эффективность работы из-за необходимости проведения энергоемкой фазы предварительного смешения углеводородного газа с нефтью, а также из-за необходимости подвода и отвода углеводородного газа.The disadvantage of this installation is its low efficiency due to the need for an energy-intensive phase of preliminary mixing of hydrocarbon gas with oil, and also because of the need for supply and removal of hydrocarbon gas.

Наиболее близкой по технической сущности является установка для очистки углеводородной жидкой среды от газообразных примесей (патент РФ №2248834, МПК 7 В 01 D 19/00, опубл. в бюл. №9 от 27.03.2005 г.), содержащая подводящий трубопровод с The closest in technical essence is the installation for the purification of a hydrocarbon liquid medium from gaseous impurities (RF patent No. 2248834, IPC 7 01 D 19/00, published in Bulletin No. 9 of 03/27/2005), containing a supply pipe with

сопловым блоком, цилиндрический канал для обеспечения сверхзвукового течения смеси жидкой среды с выделившимися из нее газами, магистраль отвода газообразных примесей и отводящий трубопровод очищенной жидкой среды, при этом сопловой блок выполнен в виде многосопловой насадки, герметично закрепленной в трубопроводе и характеризующейся соотношением площади поперечного сечения и суммы площадей отверстий сопел, равным (6÷12):1, после цилиндрического канала установлен диффузор с углом раскрытия 4-6°, а затем сепараторная камера, снабженная магистралью отвода газообразных примесей, при этом в отводящем трубопроводе жидкой среды установлен гидрозатвор в виде изогнутого участка трубы.a nozzle block, a cylindrical channel for providing a supersonic flow of a mixture of a liquid medium with gases released from it, a line for removing gaseous impurities and a discharge pipe of a purified liquid medium, while the nozzle block is made in the form of a multi-nozzle nozzle sealed in a pipeline and characterized by a ratio of the cross-sectional area and the sum of the areas of the nozzle openings equal to (6 ÷ 12): 1, after the cylindrical channel there is a diffuser with an opening angle of 4-6 °, and then a separator chamber equipped with the discharge line of the gaseous impurities, while in the outlet pipe of the liquid medium is installed a water seal in the form of a bent section of the pipe.

Недостатками данной конструкции устройства являются:The disadvantages of this device design are:

- во-первых, сложность конструкции, обусловленная технологически сложной формой отводящего трубопровода жидкой среды с гидрозатвором;- firstly, the complexity of the design, due to the technologically complex shape of the discharge pipe of the liquid medium with a water seal;

- во-вторых, низкая степенью разделения углеводородной жидкой среды от растворенных в ней газов, обусловленная тем, что углеводородная жидкая среда при прохождении сепарационной камеры будет частично попадать в магистраль отвода газообразных примесей. Кроме того, в верхней части отводящего трубопровода жидкой среды с гидрозатвором будет скапливаться выделившийся в процессе сепарации газ, который будет тормозить перемещение жидкой фазы и в конечном итоге приведет к повторному растворению выделившихся газов уже в очищенной нефти. Все вышеотмеченное снижает эффективность работы (сепарации) установки.- secondly, the low degree of separation of the hydrocarbon liquid medium from the gases dissolved in it, due to the fact that the hydrocarbon liquid medium, when passing through the separation chamber, will partially fall into the exhaust gas discharge line. In addition, gas emitted during the separation process will accumulate in the upper part of the discharge pipe of the liquid medium with a water trap, which will inhibit the movement of the liquid phase and ultimately lead to the re-dissolution of the released gases already in the refined oil. All of the above reduces the efficiency (separation) of the installation.

Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции и повышение эффективности работы установки для очистки углеводородной жидкой среды от растворенных газов.The technical task of the utility model is to simplify the design and increase the efficiency of the installation for cleaning hydrocarbon liquid medium from dissolved gases.

Поставленная техническая задача решается установкой для очистки углеводородной жидкой среды от газообразных примесей, содержащая подводящий трубопровод с герметично закрепленной многосопловой насадкой, цилиндрический канал для обеспечения сверхзвукового течения смеси жидкой среды с выделившимися из нее газами, магистраль отвода газообразных примесей и отводящий трубопровод очищенной жидкой среды с гидрозатвором.The stated technical problem is solved by the installation for the purification of a hydrocarbon liquid medium from gaseous impurities, containing a supply pipe with a hermetically fixed multi-nozzle nozzle, a cylindrical channel for providing a supersonic flow of a mixture of a liquid medium with gases released from it, a gas discharge line and a discharge pipe of a cleaned liquid medium with a water seal .

Новым является, то что гидрозатвор выполнен в виде цилиндрического канала подводящего трубопровода вставленного в емкость с расположенным вверху отводящим трубопроводом очищенной жидкой среды, а магистраль отвода газообразных примесей дополнительно снабжена объединенными выше многосопловой насадки патрубка, The new one is that the water seal is made in the form of a cylindrical channel of the inlet pipe inserted into the tank with the outlet liquid pipe at the top of the purified liquid medium, and the gaseous impurities discharge line is additionally equipped with a pipe connected above the multi-nozzle nozzle,

проходящего через многосопловую насадку по оси подводящего трубопровода, и корпусом, охватывающим подводящий трубопровод, с которым сообщен через фильтр ниже многосопловой насадки, при этом снизу патрубок оборудован раструбом, расположенным ниже фильтра и выше уровня очищенной жидкой среды.passing through a multi-nozzle nozzle along the axis of the supply pipe, and a housing covering the supply pipe, which is communicated through the filter below the multi-nozzle nozzle, while the bottom of the pipe is equipped with a bell located below the filter and above the level of the purified liquid medium.

На фигуре схематично изображена предлагаемая установка.The figure schematically shows the proposed installation.

Установка для очистки углеводородной жидкой среды от газообразных примесей содержит подводящий трубопровод 1 с герметично закрепленной многосопловой насадкой 2 и цилиндрическим каналом 3 для обеспечения сверхзвукового течения смеси жидкой среды с выделившимися из нее газами, магистраль отвода 4 газообразных примесей и отводящий трубопровод 5 очищенной жидкой среды с гидрозатвором 6.Installation for cleaning a hydrocarbon liquid medium from gaseous impurities contains a supply pipe 1 with a hermetically fixed multi-nozzle nozzle 2 and a cylindrical channel 3 for providing a supersonic flow of a mixture of a liquid medium with gases released from it, a discharge pipe 4 of gaseous impurities and a discharge pipe 5 of a purified liquid medium with a water seal 6.

Гидрозатвор 6 выполнен в виде цилиндрического канала 3 подводящего трубопровода 1, вставленного в емкость 7 с расположенным вверху отводящим трубопроводом 5 очищенной жидкой среды.The hydraulic lock 6 is made in the form of a cylindrical channel 3 of the supply pipe 1, inserted into the tank 7 with the discharge pipe 5 located at the top of the purified liquid medium.

Магистраль отвода 4 газообразных примесей дополнительно снабжена объединенными выше многосопловой насадки 2 патрубком 8, проходящим через многосопловую насадку 2 по оси подводящего трубопровода 1, и корпусом 9, охватывающим подводящий трубопровод 1.The outlet line 4 of gaseous impurities is additionally equipped with a pipe 8 connected above the multi-nozzle nozzle 2, passing through the multi-nozzle nozzle 2 along the axis of the supply pipe 1, and a housing 9, covering the supply pipe 1.

Корпус 9 сообщен с охватывающим его подводящим трубопроводом 1 через фильтр 10 ниже многосопловой насадки 2.The housing 9 is in communication with its surrounding supply pipe 1 through the filter 10 below the multi-nozzle nozzle 2.

Патрубок 8 снизу оборудован раструбом 11, расположенным ниже фильтра 10, но выше уровня очищенной жидкой среды.The pipe 8 at the bottom is equipped with a socket 11 located below the filter 10, but above the level of the purified liquid medium.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Углеводородную жидкую среду с растворенными в ней газами подают внутрь подводящего трубопровода 1. Углеводородная жидкая среда с растворенными в ней газами, опускаясь вниз, достигает герметично закрепленную в подводящем трубопроводе 1 многосопловую насадку 2. Попав на многосопловую насадку 2, углеводородная жидкая среда с растворенными в ней газами разбивается на отдельные струи, впрыскиваемые в цилиндрический канал 3. В цилиндрическом канале 3 за счет эжектирующего действия струи углеводородной жидкой среды поддерживается давление ниже атмосферного. Резкое падение давления приводит к выделению растворенных в углеводородной жидкой среде газов, в том числе и сероводорода. При этом образуется двухфазная смесь, в которой местная скорость звука становится меньше скорости самой смеси. Для реализации сверхзвукового течения образующейся двухфазной смеси обеспечивают The hydrocarbon liquid medium with the gases dissolved therein is fed into the inlet pipe 1. The hydrocarbon liquid medium with the gases dissolved therein, dropping down, reaches the multi-nozzle nozzle 2, which is hermetically fixed in the supply pipe 2. Once in the multi-nozzle nozzle 2, the hydrocarbon liquid medium with the dissolved in it gas is divided into separate jets injected into the cylindrical channel 3. In the cylindrical channel 3 due to the ejecting action of the jet of hydrocarbon liquid medium, the pressure is maintained lower e atmospheric. A sharp drop in pressure leads to the release of gases dissolved in a hydrocarbon liquid medium, including hydrogen sulfide. In this case, a two-phase mixture is formed in which the local speed of sound becomes less than the speed of the mixture itself. To implement the supersonic flow of the resulting two-phase mixture provide

резкое падение давления в цилиндрическом канале 3. Это достигается тем, что площадь поперечного сечения цилиндрического канала 3 на порядок выше суммарной поперечной площади отверстий многосопловой насадки 2.a sharp drop in pressure in the cylindrical channel 3. This is achieved by the fact that the cross-sectional area of the cylindrical channel 3 is an order of magnitude higher than the total transverse area of the openings of the multi-nozzle nozzle 2.

В цилиндрическом канале 3 выделившийся из углеводородной жидкой среды газ сквозь фильтр 10 попадает в пространство между подводящим трубопроводом 1 и корпусом 9 и поднимается вверх, где попадает в магистраль отвода 4 газообразных примесей. Фильтр 10 может быть выполнен в виде сетки с мелкими ячейками, которые предотвращают унос капель жидкой углеводородной среды в магистраль отвода 4 газообразных примесей. Углеводородная жидкая среда по цилиндрическому каналу 3 стекает вниз и попадает в емкость 7.In the cylindrical channel 3, the gas released from the hydrocarbon liquid medium through the filter 10 enters the space between the inlet pipe 1 and the housing 9 and rises up, where it enters the discharge pipe 4 of gaseous impurities. The filter 10 can be made in the form of a grid with small cells, which prevent the entrainment of droplets of liquid hydrocarbon medium into the discharge pipe 4 of gaseous impurities. The hydrocarbon liquid medium flows downward along the cylindrical channel 3 and enters the tank 7.

Нижний конец раструба 11, которым оборудован снизу патрубок 8, расположен выше отводящим трубопроводом 5 очищенной жидкой среды для исключения попадания капель углеводородной жидкой среды в патрубок 8 и далее в магистраль отвода 4 газообразных примесей.The lower end of the socket 11, which is equipped with a bottom pipe 8, is located above the discharge pipe 5 of the purified liquid medium to prevent droplets of hydrocarbon liquid in the pipe 8 and then into the discharge pipe 4 of gaseous impurities.

Не успевший выделится в процессе движения углеводородной жидкой среды вниз по цилиндрическому каналу 3 газ накапливается в емкости 7 и выделяется уже с поверхности углеводородной жидкой среды в емкости 7 в цилиндрическом канале 3. Выделившийся из емкости 7 газ поднимается вверх, по патрубку 8 сквозь раструб 11, который увеличивает охват газообразных примесей, поднимающихся вверх, и отводится в магистраль отвода 4 газообразных примесей.Not having time to stand out during the movement of the hydrocarbon liquid medium down the cylindrical channel 3, gas accumulates in the tank 7 and is already released from the surface of the hydrocarbon liquid medium in the tank 7 in the cylindrical channel 3. The gas released from the tank 7 rises, through the pipe 8 through the socket 11, which increases the coverage of gaseous impurities rising upward, and is discharged into the discharge line of 4 gaseous impurities.

Капли углеводородной жидкой среды, поднимающиеся вверх вместе с газом оседают на поверхности раструба 11, а затем стекают обратно в емкость 7.Drops of a hydrocarbon liquid medium rising up together with the gas settle on the surface of the socket 11, and then flow back into the tank 7.

С целью предотвращения повторного растворения выделившихся газов в уже очищенной углеводородной жидкой среде установлен гидрозатвор 6, выполненный в виде цилиндрического канала 3 подводящего трубопровода 1, вставленного в емкость 7 с расположенным верху отводящим трубопроводом 5 очищенной жидкой среды.In order to prevent the re-dissolution of the evolved gases in an already purified hydrocarbon liquid medium, a water trap 6 is installed, made in the form of a cylindrical channel 3 of the supply pipe 1, inserted into the tank 7 with the discharge pipe 5 of the purified liquid medium located at the top.

Предлагаемая установка для очистки углеводородной жидкой среды от растворенных газов имеет простую конструкцию и позволяет повысить эффективность работы установки за счет дополнительной сепарации (повышения качества) углеводородной жидкой среды после дегазации углеводородной жидкой среды в сверхзвуковом потоке двухфазной смеси.The proposed installation for cleaning a hydrocarbon liquid medium from dissolved gases has a simple design and can improve the efficiency of the installation due to the additional separation (quality improvement) of the hydrocarbon liquid medium after degassing of the hydrocarbon liquid medium in a supersonic flow of a two-phase mixture.

Claims

Installation for cleaning a hydrocarbon liquid medium from gaseous impurities, comprising a supply pipe with a hermetically sealed multi-nozzle nozzle, a cylindrical channel for providing a supersonic flow of a mixture of a liquid medium with gases released from it, a gas discharge pipe and a discharge pipe of a purified liquid medium with a water seal, characterized in that the water seal is made in the form of a cylindrical channel of the supply pipe inserted into the tank with a discharge pipe located at the top the wire of the purified liquid medium, and the gaseous impurities discharge line is additionally equipped with a nozzle passing through the multisoot nozzle along the axis of the inlet pipe and connected above the multiset nozzle, and a housing covering the inlet pipe, which is connected through the filter below the multisoot nozzle, while the bottom of the nozzle is equipped with a socket, located below the filter and above the level of the purified liquid medium.