способ удаления из жидкости частиц примесей

Формула изобретения

Способ удаления из жидкости частиц примесей, при котором осуществляют подачу в отстойную емкость жидкости, отделение под воздействием объемных (гравитационной и архимедовой) сил частиц примесей, отвод очищенной жидкости и примесей, отличающийся тем, что подаваемую в емкость жидкость распределяют через сепараторы, представляющие собой пакеты элементов с каналами, суммарная площадь проходного сечения которых больше площади проходного сечения емкости, при этом процесс распределения жидкости в емкости через пакеты элементов совмещают с удалением частиц примесей путем перераспределения частиц примесей в объеме сепараторов к зоне вывода из емкости примесей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии удаления частиц примесей из жидкости и может найти применение в нефтедобывающей и других отраслях промышленности, где требуется очистка жидкости от примесей.

Известен способ удаления из жидкости частиц примесей, включающий подачу потока в отстойную емкость в начале цикла отстоя, статический отстой, отбор фаз в конце цикла статического отстоя [1].

Недостаток известной техники удаления из жидкости частиц примесей - длительность процесса.

Известен способ удаления из жидкости частиц примесей, включающий динамический отстой жидкости в отстойной емкости и вывод очищенной жидкости и примесей [2] (прототип способа).

Недостаток данной техники удаления из жидкости частиц примесей - ограниченная пропускная способность вследствие нерационального использования пространства емкости.

Техническим результатом данного изобретения является увеличение глубины очистки жидкости от примесей и пропускной способности отстойной емкости.

Для достижения технического результата в способе удаления из жидкости частиц примесей, при котором осуществляют подачу в отстойную емкость(далее - просто емкость) жидкости, отделение под воздействием объемных (гравитационной и архимедовой) сил частиц примесей, отвод очищенной жидкости и примесей, согласно изобретению подаваемую в емкость жидкость распределяют через сепараторы, представляющие собой пакеты элементов с каналами, суммарная площадь проходного сечения которых больше площади проходного сечения емкости, при этом процесс распределения жидкости в емкости через пакеты элементов совмещают с удалением частиц примесей путем перераспределения частиц примесей в объеме пакетов к зоне вывода из емкости примесей.

В заявляемом способе глубина очистки жидкости от частиц примесей повышается благодаря тому, что перераспределение частиц примесей к зоне вывода примесей из емкости происходит в тех ее областях, в которых достигается значительное уменьшение скорости потока жидкости в емкости, а именно в сепараторах. Значительное уменьшение скорости потока жидкости в сепараторах происходит вследствие того, что суммарная площадь проходного сечения каналов пакетов элементов, составляющих сепараторы, больше проходного сечения отстойной емкости. Уменьшение скорости потока в каналах пакетов элементов и перераспределение частиц примесей в таких областях емкости способствует их укрупнению и более быстрому удалению частиц примесей под воздействием объемных сил. В результате увеличивается глубина очистки жидкости и пропускная способность отстойной емкости.

Таким образом, осуществление перечисленных операций заявляемого способа позволит по сравнению со способом-прототипом [2] повысить глубину очистки жидкости и пропускную способность отстойной емкости.

Применение заявляемого способа позволит сократить время динамического отстоя, глубину очистки жидкости.

Заявляемый способ удаления из жидкости частиц примесей может конкретно применяться, например, на нефтепромыслах при подготовке нефти.

Заявляемый способ удаления из жидкости частиц примесей осуществляется следующим образом.

В отстойную емкость (далее - просто емкость) подают жидкость для удаления из нее путем отделения под воздействием объемных (гравитационной и архимедовой) сил частиц примесей, при этом подаваемую в емкость жидкость распределяют через сепараторы, представляющие собой пакеты элементов с каналами, суммарная площадь проходного сечения которых больше площади проходного сечения емкости, а процесс распределения жидкости в емкости через пакеты элементов совмещают с удалением частиц примесей путем перераспределения частиц примесей в объеме пакетов к зоне вывода примесей из емкости, очищенную жидкость и примеси отводят из емкости через раздельные патрубки.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен один из вариантов устройства для реализации заявляемого способа удаления из жидкости частиц примесей легче жидкости.

Устройство для удаления из жидкости частиц примесей включает отстойную емкость 1, патрубки ввода жидкости 2, вывода примесей 3 и очищенной жидкости 4, сепараторы 5 из элементов 6, представляющих собой волнообразную тарелку (фиг.2). Верхняя часть сепараторов 5 соединяется перфорированными трубами 7 с распределителем 8 с вложенными в сепараторы 5 патрубками 9.

Устройство для удаления из жидкости частиц примесей (фиг. 1) предназначено для непрерывного удаления частиц примесей из поступающей в емкость 1 по патрубку 2 жидкости. Патрубки 3 и 4 служат для отвода из емкости 1 соответственно примесей и очищенной жидкости. Для очистки жидкости она поступает по патрубку 2 и через распределитель 8 и через патрубки 9 распределяется по сепараторам 5. Сепараторы 5, представляющие собой пакет тарелок 6, служат для распределения поступающей в емкость 1 жидкости в объеме этой емкости и перераспределения частиц примесей в зону отвода примесей 10 и вывода очищенной жидкости в зону 11.

Устройство для удаления из жидкости частиц примесей (фиг. 1) работает следующим образом.

В отстойную емкость 1 по патрубку 2 подают жидкость, которая через распределитель 8 и патрубки 9 поступает в сепараторы 5. На тарелках 6 сепараторов 5 под воздействием объемных сил (гравитационной и Архимедовой сил) происходит перемещение частиц легких примесей к отверстиям 12 и перфорированным трубам 9. Из перфорированных труб 9 примеси под воздействием объемных сил поступают в область 10 и далее через патрубок 3 выводятся из емкости 1. При этом очищенная жидкость из сепараторов 5 поступает в зону очищенной жидкости 11. Очищенная жидкость и примеси выводятся из емкости по патрубкам 4 и 3 соответственно.

Для испытаний было использовано устройство для удаления из жидкости частиц примесей с меньшей плотностью (фиг. 1) с приводимыми ниже параметрами.

Диаметр емкости 1 - 1600 мм, высота 2200 мм. Количество сепараторов 5-19 штук. Диаметр тарелок 6 - 280 мм, толщина 0,3 мм. Количество тарелок в одном сепараторе 100 штук. Количество отверстий 12 диаметром 30 мм в тарелках 6-8 штук, выполненных по диаметру 240 мм. Высота сепаратора 1300 мм. Проходное сечение сепараторов 5 (фиг.1 и 2) составило более 3 364 824 мм² (это площадь перфорации патрубков 9, перфорация патрубков 9 выполнена на участке расположения тарелок 6), проходное сечение емкости 1 - 2 009 600 мм.

Сравнительные испытания заявляемого способа были проведены с использованием способа [2] и устройства [3] - данные сведены в табл. 1. Устройство - прототип представляло собой ту же емкость 1 без сепараторов 5 (фиг.1).

Данные табл.1 подтверждают, что при совмещении процессов распределения жидкости в емкости через пакеты элементов и удаления частиц примесей путем перераспределения частиц примесей в объеме пакетов к зоне вывода из емкости примесей достигается более глубокая очистка жидкости, нежели с использованием известных техники и технологии. Заявляемые способ и устройство позволяют при этом осуществлять процесс очистки при большей динамической загрузке отстойника (сравните колонки 4 и 6 табл.1).

Таким образом, удаление из жидкости частиц примесей более эффективно с применением заявляемых способа, нежели по прототипу [2].

Заявляемый способ промышленно применим - для его реализации можно использовать эксплуатируемые отстойные емкости.

Источники информации

1. Способ удаления из жидкости частиц примесей. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1973, с.179, рис.V-1.

2. Способ удаления из жидкости частиц примесей. Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти. - М.: Недра, 1977, с.86, рис.36а.

3. Устройство удаления из жидкости частиц примесей. Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти. - М.: Недра, 1977, с.86, рис.36а.