установка для обезвоживания и обессоливания нефти

Формула изобретения

Установка для обезвоживания и обессоливания нефти, включающая отстойник с последовательно расположенными в нем вертикальными перегородками, патрубками для подачи нефти и промывочной воды, отвода нефти и воды, отличающаяся тем, что перегородки выполнены из просечно-вытяжного листа со щелями и перекрывают сечение отстойника, первая перегородка до границы раздела фаз «нефть-вода» выполнена вертикальной, а далее с уклоном в сторону входа водонефтяной эмульсии, при этом вертикальная часть перегородки выполнена глухой, за ней размещен ряд установленных друг за другом перегородок, которые расположены таким образом, что щели последующей перегородки повернуты относительно щелей предыдущей перегородки, последовательно за этими перегородками размещен коалесцирующий пакет, перекрывающий рабочее сечение отстойника, кроме того, установка снабжена смесителем со смесительной вставкой, выполненной в виде обращенных друг другу меньшими основаниями усеченных полых конусов, патрубки для подвода нефти и промывочной воды соединены со смесителем, снабженным трубопроводом с распределительным коллектором эмульсии, размещенным перед первой перегородкой в нижней части отстойника, за последней перегородкой в верхней части отстойника размещен коллектор нефти, соединенный с патрубком отвода нефти, при этом оба коллектора выполнены в виде горизонтальной трубы с щелевыми прорезями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслям промышленности и может быть использовано при подготовке нефти на промыслах и на нефтеперерабатывающих заводах, в частности при обезвоживании и обессоливании нефти.

Процессы обезвоживания и обессоливания нефти основаны на разрушении эмульсии, ее деэмульгировании. При этом при обессоливании деэмульгированию подвергают искусственную эмульсию нефти с промывной водой, специально подаваемую для отмывки нефти от оставшихся в ней солей. Для разрушения эмульсии в процессах обезвоживания и обессоливания нефти применяют гравитационный отстой, который сочетают с различными мерами воздействия на эмульсию - подогрев, добавка деэмульгаторов, перемешивание и электрообработку.

Известна установка подготовки нефти к переработке, которая включает процессы обезвоживания и обессоливания нефти, содержащая трубопровод, соединенный с отстойником и снабженный патрубком ввода в поток нефти водяного пара, при этом патрубок ввода водяного пара установлен соосно трубопроводу, установка снабжена смесительной вставкой, выполненной в виде двух обращенных друг другу меньшими основаниями и разнесенных по оси трубопровода усеченных конусов, соединенных по меньшим основаниям цилиндром, образующим проточную часть смесительной вставки и смонтированной в трубопроводе последовательно и соосно патрубку, теплообменником, установленным на входе трубопровода, и разделителем эмульсии, включенным в установку последовательно за отстойником и выполненным в виде дополнительного отстойника с коалесцирующим пакетом, перекрывающим рабочее сечение разделителя, при этом трубопровод установлен с уклоном в сторону отстойника, обеспечивающим перемещение к отстойнику выпавших из потока нефти механических примесей, выполнен с расширенным концом и обращен выходом к стенке отстойника в донной его части [патент №2162725, кл. В01D 17/04, опубл. 10.02.2001.].

Недостатком устройства является сложность конструктивного исполнения - наличие в установке 2-х отстойников, теплообменника. Недостатком также является использование водяного пара, который только после конденсации используется в качестве промывной воды, а также то, что конструктивное исполнение смесительной вставки не обеспечивает интенсивного смешения и укрупнения капель нефти и воды.

Наиболее близким к заявляемой является установка для очистки нефти, а именно для обезвоживания и обессоливания нефти, включающая отстойник с перегородками, отсек для накопления очищаемой нефти, отвода нефти, воды и газа, при этом верхние кромки перегородок расположены на одном уровне, отсек для очищенной нефти образован последней перегородкой, выполненной глухой снизу, патрубок для подачи очищаемой нефти размещен открытым концом вверх на уровне нижней кромки первой перегородки, патрубок для отвода отстоявшейся воды расположен в нижней части отстойника перед последней перегородкой, причем в верхней части отстойника размещен распылитель воды [патент РФ №2118198, кл. В01D 17/028, опубл. 27.08.1998.].

Недостатком установки является недостаточно эффективное смешение нефти с промывочной водой, подаваемой распылением, т.е. не обеспечивается контакт со всей массой нефти, и как следствие - невысокая степень обезвоживания и обессоливания нефти, а также то, что отстойник не может работать в полнозаполненном режиме, т.к. перегородки не полностью перекрывают сечение отстойника.

Задача изобретения - повышение эффективности обезвоживания и обессоливания нефти.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, - повышение степени обезвоживания и обессоливания нефти за счет эффективной промывки водой от солей, обеспечение последующей коалесценции водяной и нефтяной фаз, а также возможность работы отстойника в полнозаполненном жидкостью режиме.

Заявляемая установка приведена на чертеже.

Установка включает отстойник 1 с последовательно расположенными в нем вертикальными перегородками 2, 3, 4, 5, выполненными из просечно-вытяжного листа с щелями, и перекрывают сечение отстойника. Первая перегородка 2 до границы раздела фаз «нефть-вода» выполнена вертикальной и далее с уклоном в сторону входа водонефтяной эмульсии, при этом вертикальная часть этой перегородки выполнена глухой, за ней размещен ряд установленных друг за другом перегородок 3, 4, и 5, которые расположены таким образом, что щели последующей перегородки повернуты относительно щелей предыдущей перегородки. Последовательно за этими перегородками размещен коалесцирующий пакет 6, перекрывающий рабочее сечение отстойника 1. Кроме того, установка снабжена смесителем 8 со смесительной вставкой 9, выполненной в виде обращенных друг другу меньшими основаниями усеченных полых конусов, патрубки для подвода нефти 10 и промывочной воды 11 соединены со смесителем 8, снабженным трубопроводом 12 с распределительным коллектором эмульсии 13, размещенным перед первой перегородкой 2 в нижней части отстойника 1. За последней перегородкой 7 в верхней части отстойника 1 размещен коллектор нефти 14, соединенный с патрубком отвода нефти 15, а в нижней части отстойника 1 размещен патрубок для отвода воды 16. Оба коллектора 13 и 14 выполнены в виде горизонтальной трубы с щелевыми прорезями 17 и 18 соответственно.

Выполнение части вертикальной перегородки до границы раздела фаз «нефть-вода» глухой позволяет создать отсек, который в процессе обезвоживания и обессоливания нефти заполняется водой, а выполнение другой части перегородки с уклоном в сторону входа эмульсии способствует затормаживанию капель воды, зависанию их и возвращению в отсек с водой для ее повторного использования.

Выполнение щелей последующей перегородки, повернутой относительно щелей предыдущей перегородки, способствует отбиванию капель нефти и воды, что в конечном итоге способствует интенсификации разделения нефти и воды.

Размещение распределительного коллектора эмульсии в нижней части отстойника с выполненными на нем щелевидными прорезями способствует распределению струек эмульсии в напорном режиме, и часть воды из эмульсии переходит в водную фазу, а в верхней части отстойника образуется слой отстоявшейся нефти.

Размещение в смесителе смесительной вставки, выполненной в виде обращенных друг другу меньшими основаниями усеченных полых конусов, способствует смешению и укрупнению капель нефти и воды за счет закручивающего эффекта потока.

Установка работает следующим образом.

Подлежащую обезвоживанию и обессоливанию предварительно нагретую нефть подают через патрубок 10 в смеситель 8, где она интенсивно смешивается с промывочной водой, подаваемой через патрубок 11. Образовавшаяся водонефтяная эмульсия проходит через смесительную вставку 9, где она подвергается смешению и укрупнению капель нефти и воды. Далее смесь подают на распределительный коллектор эмульсии 13, при выходе через щелевидные прорези 17 которого она образует многочисленные струи. Эти струи пронизывают объем воды в отсеке отстойника 1. При прохождении эмульсии через прорези образуется тонкослойная струя, где происходит быстрое разделение нефти и воды, накопление нефти в верхней части отстойника, а воды - в нижней. Уклон перегородки 2 способствует затормаживанию капель воды, зависанию их и возврату в отсек с водой, а нефть перетекает в другой отсек. В дальнейшем разделенные нефть и вода движутся через перегородки 3, 4, 5. Размещение щелей перегородки 4 на разной высоте по сравнению с щелями перегородок 3 и 5 позволяет интенсифицировать процесс разделения нефти и воды в объеме отстойника между этими перегородками. Разделенную (отстоявшуюся) нефть после перегородок 3, 4 и 5 направляют на дополнительную деэмульсацию, которую осуществляют пропусканием потока нефти через коалесцирующий пакет 6. При этом достигаемая степень подготовки водонефтяной эмульсии позволяет проводить процесс деэмульсации без применения реагентов-деэмульгаторов. Последняя перегородка 7 обеспечивает окончательное четкое разделение нефти и воды. Нефть через сборный коллектор нефти 14 и далее через патрубок 15 выводится из отстойника, а вода - через патрубок отвода воды 16 отводится для дальнейшей утилизации.

Установка промышленно применима для подготовки нефти на промыслах, в частности для обезвоживания и обессоливания ее, т.к. все узлы и детали выпускаются промышленностью.