SU1301445A1 - Аппарат дл разделени и нагрева водонефт ной эмульсии - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аппаратам дл  разделени  и нагрева водонефт ной эмульсии и повышает эффективность разделени  за счет интенсификации процесса сли ни  и укрупнени  капель воды. Водо- нефт на  эмульси  поступает в отстойную камеру 4 и, омыва  цилиндрический кожух 2 и нагрева сь, заполн ет емкость 1 до уровн  раздела фаз нефть-газ. Попутный нефт ной газ отводитс  через патрубок 13, а отделивша с  вода - через патрубок 15. Затем водонефт на  эмульси , в поток которой через штуцер 18 ввод т химический реагент - деэмульгатор, поступает в спиральный трубчатый змеевик 6, где при нагревании происход т разрушение эмульсии и укрупнение капель воды, и далее через патрубок 7 направл етс  в отстойник. Высокотемпературный теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру: насос 11, спиральный трубчатый змеевик 9, кольцевой канал со спиральным трубчатым змеевиком 6, насос 11. 2 3. п. ф-лы, 1 ил. 12 5 г 1 Шрета эмульси  5ысокоо5бодиеина  эмульси  13 со N 41 СП 11 Теплоноситель

Description

Изобретение относитс  к аппаратам дл  разделени  водонефт ной эмульсии посредством ее нагрева и гравитационного отсто  и может примен тьс  в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности разделени  водонефт ной эмульсии путем интенсификации процесса сли ни  и укрупнени  капель воды.

На чертеже изображен предлагаемый аппарат, общий вид.

Аппарат представл ет собой горизонтальную цилиндрическую емкость 1, разделенную цилиндрическим кожухом 2 на нагревательную 3 и отстойную 4 камеры, В цилиндрическом кожухе 2 размещена жарова  труба 5.

Кожух 2 и наружна  поверхность жаровой трубы 5 образуют кольцевой канал, который заполнен высокотемпературным теплоносителем . В кольцевом канале установлен трубчатый спиральный змеевик б, который соединен с одной стороны с патрубком 7 вывода нагретой эмульсии, а с другой - с патрубком 8 вывода частично обезвоженной нефти. В жаровой трубе 5 установлен еще один трубчатый спиральный змеевик 9, который соединен с одной стороны с патрубком 10, взаимосв занным с циркул ционным насосом 11, а с другой - с патрубком 12 с цилиндрическим кожухом 2. Емкость аппарата снабжена дополнительно патрубками вывода газа 13, ввода эмульсии 14, вывода воды 15, циркул ции теплоносител  10 и 16. Внутри емкости 1 установлен перфорированный распределитель 17 эмульсии, а на патрубке 8 вывода частично обезвоженной нефти - ujTynep 18 ввода деэмульгатора. Трубчатые спиральные змеевики 6 и 9 имеют оптимальное отношение шага к их диаметру, равное 3-5.

Аппарат работает Cv eдyющим образом.

Водонефт на  эмульси  поступает в отстойную камеру 4 через патрубок 14 ввода эмульсии и перфорированный трубчатый распределитель 17, заполн ет емкость до уровн  раздела фаз нефть-газ. Интенсивное омывание цилиндрического кожуха 2 стру ми, образованными распределителем 17 эмульсии, создает циркул ционное движение всей эмульсии в емкости 1 аппарата, при этом создаютс  благопри тные услови  дл  теплопередачи от наружной поверхности цилиндрического кожуха 2, нагреваемого высокотемпературным теплоносителем, к водонефт ной эмульсии. Температура водонефт ной эмульсии повышаетс  на 20-25°С, что приводит к более интенсивному отделению воды от водонефт ной эмульсии, за счет снижени  в зкости и взаимодействи  с химическим реагентом - деэмульгатором. Посредством гравитационного отсто  эмульсии в камере 4 остаточное содержание воды в ней снижаетс  до 10-15% при первоначальном содержании 80-90%.

Отсепарированный от водонефт ной эмульсии попутный нефт ной газ отводитс  из камеры 4 через патрубок 13 в газовую магистраль и на горелку топочного устройства аппарата. Отделивша с  вода отводитс  из аппарата через патрубок 15, при этом раздел фаз вода-водонефт на  эмульси  поддерживаетс  ниже распределител  17 эмульсии. Водонефт на  эмульси  с остаточным содержанием воды 10-15% через

0 патрубок вывода частично обезвоженной нефти 8 поступает в спиральный трубчатый змеевик 6. При этом через штуцер 18 в поток эмульсии вводитс  нормативна  доза химического реагента - деэмульгатора. Эмульси  противотоком высокотемпературному промежуточному теплоносителю по винтовому каналу змеевика, нагрева сь до необходимой температуры 40-70°С (в зависимости от стойкости эмульсии), движетс  к патрубку 7, откуда направл етс  в отстойник

0 дл  окончательного обезвоживани . Одновременно с процессом нагрева при движении эмульсии по винтовому каналу змеевика происходит интенсивное перемешивание и взаимодействие химического реагента - деэмульгатора с эмульсией. Повышение темпе5 ратуры эмульсии и взаимодействие с химическим реагентом вызывает снижение в зкости эмульсии и, как следствие этого, ослабление пленки, бронирующей оболочки глобул воды, наход щихс  в эмульсии. В процессе движени  эмульсии по винтовому каналу спирального змеевика 6 происходит разрушение эмульсии-и укрупнение капель воды. Предварительное укрупнение глобул воды в спиральном змеевике 6 (играющем роль каплеобразовател ) способствует более быстрому расслоению эмульсии в отстойной емкости.

Высокотемпературный промежуточный теплоноситель, циркулиру  по замкнутому контуру: циркул ционный насос И, спиральный трубчатый змеевик 9, кольцевой канал,

0 оснащенный спиральным трубчатым змеевиком 6, и циркул ционный насос 11, предварительно нагреваетс  в змеевике 9 от высокотемпературных продуктов сгорани  топлива , затем, поступа  в кольцевой канал, движетс  противотоком к нагреваемой эмуль5 сии по винтовому каналу, образованному трубчатым спиральным змеевиком 6, где, одновременно нагрева сь от стенки жаровой трубы 5, отдает свое тепло водонефт ной эмульсии, протекающей в змеев ике 6, и эмульсии , омывающей кожух 2 с наружной стороны .

Трубчатый спиральный змеевик 6, омываемый в кольцевом канале высокотемпературным промежуточным теплоносителем, одновременно выполн ет р д функций по ин5 тенсификации процессов теплообмена, разрушени  эмульсии, укрупнени  капель воды и окончательного разделени  водонефт ной эмульсии.

0

0

При ламинарном течении нагреваемой в зкой среды по каналу трубчатого спирального змеевика достигаетс  относительный прирост теплоотдачи по сравнению с цилиндрическим пр молинейным каналом до трех раз. Интенсификаци  конвективного теплообмена (теплоноситель-стенка-нагреваема  среда) в винтовых каналах достигаетс  при ламинарном течении за счет вли ни  центробежной силы на разрушение пограничного сло  поверхности теплообмена.

Винтовое течение водонефт ной эмульсии вызывает ее перемешивание, что способствует взаимодействию с химическим реагентом - деэмульгатором и в совокупности с нагревом приводит к разрушению эмульсии и укрупнению капель.

Экспериментальные исследовани  показали , что значительное прирашение коэффициента теплоотдачи при соответствуюш,ем росте гидравлического сопротивлени  наблюдаетс  при соотношении шага трубчатых спиральных змеевиков к диаметру их труб, равном 3-5.

Спиральна  навивка змеевика с оптимальным шагом между витками позвол ет организовать винтовое течение высокотемпературного промежуточного теплоносител  в кольцевом канале, что увеличивает теплоотдачу от стенки жаровой трубы топки к теплоносителю и тем самым к нагреваемой эмульсии, протекающей в змеевике 6, и эмульсии , обтекающей кожух 2. Интенсификаци  теплообмена достигаетс  за счет разрушени  пограничного сло  на поверхност х теплообмена за счет вли ни  центробежной силы. Трубчатый спиральный змеевик 9, установленный в жаровой трубе, омываетс  продуктами сгорани  топлива, выполн ет функцию дополнительной развитой поверхности теплообмена, одновременно интенсифицирует теплообмен приданием потоку продуктов сгорани  винтового движени  и возбуждением циркул ции внутри потока за счет инжектировани .

Суммарный экономический эффскг, получаемый в результате использовани  предлагаемого аппарата дл  разделени  и ii;i- грева водонефт ной эмульсии, возникает за счет более высокой эффективности разрушени  эмульсии и укрупнени  каисль полы что значительно снизит объем отстойной части аппаратов, снизит их мате иалоем- кость, врем  нахождени  эмульсии в аппарате; низкого расхода химического реагента - деэмульгатора за счет уменьн еми  количества водонефт ной эмульсии, нагреваемой в змеевиковом тракте и коррекции по ее в зкости; повышени  качества обрабатываемой нефти, что позволит сдавать нефть только по 1-й группе качества.

0

5

0

5

Claims (3)

1.Аппарат дл  разделени  и нагрева водонефт ной эмульсии, включаюнщй емкость , жаровую трубу, размещенную в цилиндрическом кожухе, заполненном теплоносителем , патрубки ввода эмульсии и вывода частично обезвоженной нефти и воды, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности разделени  водонефт ной эмульсии путем интенсификации процесса сли ни  и укрупнени  капель воды, аппарат снабжен трубчатым спиральным змеевиком, соединенным с патрубком вывода частично обезвоженной нефти и размещенным в кожухе , циркул ционным насосом, и установленным в жаровой трубе трубчатым спиральным змеевиком, один конец которого соединен с циркул ционным насосом, а другой - с кожухом.

2.Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что патрубок вывода нефти снабжен Н1ту- цером ввода деэмульгатора.

3.Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что отношение шага трубчатых спиральных змеевиков к диаметру их труб соетав.п ет 3-5.