устройство для регулирования процесса разделения водонефтяной смеси

Формула изобретения

Устройство для регулирования процесса разделения водонефтяной смеси, содержащее датчик уровня раздела фаз «нефть-вода», соединенный через регулятор с регулирующим клапаном на линии отвода воды, отличающееся тем, что датчик уровня раздела фаз «нефть-вода» размещен в верхней части измерительной камеры, установленной в наклонном сепараторе-отстойнике и представляющей собой трубу, верхний конец которой приварен к корпусу наклонного сепаратора-отстойника, а нижний конец заглушен, при этом верхняя и нижняя части измерительной камеры снабжены трубами, размещенными в зоне отстоя нефти и воды, кроме того, датчик уровня раздела фаз «нефть-вода» соединен со входом регулятора, на второй вход которого подается сигнал заданного значения уровня раздела фаз в измерительной камере, а выход регулятора соединен с регулирующим клапаном на линии отвода воды из наклонного сепаратора-отстойника.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, в частности к устройствам для регулирования процесса разделения водонефтяной смеси, и может быть использовано на установках комплексной подготовки нефти.

Известно устройство для автоматического управления процессом отстоя (разделения) нефтяной эмульсии, содержащее два датчика измерения перепада гидростатического давления между двумя точками, расположенными в эмульсионной и водяной фазах жидкости в отстойнике. (Авторское свидетельство №722936, кл. С 10 G 33/00, G 05 D 27/00, бюл. №11, 1980 г.).

Недостатком устройства является низкая точность регулирования процесса разделения водонефтяной смеси.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для регулирования процесса отстоя (разделения) водонефтяной смеси, содержащее датчики уровня раздела фаз «нефть-вода», размещенные в эмульсионной и водной фазах жидкости и соединенные через регулятор с регулирующим клапаном на линии отвода воды из отстойника, датчик измерения скорости осаждения капель воды в нефтяной эмульсии со вторичным прибором, выход которого соединен с камерой «коррекция» регулятора уровня раздела фаз нефтяной эмульсии и воды, регулятор концентрации воды, соединенный с датчиком концентрации воды в нефтяной эмульсии, который установлен на линии отвода нефти из отстойника. (Авторское свидетельство №857234, кл. С 10 G 33/08, G 05 D 27/00, бюл. №31, 1981 г.).

Недостатком устройства является низкое качество регулирования процесса разделения водонефтяной смеси из-за пониженной точности измерения уровня раздела фаз «нефть-вода», сложность реализации процесса разделения водонефтяной смеси и низкая надежность регулирования вследствие перенасыщенности устройства датчиками и измерительными приборами, например датчиками для измерения скорости осаждения капель воды и концентрации воды в нефтяной эмульсии.

Задача изобретения - повышение качества регулирования процесса разделения водонефтяной смеси за счет повышения точности измерения регулируемого параметра - уровня раздела фаз в наклонном сепараторе-отстойнике, и повышение надежности регулирования процесса разделения водонефтяной смеси.

Технический результат - повышение чистоты разделенных компонентов водонефтяной смеси, повышение надежности и точности регулирования процесса разделения водонефтяной смеси, возможность использования устройства в условиях низких температур окружающей среды вследствие размещения измерительной камеры в наклонном сепараторе-отстойнике, а также возможность измерения уровня раздела фаз в любой точке сепаратора-отстойника.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для регулирования процесса отстоя водонефтяной смеси, содержащем датчик уровня раздела фаз «нефть-вода», соединенный через регулятор с регулирующим клапаном на линии отвода воды, особенность заключается в том, что датчик уровня раздела фаз «нефть-вода» размещен в верхней части измерительной камеры, установленной в наклонном сепараторе-отстойнике (далее сепаратор-отстойник) и представляющей собой трубу, верхний конец которой приварен к корпусу сепаратора-отстойника, а нижний конец заглушен, при этом верхняя и нижняя части измерительной камеры снабжены трубами, размещенными в зоне отстоя нефти и воды, кроме того, датчик уровня раздела фаз «нефть-вода» соединен со входом регулятора, на второй вход которого подается сигнал заданного значения уровня раздела фаз «нефть-вода» в измерительной камере, а выход регулятора соединен с регулирующим клапаном на линии отвода воды из сепаратора-отстойника.

На чертеже показано устройство для регулирования процесса разделения водонефтяной смеси.

Устройство содержит датчик уровня раздела фаз «нефть-вода» 1, размещенный в верхней части измерительной камеры 2, установленной в наклонном сепараторе-отстойнике и представляющей собой трубу, верхний конец которой приварен к корпусу сепаратора-отстойника 3, а нижний конец заглушен. Верхняя и нижняя части измерительной камеры 2 снабжены трубами 4 и 5 соответственно, при этом труба 4 размещена в зоне отстоя нефти, а труба 5 - в зоне отстоя воды. Датчик уровня раздела фаз «нефть-вода» 1 соединен со входом регулятора 6, на второй вход которого подается сигнал заданного значения уровня раздела фаз «нефть-вода» в измерительной камере 2. Выход регулятора соединен с регулирующим клапаном 7 на линии отвода воды 8 из сепаратора-отстойника 3. Кроме того, в сепараторе-отстойнике 3 установлена сливная перегородка 9.

Устройство работает следующим образом.

Водонефтяная смесь поступает в сепаратор-отстойник 3, снизу которого по линии отвода воды 8 отводится вода, а сверху через сливную перегородку 9 отводится нефть. Уровень раздела фаз «нефть-вода» измеряется датчиком раздела фаз «нефть-вода» 1, размещенным в измерительной камере 2. Гидростатическое давление воды и нефти в сепараторе-отстойнике 3 уравнивается гидростатическим давлением воды и нефти в измерительной камере 2. Сигнал с датчика уровня раздела фаз «нефть-вода» 1 подается на вход регулятора 6, в котором этот сигнал сравнивается с заданным значением уровня раздела фаз в измерительной камере 2 и по разности этих значений на выходе регулятора 6 формируется управляющий сигнал на регулирующий клапан 7 на линии отвода воды 8 из сепаратора-отстойника 3. Газ из газовой зоны сепаратора-отстойника 3 отводится потребителю.

Устройство легко реализуемо, т.к. все измерительные приборы и материалы, применяемые в нем, освоены промышленностью.