SU827111A1

SU827111A1 - Electric coalescenting apparatus for breaking oil emulsions

Info

Publication number: SU827111A1
Application number: SU792779033A
Authority: SU
Inventors: Мурат Марданович Бильданов; Владимир Нисонович Швецов; Ришат Тимергалеевич Булгаков; Галимзян Маннапович Ахмадиев; Анас Анварович Юнусов; Семен Шикович Гершуни
Original assignee: Казанский Ордена Трудового Красногознамени Государственный Педагогическийинститут; Производственное объединение "Татнефть"; Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Нефтяного Машиностроения
Priority date: 1979-06-11
Filing date: 1979-06-11
Publication date: 1981-05-07

Description

1one

Изобретение относитс к устройствам дл обработки нефти, нефтепродуктов и других органических жидкостей в электрическом поле и может быть использовано в нефтедобывающей и в нефтеперерабатывающей промыщленности.The invention relates to devices for treating petroleum, petroleum products and other organic liquids in an electric field and can be used in the oil producing and refining industries.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к описываемому изобретению вл етс электрокоалесцирующий аппарат дл р-азрущени нефт ных эмульсий, включающий корпус с входным и выходным патрубками, с коаксиальными внещним и внутренним электродами 1.The closest in technical essence and achievable results to the described invention is an electrocoalescent apparatus for the p-spraying of oil emulsions, including a housing with inlet and outlet nozzles, with coaxial outer and inner electrodes 1.

Однако аппарат такого типа непригоден дл разрушени высокообводненных нефт ных эмульсий, имеющих место в промысловых услови х из-за коротких замыканий и неравномерности воздействи электрического пол на эмульсию с повышенной концентрацией водной фазы, т. е. происходит пробой между электродами и нарушаетс равномерное воздействие электрического пол на эмульсию.However, an apparatus of this type is unsuitable for breaking high-watered oil emulsions that occur under field conditions due to short circuits and the unevenness of the electric field on the emulsion with an increased concentration of the aqueous phase, i.e., there is a breakdown between the electrodes and the electrical field on emulsion.

С целью повышени надежности и интенсификации процесса разрушени предложенный аппарат снабжен диэлектрическим .перфорированным экраном, расположеннымIn order to increase the reliability and intensify the destruction process, the proposed apparatus is equipped with a dielectric perforated screen located

между внешним и внутренним электродами и перегородкой, размещенной между боковой стенкой корпуса и экраном со стороны входного патрубка.between the outer and inner electrodes and the partition located between the side wall of the housing and the screen on the side of the inlet.

Кроме того, экран выполнен в виде обратного конуса с днищем в меньшем основании , причем отношение диаметра экрана к диаметру корпуса равно 0,4-0,7. Отношение толщины стенок экрана к диаметру отверстий его перфорации равно 4-8. Отнощение шага отверстий перфорации экрана к диаметру этих отверстий равно 1,5-4. Отношение диаметра внешнего электрода к диаметру внутреннего больше 10.In addition, the screen is made in the form of a reverse cone with a bottom on a smaller base, and the ratio of the diameter of the screen to the diameter of the case is 0.4-0.7. The ratio of the thickness of the walls of the screen to the diameter of the perforation holes is 4-8. The relative pitch of the perforation holes of the screen to the diameter of these holes is 1.5-4. The ratio of the diameter of the outer electrode to the diameter of the inner one is greater than 10.

На фиг. 1 и 2 показан предлагаемый аппарат в разных вариантах.FIG. 1 and 2 shows the proposed device in different versions.

Аппарат состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, вл ющегос в первом варианте (фиг. 1) и внешним заземленным электродом, внутренних высокопотенциальных стержневых электродов 2, внешних цилиндрических заземленных электродов 3 (фиг. 2), перфорированных экранов 4, систем ввода высокого напр жени с проходным изол тором 5 и входных и выходных патрубков, соответственно, 6 и 7. Причем экран выполнен с отверсти ми 8. Аппарат снабжен дисками 9, размещенными в нижней и верхней част х (фиг. 1) и только в верхней части (фиг. 2).The device consists of a vertical cylindrical housing 1, which is in the first embodiment (Fig. 1) and an external grounded electrode, internal high-potential rod electrodes 2, external cylindrical grounded electrodes 3 (Fig. 2), perforated screens 4, high voltage input systems the bushing insulator 5 and the inlet and outlet nozzles, respectively, 6 and 7. Moreover, the screen is made with holes 8. The apparatus is equipped with discs 9 placed in the lower and upper parts (Fig. 1) and only in the upper part (Fig. 2 ).

Аппарат работает следующим образом.The device works as follows.

Нефт ную эмульсию через входные патрубки 6 ввод т внутрь перфорированного экрана 4, в котором эмульси начинает обрабатыватьс электрическим полем большой напр женности, имеющим место вблизи центрального высокопотенциального электрода 2, затем она через отверсти 8 в диэлектрическом экране 4, называемыми област ми ограниченного формировани цепочек , поступает дл дообработки в зону с меньшим значением напр женности электрического пол , что имеет место у стенок внешнего электрода 3. Перфорированный экран 4 из диэлектрического материала может быть заглущен с одного конца (фиг. 2) или же открыт в обоих концов (фиг. 1). Соответственно, подача эмульсии осуществл етс только сверху (фиг. 2) или же и сверху и снизу (фиг. 1). Последнее может быть необходимо дл выравнивани скоростей истечени жидкости из отверстий перфорации экрана по всей его длине. Разрушенна и укрупненна нефт на эмульси поступает через выходной патрубок 7 дл окончательного разделени в отстойный аппарат .The oil emulsion is injected through the inlet nozzles 6 into the perforated screen 4, in which the emulsion begins to be processed by a high-voltage electric field that takes place near the central high-potential electrode 2, then it through the holes 8 in the dielectric screen 4, called chain-restricted areas, enters for further processing into a zone with a lower value of the electric field intensity, which takes place at the walls of the external electrode 3. Perforated screen 4 made of a dielectric mother Ala can be plugged at one end (Fig. 2) or open at both ends (Fig. 1). Accordingly, the emulsion is fed only from above (Fig. 2) or above and below (Fig. 1). The latter may be necessary to equalize the flow rates of fluid from the perforation holes of the screen along its entire length. The destroyed and enlarged oil on the emulsion flows through the outlet 7 for final separation into the settling unit.

Положительный эффект, заключенный в разбиении потока водонефт иой эмульсии на элементарные струйки с помощью отверстий в диэлектрическом экране заключаетс в том, что процесс коалесценции воды в элементарных трубках тока качественно отличаетс от процесса коалесценции в безграничной области, что имеет место в существующих электродегидраторах. Количество воды в каждой элементарной трубке тока ограничено, поэтому токопровод ща цепочка получаетс малого сечени и большого сопротивлени , и ток элементарного короткого замыкани через цепочку, прежде чем достигнуть критической величины, вызывает вскипание эмульсии и блокировку каналов парогазовыми пузыр ми. Благодар этому достигаетс самоблокировка тока в каждом элементарном канале в диэлектрическом экране и не возникает катастрофического короткого замыкани между электродами. За счет этого осуществл етс равномерна электрообработка эмульсии. Особенности процесса коалесценции эмульсии в элементарных трубках тока позвол етThe positive effect of splitting the flow of water-oil emulsion into elementary trickles using holes in the dielectric screen is that the process of coalescence of water in the elementary current tubes is qualitatively different from the process of coalescence in an unbounded region, as is the case in existing electric dehydrators. The amount of water in each elementary current tube is limited, so a conductive chain is obtained of small cross section and high resistance, and the elementary short-circuit current through the chain causes the emulsion to boil up and block the channels with vapor-gas bubbles. Due to this, current blocking in each elementary channel in the dielectric screen is achieved and a catastrophic short circuit between the electrodes does not occur. Due to this, uniform electroprocessing of the emulsion is carried out. Features of the process of coalescence of the emulsion in the elementary current tubes allows

легко измен ть врем воздействи электрического пол на эмульсию скоростью потока и тем самым управл ть процессом коалесценции воды.it is easy to change the time of the electric field on the emulsion flow rate and thereby control the process of coalescence of water.

Использование предлагаемого аппарата дл обезвоживани и обессоливани нефти па нефт ных промыслах устранит короткие замыкани между электродами, обеспечит равномерное воздействие электрическогоThe use of the proposed apparatus for the dehydration and desalting of oil in oil fields will eliminate short circuits between the electrodes, ensure the uniform effect of electrical

пол на эмульсию, благодар чему будет достигнута возможность управлени процессом коалесценции воды и его интенсификации . Следствием этого вл етс повыщениеemulsion, due to which it will be possible to control the process of water coalescence and its intensification. The consequence of this is an increase in

надежности и интенсификации процесса разрушени нефт ных эмульсий в электрическом поле.reliability and intensification of the process of destruction of oil emulsions in an electric field.

Claims

1. An electrocoalescing apparatus for breaking oil emulsions, comprising a housing with inlet and outlet nozzles with coaxial external and internal electrodes, characterized in that, in order to increase the reliability and intensify the destruction process, the device is provided with a dielectric perforated screen located between the external and internal electrodes, and a partition placed between the side wall of the housing and the screen from the inlet side.

2. The apparatus of claim 1, wherein the screen is designed as an inverse

cone with bottom in a smaller base.

3. The apparatus according to claim 1, characterized in that the ratio of the screen diameter to the case diameter is 0.4-0.7.

4. The apparatus according to claim 1, characterized in that the ratio of the thickness of the walls of the screen to the diameter of its perforation holes is 4-8.

5. The apparatus according to claim 1, characterized in that the ratio of the pitch of the perforation holes of the screen to the diameter of these holes is 1.5-4.

6. The apparatus according to claim 1, characterized in that the ratio of the diameter of the outer electrode to the diameter of the inner electrode is more than 10.

Sources of information taken into account in the examination 1. US patent No. 3232860, cl. 204-306, published. 01.02.66 (prototype).

Rig. i